Передача сигналов спутникового звукового вещания
В предыдущих параграфах данной главы рассмотрены
различные способы передачи ЗВУКОВЫХ сигналов в спутниковом канате
совместно с сигналом изображения. В некоторых случаях ставится задача
передачи большого числа звуковых программ не в дополнении к сигналам
телевидения, а взамен их. Расчеты и эксперименты показывают, что при
передаче методом двойной ЧМ на поднесущих размещенных равномерно в
полосе видеоспектра. удается передать не более восьмидесяти
монофонических программ. Основным препятствием являются возникающие
из-за нелинейных эффектов внятные переходные помехи, на которые в
звуковом вещании установлены особенно жесткие нормы.
В другом
варианте аналоговой передачи ствол ИСЗ уплотняется несколькими
сигналами звукового вещания, каждый из которых передается на отдельной
несущей с помощью ЧМ (принцип "один канал на одной несущей", широко
применяемый при передаче телефонии). И в этом случае пропускная
способность ствола не превышает восьмидесяти звуковых программ первого
класса качества, что экономически не эффективно.
Существенно
лучшие результаты достигаются при передаче звуковых сигналов в цифровой
форме с временным разделением. На этом принципе основана работа
аппаратуры "Орбита-РВ". предназначенной для подачи по спутниковым
каналам звуковых программ к региональным центрам вещания. Сигналы
звукового вещания преобразуются на входе передающего комплекса
"Орбита-РВ" в дискретную форму, используется нелинейное мгновенное
компандирование, так что в стандартном цифровом потоке 2048 Кбит/с
удается передать шесть каналов высшего класса качества, либо десять
каналов первого, либо 15 каналов второго класса. Всего для каналов
звукового вещания выделяется два потока по 2048 Кбит/с, они
подвергаются помехоустойчивому кодированию с относительной скоростью
3/4, сюда добавляются сигналы изображений газетных полос, общий поток
со скоростью примерно 19 Мбит/с поступает для дальнейшей обработки.
Аппаратура
"Орбита-РВ" при работе через ИСЗ "Горизонт" требовала приемной антенны
диаметром 12м, т.е. могла работать только в составе станции "Орбита",
что значительно ограничивало ее применение. Существенно большей
гибкостью обладает вводимая в ближайшее время цифровая система
звукового вещания с многостанционным доступом "Рабита". Она позволяет
организовать в одном стволе четыре-пять многопрограммных (скорость
передачи 2048 Кбит/с) и 10... 15 однопрограммных каналов (для
трансляции региональных программ). В системе используется описанный
выше метод цифровой передачи MUSICAM, в оборудовании применены
стандартизованные БИС высокой степени интеграции.
Приемные
станции системы имеют антенну диаметров 2,5...3,5 м, региональные
передающие станции - антенну диаметром 3.5...4,5 м с передатчиком
мощностью 50...100 Вт.
Появление в Европе мощных спутников
непосредственного ТВ вещания позволило решить задачу индивидуального
приема сигналов звукового вещания. В разработанной в ФРГ системе DSR
(Digital Satellite Radio) в стволе с полосой 27 МГц передается 16
стереопрограмм высшего класса качества. Сигналы отдельных каналов
преобразуются в цифровую форму, объединяются в единый цифровой поток,
вводится эффективная защита от ошибок, линейная скорость передачи в
канале составляет 20,48 МГц/с. Прием программ с хорошим качеством
обеспечивается при отношении несущая/шум 14 дБ. До недавнего времени
такая система работала через спутник TVsat 2, в настоящий момент она
использует один из стволов ИСЗ DFS/Kopernicus, схожая система
эксплуатируется в одном из стволов французского ИСЗ Теlесоm II.
Неоднократно
рассматривался вопрос о возможности спутникового звукового вещания для
непосредственного приема на простые приемники - стационарные, возимые
или переносимые Экономически приемлемое решение было найдено только
после появления эффективных алгоритмов цифровой компрессии. В
разработанной европейскими странами системе цифрового звукового вещания
сигналы отдельных каналов обрабатываются по стандарту MUSICAM, затем
они объединяются в общий цифровой поток, сюда добавляются служебная
информация, биты помехоустойчивого кодирования (относительная скорость
от 1/3 до 3/4), суммарный цифровой поток имеет скорость 2,3 Мбит/с, он
скремблируется и в виде пакетов длительностью 23 мс поступает на вход
ФМ модулятора.
Серьезной проблемой вещания при приеме на
недорогие приемники с ненаправленными или слабонаправленными антеннами
является многолучевость распространения, приводящая к глубоким
замираниям сигнала на входе приемника. В описываемой системе
компенсация многолучевого распространения достигается разделением
цифрового потока на большое количество низко корсетных потоков
модулирующих индивидуальные несущие. Длительность символов при этом
оказывается больше, чем задержка распространения в канале,
межсимвольная интерференция отсутствует. Любой эхосигнал длительностью
короче защитного интервала также не вызовет межсимвольной интерференции
На
территории России можно использовать полосы 1452...1492 МГц (выделена
для наземного и спутникового вещания) и 2535...2655 МГц (только для
спутникового вещания). Описанный метод позволяет в полосе 1,75 МГц
передавать до шести стереопрограмм. Из-за слабой направленности
приемных антенн общая полоса частот должна быть распределена в каждом
регионе на плановой основе, чтобы набежать взаимных помех. Расчеты
показывают, что в Европе каждой стране удается выделить не менее двух
блоков по 1,75 МГц.
|