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: 88

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пусть, например, a момент времени, соответствующий приходу пер­

вой отроки с сигналом цветности DB,

р а б о т а ю т

п е р е к р е щ и в а ю щ и е -

•ся

цепи

коммутатора

К,

тогда

ісштінал

DB

 

будет

проходить

по

ц е ­

пи

1 ІВ направлении

точки /, ,а іпо цепи

2

m направлении

точки

/ /

сигнал тароходить не 'будет, т а к как ів этот

 

момент времени он толь ­

ко н а ч а л

п о д а в а т ь с я

на линию з а д е р ж к и

 

ЛЗ.

 

DR

 

 

 

 

 

Таким образом, в іпервой строке

 

сигнал

-будет

отсут­

ствовать .

Через в р е м я і,

р а в н о е 64

«икс,

в

коммутаторе

К

будут

открыты

іпряі.мые цепи, п р я м о й

сигнал

DR

 

(вторая строка)

пройдет

через цепь 4 в точку

/ / ,

а з а д е р ж а н н ы й

сигнал

D'B

пройдет

ч е р е з

цепь 3 в

точку /. Теперь

в к а н а л ы цветности

будут

поступать двіа

цветоразностных оитаала: DR

(прямой)

м

 

D'B

( з а д е р ж а н н ы й ) . В

те­

чение третьей строки, когда вновь будут

 

открыты

перекрещиваю ­

щиеся цепи в коммутаторе, в точку / будет 'поступать прямой сиг­

нал

DB,

'а в точку / /

'задержанный D'R и т. д.

 

 

 

 

ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ПОДНЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ

 

 

М е т о д .модуляции ноднесущей частоты в системе С Е К А М

в ы б ­

р а н

в

зависимости

.от характеристики видеосигналов

цветности.

Полоса

пропускания

этих сигналов составляет 1,4 М Г ц

для

стан ­

д а р т а

625 строк. Основными п а р а м е т р а м и , х а р а к т е р и з у ю щ и м и ча-

•стотномодулированный сигнал

( 4 M ) , являются д е в и а ц и я частоты и

•индекс

модуляции . Д е в и а ц и я

частоты .определяется отклонением

.мгновенной частоты от номинальной частоты генератора ів зависи­

мости

от амплитуды низкочастотного

сигнала цветности, п о д а в а е ­

мого ,на него д л я

імодуляциіи. Индекс модуляции

К показывает,

в о

сколько іраз

д е в и а ц и я

чаістоты

 

'больше

верхней м о д у л и р у ю щ е й

ч а ­

стоты

видеосигнала . Этот п а р а м е т р характеризует

помехоустойчи­

вость

сигнала

4 M . В ы и г р ы ш в

помехоустойчивости

широкополос­

ной частотной .модуляции

(К>1)

по 'сравнению с

амплитудной

(мо­

дуляцией р а в е н

і/ЗК-

П о л о с а

частот, з а н и м а е м а я

широкополосной

4 M , определяется

к а к

AF=QFg(\

 

+К+

У~К), где

К — индекс

моду ­

ляции,

.a .FB — верхняя

м о д у л и р у ю щ а я

частота видеосигнала

цвет­

ности. Д л я системы С Е К А М

-FB =il,4 М Г ц , .а девиация Л / » 2 5 0

к Г ц ;

 

,

Л/

0,25

. .

 

D

 

 

здесь 'используется

узко -

при этом к=

— - = —— <

1.

Видно, что

п о л о ш а я ' 4 M ,

ширина

полосы

 

частот,

з а н и м а е м а я

4 M

сигналом,,

'определяется

как и д л я с л у ч а я

 

.амплитудной модуляции, т. е. 2FB

=2,8 М Г ц . Помехоустойчивость

4 M сиги ал а цветности 'будет ниже,,

чем в Других системах

цветного телевидения, где д л я передачи сиг­

н а л о в

цветности

используется

 

'балансная (модуляция.

Д л я

повы­

шения

помехоустойчивости

системы С Е К А М было

'бы

ж е л а т е л ь н о

увеличить индекс

модуляции,

т. е. использовать

широкополосную-

4 M . 'Однако в телевидении ѳто

 

сделать

нельзя, т а к к а к

увеличение

девиации іподеесущей частоты

приведет

к значительному р а с ш и р е ­

нию полосы

частот к а н а л а

цветности

и

к увеличению

заметностіі

12


помехи

іна э к р а н е

іманохфоздного телевизора,

т. е. к ухудшению

совместимости.

 

 

 

Д л я

'увеличения

помехоустсйчтвости сигнала цветности

в си­

стеме С Е К А М принят р я д .мерпредыскажение

вндеосипнала

цвет­

ности, использование фильтра с характеристикой типа «клеш» в приемном устройстве, смешение подиесущих частот относительно

центра

этой

характеристики

'(подробно эти вопросы

рассмотрены

н и ж е ) .

С

точки

зрения

увеличения

помехоустойчивости

системы

С Е К А М

 

амплитуду

сигнала

поднесущей частоты н а д о

в ы б и р а т ь

большей,

с точки

зрения

улучшения с о в м е с т и м о с т и — 'меньшей.

Проведенные исследования

позволили 'уістаіноівить .компромисс адеж-

ду перечисленными

в ы ш е

двуімя требованиями

и в ы б р а т ь ампли­

туду н&модіулироваиной

поднесущей

частоты

сигнала

цветности

равной

0,16 от р а з м а х а

сигнала

яркости.

 

 

 

Следует

отметить,

что

в

системе

С Е К А М

.цветовая

насыщен ­

ность в

первом

приближении

определяется девиацией

поднесущей

частоты,

т. е. коэффициентом

'частотной '.модуляции

(амплитудой

цветоразиостных с и г н а л о в ) , а цветовой тон — соотношением де­ виаций подінееущих частот в сишал . ах цветности, передаваемых в

двух соседних строках ^соотношением

амплитуд

іцветоразностных

сдана л о в ) .

 

 

 

 

 

 

Использование частотной модуляции в системе

С Е К А М сделали

ее менее

'чувствительной

к и с к а ж е н и я м

типа

«дифіференциалыное

усиление»

и '«дифференциальная

фаза»,

чем системы с

балансной

модуляцией . іКроме того,

благодаря м а л о м у

уровню

поднесущей

частоты п о отношению к яркостному сигналу

достигается хорошая

совместимость. Сигнал цветности

представляет собой дв е подмесу-

щие 'частоты, промодулиров энные

по частоте

д в у м я цветоразисет ­

ными сигналами, чередующимися от строки к строке. Частоты по­

коя .Foi, FO2

двух ноднесущих

частот сигналов

цветности р а в н ы д л я

строк

с сигналом DB:

"F0L=Q7-2FCrTV=4,25

М Г ц и

дл я строк с сиг­

налом

DR:

F0 2 = 282.^стр = 4,406 МГц, где

F 0 T

P

частота

строк. Ча ­

стоты

і/^оь -^02 в ы б и р а ю т с я

кратными четной

гармонике

строчной

частоты, чтобы облегчить условия синхронизации генератора под ­

несущей

частоты іс целью точной установки его частоты и

ф а з ы .

Таким

образом,

сипналы

цветности

D R m D B передаются

после­

довательно строка

з а строкой на двух

поднесіущих, номинальные

частоты которых д л я строки

с сигналом D B составляют 4,25 МГц ,

а д л я строки с сигналом D R

— 4,406 МГц . Точность значений этих

частот п о д д е р ж и в а е т с я в пределах ±12 кГц.

 

ПРЕДЫСКАЖЕНИЯ ВИДЕОСИГНАЛОВ ЦВЕТНОСТИ

С и г н а л ы цветности, как и любой видеосигнал, удовлетворяют вполне определенной переходной характеристике . Ее параметры выбираются с учетом того, что вероятность появления в сигнале цветности сигналов с большой амплитудой ^ н а с ы щ е н н ы е цвета) и быстрыми переходами очень ,м.ала. По этой причине та'кие п а р а -

13


«метры, как полоса частот

с и ш а л а

цветности,

помехоустойчивость,

точіность в о с и р о и з в е д е ш я

переходов,

являются

функцией

у р о а ш

в з д е а о и ш а л а цветности. Эффективность

'предыскажений, представ ­

л я ю щ и е шекусетязонмый подъем

высоких

частот

ів спектре

.модули­

рующего сигнала, определяется

іпо

 

ослаблению

флуктуациоюных

помех ів приемном устройстве іна выходе

.корректирующего

фильт -

ір.а, в кл юченного после демодулятора .

Коэффициент -передачи это­

го фпльт.ра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

is /•

\

1 +

i СоТ

 

 

 

К (і со) =

-

 

т

,

 

 

 

 

 

1

- j -

i Cùа

 

 

 

где т = =il,87 IMкс, /і =85 кГц.

.Расчеты показывают , что п р е д ы с к а ж е н и я увеличивают отноше­ ние сигнал/шум :(иліи еигаал/флуіктуациоін.н.ая помеха) «а 9 дБ . Цветора'З'Ностные сигналы DR m DB д о .модуляции Міми поднесущмх чаістот F 0 \ , <Fo2 .подвергаются /предварительной коррекции путем пропускания 'через цепь, характеристика которой ((выражения з децибелах) ів за/вмеroiости от частоты ipae.ua

 

А = 10 lg 1 + ( ^ ) 2 ,

 

где І/І=І85 кГ.-ц. Допуски на результирующую характеристику

этой

депіи показаны н а рис . 1.6.

 

З а

счет п р е д ы с к а ж е н и й и.меет 'место увеличение девиаіш-ш

верх­

ними

-частотами видеосигнала ів три -р.аза, -что приводит, ів ісвою

очередь, к 'недопустимому р а с ш и р е н и ю полосы частот 4 M сигнал і

IIIIII

N - 4

'^14 W

л 1

 

-

 

 

/>

sVS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

111 ! I !

 

 

 

 

ч ЛГІТ ^

 

 

 

 

' ш г

•SV, ѵ^1

 

 

1

В 73910

20 3D 40 50B0\80\l0O

200 300 400 Щ 80) 1000

?000 3000

 

70 90

 

B00

"h

Рис. 1.6

14


.цветное™. П о э т о м у амплитудные выбросы, обусловленные преды ­ скажениями видеосигнала цветности, частично срезаются ограни­

чителем,

что приводит к .«размытости» вертикальных переходов.

Таким образом, оптимальные п р е д ы с к а ж е н и я по

видео устанав­

ливаются

путем компромисса м е ж д у

улучшением

помехоустойчи­

вости и ухудшением передачи цветовых переходов.

 

Кроме

того, следует отметить, что

коррекция видеосигнала цвет­

ности и

фильтры, ограничивающие

полосу частот видеосигнала

цветности, ' способствуют уменьшению дифференциально - фазовых

искажений

т а к к а к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л ,

_

 

1 rf(A ф)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

а ~

2 Я

dt

'

 

 

 

 

 

 

Увеличение длительности dt

 

фазового скачка

Дер приводит к умень­

шению паразитного

изменения

частоты.

 

 

 

 

 

 

 

Н о м и н а л ь н а я

девиация

частоты цветовой поднесущей, соответ­

с т в у ю щ а я

уровню сигналов

D R

и

DB,

р а в н ы х 1,0, составляет

A F n =

=і230 мГц в строке с сигналом

D B и A F H = 2 8 0

кГц

в строке с сиг­

н а л о м

DR.

.Предельная величина девиации, достигаемая при пе­

редаче пиковых значений сигнала, которые

возникают в цветораз-

яоетных с и г н а л а х

з а

счет

видеокоррекции,

ограничивается

до

+ 6 0 0 ± 6 0

кГц

и

— 3 5 0 ± 3 5

кГц

строке с

сигналом D B и

— 6 0 0 ± 6 0

кГц и

+ 3 6 0 ± 3 5

'кГц в

строке

с сигналом

DR.

 

 

 

 

ПРЕДЫСКАЖЕНИЯ НА ПОДНЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЕ

 

 

С целью уменьшения видности поднесущей частоты н,а изобра ­

жении

при передаче

слабой асы щенмых цветов,

а та.кже д л я

увели­

чения отношения сигнала к шуму

чаетотномодулированный

сигнал

цветности

подвергается

предварительной

высокочастотной

коррек­

ции при помощи

фильтра,

характеристика

которого

'(выраженная

(в децибелах) в зависимости

 

от частоты р а в н а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л(/)

= 1 0 1 ё 1 ± А ^ 1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -f- 1,6 хг

 

 

 

 

 

 

где x=F/Fc

=—Fc/F

относительная

расстройка; F c =4,286 МГц . —

частота, соответствующая минимуму

характеристики

цепи

преды ­

с к а ж е н и й

(рис.

1.7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким о б р а з о м , при формировании сигналов цветности осуще­

ствляют зависимость амплитуды

модулированной

поднесущей

от

ее мгновенной частоты я зависимость

амплитуды видеосигнала

мо­

дуляции от его спектрального распределения .

 

 

 

 

 

Формирование .модулированной поднесущей частоты представ ­

ляет собой ф и л ь т р а ц и ю , у м е н ь ш а ю щ у ю

амплитуду

относительно

центральной частоты. Таким образом

обеспечивается

п р е д ы с к а ж е ­

ние спектра, которое 'позволяет

использовать при приеме перед де ­

модуляцией ф и л ь т р ы с обратной

характеристикой,

т. е. в

форме

колоколооібразной .кривой '(«клеша») . Если О'бщая

характеристика

равномерна, то эта

двойная

 

операция не влияет на

а м п л и т у д у

ент-

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 


н а ла цветности, но позволяет

уменьшить

уровень

поднесущей

ча­

стоты при

сохранении эффективной з а щ и т ы

о т

ш у м о в

сити ал л

цветности

і.(юм. р а з д

й ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

- . . .

л

 

 

 

у

 

 

 

 

. . . .

 

 

IS

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

. . _

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,^<=с

 

• -

 

 

 

 

 

 

 

-

 

С;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і і

 

/

 

 

 

 

 

 

 

Л . . . . . -

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . .

 

 

2

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,8 3,9 40

 

%2

/

 

 

 

 

Рис.

1.7

4,1

',4,j

4,5

4,6 4,7

/,МГц

 

 

 

 

4,Ж

 

 

 

 

 

 

 

Однако

такое

формирование модулированного

сигнала

создает

амплитудную м о д у л я ц и ю поднесущей и, в частности, увеличение

амплитуды во время 'больших частотных

отклонений (рис. 1.8).

 

Это

с о з д а в а л о

бы недопустимое

 

ухудшение совместимости,

если

 

бы оно не было связано с другим

 

формированием,

произведенным

 

предварительно

в модулирующем

 

сигнале.

Предварительная

кор­

 

рекция

(см.

рис. 1.6),

которая

 

уменьшает амплитуду низких ча­

 

стот сигнала

цветности,

позволяет

 

уменьшить частотные

отклонения

 

на

больших

цветных

 

п л о щ а д я х

 

и в

результате

этого

 

амплитуд­

 

ную модуляцию в сигнале цветно­

 

сти.

 

 

 

 

 

 

 

 

Б о л ь ш и е частотные

отклоне­

Рис. 1.8

ния создаются только на перехо­

дах

большой

амплитуды .

Значи ­

 

тельное

увеличение

поднесущей,

следовательно, имеет

место очень редко и

не оказывает

заметного

влияния на совместимость. В итоге двойное формирование,

несмотря

на уменьшенный уровень поднесущей, является эффективной защи ­ той от шумов іи помех и обеспечивает, таким образом, удовлетво ­

рительный

компромисс

м е ж д у помехоустойчивостью и совместимо­

стью. гКіроме того, д л я

улучшения условия совместимости

- систе­

ме G E K A M

производят

к о м м у т а ц и ю

ф а з ы

поднесущей

частоты

сигнала цветности: через

д в е строки и

через

к а ж д о е ноле .

Р а з м а х

16