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: 98
Скачиваний: 0
;ред .подачей |
на вход |
частотного |
м о д у л я т о р а |
пропускается |
через |
||||
п р е д ы с к а ж а ю щ у ю |
цепь, |
которая |
производит |
подъем |
его высоких |
||||
частот и ослабление низких. На |
приемном конце линии |
производит |
|||||||
ся о б р а т н а я |
операция, |
в |
ходе |
которой восстанавливаются |
исход |
||||
н ы е соотношения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
3 4 5 Б МГц |
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.21 |
|
|
|
|
Система |
частотных |
предыскажений |
повсеместно применяется в |
||||||
р а д и о т р а к т а х |
с 4 M |
как на |
радиорелейных линиях п р я м о й |
видимо |
|||||
сти, т а к и |
на |
спутниковых |
линиях . |
Форма |
.амплитудно-частотной |
||||
характеристики п р е д ы с к а ж а ю щ и х |
'(.и |
восстанавливающих) |
цепей |
регламентируется документом М К К Р |[4Л8] и п о к а з а н а на рис. 4.21 (восстанавливающая цепь имеет обратную характеристику) . От
метим, что |
частотные п р е д ы с к а ж е н и я |
вводятся в основном д л я |
по |
давления |
постоянной составляющей |
телевизионного сигнала |
и |
уменьшения его нелинейных искажений в процессе частотной м о
дуляции и демодуляции . Н а |
помехоустойчивость в и д е о к а н а л а |
т а к а я |
||||||||||
обработка телевизионного сигнала |
влияет |
м а л о |
— |
отношение |
сиг |
|||||||
н а л / ш у м |
взвешенный практически |
не |
меняется, |
а |
отношение |
сиг |
||||||
н а л / ш у м |
интегральный улучшается |
н а |
2дБ п о |
сравнению |
со |
|
слу |
|||||
чаем, .когда п р е д ы с к а ж е н и я |
отсутствуют |
'(спектр мощности |
ш у м а |
|||||||||
при этом предполагается п а р а б о л и ч е с к и м ) . |
|
|
|
|
|
|
||||||
Действие п р е д ы с к а ж а ю щ е й |
цепи на |
передаче |
прОіяівляется |
в |
ча |
|||||||
стичном |
дифференцировании |
телевизионного |
сигнала . |
На |
|
рис . |
||||||
4.22а и |
б п о к а з а н телевизионный сигнал |
(импульс |
белой |
полосы) |
||||||||
до и после предыскажений . |
П р е д ы с к а ж е н и я снижают |
установив |
||||||||||
шееся значение телевизионного сигнала |
(размах плоской части |
вер |
||||||||||
шины импульса) п о сравнению с непредыскаженным |
сигналом в |
|||||||||||
3,56 р а з а . 'Соответственно уменьшается |
и |
девиация |
несущей |
в |
эти |
моменты. М а к с и м у м девиации и сопутствующий ему м а к с и м у м не линейных искажений н а б л ю д а е т с я теперь ів моменты передачи фронтов импульса, т. е. в течение относительно .коротких моментов •времени. При визуальном воспроизведении телевизионного с и г н а л а
96
этим моментам |
соответствуют |
переходы .между светлыми іи темны |
|||||||||
ми |
местами и з о б р а ж е н и я , |
т. е. их |
геометрические |
р а з м е р ы на эк |
|||||||
ране |
телевизора |
относительно ма |
|
|
|
||||||
лы. |
|
Основная |
ж е б о л ь ш а я |
часть |
а) |
|
|
||||
изображения, соответствующая |
пло |
|
|
v„, |
|||||||
ской вершине имлульса, теперь вос |
|
|
|||||||||
производится с |
меньшими |
градаци |
|
|
|
||||||
онными |
искажениями . |
Визуально |
|
|
|
||||||
это |
воспринимается |
как улучшение |
6} |
|
|
||||||
к а ч еств а |
из о б р а жен и я. |
|
|
|
|
и, |
|||||
|
При передаче звуконесущих им |
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||
пульсов положение существенно из |
|
|
|
||||||||
меняется. При Ш И М полезная ин |
S) |
|
и. |
||||||||
формация о звуковом сигнале пере |
|
|
|||||||||
дается фронтами звуконесущих им |
г Н _ _ Ь Г |
||||||||||
пульсов. |
Наличие |
предыскажений |
|||||||||
не изменит условий их передачи, |
|||||||||||
если |
их |
р а з м а х по-прежнему |
будет |
г) |
|
|
|||||
являться |
максимальным |
для |
кана |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||
ла |
связи. То, что вершина звуконе- |
|
|
|
|||||||
сущего импульса в этом случае име |
|
|
|
||||||||
ет меньший размах и подвергается |
|
|
|
||||||||
меньшим |
искажениям, дополнитель |
Рис. 4.22 |
|||||||||
ного |
полезного |
|
эффекта |
не |
дает. |
|
|
|
|||
|
|
|
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ЗВУКОВОГО КАНАЛА ПРИ |
||||||||
|
|
|
ПРИМЕНЕНИИ ЛИНЕЙНЫХ ПРЕДЫСКАЖЕНИЙ |
|
|||||||
|
Н а рис . 4.23а п о к а з а н а |
принципиальная схема |
п р е д ы с к а ж а ю щ е й |
||||||||
цепи, рекомендованной М К Ж Р |
(4.18] дл я использования в телевизи |
||||||||||
онных т р а к т а х |
с |
частотной .модуляцией. П р и расчете |
переходных |
||||||||
•процессов эта схема |
может б ы т ь упрощена и заменена |
эквивалент |
ной схемой рис. 4.23г или д. В правомочности такой з а м е н ы м о ж но убедиться, если предварительно схему рис . 4>23а изобразить в виде мостовой схемы рис . 4.236 (эти дв е схемы электрически тож дественны и отличаются только порядком размещения элементов на чертеже) . ^
Мостовая схема о к а з ы в а е т с я сбалансированной . В этом .можно убедиться, если подставить численные значения ее элементов в уравнения баланса:
^АВ |
^DC Л2 |
|
RI R2 |
= Rn |
(4.45) |
С |
|
|
где RAB и RDC — значения, сопротивлений, |
включенных м е ж д у точ |
|
к а м и AB и DC. |
|
|
4—145 |
97 |
Ла=750» Ri =300Ом
R2=18,75Ом л C=l69Sn<P
і=9,!4нкГ
Рис. 4.23
Поскольку |
мостовая |
||||
схема |
сбалансирована |
и |
|||
'потенциалы |
тачек |
А и С |
|||
/равны, |
так |
через |
сопро |
||
тивление Яо. |
включенное |
||||
между |
этими |
точками, не |
|||
протекает . |
П о э т о м у |
это |
|||
сопротивление |
можно |
ис |
|||
ключить нз схемы, |
харак |
теристики схемы не изме нятся. Схема после тако
го |
п р е о б р а з о в а н и я |
при |
мет |
вид, показанный |
на |
рис. |
4.23s. И з этого |
ри |
сунка видно, что форми рование сигнала произво
дится ветвью |
BCD, вто |
рая ветвь BAD |
необходи |
ма для обеспечения по стоянного /входного со противления со стороны генератора. Поскольку в рассматриваемом случае потенциалы точек А и С одинаковы, форма сигна лов на выходе обеих вет
вей |
т а к ж е |
будет |
одинако |
||||
ва |
и дл я |
расчета |
можно |
||||
использовать |
любую |
из |
|||||
эквивалентных |
схем |
рис. |
|||||
4.23. |
|
|
|
|
|
|
|
П е р е х о д н а я характери |
|||||||
стика |
схемы |
рис, 4.2-Зг, д |
|||||
/при |
л о д а ч е |
на |
её |
; вход |
|||
'идеального |
единичного |
||||||
с к а ч к а н а п р я ж е н и я |
имеет |
||||||
'віед|[19] |
|
|
|
|
|
|
к(*) = |
к» + |
( 1 — Ко)е |
(4.46) |
||
г д е |
|
|
|
|
|
|
/Со.—• |
|
|
То |
|
Rg Rl |
|
Ro + |
Rt |
R0 + R2 |
R0 + Ri |
|||
Ro + ^2 |
|
Реальные импульсы и м е ю т конечную длительность фронта, и можно считать, что. их. фронты н а р а с т а ю т по экспоненциальному закону:
98
|
|
|
|
|
|
|
|
М / ) |
= |
л |
( і |
- е |
' " A |
|
|
|
|
|
(4-t7) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( « 8 ) |
где Л — р а з м а х |
|
.импульса; |
Тф— (постоянная |
времени |
фронта |
н а р а |
||||||||||||||||
стания |
и м п у л ь с а ; - ^ ф — д л и т е л ь н о с т ь фронт а |
импульса, измеренная |
||||||||||||||||||||
ів интервале +10-=-90% от устаіновившегося значения . |
|
|
|
|||||||||||||||||||
О р и |
известной |
форме входного |
сигнала |
ф о р м а сигнала |
на вы |
|||||||||||||||||
ходе линейного |
четырехполюсника |
согласно (4.1] |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
u2(t) |
= |
|
u1(0)K(t)-\- |
|
^и\(х)кЦ |
|
— x)dx, |
|
|
|
(4.49) |
||||||||
где Ui(()—напряжение |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
щ |
( 0 ) — з н а |
||||||
|
|
|
на |
входе |
четырехполюсника; |
|||||||||||||||||
чение входного н а п р я ж е н и я в начальный момент; |
|
и\(х)—.произ |
||||||||||||||||||||
водная |
входного |
н а п р я ж е н и я ; |
к>(і)—переходная |
|
характеристика |
|||||||||||||||||
четырехполюсника. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В рассматриваемом |
случае |
из в ы р а ж е н и я |
(4,47) имеем: |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и[(х) |
= |
^ - |
е |
^ . |
|
|
|
|
|
|
(4.50) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« і ( 0 ) * = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.51) |
|||
П о д с т а в л я я |
в ф-лу |
(4.49) |
ф-лы (4.46), |
(4.50) |
и |
(4.51), |
получаем |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t-x- |
|
|
|
|
|
|
|
« . ( 0 |
= |
— f e |
Т < " |
Ко |
+(1—к0)е |
|
|
dx |
= |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
A ^ |
f |
e |
x |
* d x + |
* 0 - « o ) e |
- |
Г е |
- |
|
X*dx. |
|
|
||||||||
|
|
Тф |
J |
|
|
|
|
|
|
|
Тф |
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательно |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и, (0 = А к0 |
( 1 - |
е~ |
* |
) |
+ |
Л ( 1 - ^ ) |
т ° |
( е ~ ~* |
~ |
е~ ^ ) |
. |
(4.52) |
||||||||||
Момент времени, при котором выходное н а п р я ж е н и е |
достигает |
|||||||||||||||||||||
максимума, |
найдем, |
|
приравняв |
нулю производную |
ф-лы |
(4.52): |
||||||||||||||||
du2(t) = |
Ак0 |
с |
|
^ф |
^ 4 ( 1 — *о)т0 |
f j _ e ~ T 7 |
|
L e |
~ " * * ) |
= 0 |
||||||||||||
<# |
|
Тф |
|
|
|
|
|
|
Тф — Т0 |
V Т0 |
|
|
Тф |
|
/ |
|
|
|||||
•Выполнив вычисления, |
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
t0 |
= |
|
Т |
ф Т |
° |
I n Y — 1 |
— |
т " |
~ Т ф |
> |
| . |
|
|
(4.53) |
||||
|
|
|
|
|
|
Т0 |
— Тф |
\ Тф |
|
1 — К„ |
Тф |
/ |
|
|
|
|||||||
(Выражения |
|
і(4.52) |
|
и |
(4.63) |
справедливы |
д л я |
(случая, |
когда |
|||||||||||||
Тф=?^то. П р и |
Т ф = т 0 |
они становятся неопределенными . Р а с к р ы в не |
||||||||||||||||||||
определенность в этой точке, получим |
следующие |
соотношения: |
||||||||||||||||||||
4* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim/o = |
_ 5 L _ ; |
|
|
|
|
|
|
(4.54) |
|||||
|
|
|
|
|
|
хф-*х„ |
1 — |
к0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
limui(t0) |
|
= |
AK0 + |
A(l |
— Ко)е |
|
|
|
|
|
(4.55) |
|
|||||
.Пользуясь полученными |
в ы р а ж е н и я м и , |
|
сравним |
условия |
про |
||||||||||||||
хождения телевизионного сигнала и з в у ш н е с у щ и х импульсов |
через |
||||||||||||||||||
предыска . жающую цепь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Длительность фронтов телевизионного сигнала определяется по |
|||||||||||||||||||
лосой пропускания |
.видеоканала |
(fB), |
а длительность |
зівуколесу щи х |
|||||||||||||||
импульсов — полосой |
пропускания |
ф о р м и р у ю щ е г о ф и л ь т р а . ( | ф ) |
я |
||||||||||||||||
соответственно р а в н ы |
il/2|fB и |
1/2/ф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Тогда согласно »(4.4*8) |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
4,4/в |
|
|
4,4/ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Обычно і/в = 6 МГц, а / ф в ы б и р а ю т |
в пределах 2 - ьЗ МГц . Д л я |
рас |
|||||||||||||||||
чета |
примем / ф = 2 , 2 4 МГц . Тогда |
согласно |
(4:56) получаем: |
Т ф і |
= |
||||||||||||||
=0,0379 ІМІКС и Т ф 2 = 0,.10і15 м.кс. Эквивалентна я |
постоянная |
времени |
|||||||||||||||||
п р е д ы с к а ж а ю щ е й |
цепи |
согласно |
|
(4.46) |
|
и |
числовым |
данным |
|||||||||||
рис. |
4.23а равна: то = 0,1015 мкс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
П р и расчете будем |
полагать, |
что р а з м а х |
видео- и |
звуконесущнх |
|||||||||||||||
импульсов, поступающих |
на п р е д ы с к а ж а ю щ у ю |
цепь, |
одинаковый |
и |
|||||||||||||||
раве н |
максима л ьніо в о з м о ж н о м у |
д л я телевизионного |
сигнала . М а к |
||||||||||||||||
симум |
сигнала на |
выходе |
п р е д ы с к а ж а ю щ е й |
цепи и |
в р е м я |
его по |
|||||||||||||
явления .можно .рассчитать по полученным |
в ы ш е |
соотношениям — |
|||||||||||||||||
д л я |
видеосигнала, |
поскольку |
Т ф і ^ т о , по |
ф-лам |
(4.52) |
и |
(4.53), |
а |
|||||||||||
д л я |
звуконесущих |
импульсов, |
поскольку Т ф 2 = т о , |
по ф - лам |
(4.54) |
и |
|||||||||||||
(4.55). Проведя вычисления, получаем следующие величины: |
|
|
|||||||||||||||||
— дл я видеосигнала / О п |
= 0,070 мкс и ыг(/ов) =0,615 А; |
|
|
|
|
||||||||||||||
— дл я звуконесущих импульсов |
/озв=0,1'27 |
|
<м,кс |
и « 2 ( ^ 0 ™ ) |
= |
||||||||||||||
=0,438 А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
И з |
полученных |
д а н н ы х |
видно, |
что лріи |
одинаковых |
р а з м а х а х |
|||||||||||||
на входе п р е д ы с к а ж а ю щ е й |
цепи |
м а к с и м а л ь н ы й |
|
р а з м а х |
предыска - |
женных звуконесущих импульсов получается меньше м а к с и м а л ь н о
го р а з м а х а |
предыс.кажеииого видеосигнала |
в |
|
|
||
ß = |
"2 (/о в) = |
0.615А = 4 |
( и |
л и н а g |
Б ) |
|
|
и,(*озв) |
0.438А |
|
|
|
|
Т а к им образом, если -при передаче видеосигнала |
частотный |
мо |
||||
дулятор передатчика |
будет обеспечивать |
м а к с и м а л ь н у ю девиацию |
||||
несущей, то при передаче звуконесущих |
импульсов |
девиация |
ока |
зывается уменьшенной на З1 д Б . Н а приемном конце линии восста н а в л и в а ю щ а я цепь вернет исходную ф о р м у принятым сигналам, іно за счет того, что передача звуконесущих импульсов по радиолинии происходила с меньшей девиацией, отношение сигнал/шум д л я зву конесущих импульсов 'будет хуже, чем дл я видеосигнала (в данном
100