Прием по соседному каналу

Селлективность радиоприемника.

Чувствительность радиоприемника.

Основные параметры и характеристики антенн.

Конечным индикатором при телевизионной передаче является наш глаз, поэтому на каждом этапе развития телевизионной техники учитывалось то или иное свойство зрительного органа. И чем совершеннее становилась телевизионная система, тем глубже и полнее опирались при ее построении на возможности зрения. Наиболее полно это отразилось на стерео цветной системе, которая ближе всего подводит к условиям непосредственного наблюдения и опознания натуры.

Зрительная система, как известно, обладает пространственной и временной разрешающей способностью, а также контрастной чувствительностью. Другими словами, пространство и движение мы воспринимаем дискретно. Телевизионные вещательные системы строятся на основе использования только временной дискретности зрения и пока не обеспечивают передачу привычной для глаза пространственной дискретности.

Техника развития телевидения не имела целью слепое копирование зрительной системы. Но сопоставление на данном этапе процессов, происходящих в телевизионной и зрительной системах, может быть полезным.

Если условно расчленить зрительную систему на функциональные узлы, то можно сопоставить ее с системой стерео цветного телевидения.

Рисунок 8.1 - Схематическое сопоставление систем бионической (зрительной) и кибернетической (телевизионной)

Рассмотрим коротко основные функции, присущие отдельным ступеням кибернетической и бионической систем.

Преобразование оптического изображения в электрические сигналы. В телевидении, это совершается в передающей камере 1 путем того или иного вида развертки изображения и, по существу, является первичным кодированием изображения соответствующими электрическими сигналами.

В зрительном анализаторе совершается развертка изображения, как и в передающей телевизионной камере, только в более совершенной форме. При рассматривании крупных объектов оба глаза синхронно совершают скачкообразные движения, переводя наше внимание от одной точки к другой. Кроме того, благодаря мелким движениям глаз по горизонтали и вертикали, выявляется основная информация об объекте. Такая дискретная развертка обеспечивает большую четкость деталей, нежели непрерывная, применяемая в телевидении.

Кодирование – трансформация первичной информации в сигналы, удобные для передачи. В черно-белом телевидении этот процесс отсутствует. В цветном и стереоцветном телевидении кодирование совершается особо рассчитанными электрическими матрицами. Кодированию подвергается информация каждого элемента изображения, причем кодовый сигнал должен нести информацию не только о яркости данного элемента, но и о его цвете.

В зрительной системе световой поток от цветного объекта, падая на сетчатку, вызывает реакцию в соответствующих элементах колбочкового аппарата, что приводит к возникновению в ганглиозных клетках электрических импульсов определенной частоты. Таким образом, оптическое изображение, образуемое на сетчатке, кодируется частотой электрических импульсов, посылаемых порциями в высшие отделы анализатора 4 и 5.

Передача электрических сигналов. Зрительную систему можно рассматривать как идеальную систему связи, то есть передающую сообщения без ошибок со скоростью, определяемой пропускной способностью канала. Последнее, по Шеннону, определяется как

C = DF log₂ P_c+P_п P_п = DF log₂ (1 + P_c P_п ), дв.ед. сек., (8.1)

где: DF – полоса частот пропускания;

Р_с и Р_п – соответственно, средние мощности полезного сигнала и помехи в виде «белого шума». Воспользуемся уравнением (8.1) для определения пропускной способности стандартного телевизионного канала при полосе частот D F=6 МГц и отношении сигнала к помехе y=25, требуемом для хорошего качества воспроизводимого изображения. Под величиной y здесь понимается отношение полного размаха видеосигнала (от уровня черного до уровня белого) к среднеквадратичному значению помех. В итоге:

С_max= 56 ´ 10⁶ дв.ед. / сек

В цветном телевидении с уплотнением спектра частот яркостного сигнала и при квадратурной модуляции цветовой поднесу щей цветоразностными сигналами для систем NTSC и PAL: С = 19 ´ 10⁶ дв.ед. / сек

Для цветной системы SECAM (модуляция цветовой поднесу щей цветоразностными сигналами через строку): С = 16 ´ 10⁶ дв. ед. / сек

Для стерео цветной системы с квадратурной модуляцией, когда один кадр цветной стереопары передается в черно-белом виде с полосой 6 МГц, а другой в красках с полосой 1,5 МГц С = 19 ´ 10⁶ дв. ед. / сек

Пропускная способность зрительного анализатора на уровне сетчатки тоже составляет десятки миллионов двоичных единиц в секунду. Но по мере перехода к высшим отделам зрительного органа производится отбор полезной информации из всего потока сообщений, что приводит к весьма экономной форме их кодирования.

Обращает на себя внимание тот факт, что пропускная способность зрительной системы ниже телевизионной, а канал передачи импульсов в миллионы раз сложнее. Видимо, последний используется более широко для обратных связей, то есть подачи разных команд от коры головного мозга.

Декодирование – преобразование кодовых сигналов в сигналы первичной информации. В телевидении для этого служат электрические матрицы, на выходе которых получаем первичные сигналы основных цветов R, G и B для левого и правого изображений. Как будет видно ниже, допустимо ограничиться сигналами R, G и B только для одного изображения стереопары, а для другого иметь только яркостный сигнал Y.

В бионической системе кодовые сигналы преобразуются в энергию биологических процессов, создающих визуальное ощущение. Совершается это в одном из высших разделов зрительного органа.

5. Синтез изображения – превращение первичной информации в модель передаваемого объекта. Этот завершающий этап воспроизведения изображений в телевидении осуществляется приемным устройством. В бионической системе зрительные образы возникают в коре головного мозга и автоматически, в большей или меньшей степени, сохраняются в памяти. В телевидении же для сохранения изображения в необходимых случаях применяется дополнительный процесс – запись изображения.

Эквиваленты Антенн. Приемную антенну, находящуюся под воздействием электромагнитного поля, можно представить в виде эквивалентного генератора ЭДС ЕА или тока I А (рис. 8.2).

Рис.8.2

Внутреннее сопротивление генератора ЭДС в общем случае содержит активную и реактивную составляющие, т. е. Z A=RA+jXA. Электродвижущая сила эквивалентного генератора Е А= ε СhД, где ε С -напряженность электрической составляющей поля сигнала в месте приема; hД—действующая высота (или длина) антенны. Параметры эквивалентного генератора тока определяются выражением

I А = Е А / Z A = Е А Y A, (8.2)

где Y A = 1/ Z A = GA+jBA — комплексная проводимость антенны. Здесь

GA = RA/| Z A|2;

ВА = -ХА/| Z A|2 (8.3)

—соответственно активная и реактивная составляющие проводимости антенны.

Сопротивление ненастроенной антенны Z A зависит от частоты сложным образом, так как антенна представляет собой цепь с распределенными параметрами. В сравнительно узких интервалах частот можно использовать относительно простые эквиваленты реальных антенн. Если размеры антенны невелики по сравнению с длиной волны, то схема замещения антенны может быть представлена в виде последовательного соединения индуктивности Lа, емкости: Са и активного сопротивления Rа (рис. 8.3,а).

Рис.8.3а

В области очень низких частот, когда ωLа<<1/ωСа, можно пренебречь индуктивностью, и тогда схема замещения антенны будет содержать только емкость Са и активное сопротивление Rа (рис. 8.3,б).

Рис. 8.3.б

В диапазоне декаметровых волн реактивное сопротивление ненастроенных антенн может иметь как емкостный, так и индуктивный характер.

В диапазоне метровых и более коротких волн используют антенны, настроенные на среднюю частоту диапазона, на которой антенна обладает активным сопротивлением RA. Если это сопротивление равно волновому сопротивлению фидера ρА, то антенна присоединяется к фидеру непосредственно, в других случаях — через согласующее устройство. При этом антенна совместно с фидером эквивалентна генератору ЭДС Е А с внутренним сопротивлением ρА или генератору тока I А= Е А/ρА с проводимостью GА=1/ ρА.

В диапазоне СВЧ вместо ЭДС или тока удобнее рассматривать номинальную мощность антенны, поскольку при наличии трансформирующих элементов напряжение и ток изменяются, а мощность остается постоянной. Номинальная мощность антенны пропорциональна ее действующей площади SД:

где ηа—КПД антенны при согласованной нагрузке.

Дата добавления: 2014-11-08