tele moje, Sprawka, podstawy telekomunikacji


0x01 graphic

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki

LABORATORIUM PODSTAW TELEKOMUNKACJI

Temat ćwiczenia:

Telewizja

Wykonali: Adam Czudaj

Małgorzata Dobiosz

Piotr Legutko

Grupa: Kss-mgr

Sekcja: 2

Data wykonania ćwiczenia: 31.03.2009

Data oddania sprawozdania:

Data obrony sprawozdania:

  1. Wprowadzenie

Telewizja - dział telekomunikacji zajmujący się przesyłaniem na odległość ruchomych obrazów wraz z towarzyszącym im dźwiękiem za pomocą sygnałów elektrycznych. Ze względu na zastosowanie rozróżnia się: telewizję programową oraz telewizję użytkową (umożliwiającą obserwację zjawisk lub kontrolę procesów w przemyśle, badaniach naukowych, itp.).

Teletekst - sygnał cyfrowy dołączany do emisji telewizyjnej, zawierający dane, które nowoczesne odbiorniki telewizyjne interpretują jako tekst (dostępny w 16 kolorowej palecie). Teletekst wykorzystuje emitowane niewidoczne dla odbiornika linie obrazowe. W teletekście nadawcy telewizyjni zamieszczają bieżące informacje, program telewizyjny, serwis pogodowy, sportowy, ogłoszeniowy, bardzo często także konkursy.

Wideo inserter - urządzenie zaprojektowane w celu umożliwienia emitowania różnego rodzaju komunikatów na ekranach telewizorów w sieciach telewizyjnych. Wprowadza napisy ukazane w formie białych liter na szarym tle. Dodatkowo urządzenie umożliwia wprowadzenie Logo operatora.

  1. Zasada działania układu

Sposób analizy obrazu telewizyjnego. Obraz zostaje podzielony na szereg punktów i składających się z tych punktów linii. Standardowo jest 625 linii poziomych. System telewizyjny określa się właśnie ilością tych linii w obrazie. Każdy z punktów zostaje zamieniony na sygnał elektryczny, którego amplituda (chwilowe napięcie) jest proporcjonalne do jego jaskrawości. Każda linia jest zakończona impulsem synchronizacji obrazu.

Odbiornik telewizyjny to urządzenie elektroniczne przeznaczone do odbierania sygnałów telewizyjnych nadawanych przez telewizyjne stacje nadawcze w postaci fal elektromagnetycznych i do przetwarzania tych fal w obrazy i towarzyszący im dźwięk.

Telewizor składa się zasadniczo z trzech torów: wizji (m.in. głowica wysokiej częstotliwości, wzmacniacz pośredniej częstotliwości, wzmacniacz wizji, kineskop), fonii (m.in. demodulator, wzmacniacz mocy, głośnik) i synchronizacji (m.in. generatory i wzmacniacze odchylania pionowego i poziomego), a ponadto z układu zasilania.

Telewizor do odbioru obrazów kolorowych posiada również tor chrominancji, układ dekodera (zamieniający sygnały chrominancji i luminancji na trzy sygnały barw podstawowych) oraz trzy oddzielne wzmacniacze sygnałów RGB. Układ dekodera telewizora do odbioru obrazów kolorowych różny jest dla poszczególnych systemów telewizyjnych, jednak większość obecnie produkowanych telewizorów posiada dekoder dostosowany do odbioru programów nadawanych w różnych standardach.

Pierwszy blok to blok wielkiej częstotliwości w którym znajduje się „głowica” z przełącznikiem kanałów, dzięki której można wybierać kanały. W głowicy znajduje się generator wytwarzający taką częstotliwość która po zmieszaniu z częstotliwością nośną każdego odbieranego kanału telewizyjnego na jej wyjściu daje stałą pośrednią częstotliwość. Ten generator to heterodyna a częstotliwości mieszane są w mieszaczu. Wzmacniacz pośredniej częstotliwości wzmacnia częstotliwość pośrednią tak aby można było dalej ją obrabiać.

Bardzo ważnym blokiem jest blok automatycznej regulacji wzmocnienia ARW. Blok ten sprawuje ciągły nadzór nad amplitudą odbieranego i obrabianego sygnału telewizyjnego. Zapewnia, że nie mamy na ekranie telewizora ciągłej zmiany kontrastu.

Następnie sygnał pośredniej częstotliwości trafia do detektora wizji. W detektorze tym sygnał p.cz. zostaje oddzielony od sygnału wizji, sygnałów synchronizacji i wycięty. Oddzielany jest również sygnał różnicowy fonii, który trafia do wzmacniacza częstotliwości różnicowej. Następnie ogranicznik ogranicza jego amplitudę (robi z sinusa prostokąt). Demodulator częstotliwości wydłubuje z sygnału dźwięk, który trafia najpierw do wzmacniacza napięciowego ze znajdującymi się w nim regulatorami barwy oraz siły głosu a następnie do wzmacniacza mocy. Potem już tylko trafia na membranę.

Separator impulsów synchronizacji jest odpowiedzialny za wychwycenie i posegregowanie impulsów synchronizacji pionowej i poziomej. Z niego wychodzą dwie drogi. Jedna jest odpowiedzialna za obsługę obrazu w kierunku poziomym a druga w kierunku pionowym. Impulsy synchronizacyjne trafiają na odpowiednie generatory. Częstotliwość odświeżania pionowego to przeważnie 50 Hz a poziomego to 15 625 Hz. Generatory tych częstotliwości są odpowiedzialne za składanie obrazu.

Sygnał ze wzmacniacza wizji trafia na katodę kineskopu i wysyłany jest w stronę ekranu. Po drodze jest przyśpieszany aby po uderzeniu w luminofor spowodować jego zaświecenie.

Sygnały dochodzące do cewek odchylających powodują, że wytwarzane pole magnetyczne zmienia się w rytm zmian synchronizacji i przesuwa rozpędzony strumień elektronów w pionie i poziomie.

Obraz na ekranie najpierw tworzony jest przy pomocy linii nieparzystych a potem parzystych. W ciągu sekundy nadawane jest zatem 50 półobrazów.

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Szerokość pasma sygnału wizyjnego wynosi 6,5 MHz [25x(4:3)x(625x625)].

Częstotliwość odchylania poziomego 25x625 = 15625 Hz

Częstotliwość odchylania pionowego 50 Hz

Czas analizy jednej linii H = 1/15625 Hz = 64 µs

Czas trwania jednego półobrazu V = 1/50 Hz = 20 ms

Sygnał teletekstu przekazywany jest w postaci cyfrowej na liniach obrazu w trakcie wygaszania pionowego (przy zmianach półobrazu). Każda linia teletekstowa zawiera pakiet bitów złożony z 45 bajtów, każdy bit trwa ok. 140 ns, a cały pakiet ok. 52000 ns. Jedna linia teletekstowa zawiera 40 znaków. 5 pierwszych bajtów jest wykorzystywanych do synchronizacji zegara w dekoderze teletekstu, synchronizacji znaków i identyfikacji danych np. nr wiersza na stronie. Jedna strona teletekstu jest złożona z 24 wierszy przesyłanych w ciągu 0,24 s. Jeden wiersz strony zawiera 40 znaków, w każdym półobrazie nadaje się dwie linie teletekstu, półobrazy zmieniają się co 20 ms więc czas przesyłania jednej strony wynosi 0,24s. Przesyłane do odbiornika strony tekstu są gromadzone w pamięci komputera i wysyłane cyklicznie. Wraz z nadawanym sygnałem telewizyjnym. W rzeczywistości przesyłane są nie znaki alfanumeryczne a ich adresy, pod którymi w pamięci generatora znaków w odbiorniku TV są one umieszczone wraz z ich atrybutami. Atrybut określa jednoznacznie cechy znaków, tj. kolor znaku, rozmiar znaku i zabarwienie tła. Deszyfrowanie nadanych kodów znaków i kodów atrybutów następuje w generatorze znaków wchodzących w skład dekodera TXT w odbiorniku TV.

Odbieranie informacji TXT zapewnia dekoder TXT, którego podstawowym zadaniem jest gromadzenie kodów znaków i kodów atrybutów tworzących jedną stronę teletekstową. Po wybraniu strony teletekstu przez użytkownika, dekoder dokonuje zamiany kodów znaków i atrybutów na odpowiadające im sygnały elektryczne (wizyjne), które przez procesor sygnałów RGB wyświetlają informacje wybranej strony na ekranie odbiornika. Wybory stron dokonuje się przez wpisanie do

dekodera numeru strony za pomocą pilota. Dekoder teletekstu wydziela z sygnału wizyjnego po detekcji informacje o znakach strony (sygnał PCM). Po przyjęciu przez dekoder numeru, strony rozpoczyna się gromadzenie w pamięci dekodera adresów żądanej strony.

Ponieważ informacje zawarte w kolejnych stronach całego magazynu są nadawane cyklicznie, stąd dostęp do wybranej strony jest opóźniony. Czas oczekiwania na wybrane strony jest podstawową wadą teletekstu.

  1. Zakres ćwiczenia

  1. Przebieg ćwiczenia

    1. Pomiar sygnałów modulatora

Obraz składa się 625 linii. Wybieranie elektronowe odbywa się w ten sposób,że plamka świetlna począwszy od góry obrazu z lewej strony wybiera elementy znajdujące się na linii poziomej. Obraz na ekranie najpierw tworzony jest przy pomocy linii nieparzystych a potem parzystych.

Zwiększeniu poziomu bieli odpowiada zwiększenie wartości sygnału. Poziom czerni jest nieznacznie wyższy od poziomu synchronizacji.