Приказ N 52 от 28.04.2007 об утверждении двух технических регламентов

МИНИСТЕРСТВО ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И СВЯЗИ

П Р И К А З

об утверждении двух технических регламентов

N 52  от  28.04.2007

 (в силу 01.09.2007) 

Мониторул Офичиал N 74-77 ст.353 от 01.06.2007

* * *

Примечание: См. Закон N 21-XVIII от 18.09.2009 г. о внесении изменений в Закон о Правительстве N 64-XII от 31 мая 1990 года (реорганизовать Министерство информационного развития в Министерство информационных технологий и связи)

В соответствии с Законом № 420-XVI от 22.12.2006 г. о техническом регулировании и во исполнение Постановления Правительства № 873 от 30.07.2004 г. об утверждении Национальной программы по разработке технических регламентов

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Утвердить техническое регулирование «Радиосвязь и радиовещание. Эффективное использование радиочастотного спектра и избежание вредных помех» (прилагается).

2. Утвердить техническое регулирование «Эфирные и кабельные телевизионные системы вещания. Нормы и параметры» (прилагается).

3. Настоящие технические регулирования вступают в силу в течение трех месяцев со дня опубликования в Официальном мониторе Республики Молдова.

4. Г-ну Т. Чикличи, директору государственного предприятия „Inspectoratul de Stat al Comunicaţiilor”, и г-ну В. Бадулеску, директору государственного предприятия „Radiocomunicaţii” обеспечить опубликование утвержденных регулирований.

5. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на г-на П.Бучацкого, заместителя министра информационного развития.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ

„Радиосвязь и радиовещание.

Эффективное использование радиочастотного

спектра и исключение вредных помех”

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Данный технический регламент направлен на эффективное использование радиочастотного спектра и избежание вредных помех в целях обеспечения электромагнитной совместимости технических средств радиосвязи и радиовещания гражданского назначения.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины и определения, используемые в данном техническом регламенте, имеют следующие значения:

BRIFIC - Международный информационный циркуляр по частотам Бюро радиосвязи.

Внеполосное излучение - излучение на частоте или на частотах, непосредственно примыкающих к необходимой ширине полосы частот, которое является результатом процесса модуляции, но не включает побочных излучений.

Вредные помехи - помехи, которые мешают работе радионавигационной службы или других служб безопасности или серьезно ухудшают качество, затрудняют или неоднократно прерывают работу службы радиосвязи, работающей в соответствии с Регламентом радиосвязи.

Выделение (радиочастоты или радиочастотного канала) - запись определенного частотного канала в согласованном плане, принятом компетентной конференцией, для использования его одной или несколькими администрациями для наземной или космической службы радиосвязи в одной или нескольких указанных странах или географических зонах при определенных условиях.

Допустимые помехи - наблюдаемые или прогнозируемые помехи, соответствующие количественным критериям помех и критериям совмещения, приведенным в настоящем регламенте или рекомендациях МСЭ-Р либо в специальных соглашениях, приведенных в данном регламенте.

DVB-T – европейский стандарт наземного цифрового телевидения (Digital Video Broadcasting – Terrestrial);

DVB-T2 – европейский стандарт наземного цифрового телевидения второго поколения (Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial).

Излучение - созданная радиация или создание радиации радиопередающей станцией. Например, излучаемая энергия колебательного контура радио-приемника не является излучением, а радиацией.

Защитное отношение – это минимальное значение отношения уровня полезного сигнала к уровню мешающего сигнала на входе приемника (обычно выражаемое в дБ), при котором обеспечивается требуемое качество приема.

Защита радиосвязи - Совокупность технических, организационных и административных мер, предпринятых с целью полного удаления или уменьшения помех под уровень, при котором они могли бы затронуть качество радиосвязи.

Национальная таблица распределения полос частот – официальный документ, устанавливающий распределение полос частот для служб радиосвязи и условия и категории их использования.

Нежелательные излучения состоят из побочных и внеполосных излучений.

Побочное излучение - излучение на частоте или на частотах, расположенных за пределами необходимой ширины полосы частот, уровень которого может быть снижен без ущерба для соответствующей передачи сообщений. К побочным излучениям относятся гармонические излучения, паразитные излучения, продукты интермодуляции и частотного преобразования, но к ним не относятся внеполосные излучения.

Помеха - воздействие нежелательной энергии, вызванное одним или несколькими излучениями, радиациями или индукциями, на прием в системе радиосвязи, проявляющееся в любом ухудшении качества, ошибках или потерях информации, которых можно было бы избежать при отсутствии такой нежелательной энергии.

Приемлемые помехи - помехи с более высоким уровнем по сравнению с допустимыми помехами, которые согласованы между двумя или несколькими администрациями без ущерба для других администраций.

Примечание - термины “допустимые помехи” и “приемлемые помехи” используются при координации частотных присвоений между администрациями.

Присвоение (радиочастоты или радиочастотного канала) - разрешение, выдаваемое администрацией какой-либо радиостанции на использование радиочастоты или радиочастотного канала при определенных условиях.

Присвоенная частота - средняя частота полосы частот, присвоенной станции.

Радиовещательная служба - служба радиосвязи, передачи которой предназначены для непосредственного приема населением. Эта служба может включать звуковые передачи, передачи телевидения или другие виды передач.

Радиочастотный спектр - радиоволны в диапазоне между 9 кГц и 3000 ГГц, распространяющиеся без искусственного волновода.

Распределение (полосы частот) - запись в Национальной таблице распределения полос частот некоторой заданной полосы с целью ее использования одной или несколькими наземными или космическими службами радиосвязи или радиоастрономической службой при определенных условиях.

Радиоэлектронное средство связи (РЭС) - средство радиосвязи (передатчик, приемник или комбинация передатчиков и приемников), которые входят в состав станции радиосвязи).

Регламент радиосвязи - регламент, разработанный Международным союзом электросвязи (МСЭ) и который дополняет Международную конвенцию электросвязи.

 Служба радиосвязи - служба, включающая передачу, излучение и/или прием радиоволн для определенных целей электросвязи. В Регламенте радиосвязи, если это не оговорено особо, любое упоминание службы радиосвязи имеет в виду наземную радиосвязь.

 Станция - один или несколько передатчиков или приемников либо комбинация передатчиков и приемников, включая вспомогательное оборудование), необходимых в одном пункте для осуществления службы радиосвязи или радиоастрономической службы.

Каждая станция классифицируется в соответствии со службой, в которой она действует постоянно или временно.

Система вещания - система, предназначенная для формирования и передачи вещательных программ непосредственно населению или другим пользователям. В зависимости от вида программ различают системы звукового и телевизионного вещания, а в зависимости от среды распространения - проводного (кабельного) и эфирного вещания, в том числе спутникового.

Система телевизионного вещания - система вещания, предназначенная для формирования и передачи телевизионных программ.

 Система звукового вещания - система вещания, предназначенная для формирования и передачи звуковых программ.

Сеть радиосвязи - совокупность станций фиксированной, мобильной или носимой радиосвязи, которые используют совместно одну или несколько радиочастот в определенном режиме работы в определенной зоне.

Стандарт вещания - совокупность нормированных параметров, определяющих систему вещания.

T-DAB – цифровое наземное звуковое вещание.

Управление спектром радиочастот - совокупность административных, юридических и технических процедур, необходимых для обеспечения использования станций радиосвязи различных служб в условиях электромагнитной совместимости.

Электромагнитная совместимость (ЭМС) - способность оборудования работать удовлетворительно в окружающем электромагнитном поле, без создания помех другому оборудованию.

[Пкт.2 изменен Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

3. ОСНОВНЫЕ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Общие положения

Характеристики, представляющие основные требования относительно эффективного использования спектра и избежания помех и входящие в область применения данного технического регламента, указаны в п.3.2, а дополнительные требования указаны в п.3.3 данного регламента.

Частотный спектр является ограниченным природным ресурсом и его эффективное использование является первостепенной задачей. Физические законы распространения радиоволн, а также технические характеристики передающего и приемного оборудования радиосвязи и радиовещания накладывают определенные ограничения на управление радиочастотным спектром.

Спектр находится под постоянным давлением как со стороны новых, так и расширения существующих служб радиосвязи. В то же время существующим пользователям должен быть обеспечен соответствующий уровень защиты от помех.

ЭМС радиоэлектронных средств, способность радиоэлектронных средств (РЭС) работать одновременно (совместно) так, что помехи радиоприему (с учетом воздействия источников радиопомех индустриальных), возникающие при такой работе, приводят лишь к незначительному (допустимому) снижению качества выполнения РЭС своих функций. При одновременной работе РЭС (а также электротехнических устройств, излучающих электромагнитные волны) помехи радиоприему неизбежны. Интенсивность помех определяется количеством действующих излучателей, их мощностью, расположением в пространстве, формой диаграммы направленности антенн, условиями распространения радиоволн и т. д. Обеспечение ЭМС сводится к созданию условий для нормальной совместной эксплуатации всего разнообразия РЭС.

Меры по обеспечению ЭМС подразделяются на организационные и технические. К организационным относятся: применение пространственного разделения (разноса) РЭС – одновременного использования одних и тех же частотных диапазонов в различных зонах земного шара, если это не грозит взаимными радиопомехами; временного разноса – поочередной работы РЭС на одной несущей частоте по определенной программе во времени: частотного разноса – одновременной работы на различных несущих частотах и др. К техническим относятся: создание радиопередающих и электротехнических устройств, более совершенных с точки зрения уменьшения мешающих излучений; разработка радиоприемных устройств, обладающих меньшей чувствительностью к таким излучениям, и др.

3.2. Основные требования

Основные требования для эффективного использования спектра и избежания вредных помех:

- частота

- ширина полосы излучения,

- нежелательные излучения,

- эффективно излучаемая мощность (ЭИМ)

3.2.1. Частота

Необходимо гарантировать, чтобы рабочие частоты передатчиков соответствовали присвоенным частотам. В противном случае помехи другим пользователям практически неизбежны.

Допустимое отклонение частоты полос частот (исключая нижний и верхний пределы) по категориям станций приведено в таблице № 1.

[Таблица N 1 изменена Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

3.2.2. Ширина полосы излучения

Ширина полосы излучения должна быть минимальной, при которой обеспечивается требуемое качество передачи информации при определенных условиях.

Необходимая ширина полосы излучения должна определяться одним из следующих способов:

a) используя формулы и примеры для необходимой ширины полосы и обозначений соответствующего излучения, приведенных в Рекомендации ITU-R SM.1138;

b) используя вычисления по другим Рекомендациям ITU-R;

c) измерением в случаях, если способы a) и b) неприемлемы.

3.2.3. Нежелательные излучения

Нежелательные излучения состоят из внеполосных и побочных излучений. Внеполосные излучения являются главным компонентом нежелательных излучений вблизи основного излучения, а побочные излучения становятся доминирующими вдалеке от основного излучения.

[Абзац 2, Таблица N 2 исключена Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

В таблице № 3 приведены значения затухания, применяемые в расчете максимально допустимого уровня побочной мощности излучения для использования в радиотехническом оборудовании, которые относятся ко всем передатчикам.

[Абзац в редакции Приказа Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

[Таблица N 3 изменена Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

3.2.4. Эффективная излучаемая мощность

Эффективная излучаемая мощность (ЭИМ) (в данном направлении) - произведение мощности, подводимой к антенне, на ее коэффициент усиления относительно полуволнового диполя в заданном направлении.

ЭИМ должна быть ограничена до минимального уровня, обеспечивающего удовлетворительное функционирование системы радиосвязи или радиовещания. Отсутствие эффективного контроля этого параметра ведет к вероятности создания помех другим пользователям, использующим ту же частоту в различных географических зонах.

ЭИМ передающей станции радиосвязи должна соответствовать значению, указанному в разрешении на присвоение частоты.

3.3. Дополнительные требования

Дополнительными требованиями для эффективного использования спектра и избежания вредных являются следующие технические параметры излучения:

- эффективная высота передающей антенны;

- диаграмма направленности антенны;

- поляризация сигнала.

3.3.1. Эффективная высота передающей антенны

Эффективная высота передающей антенны определяется как высота передающей антенны над средним уровнем земной поверхности между расстояниями от 3 км до 15 км от передатчика в направлении приемника.

3.3.2. Диаграмма направленности антенны

Диаграмма направленности антенны определяется как кривая, представляющая коэффициент усиления антенны в различных направлениях в заданной плоскости.

3.3.3. Поляризация сигнала

Поляризация сигнала определяется как характеристика электромагнитного излучения, при котором вектор электрического поля перпендикулярен вектору электромагнитного поля.

Поляризацию можно свести к трем основным видам:

- горизонтальная поляризация: вектор электрического поля расположен в горизонтальной плоскости;

- вертикальная поляризация: вектор электрического поля расположен в вертикальной плоскости;

- смешанная поляризация: собирательный термин, который применяется, когда излучаются и вертикально, и горизонтально поляризованные составляющие, причем он охватывает наклонную, эллиптическую (включая круговую) и двойную поляризацию.

4. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНЫМ СПЕКТРОМ

4.1. Общие положения

Планирование, подбор, координация и нотификация частотных присвоений для служб радиосвязи и службы радиовещания являются составными частями системы управления радиочастотным спектром и должны проводиться в соответствии с:

а) положениями Регламента радиосвязи МСЭ,

b) положениями двух- и многосторонних соглашений, стороной которых является Республика Молдова:

- «Заключительные акты Европейской вещательной конференции в ОВЧ/УВЧ-диапазонах» Соглашение Стокгольм-61 (ST-61);

- «Заключительные акты Региональной административной конференции по планированию ОВЧ звукового радиовещания (район 1 и часть района 3)», Женева, 1984, Соглашение Женева-84 (GE-84);

- «Специальное соглашение европейской конференции администраций почт и связи (CEPT) относительно использования полосы частот 1452 – 1479.5 МГц для цифрового наземного звукового вещания (T-DAB)» - Соглашение Маастрихт-2002 (MA-02);

- «Заключительные акты региональной конференции радиосвязи по планированию цифровой наземной радиовещательной службы в частях районов 1 и 3 в полосах частот 174-230 МГц и 470-862 МГц» - Соглашение Женева-06 (GE-06)

с) действующее законодательство в области электронных коммуникаций;

d) Национальная таблица распределения полос частот;

е) рекомендации и решения Европейской конференции почт и электросвязи (СЕРТ) и рекомендации МСЭ (должны быть учтены в пределах возможного).

[Пкт.4.1 изменен Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

4.2. Планирование частотных присвоений для служб радиосвязи и радиовещания

Планирование частот для создания сетей радиовещательной службы состоит в пространственно-частотном распределении станций на заданной территории. Решение этой задачи в общем виде позволяют идеализированные сети, в основу построения которых положено два принципа: геометрически правильная (равномерная) сетка и линейная схема распределения каналов (частот).

При реализации этих принципов применяются следующие положения: все станции идеализированной сети имеют одинаковые эффективные излучаемые мощности, эффективные высоты передающих и приемных антенн, круговые диаграммы направленности передающих антенн, поляризации и условия распространения радиоволн.

Станции идеализированной сети располагают в вершинах одинаковых равносторонних треугольников, а радиусы зон обслуживания одинаковы и пересекаются в центре треугольника. При этом имеет место сплошное покрытие территории вещанием с минимальным перекрытием зон обслуживания.

Идеализированные сети ТВ и ОВЧ ЧМ вещания следует использовать в процессе первоначального освоения новых частотных диапазонов при планировании передающих сетей, состоящих из мощных станций.

Планирование сетей для цифрового телевизионного (DVB–T) и звукового (T–DAB) радиовещания выполняется как на основе цифровых частотных присвоений, так и на основе планирования частотных выделений (в том числе и на основе синхронных сетей), которые в дальнейшем при реализации конвертируются в цифровые частотные присвоения.

4.3. Подбор частотных присвоений в сетях радиовещательной службы

При подборе частотных присвоений в радиовещательной службе планирования в сетях ТВ и ОВЧ ЧМ вещания встречаются задачи двух видов. Первый случай – это назначение новых каналов (частот), которое проводится путем поиска в конкретном пункте. Второй случай – это модификация существующей частоты (канала), которая имеет место при изменении географических координат или технических параметров частотного присвоения.

При принятии решения о возможности выделения частотного присвоения рассматриваемой станции необходимо:

- определить мешающее действие вводимой станции по отношению к скоординированным станциям сети ТВ и ОВЧ ЧМ вещания. При этом основное внимание уделяется станциям, испытывающим наибольшие помехи;

- определить зону обслуживания рассматриваемой станции с учетом помех от скоординированных станций сети и оценить ее соответствие требуемой зоне обслуживания.

Указанные задачи решаются путем проведения расчетов ЭМС при введении рассматриваемой станции в существующую сеть ТВ и ОВЧ ЧМ вещания.

Расчеты для станций цифрового вещания (DVB–T и T–DAB) в основе такие же, т.к. каналы располагаются в существующих полосах, отведенных для радиовещательной службы.

В частотном планировании напряженности электромагнитного поля полезного и мешающего сигналов в месте приема рассчитываются статистически – по процентам мест и времени приема, так как напряженность поля изменяется по местоположению вследствие влияния рельефа и во времени вследствие неустойчивого состояния тропосферы.

В основе расчетов ЭМС лежат расчеты напряженности поля от полезной и мешающих станций. Ниже приводятся формулы, по которым проводятся указанные расчеты напряженности поля.

Зона обслуживания аналоговой или цифровой станции представляет собой территорию, в пределах которой для напряженности поля полезной станции (Еs), используемой и минимальной используемой напряженности полей (Еu и Еmin), выполняются следующие условия:

Еs > Еu > Еmin         (4.1)

Минимальная используемая напряженность поля определяется шумами различного происхождения. При этом зона обслуживания оказывается максимальной и в случае ненаправленной передающей антенны и равнинно-холмистой местности представляет собой круг. На границе зоны обслуживания Еs = Еmin.

Величины минимальной используемой напряженности поля для аналогового ТВ вещания в частотных диапазонах I, III, IV и V приведены в таблице 1 Рекомендации ITU–R BT.417. Минимальная используемая напряженность поля для частотного диапазона II равна 52 дБ.

Величины минимальной используемой напряженности поля для DVB–T вещания для фиксированного, мобильного и портативного приема в частотных диапазонах III, IV и V, а также для Т-DAB вещания приведены в главе 2 приложения 2 Соглашения GE-06.

Величина минимальной используемой напряженности поля для ОВЧ ЧМ вещания приведена в Соглашении GE-84 и в таблице 1 Рекомендации ITU-R BS.412.

Используемая напряженность поля характеризует совместное действие помех, создаваемых мешающими станциями. В этом случае зона обслуживания будет меньше максимальной. При этом на границе зоны обслуживания Еs = Еu. Из-за помех от других радиостанций напряженность поля, которая обеспечивает желаемое качество приема, будет выше Еmin. Величина Eu зависит от реальной электромагнитной обстановки и не подлежит нормированию.

При планировании (особенно в пограничных областях) могут быть согласованы приемлемые для целей планирования значения используемой напряженности поля, которые должны быть защищены от помех. В этом случае используемая напряженность поля будет называться эталонной, но она не может иметь меньшие значения, чем Еmin для сельских районов.

Так, при разработке Плана GE-84 и координации частотных присвоений между странами-участниками в качестве эталонной напряженности поля в месте размещения станции была принята величина 60 дБ. Расчетная величина используемой напряженности поля любой станции, при ее первом включении в план, была определена как эталонная, подлежащая защите при последующем вводе новых станций.

Напряженность поля полезной аналоговой и цифровой станции в любой точке зоны обслуживания рассчитывается по формуле

Еs = Е(50,50) + Р, дБ мкВ/м,         (4.2)

где

Е(50,50) – напряженность поля для 50% мест и 50% времени приема, определяемая по соответствующей кривой Рекомендации ITU-R P.1546 или Соглашения GE-84, дБ мкВ/м;

Р – э.и.м. полезной станции в азимутальном направлении на точку расчета, дБ кВт.

Напряженность поля помех мешающей станции на аналоговую ТВ или ОВЧ ЧМ станцию в любой точке при тропосферной помехе рассчитывается по формуле

Еt = Е (50,T) + Рi + Аt + ∆А, дБ мкВ/м         (4.3)

где

Е(50,T) – напряженность поля для 50% мест и T% времени приема, определяемая по соответствующей кривой Рекомендации ITU-R P.1546,

Рi – э.и.м. мешающей станции в азимутальном направлении на точку расчета, дБ кВт.

Аt – защитное отношение для тропосферной помехи, дБ;

∆А – поправка к защитному отношению, учитывающая помехозащищенность приемной антенны телевизионного или ОВЧ ЧМ приемника и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций, дБ.

Напряженность поля помех мешающей станции на полезную аналоговую ТВ или ОВЧ ЧМ станцию в любой точке при постоянной помехе рассчитывается по формуле

Еc = Е(50,50) + Рi + Аc + ∆А, дБ мкВ/м         (4.4)

где

Е(50,50) – напряженность поля для 50% мест и 50% времени приема, определяемая по соответствующей кривой Рекомендации ITU-R P.1546 или Соглашения GE-84, дБ мкВ/м;

Аc – защитное отношение для постоянной помехи, дБ;

∆А – поправка к защитному отношению, учитывающая помехозащищенность приемной антенны телевизионного приемника и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций, дБ.

Напряженность поля помех мешающей станции на цифровую DVB–T или T–DAB станцию в любой точке рассчитывается по формуле

Еi = Е(50,1) + Рi + А + С, дБ мкВ/м         (4.5)

где

Е(50,1) – напряженность поля для 50% мест и 1% времени приема, определяемая по соответствующей кривой Рекомендации ITU-R P.1546, дБ мкВ/м;

А – защитное отношение, дБ;

С – поправка по местоположению, дБ.

Защитные отношения приведены для:

– аналогового ТВ вещания – в Рекомендации ITU-R BT.655,

– ОВЧ ЧМ вещания в полосе 87,5 – 108 МГц приведены в Соглашении GE-84,

– ОВЧ ЧМ вещания в полосе 65,9 – 74 МГц приведены в Рекомендации ITU-R BS.412,

– цифрового DVB–T и T–DAB вещания – в Соглашении GE-06 и в Рекомендации ITU-R BT.655.

Поправки к защитному отношению А для аналогового ТВ вещания, учитывающие помехозащищенность приемной антенны телевизионного приемника и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций, приведены в Рекомендации ITU-R BT.419, для ОВЧ ЧМ вещания – в Рекомендации ITU-R BS.599 и Соглашении GE-84.

При переходе от 50% к 99% мест приема следует учесть поправку по местоположению для DVB–T и T–DAB вещания, которая составляет 13 дБ.

В аналоговом ТВ и ОВЧ ЧМ вещании напряженности поля помех рассчитываются при тропосферной и постоянной помехах соответственно по формулам (4.3) и (4.4). Для дальнейших расчетов выбирается большая из них.

В случаях присутствия нескольких помех множественность помех учитывается с использованием двух способов:

– методом упрощенного умножения,

– методом суммирования напряженности полей помех по мощности.

Расчеты проводятся для 20 помех, имеющих наибольшие напряженности полей в точке расчета.

Сферичность поверхности Земли в расчетах учитывается с помощью формул сферической тригонометрии, приведенных ниже.

Географические координаты точки приема относительно полезной станции, градусы, рассчитываются по формулам

где:

φs, λs – широта и долгота соответственно местоположения полезной станции, градусы;

Rs – расстояние от полезной станции до точки приема, км;

j – азимут точки приема относительно направления на север, отсчитываемый в месте расположения полезной станции по часовой стрелке, градусы;

α – радиус Земли, км.

Географические координаты для мешающей станции рассчитываются аналогично.

Расстояние между полезной и мешающей станциями, км, находится по формуле

R = α · arccos [sinφs sinφi + cosφs cosφi cos(λs - λi)], (4.7)

где:

φi, λi – широта и долгота местоположения мешающей станции, градусы.

Расстояния между полезной станцией и точкой приема, а также между мешающей станцией и точкой приема вычисляют аналогично.

Отсчитываемый в точке приема угол между направлениями на полезную и мешающую станции, градусы, рассчитывается по формуле

где:

угол находится в пределах 0⁰< θr < 180⁰;

Ri – расстояние между мешающей станцией и точкой приема, км.

Угол, вычисляемый по формуле (4.8), определяет поправки к защитному отношению, учитывающие помехозащищенность приемных антенн приемников и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций.

4.3.1. Алгоритмы расчетов

Расчеты по планированию частот в сетях радиосвязи и теле- и радиовещания выполняются с помощью компьютера и используется один из следующих вариантов расчета:

- в месте установки полезной станции,

- в контрольной точке,

- расчет зоны обслуживания полезной станции.

4.3.2. Расчет в месте установки полезной станции

Расчет в месте установки полезной станции представляет собой довольно условный расчет используемой напряженности поля в месте установки полезной ТВ или ОВЧ ЧМ станции. Такой расчет используется для предварительной оценки помеховой ситуации в пункте. Расчет проводится в одной точке.

Укрупненный алгоритм расчета содержит следующие этапы:

1. Выбирается полезная ТВ или ОВЧ ЧМ станция из базы данных или вводится новая станция с соответствующими параметрами.

2. Проводится отбор мешающих станций, которые могут оказывать помехи полезной станции, по частоте и географическим координатам.

3. Проводится расчет напряженности поля помех для каждой отобранной мешающей станции при тропосферной и постоянной помехах и выбирается большая из них.

4. Проводится расчет используемой напряженности поля по методу упрощенного умножения или методу суммирования помех по мощности.

5. Дополнительно проводится расчет напряженности поля полезной станции для минимального расстояния 1 км.

6. Результаты расчета выводятся на экран и записываются в специальный файл.

4.3.3. Расчет в контрольной точке

Контрольная точка может находиться в любом месте зоны обслуживания полезной станции, на границе зоны или за ее пределами. Расчет проводится в одной точке.

Укрупненный алгоритм расчета содержит следующие этапы.

1. Выбирается полезная ТВ или ОВЧ ЧМ станция из базы данных или вводится новая станция с соответствующими параметрами.

2. Проводится отбор мешающих станций, которые могут оказывать помехи полезной станции, по частоте и географическим координатам.

3. Задается контрольная точка своими географическими координатами или с помощью расстояния и азимута от полезной станции на контрольную точку.

4. Проводится расчет напряженности поля полезной станции в контрольной точке.

5. Проводится расчет напряженности поля помех для каждой отобранной мешающей станции при тропосферной и постоянной помехах и выбирается большая из них.

6. Проводится расчет используемой напряженности поля по методу упрощенного умножения или методу суммирования помех по мощности.

7. Результаты расчета выводятся на экран и записываются в специальный файл.

4.3.4. Расчет зоны обслуживания полезной станции

Расчет проводится для некоторого количества азимутальных направлений в горизонтальной плоскости, которые обычно располагаются равномерно по кругу с шагом 10° по часовой стрелке, начиная от истинного севера. На каждом направлении рассчитывается радиус зоны обслуживания методом последовательных приближений. Расчет проводится для большого количества точек.

Укрупненный алгоритм расчета содержит следующие этапы.

1. Выбирается полезная ТВ или ОВЧ ЧМ станция из базы данных или вводится новая с соответствующими параметрами.

2. Проводится отбор мешающих станций, которые могут оказывать помехи полезной станции.

3. Рассчитывается методом последовательных приближений радиус зоны обслуживания на первом азимутальном направлении, который соответствует равенству

Еs = Eu (Еs = Еmin)

4. Рассчитывается аналогичным образом радиус зоны обслуживания по остальным азимутальным направлениям.

5. Результаты расчета выводятся на экран и записываются в специальный файл.

4.4. Координация частотных присвоений в службах радиосвязи и радиовещания

Координация частотных присвоений представляет собой процесс согласования частотных присвоений, в рамках которого рассчитанные частотные присвоения обретают определенный статус с целью их дальнейшей защиты от воздействия вредных помех.

Существуют два вида координации:

- внутренняя координация

- международная координация.

Внутренняя координация проводится в полосах совместного использования, определенных Национальной таблицей распределения полос частот.

Международная координация частотных присвоений проводится с администрациями связи затронутых стран, определяемых на основе соответствующих положений международных соглашений или Регламента радиосвязи.

4.5. Нотификация частотных присвоений в службах радиосвязи и радиовещания

Нотификация частотных присвоений осуществляется для целей международно-правовой защиты частотных присвоений станциям радиосвязи и радиовещания и проводится, как правило, после успешного завершения процесса координации.

Процесс нотификации частотных присвоений представляет собой осуществление ряда мероприятий, целью которых является запись частотных присвоений станциям радиосвязи и радиовещания в соответствующие Всемирные и Региональные планы и/или Международный справочный регистр частот (МСРЧ).

Процесс нотификации проводится в соответствии с положениями соответствующих всемирных или региональных соглашений или со статьей 11 Регламента радиосвязи МСЭ. Электронная или бумажная заявка соответствующей формы с указанием параметров, приведенных в приложении 4 Регламента радиосвязи МСЭ, направляется в Бюро радиосвязи МСЭ, которое отвечает за ведение, хранение и обработку планов и МСРЧ. Бюро радиосвязи публикует полученную заявку в BRIFIC, рассматривает заявку на предмет соответствия ее всемирным или региональным планам, а также Таблице распределения полос частот, содержащейся в статье 5 Регламента радиосвязи МСЭ и формулирует свое заключение. Результаты рассмотрения также публикуются в BRIFIC. В случае благоприятного заключения – частотное присвоение заносится в соответствующий план или МСРЧ, в противном случае заявка возвращается заявляющей администрации связи с указанием причин неблагоприятного заключения.

Запись частотного присвоения в соответствующий план или МСРЧ дает право на международную защиту данного частотного присвоения.

5. ПЕРЕДАЮЩИЕ И ПРИЕМНЫЕ СИСТЕМЫ

РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОЙ СЛУЖБЫ

5.1. Системы аналогового телевизионного вещания

Для ТВ вещания в Республике Молдова используется аналоговые ТВ системы стандартов D, K и системами цветности SECAM или PAL.

Стандарт D используется в метровом диапазоне волн (частотные диапазоны I – III), а стандарт K – в дециметровом диапазоне волн (частотные диапазоны IV – V).

При проведении расчетов в координационной зоне необходимо учитывать не только ТВ станции Республики Молдова, но и ТВ станции сопредельных государств. В настоящее время в сопредельных с Республикой Молдова странах используются следующие ТВ стандарты и системы цвета - D, K / SECAM, B, G / PAL, D, G / PAL.

Разность частот между несущими звука и изображения для стандартов D, K составляет 6,5 МГц, для стандартов B, G – 5,5 МГц.

Подробные данные по указанным выше ТВ системам приводятся в Рекомендации ITU-R BT.470.

5.2. Системы аналогового звукового радиовещания

Для звукового ОВЧ ЧМ вещания в Республике Молдова используются системы вещания с частотной модуляцией, имеющие следующие параметры:

- максимальная девиация частоты при моно- и стереопередаче:

+ 50 кГц в полосе 65,9 - 74.0 МГц

+ 75 кГц в полосе 87.5 - 108 МГц;

- предискажение звукового сигнала: постоянная времени предискажений - 50 мкс;

- системы стереопередачи:

- в полосе 65,9 - 74.0 МГц - система с полярной модуляцией с частичной подавленной (-14дБ) поднесущей на частоте 31.25 кГц,

- в полосе 87.5 - 108 МГц - система с пилот-тоном с подавленной поднесущей на частоте 38.0 кГц и пилот-тоном с частотой 19 кГц;

- системы передачи дополнительных сигналов: ARI, RDS, DARC и др.

- шаг сетки частот:

в полосе 65,9 - 74.0 МГц - 30 кГц

в полосе 87.5 - 108 МГц - 100 кГц

Назначение частот не кратных шагу сетки частот недопустимо.

5.3. Системы цифрового вещания

В настоящее время в Европе предусмотрено использование четырех систем цифрового телевидения, по которым разработаны и одобрены стандарты Европейского института стандартизации электросвязи:

- наземное цифровое телевидение DVB-T/DVB-T2;

- спутниковое цифровое телевидение DVB-S;

- кабельное цифровое телевидение DVB-C;

- мобильное цифровое телевидение DVB-H.

Наземное цифровое вещание в Европе развивается на базе стандарта T–DAB.

Технические основы планирования DVB–T/DVB-T2 и Т-DAB вещания приведены в материалах соглашений GE-06 и Рекомендации ITU–R BT.1368.

[Пкт.5.3 дополнен Приказом Министерства информационных технологий и связи N 98 от 30.11.2015, в силу 11.12.2015]

5.4. Приемные системы ТВ вещания

Параметры аналогового ТВ приемника в расчетах должны учитываться при определении поправки к защитному отношению, которая зависит от направленности (помехозащищенности) приемной антенны. Поправки для частотных диапазонов I, III, IV и V приведены на рисунке 1 Рекомендации ITU–R BT.419. Поправка для частотного диапазона II принимается такой же, как и для I диапазона.

При ортогональности поляризаций передающих антенн полезной и мешающей станций в расчеты должна приниматься поправка, приведенная в примечании 3 к рисунку 1 Рекомендации ITU–R BT.419.

В частотном планировании аналогового ТВ вещания принимаются во внимание промежуточные частоты несущих изображения и звука, которые учитываются в защитных отношениях по зеркальным каналам.

В DVB–T вещании поправки на направленность приемной антенны и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций учитываются только при планировании для фиксированного приема.

5.5. Приемные системы звукового вещания

Частотное планирование ОВЧ ЧМ вещания проводится исходя из условия, что прием программ будет производиться на приемные устройства, характеристики которых должны быть не хуже определенных Рекомендацией ITU-R.BS. 704.

В T–DAB поправки на направленность приемной антенны и ортогональность поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций не учитываются.

6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ. ПОМЕХИ И

ЗАЩИТНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОЙ СЛУЖБЕ

6.1. Общие положения

В соответствии с определением электромагнитной совместимости предполагается способность оборудования работать удовлетворительно в окружающем электромагнитном поле, без создания помех другому оборудованию.

ЭМС включает два основных аспекта:

- приемлемая работа – работа при которой оборудование не восприимчиво к электромагнитным излучениям, генерируемым другим оборудованием, работающим в той же электромагнитной среде.

- исключение нежелательных помех – исключение электромагнитных излучений, генерируемые оборудованием, создающих вредных помех другому оборудованию, работающему в той же электромагнитной среде.

ЭМС определяет эффективное использование радио частотного спектра.

Для обеспечения ЭМС, необходимо реализовать следующие меры:

- технические регламенты параметров излучения оборудования, работающих в электромагнитной среде;

- мониторинг в эфире параметров излучения РЭС на соответствие Техническому регламенту.

6.2. Помехи и защитные отношения в радиовещательной службе

Уровни допустимой помехи обычно приводятся в Рекомендациях ITU-R и/или других международных соглашениях. Основными нормированными характеристиками планирования, определяющими качество приема программ вещания, являются значения минимальной используемой напряженности поля и защитного отношения по радиочастоте (см. Раздел 4).

При проведении частотного планирования частот в аналоговом ТВ вещании необходимо учитывать следующие ограничения:

При частотном планировании вещательных сетей аналогового ТВ встречаются сочетания частотных каналов, при которых в месте приема возникают взаимные помехи между ними (гетеродинные, смежные и зеркальные каналы).

Помехи возникают из-за недостаточно высокой помехозащищенности приемных устройств (телевизоров). Поэтому упомянутые выше сочетания каналов не рекомендуются для применения при планировании в общих зонах.

Условие, при которых такие каналы можно использовать - это соблюдение в точке приема надлежащих значений отношения сигнал-помеха (защитных отношений).

а) гетеродинные каналы.

В этом случае напряжение гетеродина приемника или его гармоник создает помеху приему в другом частотном канале.

Мешающее воздействие сигналов гетеродина и его гармоник зависит от их заметности на изображении, что, в свою очередь, определяется соотношениями между частотами помехи и полезного сигнала. Для разных стандартов телевидения эти соотношения различны.

b) смежные каналы.

Смежными называют непосредственно примыкающие по частоте соседние каналы. Работа аналоговых телевизионных передатчиков в смежных каналах не гарантирует повсеместно отсутствие взаимных помех при приеме аналогового телевидения, что объясняется недостаточно высокой избирательностью телевизоров по соседним каналам.

c) зеркальные каналы.

Частотные ТВ каналы в эфире распределены так, что передатчики могут создавать помехи по зеркальному каналу лишь в диапазоне дециметровых волн. В диапазоне метровых волн помехи телевидению по зеркальному каналу могут создавать радиоэлектронные средства других служб радиосвязи, а в сетях коллективного приема и кабельного телевидения – специальные каналы.

Среди телевизионных зеркальных каналов для стандарта телевидения K мешающими являются каналы, лежащие выше по частоте, т.е. каналы с номерами “n+8” и “n+9” по отношению к каналу номер “n”.

- помеха от эфирного зеркального канала “n+9”.

В случае зеркальных каналов номер “n+9” помеху создает несущая изображения. Помеха от зеркального канала, наводимая по эфиру, ослабляется за счет избирательности телевизора по зеркальному каналу.

Однако, несмотря на различные типы телевизионных приемников, используемых в настоящее время, применение в одной зоне ТВ передатчиков на зеркальных каналах с номерами “n” и “n+9” сопряжено с возможностью значительных помех приему программы канала “n”.

Нельзя планировать в одной зоне каналов “n” и “n+9”. Если же применять такие сочетания, то следует тщательно уточнять условия их применения в каждом конкретном случае, учитывая, что индивидуальный прием при этом не обеспечен надлежащей защитой. Критерием расчета является обеспечение при приеме надлежащего значения защитного отношения.

- помеха от эфирного зеркального канала “n+8”.

В случае зеркальных каналов номер “n+8” помеху создает несущая звука. Совместное использование эфирных каналов “n” и “n+8” не сопряжено с возможностью существенных помех по зеркальному каналу и может применяться на практике при условии обязательного учета соотношения сигнал-помеха на приеме. В случаях, когда значение излучаемой мощности передатчика зеркального канала значительно превышает значение излучаемой мощности передатчика канала “n”, или эти передатчики разнесены на существенное расстояние, возможны помехи по зеркальному каналу и в этом случае. В этом случае в некоторых местах приема может оказаться, что напряженность поля передатчика зеркального канала будет намного больше напряженности поля передатчика канала “n”.

6.3. Технические параметры станций радиовещательной службы

Для анализа ЭМС станций радиовещания базы данных должны содержать технические параметры радио и телевизионных станций:

В базе данных для каждой аналоговой ТВ станции должны содержаться по крайней мере следующие параметры:

– название станции;

– страна;

– ТВ стандарт и система цвета;

– географические координаты (широта, долгота) антенны;

– номер ТВ канала;

– частоты несущих изображения и звука, МГц;

– смещение несущей частоты изображения ТВ сигнала, кГц;

– максимальная эффективная излучаемая мощность (ЭИМ) несущих изображения и звука ТВ сигнала, дБВт;

– ослабление ЭИМ несущей изображения по 36 азимутальным направлениям дБВт;

– направленность передающей антенны (ненаправленная или направленная);

– поляризация излучения (горизонтальная или вертикальная);

– высота подвеса передающей антенны над уровнем земли, м;

– высота основания антенны над уровнем моря, м;

– максимальная эффективная высота передающей антенны, м;

– различные сведения по состоянию станции, ее согласованию с заинтересованными ведомствами и международной координации станции.

Для DVB–T станции дополнительно приводятся:

– средняя частота канала, МГц;

– вариант системы DVB–T вещания.

Эффективная высота передающей антенны соответствует высоте антенны над высотой рельефа местности, усредненной для расстояний в диапазоне от 3 до 15 км в направлении приемной антенны.

В базе данных для каждой аналоговой ОВЧ ЧМ станции должны содержаться по крайней мере следующие параметры:

– название станции;

– страна;

– система вещания;

– географические координаты (широта, долгота) антенны;

– частота, МГц;

– максимальная эффективная излучаемая мощность (ЭИМ) сигнала, дБВт;

– ослабление ЭИМ по 36 азимутальным направлениям дБВт;

– направленность передающей антенны (ненаправленная или направленная);

– поляризация излучения (горизонтальная, вертикальная или смешанная);

– высота подвеса передающей антенны над уровнем земли, м;

– высота основания антенны над уровнем моря, м;

– максимальная эффективная высота передающей антенны, м;

– различные сведения по состоянию станции, ее согласованию с заинтересованными ведомствами и международной координации станции.

Для T–DAB станции дополнительно приводятся:

– номер частотного блока;

– средняя частота блока, МГц.

Ширина полосы сигнала, отклонение несущей частоты, уровни побочных излучений приведены в разделе 3.

6.4. Радиомониторинг эфира

Радиомониторинг эфира является комплексным процессом измерений технических параметров излучения РЭС, без подключения к ним, на основании которого проводится анализ использования радиочастотного спектра, обнаружение помех и неавторизированных излучений.

Вследствие сложности оборудования, его взаимодействия с другим оборудованием, возможных неисправностей или его неправильного использования возможно возникновение вредных помех.

В процессе радиомониторинга производится:

- выявление и устранение нежелательных помех;

- измерение технических параметров излучения станций радиосвязи в целях их соответствия основным требованиям;

- измерение в целях обеспечения поддержки администрирования и планирования радиочастотного спектра (определение занятости спектра, измерение уровней сигналов в определенной полосе частот, исследование электромагнитной среды в указанных местностях);

- локализация неавторизованных передатчиков и применение мер по прекращению их использования.

Радиомониторинг должен осуществляться на основе положений соответствующих Рекомендаций МСЭ.

7. НАДЗОР ЗА ВЫПОЛНЕНИЕМ ДАННОГО РЕГЛАМЕНТА

Компетентным органом в целях обеспечения выполнения положений данного регламента является центральный отраслевой орган публичного управления, который осуществляет и деятельность надзора.

Центральный отраслевой орган публичного управления может ограничить предоставление услуг планирования, отбора, координации и нотификации радиочастот.

В случае, когда центральный отраслевой орган публичного управления принял решение об ограничении предоставление услуг, он указывает причины такого решения.

8. ФИНАЛЬНЫЕ И ПЕРЕХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Данный технический регламент вступает в силу на третий месяц от даты опубликования в Monitorul Oficial al Republicii Moldova.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ

Эфирные и кабельные телевизионные системы.

Нормы и параметры

I. ПРЕДМЕТ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий технический регламент разработан во исполнение законов Республики Молдова «О стандартизации» № 590-XIII от 22.09.95 г. и «О технических барьерах в торговле» № 866-XIV от 10.03.2000 г., а также Постановления Правительства № 873 от 30.07.2004 г. об утверждении Национальной программы по разработке технических регламентов.

Настоящий регламент устанавливает нормы и параметры для эфирных аналоговых телевизионных систем, являющиеся обязательными в Республике Молдова, а также первоначальные требования для применения и использования экономическими агентами, действующие в области телевидения (источники программ, телевизионные компании, специализированные предприятия и т.д.).

На территории Республики Молдова действует, стандарт SM CEI 60728 „Reţele de distribuţie prin cablu”, который регламентирует обязательные нормы и параметры кабельного телевидения.

II. ССЫЛКИ

Стандарты и межгосударственные документы, применяемые как молдавские стандарты на территории Республики Молдова:

- SM CEI 60728 «Reţele de distribuţie prin cablu»;

- Национальная таблица распределения частотных диапазонов;

- ГОСТ 7845-92 «Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений»;

- ГОСТ 20532-83 «Радиопередатчики телевизионные I-V диапазонов. Основные параметры, технические требования и методы измерений»;

- ГОСТ Р 50890-96 «Передатчики телевизионные маломощные. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений»;

- ГОСТ 23611-79 «Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения»;

- СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона»;

- Recommendation ITU-R BT.419-3 «Directivity and polarization discrimination of antennas in the reception of television broadcasting»;

- Recommendation ITU-R BT.470-6 «Conventional television systems»;

- Recommendation ITU-R P 1546-2 «Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz»;

- Reglementare tehnică «Radiocomunicaţii şi radiodifuziune. Compatibilitatea electromagnetică».

III. ТЕРМИНОЛОГИЯ

Антенна (передающая) – излучающее устройство как самостоятельная единица, к которой непосредственно (или посредством коммутационных, распределительных и др. систем) может быть подсоединeн фидер. Назначение передающей антенны состоит в преобразовании направляемых электромагнитных волн, распространяющихся от передатчика по фидеру, в расходящиеся электромагнитные волны свободного пространства.

Вещание: (телевещание, радиовещание) передача на расстояние звуковой и (или) видеоинформации посредством каналов связи и принимаемая любым количеством теле- и радиоприемников.

Передающее оборудование: совокупность радиоэлектронных и технических устройств (состоящих из передатчика, системы сложения, фидера, антенны и т.п.), при помощи которых конкретная программа доводится до потребителей.

Телевизионный передатчик: совокупность специализированных технических средств, применяемых в процессе телевещания (кроме источника сигнала и его тракта, источника электропитания и энергораспределительного оборудования).

Параметры излучающей системы определяют зону покрытия телевизионным каналом и зависят от диаграммы направленности (H-горизонтальной и V-вертикальной), максимально-подводимой мощности, поляризации, эффективной высоты подвеса, КБВ и др.

Коэффициент направленного действия (КНД) – отношение мощности излучения гипотетической ненаправленной антенны к мощности излучения в максимуме диаграммы направленности заданной направленной антенны при условии, что обе антенны создают в точке наблюдения дальней зоны поле одинаковой напряжeнности.

КНД является безразмерной величиной, может определяться в децибелах. В зависимости от конструкции антенны КНД в направлении главного максимума может иметь значение от нескольких единиц до нескольких миллионов. Чем уже главный лепесток диаграммы направленности и меньше уровень боковых лепестков, тем больше КНД.

Тестовый сигнал – сигнал, при помощи которого производятся объективные измерения качественных показателей телевизионного тракта или телевизионного оборудования. Тестовым сигналом можно измерить линейность канала яркости/цветности, отношение сигнал/шум, АЧХ, переходную характеристику, фазовые искажения, и т.п. Тестовый сигнал может быть введен в измерительные строки телевизионного сигнала (рекоменд. C.C.I.R. 473-4, раздел XII, 1986) для оперативного контроля качества сигнала на разных этапах вещания.

Телевидение – создание и массовое распространение аудиовизуальной информации в определенной системе взаимодействия с аудиторией. Под аудиовизуальной информацией понимается любое предоставление в распоряжение населения или отдельных лиц средствами телевизионной техники знаков, сигналов, изображений, звуков или иных сообщений, не носящих характер частной корреспонденции. В понятие «телевидение» входят трансляции, передача или прием знаков, сигналов, надписей, изображений, звуков или сведений любого рода посредством проводной связи, оптических систем, радиотехники или иных электромагнитных систем. Все это делает телевидение одним из важнейших средств массовой информации.

IV. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Телевидение может быть определено как комплекс методов и электронных технологий, используемых для передачи на расстояние динамических изображений и звукового сопровождения посредством каналов связи.

Использование телевидения как способа синхронной передачи изображения и звукового сопровождения в самых различных областях деятельности привело к разнообразию оборудования и телевизионных систем.

С точки зрения качества передаваемой информации, телевизионные системы могут быть классифицированы:

– телевизионные системы чeрно-белого изображения;

– телевизионные системы цветного изображения;

– телевизионные системы высокой четкости;

– эфирные телевизионные системы.

С точки зрения способа обработки информации (сбор, обработка, передача и т.д.), телевизионные системы делятся на:

– аналоговые телевизионные системы;

– аналогово-цифровые телевизионные системы;

– цифровые телевизионные системы (будут отражены в регламенте цифрового телевидения).

С точки зрения предназначения, телевизионные системы могут быть классифицированы:

– системы вещательного телевидения, которые включают:

> эфирное телевидение;

> кабельное телевидение;

– системы прикладного телевидения, охватывающие разнообразные системы экономики, медицины, промышленности и т.п.

Системы

Разновидность упомянутых выше телевизионных систем определяется условиями их применения, отражаясь на параметрах и характеристиках.

Цветное телевидение (ЦТВ) в основном развивалось на базе существующей инфраструктуры сети черно-белого телевидения ввиду единственного решения на тот момент, когда миллионный парк монохромных ТВ-приeмников функционировал на базе международных норм.

В связи с этим система ЦТВ должна соответствовать требованиям для чeрно-белого ТВ. В черно-белом телевидении передается один сигнал изображения, который несет информацию об изменении яркости. В ЦТВ необходимо передавать три основных цвета (Red, Green, Blue), используемых для анализа и синтеза изображения. Способ выбора и передачи этих сигналов должен быть совместим с системой черно-белого телевидения.

Действующие эфирные и кабельные телевизионные системы описаны в нормативных документах, известных под названием стандарты телевидения.

4.1. Особенности передачи сигнала изображения

Формирование сигнала, характеризующего изображение, его передача и построение исходного изображения на каждом этапе сопровождаются специфичными процессами. Для понимания этих явлений необходимы знания некоторых основных понятий колориметрической системы визуального восприятия. Важным также является принцип передачи изображений в телевидении.

Изображение представляет собой распределение излучаемой энергии меняющейся по цвету и во времени.

Изображение можно представить вектором яркости B(x,y,t), где (x,y) - это пространственные координаты, а (t) – временная координата. Вектор B(x,y,t) может быть описан тремя составляющими, представляющими набор основных цветов (R, G, B) и подобранными таким образом, чтобы максимально приблизить воспроизведенное изображение к оригиналу.

B(x,y,t) = [BR(x,y,t), BG(x,y,t), BB(x,y,t)]         (4.1)

Существующие каналы передачи являются безразмерными величинами в том смысле, что в канале передаются сигналы с одной переменной - время.

Специфической задачей телевидения является преобразование векторной составляющей B(x,y,t) в сигнал s(t), передача его по каналу и обработка изображения Br(x,y,t) самым оптимально-возможным способом. Формирование телевизионного сигнала, передача его по каналу, прием и обработка изображения реализованы в несколько этапов.

В преобразованиях B(x,y,t) → Br(x,y,t) необходимо учитывать следующие аспекты:

a) в процессе преобразования оптического изображения в электрический сигнал, необходимо учесть все характеристики и особенности человеческого восприятия;

b) образованный электрический сигнал должен быть приспособлен под канал передачи.

В обоих преобразованиях необходимо учитывать статические характеристики изображения и образованного сигнала.

4.2. Особенности систем цветного телевидения

Самыми распространенными стандартизированными системами цветного телевидения являются:

– Система NTSC (National Television System Colour) является американской системой, которая первой применялась в цветном телевидении, большим недостатком которой является повышенная чувствительность к дифференциальным искажениям сигнала цветности, возникающим в процессе распространения радиосигнала;

– Система PAL (Phase Alternating Line) является немецкой системой, в которой для устранения недостатка системы NTSC используется принцип изменения фазы от строки к строке, передаваемой цветоразностной составляющей E'_R - E'_Y. Передача цветоразностных составляющих осуществляется, как и в системе NTSC, посредством амплитудной модуляции одной цветоразностной поднесущей частотой 4,433618 МГц;

– Система SECAM (Sequientiel a Memoire) является французской системой, в которой, для устранения функционального недостатка системы NTSC используется принцип поочередной передачи от строки к строке составляющих сигналов цветности (составляющая (E'_B - E'_Y) в одной строке, а другая составляющая (E'_R - E'_Y) в следующей строке). Передача цветоразностных составляющих осуществляется посредством частотной модуляции цветовых поднесущих с построчным чередованием частотами 4,250 МГц и 4,406 МГц.

Ниже представлены особенности телевизионных систем PAL-D/K и SECAM-D/K как систем, принятых для использования на территории Республики Молдова.

4.2.1. Сигналы, используемые в телевизионной системе PAL

Система телевидения PAL-D/K использует следующие сигналы:

Сигнал яркости (E'_Y) взят из-за совместимости с черно-белым телевидением. Отношение сигнала яркости было определено экспериментально и практическими измерениями характеристик человеческого зрения:

E'_Y = 0,30 E'_R + 0,59 E'_G + 0,11 E'_B         (4.2)

Сигнал цветности (E'_c) добавляется к яркостному сигналу путем модуляции специального гармонического сигнала (цветовой поднесущей 4,433618 МГц) на частоте, лежащей в пределах спектра сигнала яркости E'_Y. В результате полосы яркостного сигнала и полного видеосигнала совпадают. E'_c состоит из двух составляющих цветоразностных сигналов (E'_B - E'_Y) и (E'_R - E'_Y).

Отношения сигналов цветности следующие:

        (4.3)

        (4.4)

Составляющая E'_V (отношение 4.4) передается с изменением знака фазы от строки к строке. В результате при восстановлении в декодере цветовые составляющие надежно разделяются сложением/вычитанием сигналов цветности последовательных телевизионных строк, и паразитная яркостная модуляция приводит лишь к некоторому изменению цветовой насыщенности. Усреднение сигналов двух строк обеспечивает также повышение отношения сигнал/шум, но приводит к снижению вертикальной четкости в два раза. Впрочем, последнее частично компенсируется увеличением числа телевизионных строк разложения.

Используемая амплитудная модуляция в процессе кодирования цветовой информации, является квадратурной модуляцией (QAM), полученной посредством амплитудной модуляции составляющих цветовой поднесущей с фазой 0⁰ и фазой 90⁰. Получаем следующий сигнал цветности:

E'_C = E'_U sin ω_sct + E'_U cos ω_sct для строки n         (4.5)

E'_C = E'_U sin ω_sct – E'_U cos ω_sct для строки n+1         (4.6)

Векторное отображение сигнал цветности (± E'_c) представлено на рис.4.1a, из которого выводится соотношения:

        (4.7)

содержит информацию о насыщенности цвета;

содержит информацию об оттенке цвета.

Таким образом, любой цвет при передаче может быть закодирован по модулю и фазе цветовой составляющей.

Способ передачи цветовых составляющих с меняющейся фазой от строки к строке позволяет на приеме компенсировать фазовые ошибки и устранить возникающие искажения цвета.

Рис.4.1. Сигналы системы PAL

a) Векторное представление сигнала цветности.

b) Сигнал «вспышки» расположен справа от сигнала гашения строк.

Компенсация фазовых ошибок осуществляется на приеме в декодере цвета. Для этого предусмотрена линия задержки (в 64µs), которая обеспечивает сложение сигнала цветности от двух последовательных строк. Данная операция в системе цветного телевидения PAL позволяет уменьшить фазовые ошибки до 18⁰.

Для правильного функционирования декодеров цвета в телевизионных приемниках предусмотрена передача сигналов „вспышки”, состоящих из 12 полных частотных колебаний с частотой, равной частоте цветовой поднесущей. Сигналы „вспышки” передаются в течение импульсов гашения строк (рис.4.1b).

4.2.2. Сигналы, используемые в телевизионной системе SECAM

Параметры телевизионной системы SECAM-D/K определены и стандартизированы в ГОСТ 7845-92. Согласно требованиям упомянутого стандарта телевизионная система SECAM использует следующие сигналы:

Сигнал яркости (E'_Y) взят из-за совместимости с черно-белым телевидением. Отношение сигнала яркости было определено экспериментально и практическими измерениями характеристик системы человеческого зрения:

E'_Y = 0,30 E'_R + 0,59 E'_G + 0,11 E'_B         (4.9)

Сигнал цветности (E'_c) содержит информацию о цвете изображения и состоит из двух цветоразностных сигналов:

(E'_B - E'_Y) и (E'_R - E'_Y).

Формирование цветоразностных сигналов производится согласно выражениям:

D'_B = +1,5(E'_B – E'_Y)         (4.10)

D'_R = -1,9(E'_R – E'_Y)         (4.11)

Сигналы цветности D'_B и D'_R, формируются посредством частотной модуляции цветовых поднесущих с построчным чередованием частот:

ƒ_OB = 272 ƒ_H = 4,250 MHz         (4.12)

ƒ_OR = 282 ƒ_H = 4,406 MHz         (4.13)

Частоты цветовых поднесущих выбраны таким образом, чтобы обеспечить непосредственную совместимость с черно-белыми ТВ приемниками и тем самым предотвратить появление нежелаемых помех на экранах приемниках.

Частотная модуляция поднесущих f_OB и f_OR осуществляется в разных диапазонах посредством асимметрии частотных девиаций следующим образом:

        (4.14)

Для правильного функционирования декодеров цвета в телевизионных приемниках предусмотрена передача сигналов „вспышки” и сигналов цветовой синхронизации.

Сигналы „вспышки” состоят из 12 частотных колебаний с частотой, равной частоте цветовой поднесущей, которые передаются на соответствующей строке f_OB или f_OR. Сигналы „вспышки” передаются в течение импульсов гашения строк аналогично способу передачи в системе PAL (рис.4.1). Их длительность составляет 5μs, амплитуда (71% или 77%) определяется фильтром частотного предискажения при передаче.

Сигналы цветовой синхронизации (D_B, D_R) модулируют по частоте цветовые поднесущие (f_OB, f_OR). Получившиеся импульсы передаются в течение кадровых гасящих импульсов.

Сигналы цветовой синхронизации передаются в строках с номерами 7 - 15 и 320 – 328. Их передают последовательно в соответствии с передачей составляющих цвета.

Сигналы цветовой синхронизации служат для синхронизации работы коммутатора в ТВ приемнике и правильной демодуляции цветовых составляющих D'_B и D'_R.

В связи с тем, что чувствительность человеческого глаза к цвету намного меньше, чем к яркости, полоса сигнала цветности составляет (2х1,3)МГц для системы PAL и 1,5МГц для системы SECAM (рис.4.2).

Рис.4.2. Амплитудно-частотная характеристика сигналов яркости

и цветности по норме OIRT для систем:

a) PAL и b) SECAM

4.2.3. Передача телевизионных сигналов

Под передачей телевизионных сигналов понимается перенос полного телевизионного сигнала, т.е. полного видеосигнала и сигнала звукового сопровождения на расстояние к телевизионным приемникам.

Передача изображения может осуществляться на видеочастоте (VF), в основной полосе частот или на радиочастоте (RF), в различных частотных диапазонах различными средами распространения.

Передача изображения на видеочастоте VF используется на коротких расстояниях:

- порядка десятка или сотен метров между видеокамерой и студией либо при межстудийной передаче (контроле);

- порядка километров (очень редко) между центральной аппаратной телекомпании и передатчиком.

Передача осуществляется по коаксиальным кабелям, которые характеризуются:

- волновым сопротивлением Z_C (обычно 50 либо 75 Ω);

- величиной группового времени запаздывания τ_G;

- погонным затуханием и затуханием в зависимости от частоты сигнала:

α=ƒ(ω).

Передача сигналов изображения может осуществляться на радиочастоте (RF) в одном из диапазонов, зарезервированных для передачи эфирного телевидения посредством электромагнитного излучения или через коаксиальный/оптический кабель в соответствии с интернациональными нормами.

Норма представляет собой свод технических и методологических предписаний, которые определяют как телевизионные системы, и соотношение между передачей и приемом телевизионной программы. Самыми распространенными нормами являются:

- американская норма (FCC);

- европейские нормы (CCIR и OIRT);

- французская норма (L);

- английская норма (I).

Стандарт характеризует телевизионные системы с широкой гаммой технических параметров, специфичных для передачи и приема видео- и аудиоинформации.

Для эфирного телевидения предусмотрены несколько частотных диапазонов с различным количеством телевизионных каналов (приложения 1 и 2). Наиболее распространенные технические нормы телевидения, применяемые в Европе, представлены в приложении 3.

Один ТВ канал, согласно норме OIRT, занимает полосу в 8MГц для передачи сигнала изображения и звукового сопровождения. Передача телевизионного сигнала осуществляется с частичным подавлением левой боковой полосы.

Для правильного отображения телевизионного сигнала приемник должен иметь строго определенную частотную характеристику (рис.4.3).

Рис.4.3. Частотная характеристика телевизионного приемника,

согласно нормам OIRT

Информация изображения модулирует по амплитуде радиочастотный сигнал, называемый несущей изображения (f_pi), а информация звука модулирует по частоте несущую звука (f_ps). Частоты этих двух несущих соответствуют условию:

f_ps > f_pi

Разница (f_ps - f_pi) между несущими звука (f_ps) и изображения (f_pi) является частотным разносом несущих (разнос несущих). Для норм CCIR разнос несущих составляет 5,5 МГц, а для норм OIRT - 6,5 МГц.

Полоса радиочастот, занимаемая модулированной по амплитуде несущей изображения и модулированной по частоте несущей звука, называется телевизионным каналом.

Энергия сигнала частотного спектра распределяется по энергетическим пакетам, состоящим из спектральных линий, сгруппированных около частот, кратных f_H. Спектральные линии отстоят друг от друга на расстоянии f_V (рис.4.4).

Наибольшая энергетическая плотность ТВ-сигнала сосредоточена в области низких частот в местах наложений соседних энергетических пакетов.

В случае статических изображений спектр сигнала является дискретным и имеет форму, представленную на рис.4.4. Если передается подвижное изображение, то имеют место колебания спектральных составляющих. При перемещении элементов оптического изображения перед ТВ камерой с малой скоростью (относительно f_V), наблюдаются колебания спектральных линий с частотой около 10Гц. В данном случае можно утверждать, что и теперь спектр телевизионного сигнала имеет дискретное распределение энергии.

Рис.4.4. Спектр телевизионного сигнала для статических изображений

V. ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ

Основным конечным продуктом телевизионных систем является воспроизводимое изображение. Качество телевизионного изображения зависит от параметров и характеристик телевизионной системы, посредством которой передается визуальная информация. В общем случае телевизионное изображение, наблюдаемое на экране приемника, должно обеспечивать восприятие передаваемого образа таким, каким его воспринимает зритель при непосредственном наблюдении. Различия между этими двумя изображениями соответствуют некоторым искажениям, однако не каждое различие является искажением. В телевизионной системе существуют собственные ограничения, поэтому необходимо делать отличия между искажениями и ограничениями, что не всегда возможно.

Средства измерения, используемые для измерения и контроля характеристик телевизионной системы, должны быть метрологически поверены в установленном порядке Национальной метрологической системой в соответствии с действующим законодательством и нормативными актами.

5.1. Особенности измерений в телевидении

Зависимость качества визуального телевизионного изображения от параметров и характеристик телевизионного канала является трудной задачей для практических измерений. В связи с этим телевизионные измерения находятся в постоянном изучении, испытании и модернизации.

При установке количественных отношений между качеством изображения и параметрами телевизионной системы возникают различные трудности. Не смотря на это, существуют качественные показатели, которые могут быть объективно измерены и могут дать информацию относительно качества воспроизводимого изображения или качества вещания.

В практике телевизионных измерений важным является измерение следующих величин:

– разрешающая способность преобразователей свет-сигнал и сигнал-свет;

– АЧХ тракта видеокамера – ТВ приемник;

– характеристики ГВЗ и АЧХ различных элементов системы;

– геометрические искажения, вызванные нелинейностью развертки видеокамеры или ТВ приемника.

1) Измерение и контроль параметров телевизионных систем могут быть сгруппированы на:

a) амплитудные и временные измерения сигналов в различных точках телевизионной системы;

b) измерение параметров или характеристик во время вещания телевизионной системы;

c) определение качества телевизионного изображения с помощью универсальной или специальной телевизионной испытательной таблицы.

2) Измерения физических процессов в телевидении в основном подразделяются на:

– фотоэлектрические измерения;

– измерения параметров.

Фотоэлектрические измерения используются для определения характеристик датчика свет-сигнал и требуют специальных контрольных изображений и методов измерения, с помощью которых могут быть оценены эти характеристики в реальных условиях работы.

Измерения параметров включают следующие параметры:

– параметры телевизионного сигнала (амплитуда составляющих, длительность фронтов, длительность импульсов);

– параметры датчика сигнал-свет (яркость, цветность, контраст, разрешающая способность);

– параметры исследуемых процессов для анализа и синтеза изображений.

Измерения в телевидении ориентированы на:

– характеристики источников сигнала (телевизионные камеры, устройства воспроизведения с различных носителей, генераторы и т.д.);

– характеристики телевизионных каналов;

– устройства восстановления изображения;

– оперативный контроль в процессе вещания;

– лабораторные измерения.

Основные технические параметры, методы измерения, а также другие предписания и рекомендации обобщены и отражены в интернациональных стандартах. В частности, для системы SECAM методы измерения указаны в ГОСТ 7845-92.

5.2. Характеристики тракта видео

Видео тракт передающей системы включает все технические средства, расположенные между выходом датчика изображения и входом модулятора телевизионного передатчика. Характеристики видео тракта определяются с помощью амплитудно-частотных A(ω) и фазочастотных φ(ω) характеристик или по отклику ТВ-тракта на фронт прямоугольного или sin² (cos²) импульса. При измерениях отклика h(t) прямоугольным импульсом, применяется испытательный сигнал с большой крутизной фронта (не более 10 ns). Форма возможного наблюдаемого сигнала отклика ТВ-тракта представлена ниже на рис.5.18.

5.2.1. Измерение амплитудно-частотной характеристики

Измерение характеристики A(ω) производится при помощи специализированного прибора – характериографа, состоящего из генератора качающейся частоты, измерителя с устройством графического отображения, работающих синхронно. При измерениях АЧХ следует помнить о согласовании волновых сопротивлений характериографа и исследуемого тракта (устройства). Динамические диапазоны измеряемого устройства (тракта) и измерительного оборудования должны соответствовать уровням подаваемых сигналов.

Для оценки качественных показателей видеоканала в целом, не приемлемы способы измерения АЧХ по точкам или с помощью измерителя частотных характеристик. Это связано с тем, что в отдельных звеньях телевизионного оборудования используются схемы фиксации уровня сигнала, искажающие спектр синусоидальных сигналов.

Контроль АЧХ телевизионного канала осуществляется при помощи тестовых сигналов, которые содержат пакеты синусоидальных колебаний с заданными дискретными частотами (f₁ - f₆) с равными амплитудами (U_C), (рис.5.2).

Рис.5.2. Форма видео сигнала с пакетами синусоидальных

колебаний для контроля АЧХ

Для каждого пакета синусоидальных колебаний паразитная амплитудная модуляция АЧХ определяется по отношению:

где:

U_k – амплитуда пакетов синусоидальных колебаний (f₁ – f₆), измеренная на выходе устройства (тракта);

U_c- амплитуда пакетов синусоидальных колебаний измерительного сигнала.

5.2.2. Измерение фазовых искажений

Фазовая характеристика φ(ω) представляет собой зависимость аргумента (φ) коэффициента передачи от частоты (ω).

Фазовые искажения определяются путeм измерений отклонений характеристики φ(ω) от линейной зависимости: φ(ω) = ?ω (рис.5.3)

Известный характер фазовой характеристики позволяет определить время задержки t_φ(ω), рис.5.4:

Рис.5.3. Характеристика φ(ω).

Рис.5.4. Характеристика t_φ(ω).

На практике применяется характеристика группового времени запаздывания (ГВЗ) t_gr, рис.5.5, вычисляемая по формуле:

Рис.5.5. Характеристика t_gr

Групповое время запаздывания (ГВЗ) – (t_gr) оценивается по амплитудно-частотной характеристике измерительного приемника. Плоской части АЧХ соответствует линейный участок фазо-частотной характеристики (ФЧХ), а скатам – нелинейные (рис.5.6).

Рис.5.6. Связь амплитудно-частотной и фазо-частотной

характеристик сложного сигнала.

Принцип измерения ГВЗ (t_gr) основан на критерии Найквиста, который состоит в том, что, подав на вход исследуемого четырехполюсника синусоидальный сигнал, из спектра видеосигнала ƒ_v=ω_v/2π, который промодулирован по амплитуде низкочастотным синусоидальным сигналом F=Ω/2π, то на выходе четырехполюсника фазовый сдвиг Ψ его огибающей будет пропорционален ГВЗ на частоте несущей (f_v).

5.3. Параметры телевизионного изображения

Качественные показатели телевизионного изображения делятся на масштабные и яркостные. К яркостным параметрам относятся:

- яркость и ее градации;

- контрастность;

- распределение яркости и насыщенности;

- гамма воспроизводимых цветов;

- четкость;

- разрешающая способность.

К масштабным параметрам относятся:

- размер изображения;

- формат кадра (соотношение сторон);

- геометрические искажения;

- нелинейные искажения;

- статическое и динамическое сведения растра;

- стабильность синхронизации растра.

5.3.1. Измерение яркостных параметров

Яркостные параметры телевизионного изображения являются показателем качества воспроизводимого изображения и включают в себя: яркость и ее градации, контрастность, достоверность цветопередачи, четкость изображения.

а) Измерение яркости. Яркость воспроизводящего экрана измеряется на участках с постоянной яркостью (минимум 1-2 см²), расположенных в центре экрана, с наилучшим фокусом. Белый цвет должен быть опорным цветом (как правило С или D65) приемника. Для измерения яркости применяются приборы с динамическим диапазоном измерения от нескольких единиц и до сотен кд/м².

b) Измерение контрастности. Для определения контрастности необходимо измерить максимальную и минимальную яркость некоторых участков поверхности экрана. На практике для определения максимального контраста и контраста отдельных деталей применяется тестовый сигнал. На тестовом изображении предусмотрены элементы для измерения яркости (Li), в виде квадратов (со стороной а), несопоставимо малых по сравнению с длиной (h) изображения (a=h/25).

Максимальный контраст (K_max) измеряется на тестовых сигналах, где белый цвет занимает около половины площади экрана, составляя значение 100-200 ед.

где:

L₁ и L₂ - значения яркости, измеренные без влияния внешнего света;

L₀ - значение яркости, измеренное в присутствии внешнего света.

Контрастность деталей (K_d) измеряется при помощи тестового сигнала, при этом воспроизводимые детали имеют размеры, соизмеримые двойной толщине стекла экрана кинескопа, и принимают значение 8-15 ед.

с) Измерение градаций яркости. Для определения градаций яркости применяют специальный сигнал, который воспроизводится трубкой приемника как дискретные серые полосы различной яркости. Полосы могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. На рис.5.7 представлен тестовый сигнал, воспроизводимый трубкой в виде серой шкалы, с максимальным контрастом в 34 ед.

Рис.5.7. Тестовый сигнал для измерения градаций яркости

При определении линейности датчиков свет-сигнал, уровни тестового сигнала необходимо изменять по линейному закону.

d) Гамма воспроизводимых цветов. Качество воспроизводимого цвета определяется по большой части воспроизводимого изображения (около 10 элементов изображения). Это необходимо для учета меньшей полосы частот цветового сигнала по сравнению с яркостным сигналом (полоса частот сигнала цветности в 4 раза меньше полосы сигнала яркости). Выбираются цвета по насыщенности, приближенные к основным и дополнительным цветам. Применив принцип идентичности цветов, сравнивают координаты хроматичности оригинала с воспроизведенным изображением. Рекомендуется применение диаграммы хроматичности с однородной контрастностью.

e) Измерение четкости. Четкость изображения (различимость деталей) определяется количеством чередующихся черных и белых полос, доступных восприятию. Тестовые изображения содержат специальные элементы, позволяющие определить четкость изображения по вертикали и по горизонтали.

Для определения максимальной четкости следует определить место, где полосы еще не сливаются и различимы. Ширина каждой полосы (D) вычисляется соотношением:

где:

h размер по вертикали телевизионного экрана;

N может быть равен общему числу линий (Z) или числу активных линий растра (Zа).

На практике тест-изображению придается N равное 300, 400, 500, 550, 600 линий.

В случае одинаковой четкости по горизонтали и вертикали, можно сделать привязку вертикальных полос к частоте развертки, а именно:

  ƒ = 0,015625 N [MHz]     и     N = 64ƒ

Четкость по вертикали может быть измерена и при помощи тест изображения, содержащего элементы зоны Френеля (зоны с концентрическими кривыми). В этом случае:

        (5.9b)

где:

D определяется толщиной каждого элемента и является константой, обозначающей размер зоны Френеля;

m = 1,2,3,... номер разделительной линии между соседними зонами.

5.3.2. Измерение параметров растра

Растровые искажения это геометрические искажения воспроизводимого изображения. С точки зрения визуального восприятия это нелинейные и геометрические искажения.

Нелинейные искажения растра (или искажения формы изображения) выражаются коэффициентом нелинейности:

где:

∆x, ∆y ширина и высота неискаженного прямоугольника;

∆x₀, ∆y₀ ширина и высота того же прямоугольника, но искаженного.

Геометрические искажения растра могут быть выражены:

где:

h₂, h₁, l₂, l₁ максимальные и минимальные размеры искаженного растра;

l горизонтальный размер растра;

h вертикальный размер растра.

Для измерения растровых искажений применяются тест-сигналы (рис.5.8). Для определения и регулировки статического сведения, в местах пересечения горизонтальных и вертикальных линий, может быть вставлена окружность, так как ее искажения наиболее заметны для глаз.

Вертикальные и горизонтальные линии имеют толщину (0,00333 ± 10%)h и расположены на расстоянии (0,104 ± 1%)h.

Рис.5.8. Тест изображения для измерения растровых искажений

5.3.3. Измерение и контроль синхронизации

Контроль синхронизации телевизионного изображения подразумевает измерение и контроль синхросигналов полей и строк, а также чересстрочной развертки.

Уровень и форма элементов синхронизации могут быть измерены осциллографом. Специализированные телевизионные осциллографы позволяют мониторизировать конкретно выбранную строку или полукадр ТВ изображения.

Метод контроля сигнала при помощи осциллографа не всегда позволяет учитывать фазовую модуляцию строчных импульсов, качество чересстрочной развертки и не является оперативным при измерении длительности и относительного положения уравнивающих импульсов, импульсов врезки, сигналов цветовой синхронизации. Иной метод контроля – при помощи контрольного телевизионного монитора.

Для реализации контроля при помощи монитора, необходимо его строчную и кадровую развертки синхронизировать с задержкой относительно поданного видеосигнала. Результат такой развертки представлен на рис.5.9b. Исходный сигнал, при обычной развертке, представлен на рис.5.9а.

На фоне импульсов гашения 1 заметны строчные синхроимпульсы 2. На фоне импульсов гашения полукадра 3 заметны уравнивающие импульсы 4 и кадровые синхроимпульсы 5 (черно-белое телевидение). Перемещая изображение по горизонтали, можно заметить и остальные импульсы гашения полукадра. При наблюдении комплексного видеосигнала NTSC и PAL, в 6^-ом секторе (смотри рис.5.9b) появится более темная вертикальная полоса, а при сигнале SECAM добавится еще и горизонтальная полоса в секторе 7 (рис.5.9b).

Рис.5.9. Контроль импульсов гашения и синхроимпульсов на экране монитора

5.4. Специфика цветного телевидения

Для систем цветного телевидения существуют специфические характеристики, продиктованные сигналом цветного изображения. К этим характеристикам относятся:

- дифференциальное усиление (дифф. усиление, ДУ);

- дифференциальная фаза (дифф. фаза, ДФ);

- различие в усилении сигналов яркости и цветности (РУ);

- расхождение во времени сигналов яркости и цветности (РВ);

- влияние сигнала цветности на сигнал яркости;

- нелинейность канала яркости (НЯ, 1,2MHz);

- нелинейность канала цветности (НЦ, 4,43MHz).

Ниже эти специфические аспекты цветного телевидения будут представлены вместе с упрощенной методикой их измерения.

5.4.1. Дифференциальное усиление и дифференциальная фаза

a) Дифференциальное усиление (A_d) характеризует изменение амплитуды цветовой поднесущей с частотой f_sp от уровня сигнала яркости E_Y.

Для измерения ДУ исследуемого устройства, на его вход подается частота цветовой поднесущей f_sp, наложенная на измерительный сигнал (пилообразный или ступенчатый, рис.5.10b) строчной частоты f_H. На выходе устройства, применив соответствующий фильтр, производится измерение минимальной m и максимальной M амплитуды наложенной частоты f_sp. Измерения, в простейшем случае, могут быть проведены при помощи осциллографа (рис.5.10а).

Если уровень ДУ превышает 3-5% (A_d > 3-5%), на воспроизводимом изображении могут появиться цветовые искажения, меняющиеся в зависимости от яркости изображения.

b) Дифференциальная фаза (∆φ_d) характеризует изменение фазы цветовой поднесущей f_sp от пиковых значений сигнала яркости E_Y.

Измерения ДФ производятся аналогично измерениям ДУ. Однако в случае ДФ производится измерение разности фаз. На выходе исследуемого устройства имеем:

∆φ_d = φ_max - φ_min          (5.12)

В случаях, когда ∆φ_d > 5⁰- 10⁰, на воспроизводимом изображении, могут меняться цветовые оттенки в зависимости от яркости.

Рис.5.10. Измерение ДУ и ДФ.

где:

1-входной фильтр, отделяющий цветовой сигнал от яркостного;

2-полосовой (кварцевый) фильтр;

3-измеритель разности фаз;

4-усилитель вертикального отклонения осциллографа;

5-усилитель горизонтального отклонения осциллографа;

6-электронно-лучевая трубка осциллографа.

В положении ∆φ_d коммутатора K, на вертикальные обкладки осциллографа, подается сигнал, пропорциональный моментальному значению разности фаз.

В положении A_d коммутатора K, на вертикальные обкладки осциллографа, подается сигнал, пропорциональный моментальному значению разности амплитуд.

5.4.2. Различие в усилении и расхождение во времени сигналов яркости и цветности

Искажения типа РУ и РВ обусловлены амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) телевизионного тракта.

В этом случае искажения воспроизводимого изображения проявляются при резкой смене цветов или уровня яркости.

Измерения данных искажений проводят по следующей методике: сигнал цветовой поднесущей (f_sp) модулируют специальным синусоидальным сигналом (sin²) большой длительности (T₀=10T или 20T), рис.5.11.a.

Рис.5.11. Измерения РУ и РВ сигналов яркости и цветности.

Различные искажения измерительного сигнала sin²10T (или sin²20T) представлены ниже (рис.5.12).

Рис.5.12. Искажения измерительного сигнала sin²10T, sin²20T:

a) характеристика телевизионного тракта, K(f) и t_gr(f);

b) соответствующие искажения сигнала sin²10T , sin²20T.

Как правило, телевизионный сигнал подвержен одновременному воздействию амплитудных и фазовых искажений.

5.4.3. Линейные искажения в канале яркости

Различают линейные искажения в канале яркости в диапазонах:

– наименьших частот (меньших частоты полей 50/60Гц);

– низких частот (частоты полей);

– средних видеочастот (строчной частоты);

– высоких частот (видеочастот).

Измерения линейных искажений в канале яркости осуществляются при помощи сигналов «черно-белый полукадр» и «шахматное поле».

a) Область наименьших частот (очень больших времен). Искажения в области наименьших частот возникают при переключении видеосигналов с сильно отличающейся постоянной составляющей (смена светлых и темных заставок), рис.5.13.

Рис.5.13. Тестовый сигнал для измерений искажений

в области очень больших времен.

На практике искажения в области очень больших времен проявляются как сбой синхронизации (рис.5.14).

Рис.5.14. Линейные искажения в канале яркости.

Область очень больших времен.

Для измерения линейных искажений в канале яркости, область наименьших частот (область очень больших времен), применяется сигнал с изменяющейся постоянной составляющей с периодом Т=5сек. Измеряемый сигнал необходимо подать на вход осциллографа через фильтр низкой частоты (ФНЧ), рис.5.15. Искажения ∆ вычисляются по формуле:

Длительность переходного процесса t_y (рис.5.14) измеряется с момента появления и до уменьшения амплитуды U₁(U₂) ниже 5%.

Рис.5.15. ФНЧ для измерения линейных искажений в канале яркости,

область наименьших частот.

b) Область наименьших частот (область больших времен). Для измерения линейных искажений в канале яркости, область больших времен, применяется сигнал частоты полукадра f_V = 1/T_V (рис.5.16.a).

Рис.5.16. Измерения линейных искажений в канале яркости,

область больших времен

Перекос плоской части импульса измеряется в точках a₁ и a₂, отстоящих на 4T_H (T_H – период строки) от фронтов импульса (рис.5.16b). Значение перекоса вычисляется по формуле:

с) Область средних видеочастот (область средних времен). Для измерения линейных искажений в канале яркости, область средних времен, применяется сигнал частоты строк f_H =1/T_H (рис.5.17.a).

Рис.5.17. Измерения линейных искажений в канале яркости,

область средних времен

Перекос плоской части импульса измеряется в точках b₁ и b₂, отстоящих примерно на 1µs от фронтов импульса (рис.5.17b). Значение перекоса вычисляется по формуле:

d) Область высоких частот (область малых времен). Измерения линейных искажений канала яркости, область малых времен, производятся по отклику ТВ-тракта на фронт прямоугольного или sin² (cos²) импульса.

При измерениях отклика h(t) прямоугольным импульсом применяется испытательный сигнал с большой крутизной фронта (не более 10 ns). Форма возможного наблюдаемого сигнала отклика ТВ-тракта представлена на рис.5.18.

Рис.5.18. Линейные искажения в канале яркости, область малых времен.

Измерения при помощи фронта прямоугольного импульса.

В этом случае осциллографом измеряют длительность фронта t_f между 0,1U₀ и 0,9U₀ (рис.5.18). Всплески напряжения вычисляют по формуле:

Погрешность измерения длительности, вносимая осциллографом, учитывается соотношением:

        (5.16)

где:

t₀ – длительность собственного переходного процесса осциллографа;

t_ƒ0 – длительность измеряемого переходного процесса.

Из соотношения (5.16) видим, что применяемый осциллограф, должен быть широкополосным, то есть с очень малым t₀. Например: для общей измеряемой длительности t_ƒ=50 ns и допустимой погрешности в 1% (т.е. t_ƒ0=50,5 ns), длительность собственного переходного процесса осциллографа не должна превышать t₀^~7,1 ns.

Недостатком измерения линейных искажений в канале яркости (область высоких частот) при помощи фронта прямоугольного импульса, является его широкий спектр частот, намного больший, чем полоса пропускания ТВ-тракта. По этой причине существует иной метод измерения длительности переходного процесса. Измерения проводят при помощи прямоугольного импульса с cos² фронтом (рис.5.19). Математическое выражение для сигнала представлено в соотношениях (5.17) или (5.19):

        (5.17)

где:

        (5.19)

Сигналы U_d(t) и U_c(t) очень подобны по форме сигналу с выхода датчика свет-сигнал.

Частотные спектры сигналов U_d(t) и U_c(t) представлены соответствующими кривыми 1 и 2 на рис.5.19.b.

a) Измерительный сигнал cos²

b) Спектр частот измерительных сигналов cos²

Рис.5.19. Форма измерительных сигналов cos² и их частотные спектры.

Линейные искажения канала яркости, область малых времен, cos² импульса, представлены на рис.5.20.

Рис.5.20. Измерения линейных искажений канала яркости cos² импульса.

Искажения cos² импульса в канале яркости вычисляются по формулам:

относительное изменение амплитуды импульса;

амплитуда выбросов;

длительность импульса t_c (измеряется на половинном уровне U₀ и сравнивается с номинальной длительностью T);

∆t_c = t_c - T          (5.23)

длительность переходного процесса (t_-, t₊.) измеряется по первым двум выбросам.

На практике, при измерениях качественных показателей, применяют специальные шаблоны, рекомендованные международными организациями CCIR, OIRT.

Также имеет место применение импульсов длительностью T и 2T.

T-импульс применяется для измерения искажений в области максимальных частот канала.

2T-импульс применяется для измерения искажений в области средних частот канала.

Для канала с f_max =f₀ = 6МГц, согласно выражению (5.18), определяются [2] длительности: T = 83ns и 2T =166ns.

5.4.4. Нелинейные искажения в канале яркости

Нелинейные искажения в канале яркости вызваны нелинейностью модуляционной характеристики передатчика на передающей стороне или нелинейностью детектора телевизионного приемника. В радиопередатчиках нелинейные искажения определяются нелинейностью модуляционной характеристики.

Для измерения нелинейных искажений канала яркости, применяется линейно-изменяющийся сигнал (пилообразный) или меняющийся дискретно (ступенчатый), с наложением синусоидального сигнала, уровнем 14%, частотой 1,2МГц.

Демодулированный ступенчатый сигнал представлен на рис.5.21.

Рис.5.21. Измерения нелинейных искажений канала яркости

сигналом ступенчатой формы.

Вычисления коэффициента нелинейных искажений m производят по формуле:

5.4.5. Нелинейные искажения сигнала цветности

Нелинейные искажения сигнала цветности n₁[%] и n₂[%] измеряются при помощи сигнала, представленного на рис.5.22, и вычисляются по формулам:

        (5.25)

где:

a1, a2 , a3 – размах цветовой поднесущей, наложенной на яркостный сигнал U₀, в соотношении a₁:a₂:a₃ = 1:3:5.

Рис.5.22. Измерение нелинейных искажений сигнала цветности

Нелинейные искажения сигнала цветности вызывают искажения сигнала яркости (рис.5.22b). Величина влияния сигнала цветности на сигнал яркости:

VI. ТЕЛЕВИЗИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Телевизионное оборудование, применяемое экономическими агентами, действующими на территории Республики Молдова, должно быть сертифицировано Национальной системой подтверждения соответствия продукции Республики Молдова. Телевизионные передатчики, как основное оборудование, должны обеспечивать качественные показатели вещаемого сигнала в соответствии с ГОСТ 20532-83 и ГОСТ Р 50890-96.

Уровень напряженности электромагнитного поля аналоговых телевизионных передатчиков, независимо от выходной мощности, для I, III, IV и V диапазонов частот, должна соответствовать Рекомендациям ITU-R BT.417 и санитарным нормам СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.