Файл: Шендерович А.М. Передача сигналов цветного телевидения по линиям связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.06.2024
Просмотров: 100
Скачиваний: 0
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ОДНОСТОРОННЕЙ ш и м |
|
|
|||||
Формула і(4Л7) б ы л а получена |
д л я с л у ч а я |
двусторонней |
Ш И М |
||||
звуконесущнх |
импульсов . Она м о ж е т б ы т ь обобщена іи н а |
случай, |
|||||
односторонней |
Ш.ЙМ, исходя из |
следующих |
.очевидных |
с о о т н о |
|||
шений. |
|
|
|
|
|
|
|
П р и снятии |
полезной модуляции с ф р о н т а |
звуконесущего |
и м - |
||||
пульса и неизменной величине девиации |
е ю с п а д а |
полезный |
сиг |
||||
нал уменьшается в д в а р а з а . Ш у м ы ж е |
в и д е о к а н а л а |
п о - п р е ж н е м у |
вызывают п а р а з и т н у ю д е в и а ц и ю обоих фронтов звуконесущего им пульса. "Следовательно, пр и одинаковой девиации помехоустойчи
вость при односторонней Ш И М получается в |
д в а р а з а хуже, чем' |
•при двусторонней и с учетом <(4.17) она р а в н а |
|
1 Ô
21^2 іф V-
где о])/—отношение сигнал/шум в звуковом канале при односто ронней іШИМ звуконесущего импульса .
Отметим, |
что при переходе |
к односторонней Ш И М р е а л ь н о г о |
|||||||||||
снижения (помехоустойчивости |
в |
д в а р а з а не |
происходит, т а к как., |
||||||||||
если |
считать, |
что м а к с и м а л ь н а я |
длительность звуконесущего им |
||||||||||
пульса |
д о л ж н а б ы т ь одинаковой .при односторонней .и двусторонней: |
||||||||||||
Ш И М , |
то при односторонней |
Ш И М п о л е з н а я |
д е в и а ц и я получается, |
||||||||||
.в д в а |
р а з а б о л ь ш е |
и ѳто компенсирует |
снижение |
помехоустойчи |
|||||||||
вости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ СТРОБИРОВАНИИ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
ЗВУКОНЕСУЩИХ ИМПУЛЬСОВ |
|
|
||||||
П р и совмещенном способе передами |
звуконесущие импульсы п е |
||||||||||||
редаются по линии в составе |
телевизионного |
сигнала |
(рис. 4.15а). |
||||||||||
Д л я |
их выделения |
из |
телевизионного |
сигнала |
в |
демодуляторе |
|||||||
(рис. 4.16) перед ограничителем |
|
|
|
|
|||||||||
устанавливается схема |
совпаде |
|
|
|
|
||||||||
ния, которая открывается строби- |
|
|
|
|
|||||||||
рующими |
|
и м п у л ь с а м и |
(рис. |
|
|
|
|
||||||
4.156) |
на |
в р е м я |
прохождения |
|
|
|
|
||||||
звуконесущнх |
импульсов. В ре |
|
|
|
|
||||||||
зультате работы этой схемы од |
|
|
|
|
|||||||||
новременно с |
видеосигналом |
уда |
|
|
|
|
|||||||
ляются и шумы на большей час |
|
|
|
|
|||||||||
ти |
интервала |
м е ж д у звуконесу- |
|
Рис. 4.15 |
|||||||||
щими |
импульсами |
(рис. 4.15в). |
|
||||||||||
Влияние |
стробирующей |
|
схе |
|
|
|
|
мы на помехоустойчивость звукового канала можно учесть следую щим образом . Стробироваиие шума вызывает изменение его струк туры на границах стробируемого участка в пределах интервалакорреляции шумового процесса. На остальном отрезке стробируе -
87
мого интервала характер шумовых выбросов не |
меняется, |
и д л я |
|||||||||
этой части |
интервала |
остается |
справедливым рассмотренный в ы ш е |
||||||||
механизм поражения звуконесущих импульсов шумами . |
|
|
|||||||||
Видео |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сигнал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РНЧ, |
Сх. совп. |
|
|
огр. |
ірнч2 |
Сигнал |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 имп. |
|
|
|
звука |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Рис. |
4.16 |
|
|
|
|
||
И н т е р в а л /корреляции |
согласно |
определении го {4.17] р а в е н |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ОО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«(0) |
|
|
|
(4.18) |
|
где У?І(Т) — ф у н к ц и я .корреляции |
|
|
|
|
|||||||
шумового процесса . |
|
|
|||||||||
Функция корреляции и с п е к т р а л ь н а я плотность мощности |
шума |
||||||||||
с в я з а н а н а р о й преобразований |
Фурье:- |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= \N |
(f) cos 2л |
fxdj; |
|
|
(4.19) |
||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л/(/) = |
2 |
|
|
^R(x)cos2njxdx. |
|
|
(4.20) |
|||
Значение интеграла, |
входящего |
в в ы р а ж е н и е |
(4.18), м о ж н о вы |
||||||||
числить, п о л о ж и в в в ы р а ж е н и и |
'(4.20) | = 0. Тогда |
имеем |
|
|
|||||||
|
г |
= |
_1_ |
Щ0) |
|
_ |
1 |
N{Q) |
|
|
(4.21) |
|
2 |
R(0) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
J/V (/) df |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где N (д) — спектральная плотность мощности шума на нулевой ча |
|||||||||||
стоте; R(0) |
— м о щ н о с т ь |
шума |
в |
полосе пропускания д е м о д у л я т о р а |
|||||||
звукоінесущих и м л у л ь ш в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
•Выражение I(4.21) |
позволяет |
легко определить интервал |
корре |
||||||||
л я ц и и . Рассмотрим несколько |
случаев, |
п р е д с т а в л я ю щ и х |
практиче |
||||||||
ский интерес: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Спектр мощности |
ш у м а равномерный . |
|
|
|
|||||||
Тогда |
W(7J = # ( 0 ) |
и |
согласию .(4.21) |
г=—— |
, где fB |
— верхняя |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2/в |
|
|
|
частота полосы пропускания демодулятора звуконесущих импуль
сов. |
( Н а структурной схеме д е м о д у л я т о р а рис . 4Л6 |
она |
определя |
|
ется полосой (пропускания ф и л ь т р а — |
Ф Н Ч ь ) |
|
|
|
Полоса пропускания д е м о д у л я т о р а |
обычно имеет |
величину по |
||
р я д к а 2-f-6 М Г ц , при такой полосе пропускания интервал |
корреля |
|||
ции |
составляет: 1/2(2-=-6)і10в =0,08-=-0,25 и к с . |
|
|
|
|
88 |
|
|
|
2. Спектр мощности ш у м а |
параболический . |
|
|
|
|||||||
Тогда Ni(if)=èf2 |
при / = 0 , |
Щ0)=0 |
и |
согласно (4.21) |
интервал |
||||||
корреляции -г—>-0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Спектр мощности ш у м а |
/смешанный. |
|
|
|
|||||||
Тогда |
|
N,(,f)=<a+<bf2 |
при f=G, |
N(0)=a |
и интервал |
к о р р е л я ц и и |
|||||
2/в |
1 |
|
|
т. е. меньше, чем |
в случае, |
когда |
спектр м о щ - |
||||
За І |
в ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ностіИ ш у м а равномерный . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
П р и |
практической |
р е а л и з а ц и и |
демодулятора |
м е ж д у |
ф р о н т а м и |
звуконесущих и стР'Обирующих импульсов оставляют защитный ин
тервал . Е г о длительность выбирается из условия |
обеспечения бес- |
|||||
подстроечного |
р е ж и м а |
выделения а в и а н е с у щ и х |
импульсов |
из |
те |
|
левизионного |
сигнала и |
обычно б ы в а е т не меньше 0,5 |
м ж . |
Прове |
||
денные /выше расчеты показывают, чгто интервал корреляции |
.имеет, |
|||||
по крайней мере, в д в а |
р а з а меньшую длительность. В |
/силу ѳтого- |
||||
іможио считать, что /наличие схемы стробирования н е |
приводит |
к |
изменению мгновенных знамений шумовых выбросов, |
действующих |
|||
на фронты звуконесущих /импульсов. Это позволяет |
использовать- |
|||
полученные в ы ш е |
/соотношения |
д л я расчета |
помехоустойчивости, |
|
звукового /канала и |
д л я случая, |
когда в состав |
демодулятора в х о |
|
дит с т р о б и р у ю щ а я |
схема . |
|
|
|
ОПТИМАЛЬНАЯ ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ ДЕМОДУЛЯТОРА ЗВУКОНЕСУЩИХ ИМПУЛЬСОВ
ИСХОДНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
/Рассмотрим |
работу д е м |
о д у л я т о р а |
звуконесущих |
и м п у л ь с о в , |
выполненного |
по структурной |
схеме рис. |
4.17. Фильтр |
нижних ча |
стот перед .ограничителем позволяет в ряде случаев увеличить по
мехоустойчивость звукового 'канала. Действие |
фильтра /проявляет- |
||
0- |
Огранича - |
РНЧ2 |
|
тель |
|||
|
|
||
|
Рис. 4.17 |
|
ся в том, что, с одной стороны, с н и ж а е т с я уровень шумов, в о з д е й
ствующих на ограничитель, а, |
с другой стороны, изза сокращения |
||
полосы |
в о з р а с т а е т длительность фронта звумоінесущего |
импульса . |
|
П р и ч е м |
если, /первая причина |
способствует повышению |
помехоус |
тойчивости, то в т о р а я , /наоборот, ее снижению . |
Окончательный ре |
||
з у л ь т а т за/висит |
от х а р а к т е р а спектр/а шумов |
в и д е о к а н а л а . Н и ж е ' |
|
будет показано, |
что /в случае, /когда.в спектре |
шума |
п р е о б л а д а ю т |
высокочастотные |
составляющие, включение ф и л ь т р а |
п о в ы ш а е т п о |
мехоустойчивость. П р и равномерном .же спектре /или спектре шума,.
89
;в котором л р е о о л а д а ю т |
низкочастотные |
.составляющие, |
|
наличие |
|||||||||||
фильтра ухудшает |
помехоустойчивость. |
/Ф увеличивает |
|
|
|
|
|||||||||
Включение -фильтра |
с 'Частотой с р е з а |
отношение |
|||||||||||||
с и г н а л / ш у м іна выходе |
ф и л ь т р а до |
величины |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
*|>Ф = |
у |
ш ф |
|
|
|
|
|
|
(4.22) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
г д е Ршв — мощность ш у м а на входе фильтра, |
РШф |
— |
мощность |
||||||||||||
шума на выходе фильтра . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Длительность фронтов звуконееущего импульса после ф и л ь т р а |
|||||||||||||||
(/фф) становится равной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
" |
* = |
/ ф / / в . |
|
|
|
|
|
|
(4.24) |
|||
Тогда полученное в ы ш е в ы р а ж е н и е |
(4.17) |
для расчета |
помехо |
||||||||||||
устойчивости звукового |
канала |
т р и двусторонней Ш И М после |
под |
||||||||||||
становки ів него значений |
д л я |
\j)B |
и |
/фф |
и з в ы р а ж е н и й |
(4.22) |
,и |
||||||||
(4.23) пріиним а ет ви д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= Ѵ2аиУ-%-У(х)Ъ,. |
|
|
|
|
(4.25) |
|||||||||
Э ф ф е к т от .'применения |
ф и л ь т р а 'определяется |
м н о ж и т е л е м |
|
|
|
||||||||||
Вид функции у(х) |
у(х)=х ѴРшв/Р(х)шФ- |
|
|
|
|
(4.26) |
|||||||||
зависит от в е д а |
спектра мощности ш у м а . |
Р а с |
|||||||||||||
смотрим влияние ф и л ь т р а на помехоустойчивость звукового |
канала |
||||||||||||||
при равномерном, иараболичесжом и смешанном спектре |
мощности |
||||||||||||||
ш у м а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПЕКТР ШУМА РАВНОМЕРНЫЙ |
|
|
|
|
|
|||||||||
Спектральная пл'отность м о щ н о с т и шума в ѳтом с л у ч а е інеизмен- |
|||||||||||||||
•на в пределах полосы пропускания |
|
видеоканала - (рис . |
4.18а) и |
р а в |
|||||||||||
|
|
|
|
на |
No. |
|
В |
этом случае |
РШв |
= |
|||||
ЛЛ1, |
|
|
|
= N0fB |
и |
Pm<j}=iNof<i, = xNoh- |
Сог |
||||||||
|
|
|
ласно |
(4.26) |
получаем |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6) |
|
|
|
|
|
|
|
У{х) = Ѵх. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Эта функция монотонно воз |
|||||||||
|
|
|
|
растает с ростом X. Поскольку, X |
|||||||||||
H |
|
|
|
согласно |
(4.24) может |
принимать |
|||||||||
|
|
|
значения |
в |
|
пределах |
|
О ^ х ^ І , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
максимальное |
значение у(х) |
|
по |
||||||||
|
|
|
|
лучается |
при |
значении |
х—\, т . е . |
||||||||
Рис. 4.І8 |
|
|
в |
|
том |
случае, |
когда |
полоса |
про |
||||||
|
|
|
|
пускания |
фильтра |
равна |
полосе |
||||||||
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пропускания |
|
видеоканала . И з (4.27) |
следует, |
что |
установка |
ф и л ь |
||||||||||||||
тра с меньшей .полосой пропускания |
(х<\) |
ведет к |
ухудшению |
|||||||||||||||||
помехоустойчивости. Таким образом, при равномерном |
спектре шу |
|||||||||||||||||||
ма |
применение |
фильтра |
перед |
ограничителем |
нецелесообразно . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
СПЕКТР ШУМА ПАРАБОЛИЧЕСКИЙ |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
С п е к т р а л ь н а я |
плотность |
мощности |
шума |
(рнс. 4Л86) |
ів этом |
||||||||||||||
случае р а в н а |
|
|
|
|
|
N(D |
= |
bf, |
|
|
|
|
' |
|
(4.27> |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где Ь — к о э ф ф и ц и е н т |
|
пропорциональности. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Мощность |
шума на входе |
(РШв) |
и выходе ф и л ь т р а |
(РШф) |
опре |
||||||||||||||
деляется следующими |
в ы р а ж е н и я м и : |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г" |
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
(4.28> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I в |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= \bfdf. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
j bfdf- |
x3b- |
|
|
|
|
|
(4.29). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
П о д с т а в л я я |
1(4.28) и |
(4.29) |
в |
.(4.26), |
получаем |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
у(х) |
|
|
|
|
y(x) = llVx. |
|
|
|
х. |
(4.30) |
||||||
|
В е л и ч и н а |
|
монотонно |
возрастает с уменьшением |
Таким |
|||||||||||||||
образом, іс ТОЧІИН |
зрении повышения |
помехоустойчивости |
звукового, |
|||||||||||||||||
к а н а л а целесообразно |
уменьшить |
|
полосу пропускания |
фильтра.. |
||||||||||||||||
Минимально |
|
допустимая |
полоса |
а) |
1\ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
пропускания в этом случае опре |
|
|
|
|
|
Ѵ> |
|
2Г„ан |
||||||||||||
деляется |
из |
условия |
|
обеспечения |
|
0- |
|
|
|
|
||||||||||
установившегося значения р а з м а - |
|
|
|
t |
|
|
|
|
||||||||||||
ха |
звуконесущего |
импульса |
на |
6) 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
выходе |
фильтра . Д л я этого |
необ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ходимо, чтобы длительность фрон |
|
о- |
|
|
|
|
|
|
мин |
|||||||||||
тов звуконесущего импульса по- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
еле фильтра была меньше дли- ß) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
тельности |
импульса |
на |
|
входе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
фильтра |
ил и |
в |
крайнем |
|
случае |
|
|
|
|
|
|
^ 7 |
< |
2Ттн. |
||||||
р а в н а ей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Поскольку |
импульсы |
модули |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
рованы |
по |
ширине, |
это |
условие |
|
|
|
Рнс. 4.19 |
|
|
|
|||||||||
д о л ж н о выполняться |
в |
наихуд |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шем случае, когда длительность звуконесущих импульсов мини
мальна . Сказанное поясняется рис. 4.19а, в, на которых |
показано |
||||||
изменение формы звуконесущего |
импульса |
в |
процессе |
модуляции |
|||
в случае выполнения и невыполнения |
данного |
условия. Таким |
об |
||||
р а з о м , имеем |
|
|
|
|
|
|
|
/Фмнн = |
- |
1 . |
- = |
^ |
І — ( |
4 - 3 |
1 > |
|
2/ф |
2 г.. |
|
|
|
|
|
|
|
91 |
|
|
|
|
|