Перетворювачі: рухоме зображення – сигнал

Процес перетворення рухливих зображень в сигнал грунтується на тих же принципах, що і процес перетворення нерухомих зображень, однак значно складніше в реалізації. Додається ефект руху, який досягається, як і в кіно, завдяки швидкій зміні кадрів (24 кадрів в секунду). Завдяки інерційності зору людина не помічає моменти зміни кадрів і у нього створюється відчуття переміщення об'єктів зображення. Через швидкої зміни кадрів перетворення рухливих зображень в сигнал має відбуватися з більшою швидкістю, ніж перетворення нерухомих. Тому для такого перетворення використовуються не механічні, а електронні розгортають пристрої, які називають електронними трубками.

Спрощена схема передавальної телевізійної трубки включає в себе:

-Скляний вакуумний балон з електронним прожектором і мішенню,

-Фокусуючу систему (ФС) і відхиляючої систему (ОС).

Джерело напруги G, електронний промінь і резистор разом з проводами утворюють електричний ланцюг. Мішень має шар, який змінює свою провідність в залежності від освітленості. Тому ділянки мішені, освітлені по-різному, будуть мати різну провідність. Рухоме зображення проектується на мішень з допомогою об'єктива і викликає зміна струму в ланцюзі відповідно освітленості пробігає променем окремих ділянок мішені. Тим самим забезпечується послідовне перетворення освітленості зображення в сигнал, який прийнято називати відеосигналом.

Спрощена схема приймальної телевізійної трубки (кінескопа) включає в себе:

-Скляний вакуумний балон з покритим люмінофором екраном,

-Електронний прожектор,

- Відхиляючої систему (ОС), що змушує електронний промінь пробігати весь екран кадрами.

Електронний промінь, інтенсивність якого змінюється відповідно до сигналом, направляється на екран і послідовно висвітлює рядок за рядком. Пробіг всього екрану утворює кадр. Зважаючи на великий швидкості зміни кадрів і інерційності зору людина спостерігає на екрані незбиране і рухоме зображення.

 

Рис 5.9 Система телевізійного мовлення та її елементи.

 

Телевізійний сигнал зазвичай передається по радіоканалу, який містить телевізійний радіопередавач Рпер, передавальну антену, фізичне середовище (повітряний простір), прийомну антену і телевізійний радіоприймач Рпр. Телевізійний сигнал може передаватися і по кабелях.

 

Перетворювачі: знак – сигнал

Перетворення знакового повідомлення в сигнал в будь-якій системі електро-зв'язку, як відомо, виконується перетворювачем. У дискретних системах, як зазначалося, використовується умовний, або, як його часто називають, кодовий метод перетворення, при якому знаки повідомлення перетворяться в комбінацію двійкових импуль сов. Це перетворення відбувається в три етапи:

перший етап – кодування;

другий – розподіл елементів комбінації в часі;

третій – послідовне перетворення елементів комбінації в електричні імпульси (посилки) і передача їх в канал.

Процес перетворення знака повідомлення (літери Ф) в сигнал показаний на рис. 5.10 зліва. Кожен етап перетворення виконується спеціальним пристроєм, тому перетворювач має три основних і ряд допоміжних елементів. Основними елементами перетворювача є: кодуючий, розподільче і вихідний пристрої. Вони показані на рис. 5.10 праворуч.

Кодує пристрій забезпечує перетворення знаків повідомлень в кодові комбінації (I етап). У нього вводиться знак, а з виходу знімається відповідна n-елементна комбінація (на малюнку п = 5). Тому пристрій має п виходів. Коді ючий пристрої можуть бути реалізовані на різних елементах. Зазвичай застосовуються електронно-механічні кодують пристрої, які залежать від типу двоіч них елементів, використовуваних для формування кодових комбінацій.

Елементи кодової комбінації одночасно (паралельно) подаються на входи розподільника, який забезпечує послідовну (почергову) подачу їх на вихідний пристрій (II етап). Розподільники – електронні пристрої, реалізовані на безконтактних двійкових пристроях.

 

Рис. 5.10. Основні етапи роботи та функціональні вузли перетворювача: знак – сигнал.

 

Вихідний пристрій виконує послідовне перетворення вання елементів комбінації в електричні імпульси (III етап). Функції вихідних пристроїв часто виконують контакти, часом замикання і розмикання яких управляє розподільник. В електронних перетворювачах вихідний пристрій являє собою електронне реле.

До допоміжних елементів передавачів відносяться, пристрої введення знаків та ін У сучасних перетворювачах застосовуються пристрої введення знаків з клавіатурою типу друкарських машинок. Введення знака в таких пристроях виробляється шляхом натискання відповідної клавіші. Вид сигналу на виході перетворювача показаний на рис. 5.10.

 

Перетворювачі: сигнал – знак

Перетворення сигналу в знакова повідомлення виконується спеціаль вим пристроєм, званим перетворювачем. У дискретних систе мах зв'язку перетворювачі перетворять комбінації двійкових импуль сов в знаки повідомлення. Це перетворення здійснюється в чотири етапи, показаних на рис. 5.11 зліва.

На першому етапі відбувається послідовний поелементний прийом сигналу, в результаті чого електричні імпульси перетворяться в елементи кодової комбінації.

Другий етап пов'язаний із запам'ятовуванням і накопиченням елементів комбіна ції на спеціальних двійкових пристроях.

Далі, на третьому етапі, ця комбінація декодується, тобто визначається знак, відповідний прийнятої комбінації.

На четвертому етапі вироб водиться запис або друкування знака на папері.

Кожен етап перетворення виконується своїм спеціальним пристроєм, тому приймачі дискретних систем мають чотири основних і кілька допоміжних елементів. Вони показані на рис. 5.11 праворуч. Основними елементами приймачів є пристрої: вхід ве, набірне, декодер та записуючий, що виконують відповідно чотири етапи перетворення.

Вхідний пристрій має один вхід і один вихід. На його вхід з каналу зв'язку послідовно надходять елементи сиг налу – імпульси. Тут вони перетворюються в елементи кодової комбінації у вигляді стану якогось двійкового перемикає пристрої.

Набірний пристрій має п виходів (на малюнку п = 5), за якими елементи комбінації одночасно (паралельно) по даються на декодер.

Отже, декодує ний пристрій має п входів, а число виходів дорівнює числу можливих знаків. Проте кожного разу спрацьовує тільки один вихід, відповідний прийнятої комбінації і пов'язаний з пристроєм запису певного знака, тобто відбувається процес декодування.

Це спрацьовування впливає на пристрій за писи, яке запише (віддрукує) прийнятий знак на папері.

 

Рис. 5.11. Основні етапи роботи та функціональні вузли перетворювача: сигнал – знак.

 

Допоміжними елементами приймачів є розбраті дільник, що задає, керуюче та коригуючий пристрої. Розподільник виконує дуже складну і відповідальну функцію, яка полягає у визначенні моментів спрацьовування двійкових елементів набірного пристрою. Від того наскільки правильно вибраний цей момент, залежить правильність прийому повідомлення і підвалина чивость роботи всього перетворювача. Вибір і установка оптимального моменту спрацьовування здійснюється за допомогою спе ціального коригуючого пристрою, що дозволяє, зміщуючи в часі моменти спрацювання двійкових елементів щодо меж надходять імпульсів, домогтися найбільш стійкої роботи складального пристрою. Швидкість роботи розподільника визначається задаючим вуст ройством, а режим його роботи – керуючим пристроєм.

 

Контрольні питання:

1. Назвіть 4 класу перетворювачів: повідомлення – сигнал

2. Що називається прямим перетворенням повідомлення в сигнал?

3. Що називається умовним перетворенням повідомлення в сигнал?

4. У чому полягає принцип роботи мікрофона?

5. У чому полягає принцип роботи телефонного капсуля?

6. Як перетвориться нерухоме зображення в сигнал?

7. Як перетвориться сигнал в нерухоме зображення?

8. Який принцип дії видикона?

9. Який принцип дії кінескопа?

10. Які основні етапи роботи перетворювача: знак – сигнал?

11. Які основні етапи роботи перетворювача: сигнал – знак?

 

Лекція 6. Лінії зв'язку

Визначення і класифікація

Основні характеристики ліній

Напрямні системи

Радіолінії

 

Визначення і класифікація

Лінія зв'язку – фізична середа і сукупність апаратних засобів для передачі і прийому сигналів у ній. В залежності від характеру використовуваної фізичної середовища лінії зв'язку поділяються на радіолінії і напрямні системи. У радіолінії фізичним середовищем є повітряне або космічний простір, в направляючих системах – дроти, скловолокна або металеві труби.

Радіолінії діляться на лінії радіозв'язку (ЛРС), радіорелейні лінії (РРЛ) і супутникові лінії (СЛ).

Напрямні системи діляться на повітряні лінії (ПЛ), кабельні лінії (КЛ), хвилеводи (В) і світловоди (С). Кабельні лінії діляться на симетричні кабелі (СК) і коаксіальні кабелі (КК).

Повна класифікація ліній зв'язку наведено на рис. 6.2.

 

Ріс.6.2 Класифікація ліній зв'язку.

 

Місце ліній зв'язку в узагальненій структурній схемі системи електрозв'язку показано на ріс.6.2

 

Рис. 6.2 Узагальнена структурна схема системи електрозв'язку