АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы
ЖЕРСЕРІКТІК ЖӘНЕ РАДИОРЕЛЕЛІ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІ
5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
Алматы 2011
ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Э.К.Темырканова, Т.А. Абишева. Жерсеріктік және радиорелелі тарату жүйелері. 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. – Алматы: АЭжБУ, 2011. – 53б.
Әдістемелік нұсқаулар «Жерсеріктік және радиорелелі тарату жүйелері» пәні бойынша зертханалық жұмыстардың суреттелуін құрайды. Жұмыстардың суреттелуіне қысқаша теориялық мағұлматтар, зертханалық стенділердің сипаттамасы, жұмыстардың орындалу тәртібі, есеп беру мазмұны кіреді.
Әдістемелік нұсқаулар 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша бакалавриатта оқитын студенттерге арналған.
Без. 8, Кесте. 4, Әдеб. атаулар. – 7 атау.
Пікірберуші: техн. ғыл. канд, проф. С.В. Коньшин.
«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 ж. баспа жоспары бойынша басылады.
© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2011ж.
Мазмұны
1 Зертханалық жұмыс. DVB цифрлы тарату стандартының жерсеріктік телекөруінің қабылдағышын оқып-үйрену 4
2 Зертханалық жұмыс. SatScape бағдарламасының көмегімен жерсеріктің орналасуын анықтау 11
3 Зертханалық жұмыс. “Orbitron” бағдарламасының көмегімен ЖЖС орбитасын оқып-үйрену 14
4 Зертханалық жұмыс. "Satellite Antenna Alignment" бағдарламасының көмегімен жерсеріктік антеннаны орнату кезіндегі орынның азимуты мен бұрышының есебі 26
5 Зертханалық жұмыс. Жерсеріктік бейне арнасының параметрлерін анықтау (кадрдың бірінші және екінші өрістерінің жолақтары бойынша) 31
6 Зертханалық жұмыс. «Москва» қабылдаушы жерсеріктік жүйесінің экспандер субблоктарының сипаттамаларын анықтау 38
Әдебиеттер тізімі 52
1 Зертханалық жұмыс. DVB цифрлы тарату стандартының жерсеріктік телекөруінің қабылдағышын оқып-үйрену
Жұмыстың мақсаты: Цифрлы жерсеріктік қабылдағыш құрылғысының жұмысымен және құрылғысымен танысу және де олармен жұмыс істеп үйрену.
1.1 Қолданылатын құрылғылар
Жерсеріктік телекөру қабылдағышы (жерсеріктік тюнер немесе жерсеріктік ресивер), теледидар, конверторлы жерсеріктік телекөрудің қабылдаушы антеннасы, жалғағыш кәбілдер.
1.2 Қысқаша мағлұматтар
Жерсеріктік телекөру – бұл экватор үстіндегі геостационарлы жер жанындағы орбитада орналасқан, таратушы орталықтан тұтынушыға дейін Жердің жасанды серігі арқылы цифрлы телевизиялық дабылдың тарату жүйесі. Осындай дабылды қабылдап және өңдеуге мүмкіндік беретін аппаратура, қабырғада немесе шатырда бекітілген жерсеріктік антеннадан, конвертордан, кәбілден және тюнерден тұрады.
Жерсеріктік қабылдағыштың (ресивер немесе тюнер) тағайындалуы үй теледидарының және стереожүйенің кірісіне келіп түсуге жарамды, дабылдардың пішінге түрленуі және қарауы үшін арнаның таңдалуы болып табылады. Жерсеріктерден қабылданатын барлық арналар, екі санатқа бөлінеді: ашық және жабық. Жабық арналар – бұл арнаны қарағаны үшін қандай да бір абоненттік ақыны төлеу қажет, ал ашық – бұл арнаны қарағаны үшін төлемді қажет етпейтін арналар.
1.3 Тюнердің сипаттамасы
1.4.1 Жалпылама құрылымдық сұлбасы және жұмыс істеу ұстанымы
1.1 суретте жерсеріктік қабылдағыштың типтік құрылымдық сұлбасы көрсетілген, мұндағы: 1 - ресивер; 2 - демодулятор; 3 - демультиплексор, дешифратор; 4 - аудиодекодер MPEG-2; 5 - видеодекодер MPEG-2; 6 – түрлі – түсті телекөру жүйесінің кодері;7 - модулятор; 8- микропроцессор; 9 - модем; 10 – ИҚ – датчик; 11 - цифрлы телекөру модулі; 12 - MPEG-2 пішімінің мәліметтер дестесі; 13 - 4:2:2 цифрлы видео; 14 - SECAM-PAL; 15 - Y/C; 16 - R-G-B; 17 - аналогты аудио; 18 - AES/EBU цифрлы аудиосы; 19 - RS-232; 20 – телефондық желі.
1.1 Сурет – Ресивердің типтік құрылымдық сұлбасы
Көбіне антенна жанында орналастырылатын МШУ –
конверторының шығысындағы дабыл, екінші аралық жиілікте
қажетті телекөрулік бағдарламаны бөлу және
түрлендіру кезінде күшейтуге арналған,
қабылдағышқа төмендету кәбілі арқылы келіп
түседі (1).
Демодуляторда (2) қателердің түзетілуі жүрізіледі, ал оның шығысында бөлінген цифрлық ағын демультиплексорға келіп түседі. Демультиплексор ортақ ағынды видео, дыбыс және мәліметтерге бөледі. Дәл осы блокта дешифрлау және таратқыштағы дабылға қосылып кеткен кездейсоқ тізбектерді жою жүзеге асырылады.
5 блокта видеодабылдар MPEG стандартынан декомпрессорланған цифрлы дабылдарға декодерленеді, осыдан барып, цифрлы аналогты түрлендіргіштен кейін (6) келесідей құраушылар түріндегі бастапқы видеодабылдар бөлініп шығады: жарықтық (U) және үш түсті – қызыл (R), жасыл (G) және көк (В).
6 блок стандарттардың түрлену функцияларын орындайды, яғни ол дегеніміз оның шығысына тұтынушының сұранысына сәйкес аналогты ТВ үш стандартының бірінде жұмыс жасайтын, телекөру қабылдағышын қосуға болады: PAL, SECAM немесе NTSC. Цифрлы аналогты түрлендіргішпен біріктірілген дыбыс декодерінің шығысынан (4) аналогты сияқты цифрлы да дабылды алуға болады.
Микропроцессор (8) 3 (демультиплексор – дешифратор) блоктың жұмысын басқарады, сонымен қатар интерактивті байланыс жүйесі ұйымдасқан жағдайда телефондық дабылды, сонымен бірге ары қарай 12 блокқа келтірілетін, басқа да телематикалық қызметтердің интеграцияланған мәліметтер дестесін бөліп шығарады. Микропроцессорде RS-232 стандартты интерфейсын қосуға арналған шығыс болады.
Цифрлы басқару модулі және инфра қызыл датчик қабылдағыш-декодердің дистанциялы басқару мүмкіншілігін қамтамасыз етеді.
А қосымшасында қосып ажыратқыштардың сыртқы көрінісі, ал Б қосымшасында дистанциялы басқару пультінің сыртқы көрінісі көрсетілген.
1.4 Жұмыстың орындалу әдістемесі
1.5.1 Қабылдағыштың қосылуы
Назар аударыңыз! Аппаратурамен байланысты жалғау немесе ажырату сияқты кез келген іс–әрекет алдында құралдар электр желісінен өшірілгендігіне көз жеткізіңіз
1.5.2 Қабылдағыштың антеннаға қосылуы
Антеннаның LNB күшейткішінің коаксиалды кәбілін, қабылдағыштың артқы панелінде орналасқан “LNB” разъемына жалғаңыз. Кәбілдердің барлық жалғағыштары кілттердің қолдануынсыз қолмен тартылуы тиіс.
1.5.3 Қабылдағыштың теледидарға қосылуы
1.2 Сурет – Тюнердің қосылуы кезіндегі көрініс
Қабылдағыш пен теледидарды ұяшықтар түсі мен штекерлерге (сары, қызыл, ақ) сәйкес RCA кәбілінің көмегімен жалғаңыз. Теледидарды қосыңыз. Тюнер қосылған арнаны табыңыз (AV1 ұяшықтары теледидардың арт жағында, ал AV2 ұяшығы – алдыңғы жағында орналасқан), ол үшін теледидардағы MENU батырмасын баса отыра, қатармен іздей отыра мәзір пунктінен «Кірісті» табыңыз, содан кейін [<], [>] батырмалары арқылы AV2 кірісін орнатыңыз. Тюнерді қосыңыз. 1.2 суреттегідей экранда көрініс пайда болу қажет.
1.5.4 Тюнермен басқару
Тюнер жұмысын басқару басқару пультінен тура бұйрық көмегімен және ресивердің мәзір жүйесінің көмегімен жүзеге асырылады. Функциялардың шектелген терілімі пульт көмегісіз де рұқсатталған – тюнердің алдыңғы панелінің батырмаларының көмегімен жүзеге касырылады.
1.5.5 Экрандық мәзір жүйесі
Тюнердің мәзір жүйесін тамырлық экранды древовидтті құрылым түрінде ұсынуға болады. Навигация бағыттаушы пернетақталармен және «OK» батырмасын басумен расталып жүзеге асырылады. Экранның сол жағында көмекші сөздер шығып тұрады. Мәзір пункттерінің біріне таңдау жасаған кезде онымен байланысты іс әрекеттер немесе келесі деңгей асты ашылуы жүзеге асады. Алдыңғы деңгейге қайта оралу үшін «MENU», ал тез шығып кету үшін «EXIT» батырмаларына бассаңыз болғаны.
Тамырлық мәзірде негізгі ірі бөлімдер көрсетілген: 1. Тюнерді келтіру (тіл, видеоны бейнелеу стандарты, уақытты орнату, мәзір терезелерін бейнелеуді келтіру); 2. Арналар тізімін түзету (қайтадан атау, реттеу, жою, бұғаттау); 3. Глобалды келтірулер (арналарды бастапқы іздеу, жерсеріктен қабылдау параметрлерін келтіру, тюнердің барлық келтірулерін бастапқы зауыттікіне түсіру, бағдарламалық қамтамасыздандыруды жаңарту); 4. «ата - аналық бақылау» - қажет емес арналар мен құраушыларды бұғаттау; 5. Ойындар; 6. Өндіруші туралы ақпараттар және тюнердің бағдарламалық және аппараттық нұсқалары.
Кейбір пункт астындағы (подпункты) мәзірлерге кіру үшін пароль енгізу қажет. Үндемеу бойынша бұл «4321» болады.
1.5.6 Жерсеріктен қабылдау параметрлерін келтіру
1.5.6.1 Жұмыс алдында келтірулер жаңартуын жүргізіңіз – «MENU» – «Installation» – «Reset (Factory Defaults)».
1.4 Сурет – Бас мәзір
1.5.6.2 Барлық пункттерді тізбектей жинай отырып, өзара байланыстары анық көрінетіндей кесте немесе ағаш сұлбалары түріндегі мәзір жүйесінің графикалық суреттелуін құрыңыздар. Ағаш «бұтақтары» соңғы деңгей пункт астыларының атауларымен аяқталуы тиіс. Сонымен қатар, олардың қарама – қарсысына үндемеу бойынша параметрлерді (мысалы: «Audio Output» қарсысына «Stereo» деп жазыңыз, «Screen Ratio» қарсысына – «4:3») жазып алыңыз (басқа түспен, себебі мәзірдің пункт астын параметрлерден ажырату үшін). А4 пішімді бір беттік өлшемді суретті қалам мен сызғыштың көмегімен орындаңыз.
1.5.6.3 Алынған сұлбаны оқып – үйреніңіз, сұлбалық түрде мәнді емес (мысалы, ойындар) екіншіліктерді сызыңыз және негізгі тапсырмалар үшін негізгі мәнді бөлімдерін бөліп алыңыз (рамамен айналдырып шығыңыз). Ары қарай қажетті пункт астыларын тез табу үшін осы сұлба бойынша бағдарлаңыз.
1.5.6.4 Терминдер сөздігін қолдана отырып (А қосымшасы) және «Configuration» («MENU» – «Configuration») мәзір астын оқып – үйреніңіз, тюнердің барлық мүмкін болатын келтірулерінің ағаш сызбалық түріндегі жүйесін құрыңыз (5.1.2 пунктінен ерекшелігі, мұнда тек қана «Configuration» бұтағы қарастырылады, бірақ та келтірулер үндемеу бойынша орнатылған емес, ал келіп түсетін вкладклардағы барлық рұқсаттарды атап шығады). Суретті кішірек масштабта орындаңыз.
1.5.7 Жерсерікке және арналарды іздеуге келтіру
1.5.7.1 Жұмыс алдында келтірулер жаңартуын жүргізіңіз – «MENU» – «Installation» – «Reset (Factory Defaults)».
1.5.7.2 Нақты құрылғының антеннасы 0N, 13E координаталарымен қатаң түрде нүктеге бағытталған және позиционерлеу приводы жоқ. Жерсерікке келтіру үшін «MENU» – «Installation» - «Program Satellites» –«CH Search Menu» кіру қажет. Пульт пернетақтасын тере отырып, автоматты түрде бақыланатын дабыл сапасына (%) және қуат деңгейінің параметрлеріне бағыттала отырып, жерсерікті таңдауға болады, жерсерікке таңдау жасалынғаннан кейін «OK» батырмасын басыңыз.
1.5 Сурет – Жерсерікті таңдау
1.5.7.3 Берілген жерсеріктің арнасын іздеу үшін «Program Satellites» мәзір астындағы «CH Search Menu» - «longitude» вкладкасының екінші жолына курсорды қойып «OK» батырмасына басыңыз. Бағдарлама автоматты түрде теле және радио арналарды келтіреді.
1.6 Сурет – Арналарды келтіру
1.5.7.4 Таңдалынған бағдарламаларды реттеу үшін «Main Menu» бас мәзіріндегі «Edit Channels» мәзір астын қолданыңыз.
1.7 Сурет – Арналарды реттеу
1.8 Сурет – Радиоарналарды келтіру
Ресивер базасының ішінен оқытушының тапсырмасы бойынша үш жерсерікті таңдаңыз.
1.5 Бақылау сұрақтары
1 Радио және телевизиялық тарату, радиотелефондық байланыс үшін жерсеріктердің қандай типі тиімді болып табылады?
2 Жерсеріктік қабылдағыштың тағайындалуы.
3 Ретрасляторлардың қандай түрлері болады?
4 Борттық ретранслятордың жұмыс тиімділігі қандай параметрлермен анықталады?
5 Байланыс ұйымдастырылуының әдісі бойынша жер станцияларының түрлерін атаңыз?
6 ЖС қандай жиілік диапазондарында жұмыс істейді?
2 Зертханалық жұмыс. SatScape бағдарламасының көмегімен жерсеріктің орналасуын анықтау
Жұмыстың мақсаты: - жерсеріктің орналасуын табу процедурасымен теориялы түрде танысу;
- SatScape бағдарламасын оқып - үйрену;
- келтірулерді беру және берілген уақыт бойынша жерсеріктің орналасуын табуы туралы мәліметтерді алу.
2.1 Жұмысқа дайындық
Бөлімдердегі жерсеріктік жүйелерді, орбиталар түрлерін, геостационарлы орбиталарды, ғарыштық аппарат және Жер орталығы арасындағы бұрыштық тәуелділіктің есебін қайталау.
2.2 Жұмыс тапсырмасы
2.2.1 SatScape бағдарламасының мүмкіншіліктерін оқып - үйреніңіз.
2.2.2 SatScape бағдарламасында жұмыстың алгоритмін құру.
2.2.3 Оқытушының тапсырмасы бойынша түрлі орбита типтерінен бес жерсеріктің орнын табуды анықтау.
2.2.4 Қозғалыс траекториясын және 2D және 3D режімдеріндегі бас жерсеріктің жабу аймағын көрсету.
2.3 Есептердің орындалу реті
2.3.1 SatScape бағдарламасын іске қосу
2.1 Сурет – Бағдарлама мәзірі
2.3.1 Пайда болған терезеден Pass redictions/Предсказания Прохода вкладкасын таңдау.
2.2 Сурет – Ақпаратты енгізу мәзірі
2.3.3 Пайда болған терезеден Add new job/Жаңа жұмысты қосу вкладкасын таңдаңыз
2.3 Сурет – Жаңа жұмыс
2.3.4 Мәліметтерді толтырыңыз және жұмысты сақтаңыз
2.4 Сурет
2.5 Сурет
2.3.5 Жұмыс тізімдерінің сол жағында сізбен құрған жұмыс пайда болады
2.3.6 Run Selected Job вкладкасына баса отырып, өз жұмысыңызды таңдап алыңыз
2.6 Сурет
2.3.7 Бағдарлама сізге берілген уақыт аралығында таңдалынған жерсеріктер туралы мәліметтерді береді.
2.4 Бақылау сұрақтары
1. Зертханалық жұмыста қандай жерсеріктер келтірілген?
2. Орбита биіктігі (Жер үстінен алғандағы ЖЖС биіктігі).
3. ЖЖС көру аймағы дегенмен не түсіндіріледі?
4. Жабу аймағы деп нені айтады?
5. Жер станциясынан ҒА дейінгі қашықтық.
6. Қолданылып отырған орбиталардың, қазіргі кездегі байланыс жерсеріктерінің ЭИИМ мәндері қалай ерекшеленеді?
3 Зертханалық жұмыс. “Orbitron” бағдарламасының көмегімен ЖЖС орбитасын оқып-үйрену
Жұмыстың мақсаты: ЖЖС орбитасының, геостационарлы және төменгі орбиталды жүйелердің жабу аймағының, Доплер эффектісінің параметрлерін, гаризонттағы жерсерікті табу ұзақтығын анықтауды тәжірибиелі түрде оқып – үйрену.
3.1 Жұмысқа дайындық
3.1.1 Жерсеріктік орбиталардың түрлері мен параметрлерін оқып – үйрену.
3.1.2 Геостационарлы және топоорталықты жүйелердегі Жер бедерінің үстіндегі координаталарды анықтауды оқып – үйрену.
3.1.3 Иридиум жарқырауының және жұлдызды өлшем түсініктемесін, олардың тағайындалуын және қолданылуын оқып – үйрену.
3.1.4 Төменгі және жоғарғы линиялар үшін жиіліктердің Доплерлік ығысуын оқып – үйрену.
3.1.5 Алынған нәтижелерін талдау.
3.2 Жұмыс тапсырмасы
3.2.1 “Orbitron” бағдарламасын іске қосу.
3.2.1 Нұсқаға сәйкес, карта бойынша берілген нүктенің жақындау координаталарын анықтау.
3.2.3 Нұсқаға сәйкес, берілген уақыт мезетіндегі жерсерік координаталарын анықтау.
3.2.4 Геостационарлы және төменгі орбиталды жүйелердің жабу аймағын салыстыру.
3.2.5 Берілген нүктедегі мүмкін болатын байланыс сеансының максималды ұзақтығын бағалау.
3.2.6 Гаризонттағы жерсерікті табу ұзақтығын анықтау.
Жерсеріктің солтүстік жаққа қозғалысы кезіндегі орбитаның экватор сызығын кесіп өтетін нүкте орбитаның шығыс түйіні деп аталады (3.1 суреттегі А нүктесі). Радиус – векторының Жер бетіндегі қиылысу нүктесі жерсеріктік асты деп аталады.
С жерсеріктік асты нүктесінен көрініп тұрғандай (3.1 сурет), жерсерік тура зениттен көрініп тұр, яғни ЖЖС бағыттаған кездегі ЖС антеннасының сәуле өсі Жер бетіне перпендикуляр болуы тиіс.
3.1 Сурет –OXYZ геостационарлы жүйесі
N жер бетіндегі кез келген басқа нүктеде ЖС антеннасының NB сәулесінің өсі зениттен ерекшеленеді және екі бұрыштық өлшемдермен сипатталады: азимутпен А және g орын бұрышымен.
3.1 суретте координатаның екі жүйесі көрсетілген — геоорталықты және топоорталықты.
OXYZ геоорталықты орталығы Жер орталығынан бастау алады; ХОY жазықтығы экватор жазықтығымен беттеседі; OZ өсі орталықтан солтүстік полюске бағытталған; ОХ өсі бастапқы меридиан жазықтығында жатыр, мысалы, гринвикалық; OY өсі жүйені оң жаққа қарай толықтырады. NxhV топоорталықты жүйесі Жер бетіндегі N нүктесінен басталады.
Енді орын бұрышын Жер бетіне қатысты, жазықтыққа ND проекциясы мен BN жерсерігіне бағытталу арасындағы BND бұрышы ретінде анықтауға болады, ал азимутты – қатысты жазықтыққа ЖЖС бағытталған ND проекциясы мен Nx солтүстікке бағыттау арасындағы бұрыш ретінде анықтауға болады. Жер жазықтығындағы N нүктесінің күйі оның lN ұзақтығымен және jN ендігімен сипатталады.
Тарату және байланыс жүйесі үшін қажетті ұзақтылықтың байланыс сеансы ағымында жер станциясына сәйкес келетін және жерсерік арасындағы тура көрінулік болу қажет.
Геостационарлы ЖЖС орбитасы («Пояс Кларка») — бұл дөңгелектік (эксцентриситет е = 0), экваториалды (ауытқу i = 0°), шығыс бағыттағы жерсерік қозғалысты 24 сағ периодты синхронды орбита.
Байланыс үздіксіз, тәулік бойы жүзеге асырылады. Үш геостационарлы ЖЖС, глобалды байланыс жүйесін құру үшін жеткілікті; Доплер эффектісімен белгіленген жиіліктік жылжу болмайды.
Доплер эффектісі деп таратқыш пен қабылдағыштың өзара ауысуы кезіндегі жоғарғы жиілікті электрмагнитті тербелістер жиілігінің өзгерісімен қорытындыланатын физикалық құбылысты айтамыз. Доплер эффектісі уақыт бойынша қашықтықтың өзгеруімен түсіндіріледі. Бұл эффект орбитада ЖЖС қозғалысы кезінде пайда болуы мүмкін.
Доплер эффектісі модульдеуші тербеліс жиілігінің өзгеруіне әсерін тигізеді.
Бақылаушымен қабылданған λ толқын ұзындығы, сәулелену көзінің толқын ұзындығымен келесі қатынас бойынша байланысқан:
мұндағы V– көру сәулесіне қор көзінің жылдамдық проекциясы. Бұндай ашық заң Доплер заңы деген атауға ие болған:
Егер таратқыш қозғалысы қабылдағышқа қарағанда байланыс линиясының жанымен жүргізілсе, онда Доплер эффектісі көбірек болады (=0 немесе ψ=π)
∆f ≈ ± f0V / c
таратқыш пен қабылдағыштың жақындауы кезінде тербеліс жиілігі V/c пропорционалды өседі, ал жою кезінде тура сол заң бойынша азаяды.
Orbitron бағдарламасын іске қосқанда келесілерді құрайтын интерактивті терезе пайда болады: тапсырмалар пернетақтасы, әлем картасы және жерсеріктер тізімі.
Тапсырмалар пернетақтасы келесі вкладкаларды құрайды: бастапқы, бейнелеу, ақпарат орны, есептемелер келтірулері, есептемелер, ротор/радио және т.б.
Карта – Жер үстінен жерсеріктер позициясын бейнелейді. Сіз позицияны немесе контексті мәзір арқылы Сізді қызықтарған облысты жақындата аласыз. Сонымен қатар drag-and-drop көмегімен ауыстыра аласыз. Тышқанның сол жақ батырмасын басу арқылы жерсерікті қажетті позицияға ауыстыра аласыз.
Карта келтірмесі "Бейнелеу" және "келтірулер" закладкасында орналасқан немесе ALT+F5 пернесінің көмегімен жүзеге асыруға болады. Үндемеу бойынша жерлену жолы екі түске ие болады. Картада күндізгі және түнгі аймақтар бейнеленген.
Әлем картасы:
3.1 Сурет – Әлем картасы: 1 – геостационарлы жерсерік; 2 –жерсеріктің жүріп өткен жолы; 3 – жерсерік қозғалысының бағыты; 4 – жабу аймағы бейнеленген активті жерсерік; осы жерсерік үшін мәндер тақтаның сол жағында көрсетілген; 5 – төменгі орбиталды жерсерік; 6 – таңдалынған орналасу жері; 7 – түн; 8 – күн мен түн шекарасы; 9 – геодезиялық тор.
“бейнелеу” закладкісінен Радар карта типін таңдауға болады, Симуляция режіміндегідей, реалды режімде Жердегі (бақылау нүктесі) қатысты таңдалынған аспандағы нүктеде жерсеріктік орналасу орнын бейнелейміз.
Тез мәзір жұмыс терезесінің жоғарғы оң жағында орналасқан. Немесе ол ESC батырмасының көмегімен шақырылады.
Перне тақтаның оң жағы жүктелген объектілер тізімін (жерсеріктер), ал сонымен қатар олардың орналасу орны туралы мәліметтерді (және басқа ғарыштық объектілердің) құрайды
Bottom Panel
Screen Shot(ALT+SHIFT+F2): BMP пішімінде экрандағы суреттерді сақтайды.
Minimize Application: Қосымшаларды аударады.
Close application (ALT+F4): Келтірулерді сақтайды және бағдарламаны жабады.
Setup: Орбитрон келтіру терезелерін шақырады.
Load settings: INI Fileдан келтірулерді жүктейді.
Save settings: INI Fileда келтірулерді сақтайды. Орбитрон бағдарламасын жабу кезіндегі барлық келтірулерді сақтайды, бірақ та сіз жұмысты тездету үшін өз конфигурацияңызды құра аласыз.
Message Board System: Өнімнің жаңа нұсқалары туралы ақпаратты таба алатын MBS терезесін ашады.
NightLife: экранның жарық жарқырауларынан көзді қорғау үшін түстік гамманы жұмсақ түстерге түрлендіру.
Hide Bottom Panels (Ctrl+Space): Төменгі пернетақтаны аудару үшін қолданылады.
Maximize viewport (Ctrl+Enter): Терезені максималды ұлғайту үшін.
Full screen/ Window Mode.
Refresh interval: Мәліметтер есебінің интервалын анықтайды.
Пернетақтаның оң жағындағы ақпарат белсенді жерсерік, Күн мен Жер туралы мағлұматтарды бейнелейді.
Уақыт пернетақтасы
Уақыт пернетақтасы симуляциялы немесе нақты уақыт режімі туралы ақпаратты бейнелейді. Сонымен қатар ол уақыттың бақылаушы келтірулерін бейнелейді. F11 батырмасының көмегімен пернетақтаны белсендіруге немесе жасыруға болады, келтірулерді өзгерту оң жақ басумен жүзеге асырылады.
RT/SIM
Нақты уақыт режімі/Симуляция режімі
CLOCK
Пернетақта сағаттар режімінде жұмыс істейді
AUTO-FWD/AUTO-BCK
Алдыға қарай автоматты айналдыру/Уақытты артқа қарай айналдыру режімі
LCL/UTC
Локалды уақыт режіміндегі бағдарлама жұмысы/UTC уақыты
1.1 Кесте
|
Name |
Жерсерік атауы |
|
Lat |
Жер ендігі |
|
Lon |
Жер ұзақтығы |
|
Alt |
Жер деңгейімен алғандағы жерсерік биіктігі |
|
Azm |
Жерсерік көріне бастайтын бұрыш |
|
Elev |
Жерсерік көрінісінің көрінетін бұрышы |
|
RA |
Right ascension of satellite, for sky map reference |
|
Delc |
Declination of satellite, for sky map reference |
|
Range |
Көріністен жерсерікке дейінгі қашықтық |
|
RRt |
Қашықтық жылдамдығы; уақыт бойынша қашықтықтың өзгеруі; Доплер ығысуы үшін (км /с) |
|
Vel |
Жерсерік қозғалысының жылдамдығы (км /с) |
|
Direction |
Ascending - satellite moves from South to North; Descending - North to South |
|
Eclipse |
Posible values are: Penumbral / Umbral / No (satellite is illuminated) |
|
MA (phase) |
Mean Anomaly (0-360 degrees) and AM-SAT phase (0-255) of satellite counted from perigee |
|
Orbit # |
Бірінші перигейден саналатын орбита нөмірі |
|
Mag (illum) |
Visual magnitude and illuminated fraction in percents. Posible values are: 'not visible' (satellite is below the horizon), 'eclipsed' (satellite is in umbral eclipse), 'X.X* (80%)' (magnitude and illuminated fraction, * - penumbral eclipse) |
Sun and moon data similarly as satellite...Sun and moon data similarly as
Mini radar
Кіші радар белсенді терезенің оң бөлігінде орналасқан. Радарды функционирлеудің мүмкін болатын үш режімі бар:
On – Радар әрқашан қосулы.
Off – Радар жасырын.
Auto – Радар белсенді, егер негізгі карта радар болмаса және объект аспанда пайда болса.
Bottom panels: Rotor/Radio
Бұл пернетақта жоғарғы және төмен линиялары үшін доплер ығысуының мәнін көрсетеді.
1.2 Кесте
|
Azimuth, Elevation, Receive/doppler, Transmit/doppler, Dnlink mode, Uplink mode |
Драйверге жіберілетін ақпарат |
|
Dnlink, Uplink |
Жиіліктер тізімі. Сонымен бірге Сіз өз мәндеріңізді енгізе аласыз. Қазіргілері “notes file” алынады, нақтырақ суреттелу үшін NOTES/00000.TXT тексеріп көріңіз. |
|
Driver |
List of available drivers. 'WispDDE' is a build-in one, other drivers must be listed in Config\Drivers.dat file (driver's file names without extension, line by line). |
|
Run selected driver and start sending data (icon) |
After pressing this button, Orbitron will try to run driver and starts sending tracking data. At the first time you will be asked for location of driver's EXE file. |
|
Tracking object |
Бақылау объектісін таңдаңыз |
|
Lock active satellite (icon) |
Жәй режімде Орбитрон rotor/radio driverге белсенді жерсерік туралы мағұлматтарды жібереді. 'Lock Active Satellite' батырмасы қажетті ақпарат ағынын, басқа жерсерік белсенді болғанның өзінде де бағыттала беретінін растайды. |
3.3 Жұмыстың орындалуы:
3.3.1 Оқытушының тапсырмасы бойынша картада берілген координаталарды анықтаңыз. Нүктені анықтау нұсқасы сынақ кітапшасының соңғы саны бойынша анықталады.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3.2 Орбитрон бағдарламасының мүмкіншіліктерін оқып үйреніңіздер:
3.3.2.1 Орбитрон бағдарламасын іске қосыңыз;
3.3.2.2 «Загрузка ТLE» пернетақтасының көмегімен, әрбір жерсерік топтамасынан 5 ЖЖС таңдаңыз. Орбиталды топтама параметрлерін анықтаңыздар.
3.3.3
Басамыз 
3.3.4 ЖЖС қажетті тобын таңдаймыз
3.3.5 ЖЖС бөліп аламыз
3.3.6 Тапсырма пернетақтасынан «Мәндер» немесе «Ақпарат» қараймыз.
3.3.7 Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғысы бойынша нүкте координаталарын таңдау қажет.
3.3.8 Терезенің оң бөлігіндегі “Жүктеу” вкладкасының көмегімен қажетті жерсерікті белсендіру қажет.
3.3.9 Симуляция режімін белсендіру. Ол үшін тапсырма пернетақтасындағы “ортақ” вкладкасында келесіні орындау қажет:
3.3.10 Қажетті симуляция параметрлерін беру керек
3.3.11 Және навигациялық пернелер көмегімен режімді іске қосу
3.3.12 Нүктенің координаталарын енгізу. Ол үшін тапсырма пернетақтасында “орын” вкладкасын белсендіру қажет. Ұзақтық және ендік өрістерінде берілген координаталарын енгізіңіздер.
3.3.13 Жерсеріктің жабу аймағында нүктенің максималды табу уақытын анықтау.
3.3.14 Картадан симуляцияны іске қосу қажет және глобалды картадағы берілген нүктеден минималды жойылуда болатын жерсерік траекториясын таңдау.
3.3.15 “Радар” карта типіне ауысу және симуляция режімінде уақыт таблосы бойынша жерсеріктің жүріп өту уақытын тіркей отырып, бақылау нүктесінен гаризонттағы жерсеріктің болуының максималды ұзақтығын анықтау.
3.3.16 Барлық алынған мәндерді жазып алып, есеп беруге енгізу қажет.
3.3.17 Доплер ығысуы үшін қорытынды жасаңыз. Сынақ кітапшасының соңғы саны бойынша жерсерікті және оның параметрлерін таңдау қажет.
3.3.18 «Бастапқы» мәзірінен «Симуляция» режімін таңдау. Уақыт қадамын (сек., мин., сағ., күндер), өзгерте отырып, траектория, өзгеру жылдамдығы және картадағы бақылау Орнына қатысты, жерсеріктің жабу территориясының артынан бақылаңыздар.
3.3.19 «Ротор/Радио» мәзірінде белсенді терезелеріндегі өзгерістерді бақылаңыз (азимут, биіктік, Қабылдау/доплер, Тарату/доплер).
3.3.20 Жылдамдықтың, қабылдау және тарату жиілігінің өзгеруіне байланысты жерсерік параметрлерінің өзгеру әсеріне қатысты шешім жасаңыздар.
1.3 Кесте – Бастапқы мәндер
|
0 |
iridium8 |
|
1 |
orbcomm fm16 |
|
2 |
globalstar M001 |
|
3 |
redcat (radar) |
|
4 |
orbcomm fm30 |
|
5 |
globalstar M037 |
|
6 |
sarsat 4 |
|
7 |
iridium29 |
|
8 |
sarsat 9 |
|
9 |
tempsat1 (radar) |
1.4 Кесте – Бастапқы мәндер
|
|
long |
lat |
|
0 |
34.6W |
30.66N |
|
1 |
115E |
45N |
|
2 |
117E |
22.44S |
|
3 |
10.43W |
38.45N |
|
4 |
140E |
35.68S |
|
5 |
30.55E |
40.66N |
|
6 |
120.55E |
30.45S |
|
7 |
30.55W |
40.66N |
|
8 |
36.76E |
10.53N |
|
9 |
55.45W |
25.33S |
3.5 Бақылау сұрақтары
1. Жерсеріктік тарату ұйымының ұстанымдары қандай?
2. ITU-R және ITU-T құжаттарына сәйкес жерсеріктік арналарды нормалау.
3. Жерсерікте қолданылатын орбиталар типін суреттеп беріңіз. Жерсерік асты нүктесі, орбитаның шығыс түйіні және ауытқуы қалай анықталады?
4. Ван–Аллен радияциялы белдеулеріне қатысты орбиталар қалай орналасады?
5. Доплер эффектісі дегеніміз не?
6. Жер станциясынан ҒА дейінгі қашықтың оның ұшу процесі кезінде қалай өзгереді және оның қандай параметрлеріне әсер етеді?
7. Орбитадағы ЖЖС күйінің бақылау процесі қандай?
8. Зерттеліп отырған жерсеріктің орбита биіктігі қандай (Жер бетінің үстіндегі ЖЖС биіктігі)?
9. ЖЖС көру аймағы астында не түсіндіріледі?
10. Жабу аймағы деп нені айтады?
4 Зертханалық жұмыс. "Satellite Antenna Alignment" бағдарламасының көмегімен жерсеріктік антеннаны орнату кезіндегі орынның азимуты мен бұрышының есебі
Жұмыстың мақсаты: Нақты жұмыстың мақсаты жерсеріктік антенналар түрін, «Satellite Antenna Alignment» бағдарламасының көмегімен жерсеріктік антеннаны орнату кезіндегі жерсеріктегі азимут және орын бұрышын анықтауды оқып үйрену болып табылады.
4.1 Жұмысқа дайындық
4.1.1 Жерсеріктік антенналардың негізгі сипаттамасы мен түрлерін оқып үйрену.
4.1.2 Геоорталықты және топоорталықты жүйені, орын бұрышын, азимутты, Жердің кез келген нүктесі үшін ұзақтық пен ендікті оқып үйрену.
4.2 Жұмыс тапсырмасы
4.2.1 Жер станциясынан жерсерікке арналған орын бұрышы мен азимутын есептеу.
4.2.1 Зертханалық жұмысты орындау барысында алынған және есептелінген нәтижелерді салыстыру.
4.3 Есептемеге арналған әдістемелік нұсқаулар
4.3.1 Жер станциясынан жерсерікке бағытталған азимутты төменгі формула бойынша есептеу:
4.3.2
(4.1)
мұндағы Az – азимут, град;
Δβ = |βкс – βзс| - ғарыштық және жер станциясының ұзақтылық айырымы, град;
βкс – жерсерік асты нүктесінің ұзақтылығы, град;
βзс – жер станциясының ұзақтылығы, град;
ξ – жер станциясының ендігі, град.
4.3.2 Орын бұрышын келесі формула бойынша есептеу:
(4.2)
мұндағы γ – жер станциясынан жерсеріктегі орын бұрышы, град;
Δβ = |βкс – βзс| - ғарыштық және жер станцияларының ұзақтылық айырымы, град;
βкс – жерсерік асты нүктесінің ұзақтылығы, град;
βзс – жер станциясының ұзақтылығы, град;
ξ – жер станциясының ендігі, град.
Мысалы, жер станциялары орнатылатын қалалар координаталары:
|
Шымкент |
420 10’ с.ш. |
69054’ в.д.
|
(2.3) және (2.4) формулаларына бастапқы мәндерді қоя отырып, ЖС үшін орынның бұрышы мен азимутын аламыз, Шымкент қаласының ЖС1 үшін:
Δβ = |βкс – βзс|=103-69,9=29,10 ,
Антенна жай микротолқынды дабылдарды жинау және фокустеу үшін қызмет етеді. Антенна беті микротолқындарға қарағанда жоғарғы бейнелеуші қасиетке ие болуы тиіс. Антенна фокустан, жерсеріктен оның өсі бойынша параллель берілетін барлық сәулеленулерді ауыстыру қасиеті бар параболоидты пішінді болып келеді. Антеннаның негізгі екі типі бар – параболоидты және офсетті. Параболоидты антенналар дегеніміз – ось айналасында орналасқан, антенна фокусында жерсеріктен дабылдарды фокустаушы антенналар. Бұндай антенналардың кемшіліктері қыста қардың қатып қалуы және екінші конверторды орнату мүмкіншілігінің жоқтығында болып табылады. Офсетті антенналар – ығысқан фокусты антенналар, бейнелеушісі доғал пішінді болып келеді. Бұндай антенналар қазіргі таңда танымал және жаңа, себебі олар полярлы өсте жерсеріктің орналасу орнына байланысты 2 – 3 жерсерікті қабылдау үшін екінші конверторды орнатуға мүмкіншілік береді. Сонымен қатар антенналар диаметрлері бойынша ерекшеленеді. Антенналар көбінесе алюминиден немесе темірден жасалады.
Конвертор немесе LNB – антеннаның фокустаушы нүктесінде болатын қасиеттенуі, және де ол антеннамен фокусталған дабылды қабылдайтын құрылғы болып табылады. Дәл осы мезетте ол келіп түсетін жай микротолқындарды детекторлайды, оларды аз шулармен күшейтеді және соңында кәбіл бойынша тарату үшін ыңғайлы жиілікке түрлендіреді – аралық жиілікке.
«Satellite Antenna Alignment (Жерсеріктік антенна бұрылуының бұрыш есебі)» бағдарламасының көмегімен жерсеріктік антеннаны орнату кезіндегі қажетті бұрышты есептеңіз. Бағдарлама горизонт жақтарын бейнелейтін жай сұлбаны салады. Сары сектормен жарық күн белгіленеді, оның шығыс жағы – ол күннің шығуы, батыс бөлігі – күннің кіруі. Дәл осы сұлбада Сізге қажетті жерсерікке сұлбалы түрде бағытты бейнелеуге болады. Егер жерсерік орнының бұрышы теріс болатын болса, онда қызыл линия салынбайды (жерсерік көрінбейді).
Азимут – сағат тілі бойынша солтүстікке бағытталған градуспен өлшенетін жерсерікке арналған бағыт.
Орын бұрышы, дабылдың жерсеріктен бағытымен Сіздің қабылдау нүктеңіздегі жер бедеріне қатысты жазықтық арасындағы бұрыш (градуспен) болып табылады.
4.1 Сурет – Күндегі азимутты анықтау
Бағдарлама барлық жерсеріктер үшін есептеуге мүмкіндік береді. Осылайша, анық суреттегідей көрініп тұрғандай, антенна орнатылған жерде қандай жерсеріктер көрінген, ал қайсысы көрінбеген екені туралы білуге болады. Нақты бағдарламада есептеу формулалар арқылы таза теория түрінде жүргізіледі және антеннаны орнату барысында реалды шарт кезінде көптеген факторларды ескерген жөн, оларға біз бөгеуілдерді (ғимараттар, ағаштар), жер бедерін, теңіз деңгейіндегі биіктік, транспондерлердің бағытын, поляризацияны және т.б жатқызамыз.
4.4 Жұмыстың орындалу реті
4.4.1 Базадан оқытушының тапсырмасы бойынша үш жерсерікті таңдаңыздар;
4.4.2 Бағдарлама жұмысын жерсеріктік антеннаны орнатқандағы өз нүктеңіздің жағрафиялық координаталарын енгізуден бастау қажет. "Координаты места установки антенны" бөлімінде өз координаталарыңызды енгізіңіз. Солтүстік ендік - "N", оңтүстік ендік- "S". Аналогты түрде, шығыс ұзақтық - "E", батыс ұзақтық - W" (20 сурет).
4.2 Сурет – Жерсерікке антеннаның бұрылу бұрышын анықтау
4.4.3 Координаталар енгізілгеннен кейін, Сіз кестенің сол жақ бөлігінен барлық Жерсеріктерге бірден бұрыштардың есептемесін ала аласыз.
4.4.4 Антеннаның көтерілу бұрышы мен азимуты есептелінеді (орын бұрышы).
Егер де орын бұрышы теріс болатын болса, онда жерсерік горизонт артында жасырулы және одан дабылды қабылдау мүмкін емес. Сондықтан, Сіздің бақылау нүктеңізден теориялы түрде орын бұрышы оң мәнді болып табылатын жерсеріктер көрінген. Радиокөріну орын бұрышы 50 тан жоғары кезде басталады. Азимутты біліп, Сіз тез арада жерсерікке бағытты, антенна бағытының жолындағы бөгеуілдерді (көршілес үйлер, ағаштар). анықтай аласыз.
4.4.5 Офсетті антеннаның параметрлерін (биіктігі, ені), сонымен қатар бөгеуілге дейінгі қашықтық пен бөгеуіл биіктігін өзгерте отырып, ығысу бұрышын, жерсерікке көтерілу бұрышын, антеннаның еңкею бұрышын анықтаңыз және қорытынды жасаңыз.
4.3 Сурет – Офсетті антенна параметрлерін келтіру
4.4 Сурет – Элевацияға кедергі өлшемдерінің әсері
4.4.6 Күндегі азимут есебі
Есептеу, жағрафиялық координаталары Сіз берген Жерсеріктерге арналған азимут есебіне арналған нүкте үшін жүргізіледі. Теңіз деңгейімен есептегендегі биіктік 0 метрге тең деп саналады. Сіз күнді көрсетіп және дискреттілігі бір минутты күн қозғалысының есебін жүргізе аласыз. Есептеулер нәтижиесі кестенің сол жақ бөлігінде шығады. Күн үшін азимут сияқты, дәл сол уақыт мезетіндегі орын бұрышы есептелінеді.
1) Өзіңіздің уақытша аймағыңызды көрсетіңіз (Алматы + Гринвичтен 6 сағат).
2) Ең алдымен Сізге қажетті жерсерік азимут анықтаңыз.
3) Содан кейін Сіз антеннаны орнатуды жоспарлап отырған күнге күн азимутының есептеуін жүргізіңіз.
4) Кестеден Жерсерік азимутына жағынырақ тең келетін күн азимутын табыңыз, сонда сіз жерсерік сияқты күннің тура сол жақта қай кезде болатын туралы уақытты (және күнді) ала аласыз.
5) Қажетті уақыт мезетінде антеннаны күнге қарсы бұрамыз, сонда осы мезетте күн азимуты жерсерік азимутымен сәйкес келеді. Немесе жай ғана осы күйді белгілейсіз де, антеннаны кейінірек бұрасыз.
4.5 Нәтижиелердің өңделуі
Зертханалық жұмысты орындау барысында алынған мәндер мен есептелген мәндерді салыстырыңыздар. Қорытынды жасаңыздар.
4.6 Бақылау сұрақтары
1. Жерсерік антенналарының түрлері мен негізгі сипаттамаларын суреттеңіздер.
2. Жер станциясынан жерсерікке бағытталған орын бұрышы мен азимуты қалай анықталады?
3. Антеннаны орнатудағы реалды шарт кезіндегі түрлі бөгеуілдер, жер бедері, теңіз деңгейінің биіктігі, транспондерлер бағыты, поляризация қалай әсер етеді?
4. Радио көру аумағы қалай анықталады?
5 Ғарыштық (ҒС) және жер станцияларының (ЖС) тағайындалуын суреттеңіз.
6 (LNB) конвенторының функциясын суреттеңіз.
7 Геостационарлы жерсеріктің негізгі артықшылықтары?
8 Орбиталды топтаманың параметрлері қандай?
5 Зертханалық жұмыс. Жерсеріктік бейне арнасының параметрлерін анықтау (кадрдың бірінші және екінші өрістерінің жолақтары бойынша)
Жұмыстың мақсаты: Зерттеу жолақтарының дабылдарының көмегімен бейнелеудің жерсеріктік телевизиялық арналар сапасын анықтау бойынша тәжірибиелік жұмыстың ұстанымдарын үйрену
5.1 Қысқаша теориялық мағұлматтар
625 жолға бейнелеуді орналастырумен болатын түсті телекөру жүйесі үшін пішіндері 5.1 және 5.2 суреттерде келтіріліп кеткен зерттеу жолдарының интервалдарына енгізілетін дабылдар қабылданған.
Құраушы өлшеуші дабылдардың нақты орналасуын беру үшін жолдардың әрбірін ұзақтылығы H/32 ±40 нc (Н – жолақ ұзақтылығы) болатын 32 интервалға бөледі.
Өрістің басушы импульсінің 17 және 20 жолдарына тікбұрышты В2, синусквадратты В1, күрделі синусквадратты F импульс және бессатылы Dl дабылы, ал 18 және 21 жолдарына дискретті жиіліктердегі амплитудалы – жиіліктік сипаттаманы өлшеуге арналған С1 және С2 дабылдарын енгізеді, 330 және 333 жолдарына - тікбұрышты В2, синусквадратты В1 импульстері және бессатылы D2 дабылдары енгізіледі.
Қарастырылған өлшенген дабылдар көмегімен тарату процесі кезінде тәуелсіз өлшене алатын ТВ арнаның сапалы көрсеткіштерін келтірейік.
|
Сызықты бұрмаланулар |
|
|
Таралу коэффициенті |
В2 |
|
Амплитудалы – жиіліктік сипаттама |
С1 және С2 |
|
Орташа уақыт облысындағы ауыспалы сипаттаманың бұрмалануы |
В2 |
|
Аз уақыт облысындағы ауыспалы сипаттаманың бұрмалануы: - ақ импульсі - синусквадраттық импульс |
B2 B1 |
|
Түстілік және жарықтылық дабылдарының күшею түрлілігі |
В2 және G1 немесе Q2, сонымен қатар В2 және F |
|
Түстілік және жарықтылық дабылдарының уақыт бойынша алыстауы |
F |
5.1
Сурет–
Зерттеу
жолдарына енгізілетін дабылдар:
а – 17 және 20, б – 18 және 21
|
Сызықсыз бұрмаланулар |
|
|
Жарықтылық арнасының сызықсыздығы |
D1 |
|
Түрлі – түстілік арнасының сызықсыздығы |
G2 |
|
Жарықтылық дабылының түстілік дабылына әсері: - дифференциалды күшейткіш - дифференциалды фаза |
D2 D2 |
|
Түстілік дабылының жарықтылық дабылына әсері: |
В2 және G1 немесе G2 |
5.2 Сурет –
Зерттеу жолдарына енгізілетін дабылдар: а - 330
және 333, б - 331
және 334
5.2 Зертханалық қондырғы суреттемесі
Зертханалық қондырғы диаметрі 2,5м параболалық антеннадан, ТЭ-ПО 37-014 аз шуылды күшейткіштен және аналогты жерсеріктік қабылдауыштан тұратын жерсеріктік жүйесінің қабылдаушы стансасында жүзеге асырылған.
5.3 Жұмыс мазмұны
5.3.1 Зертханалық қондырғыны жұмысқа дайындау
5.3.2 Ақ импульс секіруінің номиналды мәннен ауытқуын анықтау.
5.3.3 Ақ В2 импульсінің төбесін анықтау.
5.3.4 Өшулік деңгейінің бұрмалануын анықтау.
5.3.5 Жарықтылық пен түстілік дабылдарының уақыт бойынша ажырауын анықтау.
5.3.6 Ақ В1 және В2 импульстерінің секіру қатынастарын анықтау.
5.3.7 Жарықтылық және түстілік дабылдарының күшею түрлілігін анықтау.
5.3.8 Түстілік арнасының сызықсыздығын анықтау.
5.3.9 Жарықтылық дабылына түстілік дабылының әсер ету өлшемін анықтау.
5.3.10 Жарықтылық арнасындағы сызықсыздықты анықтау.
5.3.11 Дифференциалды күшейткішті анықтау.
5.3.12 Түстілік дабылдарының сызықсыз бұрмалануларын анықтау.
5.3.13 Түстілік дабылының ауытқу деңгейін анықтау.
5.3.14 Төменгі жиіліктердегі бұрмалануларды анықтау.
5.3.15 Синхронизация дабылының ауытқу деңгейін анықтау.
5.3.16 Алты жиілік дестесінің дабылдарының максималды біркелкісіздігін анықтау.
5.4 Жұмыстың орындалу реті
5.4.1 Зертханалық қондырғыны дайындау келесі тізім бойынша жүзеге асырылады:
1) Телевизиялық дабыл қабылдағышын қосу;
2) Монитордың «Видео» кірісіне АШК (Аз шуылды күшейткіш) – конверторының кәбілін қосу;
3) Қабылдағыштың «Видео» ажыратып қосқышына С1- 81 осциллографы қосылады;
4) мониторды қосыңыз;
5) осциллографты қосыңыз.
5.4.2 В2 ақ импульсінің секіруін нүкте деңгейлерінің арасындағы айырымы ретінде анықтайды: импульс төбесінің ортасына сәйкес келетін және F (1.1,а сурет, b2 және b1 нүктелері) импульсінің ар жағында жатқан. Номиналды мәннен ақ импульс секіруінің ауытқуын 0,7 В тан бастап пайыз түрінде өрнектейді.
5.4.3 В1 және В2 ақ импульстерінің секіру қатынастарын, осы импульс секірулерінің айырымы ретінде анықтайды және ақ импульс секіруінің пайызы ретінде өрнектейді. В1 импульсінің секіруін b1 нүктесіне қатысты анықтайды.
5.4.4 Жарықтылық және түстілік дабылдарының күшейтуінің айырмашылығын G1 немесе G2 түстілік дабылының және ақ импульсінің құраушыларының секіру айырмашылығы ретінде анықтайды және ақ импульс секіруінің пайызы ретінде бағалайды. Айырмашылық белгісі оң болады, егер түстілік дабылы жарықтылық дабылынан көбірек болатын болса.
.
5.4.5 Жарықтылық және түстілік дабылдарының уақыт бойынша ыдырауын наносекунд кезіндегі F жарықтылық және түстілік дабылдарының құраушылары арасындағы айырмасы ретінде анықтайды. Мәні оң болып табылады, егер демодуляцияланған түстілік құраушысының симметрия өсі жарықтылық құраушысының симметрия өсінің артында жатса, (түстілік дабылы жарықтылық дабылынан "қалады"). Осциллографпен В2 (UD2) элемент секіруінің белгісі есебінен F (U1, U2) элементі негізінің иілушісінің амплитудасын өлшейді.
,
.
5.4.6 Жарықтылық арнасындағы сызықсыздықты D1 сатылы дабыл көмегімен, сатылардың ең үлкен және ең кіші биіктіктерінің айырымы ретінде анықтайды және оны ең үлкен саты деңгейінен пайыз мөлшерінде өрнектейді
.
5.4.7 Дифференциалды күшейткішті сатылы дабылға салынған тасымалдаушы астының амплитудалы модуляциясы бойынша D2 дабылының көмегімен бағалайды. Осы кезде келесі өлшемдерді анықтайды
мұндағы А0 – өшулік деңгейінде орналасқан, тасымалдаушы асты секіруі;
Амакс және Амин – кез келген сатыда орналасқан тасымалдаушы астының максималды және минималды секірулері.
Бағалау нәтижиелерінің екі әдісі болуы мүмкін: кез келген ең үлкен өлшем бойынша (х немесе у) және х+у қосындысы бойынша. Кейбір кездерде келесі өрнекті қолданады:
.
5.5.11 Түстілік арнасының сызықсыздығын G2 дабылының екі деңгейінің асты бойынша анықтап, белгі есебінен пайыз түрінде келесі формула бойынша бағалайды
,
мұндағы U1 және U3 – G2 дабылының бірінші және үшінші сатыларының секіруі
.
5.5.12 Искажения на низких частотах определяют как размах флуктуации уровня гашения (в полосе частот от 10 Гц до 2 кГц) и выражают в процентах относительно размаха импульса белого.
5.5.13 Отклонение уровня сигнала синхронизации определяют как разность между размахом синхронизирующих импульсов и их номинальным значением, равным 3/7 от размаха импульса белого, выражают в процентах. Знак берут положительным, если уровень синхронизирующих импульсов превышает их номинальное значение.
5.5.14 Отклонение уровня сигнала цветности определяют по изменению его размаха на уровне гашения (на первой ступеньке сигнала D2) и оценивают в процентах относительно номинального значения. Знак берут положительным, если размах сигнала цветности превышает номинальное значение.
5.5.15 Максимальную неравномерность сигнала пакетов шести частот определяют с помощью двух величин хn и yn, которые отражают максимальные разницы между размахами пакетов сигнала С2 и опорного А0. Значения хn и yn выражают в процентах относительно А0 (А0 является размахом сигнала C1). Определяют величины по формулам
мұндағы Амакс және Амин – олардың ұзақтылығының жартысына сәйкес келетін, нүктелерде өлшенген дестелердің ең көп және аз секірулері.
5.6 Есептеме мазмұны
5.6.1 Таралу пункттеріндегі зерттеу жолдарының дабылдары.
5.6.2 Қабылдау пункттеріндегі зерттеу жолдарының дабылдары (арнадағы бұрмалану есебінен).
5.6.3 Есептелген өлшемдердің мәндері мен есептеу формулалары.
5.6.4 Қорытындылар.
5.7 Бақылау сұрақтары
1. УПЧ-ТЛВ субблогының тағайындалуы.
2. ФПЧ субблогының тағайындалуы.
3. ЧД субблогының тағайындалуы.
4. Аппаратураның жұмысқа дайындағы.
5. 17 және 20, 18 және 21 өтеу жолындағы дабылдардың тағайындалуы.
6. 330 және 333, 331 және 334 өтеу жолындағы дабылдардың тағайындалуы. .
7. ТВ арнаның параметрлерін анықтау әдісі.
8. Күшейткіш – көбейткіш субблогының тағайындалуы.
9. ПЧ алдын алу күшейткіш субблогының тағайындалуы.
10. Басқармалы генератор субблогының тағайындалуы.
6 Зертханалық жұмыс. «Москва» қабылдаушы жерсеріктік жүйесінің экспандер субблоктарының сипаттамаларын анықтау
6.1 Жұмыстың мақсаты:
Практическое изучение аппаратуры и методики определения параметров каналов звукового сопровождения (телевидение) систем спутникового вещания.
6.2 Қысқаша теориялық мағұлматтар
Для обеспечения требуемого отношения сигнал-шум в каналах звукового вещания (ЗВ) и звукового сопровождения ТВ (ЗСТВ) спутниковой системы применяются устройства шумоподавления: контуры предыскажения (ПК) на передаче и контуры восстановления (ВСК) на приеме, а также компандерные устройства (управляемые и неуправляемые).
6.2.1 Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
приемного тракта каналов ЗВ и ЗСТВ в основном определяется постоянной времени 
восстанавливающего
контура. Сняв АЧХ канала, можно определить постоянную времени ВСК,
воспользовавшись зависимостью
,
(6.1)
мұндағы 
–
арнаның
тарату коэффициенті 
ретке
азаятын жоғарғы жиілік.
6.2.2 Қысу және дыбыстық дабылдардың динамикалық диапазонын кеңейту құрылғылары – компандерлер – келесі параметрлермен сипатталады:
, (6.2)
,
(6.3)
мұндағы 
- компрессия
коэффициенті;
– компрессор шығысындағы дабылдардың
динамикалық диапазоны;
– компрессор кірісіндегі дабылдардың
динамикалық диапазоны;
– экспандерлеу
коэффициенті;
– экспандер
шығысындағы дабылдардың динамикалық диапазоны;
– экспандер кірісіндегі дабылдардың динамикалық диапазоны.
Осы кезде келесі шарттың орындалуы қажет
(6.4)
Келтірілген формулалар басқарушы компандерлеу үшін де дұрыс.
6.2.3 Защищенность канала ЗСТВ от псофометрического
шума 
является
одним из наиболее важных параметров канала, по которому нормируется его
качество. Псофометрический (взвешенный) шум измеряется псофометром –
вольтметром с квадратичной характеристикой, на входе которого включен контур с
частотной характеристикой затухания, соответствующей частотной зависимости
чувствительности слухового восприятия.
псофометриялы шу кернеуі оның
әсер етуші мәні арқылы
бейнеленуі мүмкін
, (6.5)
мұндағы 
- псофометриялық коэффициент.
Псофометриялық шудан қорғануды келесі формула бойынша есептеуге болады
, (6.6)
мұндағы 
–
арна
шығысындағы дабылдың номиналды кернеуі.
6.2.4 Качество связи на РРЛ для видеоканалов нормируется отношением размаха сигнала изображения (0,7В) к визометрическому напряжению шума (Uш виз). Uш виз определяется прибором для измерения эффективных значений с взвешивающим фильтром (визометрическим), АЧХ которого позволяет учесть свойства зрения при восприятии флуктуационных помех в различных участках видеоспектра. В расчетах это свойство глаза учитывают введением визометрического коэффициента Кв
мұндағы Uш – өлшеусіз сүзгісіз өлшенген шу кернеуі.
20lg0,7/Uшвиз=49+10lg2500/l, (0,1%)
20lg0,7/Uшвиз=57+10lg2500/l, (1%)
20lg0,7/Uшвиз=61+10lg2500/l. (20%)
6.3 Зертханалық қондырғының суреттемесі
6.4 Үй тапсырмасы
«Москва – БПТ» қабылдаушы құрылғысы мен жұмысын, экспандер субблогының техникалық мәндері мен жұмысын оқып – үйрену
6.5 Зертханалық жұмыс мазмұны
6.5.1 Зертханалық қондырғыны жұмысқа дайындау.
6.5.2 ЭСТВ арнасының экспандерінің тарату коэффициентінің, жиілігі (11000±125) Гц басқарушы кернеу өлшемінен тәуелділігін шешу. Эксперименталды мәндер негізінде экспандерлеу коэффициентін анықтау.
6.5.3 Негізгі арнаның АЖС 50 ден 10000 Гц ке
дейінгі жолақта шешіп алу. Экспериментті мәліметтер негізінде ЗСТВ
қайта қалпына келтіруші контурдың
тұрақты уақытын
анықтау.
6.5.4 ЗСТВ арнасының шығысында псофометрлі шудан қорғанысты анықтау.
6.5.5[1][*] Қайта қалпына келтіруші контурдың АЖС 10 кГц тен 5 МГц ке дейінгі жиілік диапазонында шешіп алу.
6.5.6* Визометриялы сүзгінің АЖС 10 кГц тен 5 МГц ке дейінгі жиілік диапазонында шешіп алу.
6.6 Жұмыстың орындалу реті
6.6.1 Зертханалық қондырғының жұмысқа дайындығы келесі рет бойынша жүзеге асырылады:
1) ЭК-ЗВ субблогындағы Т1 «УПР» тумблерін ВНУТР. күйіне, ал Т2 тумблерін ВКЛ күйіне орнату қажет;
2) БП–12,6–2 және БП–27–0,6 блоктарындағы тумблерді ОТКЛ күйіне орнату;
3) Құрылғыны 220 В, 50 Гц айнымалы ток желісіне қосу;
4) БП–12,6–2 және БП–27–0,6 блоктарындағы тумблерлерді ВКЛ күйіне орнату;
5) 30 минут аралығында аппаратураға жылыну қажет.
Экспандердің тарату коэффициентін төменгі формула бойынша есептеу
.
Есептеулер мен өлшеулер мәндерін 1 Кестеге енгізу қажет.
1.5 Кесте
|
Uбас, мВ |
2,5 |
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
17,5 |
20 |
22,5 |
25 |
|
Uшығ э, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KПЭ, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.
(6.8)
1.6 Кесте
|
fс, кГц |
0.05 |
0.08 |
0.1 |
0.3 |
0.8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
10 |
|
Uшығэ, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uшығ э, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.6.4 Псофометриялы шудан қорғанысты анықтау үшін ЗСТВ арнасының шығысында 2 суретте келтіріліп кеткен сұлбаны жинау қажет.
ЭК-ЗВ субблогындағы Т1 УПР тумблерін ВНУТР
күйіне, ал Т2 – ВЫКЛ күйіне орнату. Қондырғыдан
ТЭ-П037-014 аз шуылды күшейткіштен кәбіл бойынша келіп
түсетін кіріс АЖЖ дабылын өшіру. Басқарушы дабыл жиілігін
2.6.2 пункітіне сәйкес орнату, ал 
деңгейін 
кезіндегі 1 кестеден алу (экспандердің
шығыс дабылының номиналды деңгейі).
Псофометрмен экспандер шығысында
(арна жүктемесінің кедергісі 600
Ом) псофометрлі шу кернеуін өлшеу.
Псофометриялы шудан қорғанысты келесі формуладан есептеп шығаруға болады
.
(6.9)
6.6.5 Визометриялы сүзгі мен қайта қалпына келтіруші контурдың АЖС түсіру
|
|
|
|
6.1 Сурет– Визометриялы сүзгі мен ВСК АЖС өлшеуге арналған қондырғының құрылымдық сұлбасы
6.6.7 Контур кірісінде 0,5 В тұрақты кернеуді ұстай тұра, генерациялаушы жиілік мәнін 0,1 ден 5 МГц қа дейін өзгертіп және шығыс кернеу мәнін шешіп алу қажет (1 кестесінің мысалы бойынша).
1.7 Кесте
|
f, МГц |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
4,7 |
4,8 |
4,9 |
5,0 |
|
Uкір, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uшығ/(0,5 В) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.6.8 Қайта қалпына келтіруші контур блогын визометриялы сүзгі блогымен ауыстыру және 3.5.1.1 және 3.5.1.2 пункттерін қайталау.
6.7 Есептеме мазмұны
6.7.1 Өлшеулердің құрылымдық сұлбалары.
6.7.2 Эксперименталды және есептік мәндер кестелері.
6.7.3 
, 
тәуелділік
сызбалары
6.7.4 Қорытындылар.
6.8 Бақылау сұрақтары
6.8.1 «Москва» жүйесінің ЗСТВ және РВ арналарының техникалық мәндері.
6.8.2 Жұмысқа аппаратураны дайындау реті (сонымен қатар өлшеуші).
6.8.3 ЗСТВ арнасында қайта қалпына келтіруші контурды тағайындау.
6.8.4 Экперименталды мәліметтер бойынша қайта қалпына келтіруші контурдың тұрақты уақытын анықтау әдісі.
6.8.5 ЗСТВ арнасында экспандердің тағайындалуы.
6.8.6 Электрлі принципиалды сұлба бойынша экспандер жұмысын түсіндіру.
6.8.7 Псофометрдің тағайындалуы.
6.8.8 Псофометриялы шудан қорғанысты анықтау әдістемесі.
А ҚОСЫМШАСЫ
Қосып ажыратқыштардың орналасуы мен сыртқы түрі
Ресивердің алдынан қарағандағы сыртқы түрі
Ресивердің артынан қарағандағы сыртқы түрі
Б ҚОСЫМШАСЫ
Дистанциялы басқару пультінің сыртқы түрі
1. Power – Қабылдағышты күту немесе жұмыс режіміне ауыстыру үшін қолданылады;
2. 0-9 – Нөмірді немесе басқа да цифрлық мәндерді енгізу үшін арналарды ауыстыру үшін қолданылады;
3. Pg+/Pg - мәзір беттерін ашу үшін қолданылады;
4. TV/RADIO – тюнерді телевизиялық және радиоқабылдау режіміне ауыстыру үшін қолданылады;
5. MUTE – дыбысты уақытша өшіру үшін;
6.
FAV –
осы
батырманың көмегімен таңдалынған арналар тізімін
ауыстыруға болады;
7. EPG – бағдарламалар бойынша электрондық анықтама;
8. LAST – соңғы қаралған арнаны шақыру үшін қолданылады;
9. TEXT (ЖАСЫЛ) – субтирлар режімін қосу. Сонымен қатар бұл батырма мәзірдегі ЖАСЫЛ батырмасы сияқты функцияларды орындайды;
10. ALT (САРЫ) – бұл батырма ағымды сервис үшін дыбыстық жолдардың тізімін таңдау үшін қызмет етеді. Сонымен қатар, бұл батырма мәзірдегі САРЫ батырмасы сияқты функцияларды орындайды;
11. АУДИО (КӨК) – эта кнопка используется для включения воспроизведения звука левого, правого или обоих каналов. Также эта кнопка выполняет ту же функцию, что и СИНЯЯ кнопка в меню;
12. АҚПАРАТ (ҚЫЗЫЛ) – бұл батырма бағдарлама туралы ақпараттар терезесін бейнелеу үшін қолданылады;
13. MENU – мәзірді шақыру үшін және мәзірдің деңгей астына қайта оралу үшін;
14. EXIT – мәзірден шығу үшін немесе мәзір бөлімінен оралу үшін;
15. ▲▼, ◄► - бағыттағыштар мәзірдегі курсордың ауысуы үшін қолданылады.
В ҚОСЫМШАСЫ
Амплитудалы – жиіліктік сипаттаманы шешу және басқару сипаттамасын шешуге арналған құрылғылардың қосылу сұлбасы
Терминдер сөздігі:
Carrier - Тасымалдаушы – берілетін аналогты дабылдың жиіліктік диапазон орталығы (радио, телевизиялық немесе телефондық);
CVBS - composite video blanking synchronizing signal, толық ТВ дабыл
DiSEqC Digital Satellite Equipment Control – LNB – түрлі жерсеріктік құрылғылармен – ауыстырып – қосқыштармен, поляризаторлармен, позиционерлермен басқару стандарты;
DVB Digital Video Broadcasting – Мультимедиа цифрлы таратудың ортақ халықаралық стандарты. Жерсеріктік жүйелер үшін – DVB-S;
F-коннектор – Конвертордың (LNB) қабылдағышқа қосылуына арналған стандартты разъем;
LNA Low-Noise Amplifier – Жер станциясының антеннасы мен қабылдағышының арасындағы дабылды алдын ала күшейткіш;
LNB Low-Noise Block Downconverter – Сәулелегішке жалғанатын конверторды (антеннамен қабылданатын дабылды аса төменгі жиілік диапазонына түрлендіргіш), төмендетуші және өзінде LNA – ны біріктіретін құрылғы;
Longitude – жағрафиялық ұзақтылық, санмен (градуста) және әріппен (E немесе W (шығыс немесе батыс)). Мысалы: «5E» «шығыс ұзақтылығының бес градусын» білдіреді;
MPEG Moving Picture Experts Group – Аудио және видео дабылдарды тарату және қысуға арналған стандарттар тобы (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7);
NTSC National Television Standards Committee – АҚШ–та қабылданған және басқа мемлекеттер қатарымен адаптацияланған видео стандарт (525 жол, 60 Гц);
PAL Phase Alternation System – Германияда өңделген ТВ-стандарт (625 жол, 50 Гц);
RCA-разъем “Колокольчик” – Сыртқы аппаратураларды қосуға арналған разъем (аудио және т.б.);
RS232C – Мәліметтерді тарату құрылғысын қосуға арналған тізбекті интерфейс стандарты;
Secam – Францияда өңделген және Ресейде қолданылатын түсті теледидар жүйесі (625 жол, 50 Гц). PAL және NTSC бірікпейді;
S/N Signal to Noise Ratio - dB өлшенетін дабыл қуаты мен шу қуатының қатынасы;
Transponder - (Транспондер) – Жерсерік құрылғысының құрамына кіретін, Жерден қабылдайтын және Жерге ТВ – арналарының радиодабылдарын ретрансляциялаушы құрылғы.
Шартты белгіленулер
SN- Satellite Name – жерсеріктік атау
AZ – Azumyt – азимут
UP – UpLink Frequency – ақпараттың ғарышқа таралу жиілігі («жоғары» бағыты)
DN – DownLink Frequency – ғарыштан ақпаратты тарату жиілігі («төмен» бағыты)
DO – Doppler Offset – Доплер эффектісін жою
RR – Range Rate – диапазон нормасы
LA – Latitude – ендік
LO – Longitude – ұзақтылық
AL- Altitude – биіктік
Launch Pad – перненің іске қосылуы (запуск клавиатуры)
Pass Prediction – өту болжамы
Settings – орнатылмалы параметр
Iridium Flare Predictions – жарқыраудың иридиялы болжамы
Locations – күйі
Horizon View –горизонт көрінісі
Sunrise – күн шығысы
Әдебиеттер тізімі
1. Системы радиосвязи: Учебник для вузов (Н.И.Калашников и др.). – М.: Радио и связь, 1988.
2. Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование. – М.: Радио и связь, 1987.
3. Приемная станция спутниковой системы вещания «Москва». Методические указания к практическим занятиям. – Алма-Ата, 1988. –36 с.
4. Спутниковая связь и вещание: Справочник/Под ред. Л.Я.Кантора. – М: Радио и связь, 1996г.
5. Усилительные устройства. Г.В.Войшвило.
6. Немировский А.С., Рыжков Е.В. Системы связи и радиорелейные линии. – М.: Связь, 1980.
7. Ползик Е.В., Ким Д.О.
Жинақтық жоспар 2010 ж., реті. 183