Лабораторная работа. Определение местоположения спутника с помощью программы SatScape

Кафедра телекоммуникационных систем

СПУТНИКОВЫЕ И РАДИОРЕЛЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности

5В0746 – Космическая техника и технологии

Алматы 2010

СОСТАВИТЕЛИ: Э.К.Темырканова, Т.А. Абишева. Спутниковые и радиорелейные системы передачи. Методические указания к выполнению лабораторных работ (для студентов специальности 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации). – Алматы: АИЭС, 2010. – 53с.

Методические указания содержат описания лабораторных работ по дисциплине «Спутниковые и радиорелейные системы передачи». В описание работ входят краткие теоретические сведения, описание лабораторных стендов, порядок выполнения работ, содержание отчета.

Методические указания предназначены для студентов обучающихся в бакалавриате по специальности 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Содержание

1 Лабораторная работа №1. Изучение приемника спутникового телевидения стандарта цифрового вещания DVB 4

2 Лабораторная работа №1. Определение местоположения спутника с помощью программы SatScape 11

3 Лабораторная работа №3. Изучение орбит ИСЗ с помощью программы “Orbitron” 14

4 Лабораторная работа №4. Расчет азимута и угла места при установке спутниковой антенны с помощью программы "Satellite Antenna Alignment" 26

5 Лабораторная работа № 5. Определение параметров спутникового канала изображения (по испытательным строкам первого и второго полей кадра) 31

6 Лабораторная работа № 6. Определение характеристик субблока экспандер приемной спутниковой системы «Москва» 38

Список литературы 52

1 Лабораторная работа. Изучение приёмника спутникового телевидения стандарта цифрового вещания DVB

1.1 Цель работы:

Ознакомление с устройством и работой цифрового спутникового приёмного устройства и приобретение навыков обращения с ним.

1.2Используемое оборудование

Приёмник спутникового телевидения (спутниковый тюнер или спутниковый ресивер), телевизор, приёмная антенна спутникового телевидения с конвертером, соединительные кабели.

1.3Краткие сведения

Спутниковое телевидение – это система передачи цифрового телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю через искусственный спутник Земли, расположенный на геостационарной околоземной орбите над экватором. Аппаратура позволяющая принять и обработать такой сигнал состоит из спутниковой антенны закрепленной на стене или крыше, конвертора, кабеля и тюнера.

Назначением спутникового приёмника (ресивера или тюнера) является выбор канала для просмотра и преобразования сигналов в форму, пригодную для подачи на вход домашнего телевизора и стереосистемы. Все каналы, принимаемые со спутников, делятся на две категории: открытые и закрытые. Закрытые каналы - это каналы, за просмотр которых нужно платить определенную абонентскую плату, а открытые - это каналы, за просмотр которых не нужно платить.

1.4Описание тюнера

1.4.1 Обобщенная структурная схема и принцип работы

На рисунке 1.1 показана типовая структурная схема спутниковых приёмников, где: 1 - ресивер; 2 - демодулятор; 3 - демультиплексор, дешифратор; 4 - аудиодекодер MPEG-2; 5 - видеодекодер MPEG-2; 6 - кодер системы цветного телевидения;7 - модулятор; 8- микропроцессор; 9 - модем; 10 - ИК-датчик; 11 - модуль цифрового телевидения; 12 - пакеты данных формата MPEG-2; 13 - цифровое видео 4:2:2; 14 - SECAM-PAL; 15 - Y/C; 16 - R-G-B; 17 - аналоговое аудио; 18 - цифровое аудио AES/EBU; 19 - RS-232; 20 - телефонная линия.

Рисунок 1.1 – Типовая структурная схема ресивера

Сигнал с выхода МШУ – конвертера, обычно размещаемого вблизи антенны, поступает по кабелю снижения в приемник (1), предназначенный для усиления, преобразования и выделения нужной телевизионной программы на второй промежуточной частоте.

В демодуляторе (2) производится корректировка ошибок, а выделенный на его выходе цифровой поток далее поступает на демультиплексор, разделяющий общий поток на три: видео, звук и данные. В этом же блоке осуществляется дешифрование или устранение псевдослучайной последовательности, наложенной на сигнал в передатчике.

В блоке 5 видеосигналы декодируются из стандарта MPEG в декомпрессированные цифровые сигналы, из которых после цифроаналогового преобразователя (6) выделяются исходные видеосигналы в виде составляющих: яркостной (U) и трех цветовых – красной (R), зеленой (G) и синей (В).

Блок 6 выполняет также функции преобразователя стандартов, т.е. на его выход в соответствии с желанием пользователя можно подключить телевизионный приемник, работающий в одном из трех стандартов аналогового ТВ: PAL, SECAM или NTSC. Имеется выход сигнала для подключения модулятора ретранслятора наземной сети телевещания. С выхода декодера звука (4), совмещенного с цифроаналоговым преобразователем, можно получить как аналоговые, так и цифровые сигналы.

Микропроцессор (8) управляет работой блока 3 (демультиплексор-дешифратор), выделяет телефонный сигнал в случае реализации интерактивной системы связи, а также выделяет интегрированные пакеты данных других телематических служб, подводимые далее к блоку 12. Микропроцессор имеет выход для подключения стандартного интерфейса RS-232.

Модуль цифрового управления и инфракрасный датчик обеспечивают возможность дистанционного управления приемником-декодером.

Внешний вид и расположение разъемов показаны в приложении А, а внешний вид пульта дистанционного управления показаны в приложении Б.

1.5Методика выполнения работы

1.5.1 Подключение приемника

Внимание! Перед любыми действиями, связанными с соединением или рассоединением аппаратуры следует убедиться, что приборы отключены от электросети (причём, электронного выключения кнопкой на передней панели недостаточно – следует вынуть вилку из розетки или воспользоваться механическим выключателем Power на задней стенке).

1.5.2 Подключение приёмника к антенне

Подсоедините коаксиальный кабель усилителя LNB антенны к разъему “LNB”, расположенному на задней панели приемника. Все соединители кабелей должны затягиваться вручную без использования ключей.

1.5.3 Подключение приёмника к телевизору

Рисунок 1.2 – Заставка при включении тюнера

Соедините приёмник и телевизор с помощью кабелей RCA соответственно цветам гнезд и штекеров (желтый, красный, белый). Включите телевизор. Найдите канал, к которому подключен тюнер (гнезда AV1 находятся на задней стенке телевизора, гнезда AV2 – на передней), для этого нажмите кнопку MENU на телевизоре и, последовательно нажимая, найдите пункт меню «Вход», затем кнопками [<], [>] установите вход AV2. Включите тюнер. На экране должна появиться заставка (рисунок 1.2).

1.5.4Управление тюнером

Управление работой тюнера осуществляется с помощью прямых команд с пульта управления и с помощью системы меню ресивера. Ограниченный набор функций (последовательное переключение каналов, увеличение и уменьшение громкости, перевод в ждущий режим) доступен и без пульта – с помощью кнопок на передней панели тюнера.

1.5.5Система экранного меню

Систему меню тюнера можно представить в виде древовидной структуры с корневым экраном и связанными с ним экранами второго, третьего и т.д. уровней. Навигация осуществляется клавишами-стрелками и подтверждается нажатием кнопки «OK». На экране слева высвечиваются подсказки. При выборе одного из пунктов меню производится связанное с ним действие или открывается следующий подуровень. Для возврата на предыдущий уровень нажмите кнопку «MENU», для быстрого выхода – кнопку «EXIT».

В корневом меню видны основные крупные разделы: 1. Настройка тюнера (язык, стандарты отображения видео, установка времени, настройка отображения окон меню); 2. Редактирование списка каналов (переименование, сортировка, удаление, блокирование); 3. Глобальные настройки (первоначальный поиск каналов, настройка параметров приёма со спутника, сброс всех настроек тюнера на первоначальные заводские, обновление программного обеспечения – прошивки тюнера); 4. «родительский контроль» - блокирование нежелательного содержимого и каналов; 5. Игры; 6. Информация о производителе и версии аппаратного и программного обеспечения тюнера.

Для входа в некоторые подпункты меню может понадобиться ввести пароль. По умолчанию это «4321».

1.5.6 Настройка параметров приёма со спутника

1.5.6.1 Перед началом работы произведите сброс настроек – «MENU» – «Installation» – «Reset (Factory Defaults)».

Рисунок 1.4 – Главное меню

1.5.6.2 Последовательно перебирая все пункты, составьте графическое описание системы меню в виде схемы дерева или таблицы так, чтобы были наглядно видны взаимные связи. «Ветви» дерева должны заканчиваться названиями подпунктов последнего уровня. Кроме того, напротив них зафиксируйте (другим цветом, чтобы отделить подпункты меню от параметров) параметры по умолчанию (например: напротив «Audio Output» напишите «Stereo», напротив «Screen Ratio» – «4:3»). Рисунок размером в один лист формата A4 выполните с помощью карандаша и линейки.

1.5.6.3 Изучите полученную схему, выделите (обведите рамкой) существенные части, важные для основных задач и схематически зачеркните второстепенные, неважные (например, игры). В дальнейшем ориентируйтесь по этой схеме для быстрого нахождения нужных подпунктов.

1.5.6.4 Изучите подменю «Configuration» («MENU» – «Configuration») и, пользуясь словарём терминов (приложение А), составьте графически в виде дерева систему всех возможных настроек тюнера (в отличие от пункта 5.1.2 здесь рассматривается только ветка «Configuration», но настройки перечисляют все доступные из выпадающих вкладок, а не только установленные по умолчанию). Рисунок выполните в более мелком масштабе, чем в п. 1.5.6.2 – в половину или треть листа А4.

1.5.7 Настройка на спутник и поиск каналов

1.5.7.1 Перед началом работы произведите сброс настроек – «MENU» – «Installation» – «Reset (Factory Defaults)»;

1.5.7.2 Антенна данной установки не имеет привода позиционирования и жестко направлена на точку с координатами 0N, 13E. Для настройки на спутник необходимо войти в «MENU» – «Installation»- «Program Satellites» –«CH Search Menu». Перебирая клавишами пульта можно выбрать спутник, ориентируясь на параметры уровня мощности и качество сигнала (%), которые контролируются автоматически, после выбора спутника нажмите кнопку «OK».

Рисунок 1.5 – Выбор спутника

1.5.7.3 Для поиска каналов, заданного спутника в подменю «Program Satellites», поставьте курсор на вторую строку вкладки «CH Search Menu» - «longitude» и нажмите кнопку «OK». Программа автоматически настраивает теле- и радио- каналы.

Рисунок 1.6 – Настройка канала

1.5.7.4 Для редактирования выбранных программ используется подменю «Edit Channels» главного меню «Main Menu».

Рисунок 1.7 – Редактирование каналов

Рисунок 1.8 – Настройка радиоканала

Выберите из базы ресивера три спутника по заданию преподавателя.

1.6Контрольные вопросы

1 Какие типы спутников оптимальны для радио и телевизионного вещания, радиотелефонной связи?

2 Назначение спутникового приёмника.

3 Какие бываюттипы ретрансляторов?

4 Какими параметрами определяется эффективность работы бортового ретранслятора?

5 Назовите виды земных станций по способу организации связи?

6 В каких диапазонах частот работают ЗС?

Лабораторная работа. Определение местоположения спутника с помощью программы SatScape

2.1 Цель работы:

- теоретически ознакомиться с процедурой нахождения местоположения спутника;

- изучить программу SatScape;

- задать настройки и получить данные местонахождении спутника на заданное время.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: