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
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, |
,а |
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 |
"в |
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 |
/ |
4Л |
|
|
|
|
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 |
<в- 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