Кіріспе

Видео модуляциясы – радио модуляция және теледидар технологиясы саласындағы бейнесигналды тарату стратегиясы. Бұл стратегия бейнесигналды ұзақ қашықтыққа тиімдірек жеткізуге мүмкіндік береді. Жалпы, видео модуляциясы дегеніміз – жоғары жиілікті тасымалдаушы толқынның бастапқы бейнесигналға сәйкес өзгертілуі. Осылайша, тасымалдаушы толқын бейнесигналдағы ақпаратты қамтиды. Содан кейін, тасымалдаушы радиожиілік (RF) сигналы түрінде ақпаратты "тасымалдайды". Тасымалдағыш өзінің мақсатына жеткенде, бейнесигнал тасымалдағыштан декодтау арқылы алынады. Басқаша айтқанда, бейнесигнал алдымен жоғары жиілікті тасымалдаушы толқынмен біріктіріледі, сондықтан тасымалдаушы толқын бейнесигналдағы ақпаратты қамтиды. Бірлескен сигнал радиожиілік сигналы деп аталады. Бұл тарату жүйесінің соңында RF сигналдары жарық сенсорынан түсіп, қабылдағыштар бастапқы бейнесигналдағы бастапқы деректерді алуға мүмкіндік береді. Видео модуляцияның көптеген қолданыс аймақтары бар:

Музыка мен сөйлеуді тарату
Екі бағытты радио жүйелері (хабар тарататын және қабылдайтын радио)
Авиациялық байланыс (азаматтық авиациядағы радиобайланыс)
Компьютерлік модемдер (Wi-Fi модуляциялайтын құрылғы)
Бұл қолданыстардың барлығы шығындарды азайту үшін видео модуляцияның тиімділігін пайдаланады.

Негізгі ұғымдар

Видео модуляцияны толыққанды түсіну үшін, бірнеше маңызды ұғымды білу қажет.

Сұлба

Видеосигналдар әдетте екілік сандарға (0, 1) немесе жеті санды импульстік код модуляциясына (PCM) түрлендіріледі, бұл бастапқы видеосигналды цифрлық түрде бейнелеу әдісі. Сигналдың бастапқы нүктесінде екілік санға айналған PCM видеосигналы қолданыстағы телефон кабельдері немесе сымдар арқылы тікелей түнгі жерге жіберіледі. Егер бастапқы нүкте мен түнгі жер арасындағы қашықтық тым ұзын болса, сигналды қабылдап, оны жоғары қуатпен қайта тарату үшін ретранслятор қажет, осылайша сигнал ұзақ қашықтыққа жете алады. Жіберуге арналған схема тиімді болу үшін барынша көп артықшылықтарды қамтуы керек. Яғни, схема жоғары сапалы, сенімді және ең төмен бағамен жасалуы тиіс. Схеманы құру үшін ең көп қолданылатын кабель – 51 жұпты кабель. Бұл кабель түрі төмен бағасы мен жақсы функционалдығының арқасында үй телефонында жиі қолданылады. Сонымен қатар, сигналдар тиімді түрде беріледі, себебі екі жақын ретранслятор арасындағы қашықтық басқа кабельдерге қарағанда 3000 фут емес, 6000 футқа дейін болуы мүмкін.

Кодтау

Кодтау – видео кірісінің екілік сандарға (0, 1) түрлендірілу процесі, себебі сандарды беру әлдеқайда оңай. Кодтау кезінде кристалл осцилляторы қолданылады. Бұл – дірілдейтін кристалл немесе пьезоэлектрлік материалдың механикалық резонансын пайдаланып, өте дәл жиіліктегі электр сигналын жасайтын электрондық құрылғы. Кристалл осцилляторының ішінде әдетте кристалл немесе серпімді материал болады, оның құрамындағы атомдар, молекулалар немесе иондар белгілі бір ретпен орналасқан. Мысалы, кварц өзінің серпімділігіне байланысты кристалл осцилляторларында жиі қолданылады. Кристалл дұрыс орнатылғаннан кейін, электр өрісі кристаллға жақын немесе оның үстіндегі электродқа түсетін кернеудің өзгеруінен бұрмаланады. Бұл қасиет электрострикция немесе кері пьезоэлектрлік эффекті деп аталады. Видеосигналдар осцилляторға енгізілген кезде, оған бекітілген электродтары бар кристалл резонатор ретінде дірілдей бастайды. Кристаллдың пьезоэлектрлік қасиеті механикалық дірілдерді тербелістік кернеуге айналдырады, содан кейін кернеу бекітілген электродтар арқылы алынады. Осылайша, электродтар арасындағы потенциалдар айырмашылығынан электр өрісі бұрмаланады. Түпнұсқалық бейнесигнал сымда уақыт бойынша өзгеретін кернеу түрінде болғандықтан, бұрмаланған электр өрісі де уақыт бойынша өзгереді. Электр өрісінің өзгеруі толқынға, яғни толқын пішіндес сигналға айналады. Соңында, шығыс сигналдары тасымалдаушы толқынмен біріктіріліп, радиожиілік (RF) сигналына түрлендіріледі, содан кейін қабылдағышқа жіберіледі.

Декодтау

Радиосигналдар мақсатқа жеткеннен кейін, қабылдағыш деректерді тікелей радиосигналдардан ала алмайды, себебі бір уақытта кодталған және күшейтілген радиосигналдар болады. Көптеген радиосигналдар мәселесіне келетін болсақ, электрлік сүзгі қолданылады. Әр радиосигналдың жиілігі әдетте басқа радиосигналдардан өзгеше болады. Электрондық сүзгі тек бір ғана радиосигналды оның тасымалдаушы жиілігі негізінде таңдап алады, ал қалған барлық радиосигналдарды қабылдамайды. Бұл операцияның бір мысалы – теледидар қабылдағышында арна таңдау. Электрлік сүзгіден тек бір ғана радиосигнал өтіп, тек қана сәйкес келетін бейнесигнал қабылданады, басқа радиосигналдар кедергі келтірмейді. Кодталған радиосигналдар үшін жарық сенсоры қолданылады. Әдетте, жарық сенсоры – жарықтың мөлшердегі өзгерістерін анықтап, тиісті шығыс беретін құрылғы. Жарық сенсорларының бір қолданылуы – компенсацияланған жарық сенсор жүйесі. Бұл жүйе жұмыс орнындағы жарық деңгейін реттей алады. Жарық сенсорларындағы жарықтың жұмыс орнындағы бақыланатын жарық деңгейіне қатынасы бөлмеге кіретін күндізгі жарықтың өзгеруімен салыстырғанда тұрақты сақталады. Декодтау процесінде радиосигналды анықтау үшін жарық сенсоры қолданылады, содан кейін декодталған сигнал шығарылады. Жалпы, электрлік сүзгілерден алынған радиосигналдар бірінші кезекте бинарлық сандардан октальдық сандарға (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) түрлендіріледі. Октальдық сигналдар жарық сенсорлары арқылы анықталады. Сенсорлар тиісті цифрлық, электрлік сигналдарды шығарып жауап береді, олар көрерменге жіберілген хабарлама туралы хабарлау үшін декодталады немесе калькулятор, компьютер, қағазға шығару машинасы немесе басқа да жағдайға сәйкес келетін құрылғылар сияқты сыртқы жабдықтарға қолданылады.