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: 92
Скачиваний: 0
будет пропорционально |
площади люд |
линией |
квадратов |
ординат |
|||||||
-.прямоугольника |
(ОАВС), |
а на выходе |
4 M |
детектора |
— |
под ли |
|||||
нией |
'квадратов |
ординат |
треугольника |
(ОВС). |
Расчет |
показывает, |
|||||
•что выигрыш отри 4 M |
(Д) перед A M получается |
в ѴЗ-К |
р а з |
по н а |
|||||||
пряжению . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
системе |
С Е К А М |
д л я передачи .сигнала |
цветности |
применяет |
||||||
с я частотная |
м о д у л я ц и я |
поднесущей частоты. |
Однако |
в этой си |
|||||||
стеме |
частотная |
м о д у л я ц и я 'узжтолоен.ая, |
т. |
е. |
'/С<і1, |
и |
поэтому |
||||
преимущество |
4 M перед |
A M , показанное |
выше, |
не имеет места. |
П о этой причине в системе СЕ'КАМ применяются р а з л и ч н ы е спосо
бы коррекции сигнала д л я |
улучшения отношения сигнала |
к |
шуму |
|||||
в к а н а л е цветности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сигнал ш у м а |
в ы з ы в а е т |
изменение |
средней |
яркости |
различных |
|||
участков э к р а н а |
телевизора, |
поэтому |
удобно |
р а с с м а т р и в а т ь |
дей |
|||
ствие шума на сигнал яркости т р и подаче на вход канала |
яркости |
|||||||
видеосигнала ступенчатой іфорімы, на |
который |
н а к л а д ы в а е т с я |
шум. |
|||||
При этом оказывается, ч т о |
яркость |
отдельных іполос |
на |
Э'кране, |
образованных ступенчатым сигналом, будет изменяться в различ
ной степени. Оно больше |
з а м е т н о |
на |
темных участках, чем |
на яр |
|
ких, и проявляется в виде |
«хлопьев» |
н а экране . Н а |
ріиіс. '2.2 |
по'ка- |
|
' |
Уровень |
100% |
'" |
|
|
-50% |
Средний уробень |
|
сигнала, подоер - |
Скачок (А) |
темный шуму _ |
|
t Средний уроаень сигнала без шума
|
|
|
|
Рис. 2.2 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
заиа осциллограмма сигнала '«серого поля» |
с н а л о ж е н н ы м |
н а не |
|||||||
го |
сигналом |
ш у м а . Д в е пунктирные |
линии |
п о к а з ы в а ю т уровень |
|||||
яркости б е з ш у м а |
и с сигналом |
ш у м а . - И з осциллограмм видно, что |
|||||||
•яркость получает |
п р и р а щ е н и е |
А,. Известно, |
что мощность |
шумов |
|||||
определяется |
шириной |
полосы |
частот |
пропускания |
к а н а л а |
(Вр). |
|||
В цветном телевизоре она составляет |
примерно 3,5 М Г ц д л я |
кана |
|||||||
л а |
яркости, т а к как (высокочастотная |
часть |
спектрд |
сигнала |
ярко |
||||
сти |
режектируетея |
д л я |
устранения влияния |
сигнала |
цветности на |
яркостН'ЫЙ к а н а л .
26
М о щ н о с ть |
ш у м а р а в н а Р—,NkTBve2Y, |
|
где е у - — н а п р я ж е н и я |
шу |
||||||||
мов на катодах кинескопа; N—.коэффициент |
шума; |
k |
—'постоян |
|||||||||
ная Больцмаіна; Т—абсолютная |
температура . |
|
|
|
|
|
||||||
.Вторым .каналом, в котором шум |
взаимодействует |
с |
полезным |
|||||||||
сигналом, является |
к а н а л -цветности. |
Если .сигнал яркости подает |
||||||||||
ся в масочном кинескопе на катоды, |
то .сигнал цветности подается |
|||||||||||
«а его у п р а в л я ю щ и е электроды . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Обозначим |
н а п р я ж е н и я ш у м о в на |
у п р а в л я ю щ и х |
электродах |
ки |
||||||||
нескопа <?д, |
еа |
и |
ев- |
Тогда |
результирующее |
н а п р я ж е н и е ш у м а |
||||||
будет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ир |
= |
+ 4 + |
4 |
+ |
|
|
|
|
|
Выше было |
определено |
н а п р я ж е н и е |
шума в |
канале |
яркости |
е \ |
||||||
Величины н а п р я ж е н и я шума |
ев, ес-ев |
определяются свойством |
ча |
|||||||||
стотной модуляции и примененными методами |
повышения помехо |
|||||||||||
устойчивости |
в системе |
СЕ'КАМ. .К ним |
относятся |
'предыскажения |
||||||||
видеосигнала |
|
цветности, ф о р м и р о в а н и е |
частотно-модуліир.ованиого |
сигнала цветности на выходе . кодирующего устройства и в связи с
этим выбор двух |
пюднесущих частот |
д л я |
передачи |
сигналов |
цвет |
|||
ности. В случае частотной модуляции |
шум воздействует н а |
ампли |
||||||
туду и положение |
ф а з ы полезного сигнала . Частотно - модулирован |
|||||||
ный сигнал м о ж н о |
представить в виде вектора несущей частоты ил , |
|||||||
в р а щ а ю щ е г о с я |
с круговой частотой |
шо, и |
вектора |
ис, |
в р а щ а ю щ е г о |
|||
ся с частотой |
сон і(рис. 2.3а). Если |
теперь |
принять, |
что м а к с и м а л ь |
ная девиация частоты соответствует фазовой модуляции с индексом
модуляции |
±тс, то |
можно записать индекс |
модуляции |
к а к |
||||
|
|
|
|
• |
ис |
|
|
|
|
|
|
m,. = arc sin — - , |
или |
|
|
||
|
|
тс |
= |
(в |
радианах). |
|
|
|
Воздействие |
ш у м а |
на |
сигнал |
п о к а з а н о |
на |
векторной |
д и а г р а м м е |
рис. 2.36. В е к т о р Uc из-за |
действия |
шумов |
поворачивается на угол а' |
|||||||
и з а н и м а е т |
положение -Up ! (рис. 2.3в). |
|
|
Таким о б р а з о м , |
ф а з о в ы й |
|||||
сдвиг на угол а 'определяется уровнем |
|
шумов, |
пиковое |
значение |
||||||
которых (Um) |
'показано на векторной д и а г р а м м е |
і(рис. 2.36). |
||||||||
Применение ограничителя |
устраняет |
|
паразитную амплитудную |
|||||||
модуляцию в ісіигнале. Воздействие ш у м а на |
частотно-модулирован |
|||||||||
ный сигналопределяется |
ф а з о в ы м |
углом |
а |
(рис. |
2.3е). Таким об |
|||||
разом, мгновенная круговая частота сигнала |
|
|
|
|||||||
|
cûc = |
d'y |
= |
Cûo H |
. d a |
. |
|
|
||
|
— — |
|
- dt |
|
|
|||||
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
При демодуляции сигнала 'цветности .коэффициент âa/dt будет при водить к изменению а м п л и т у д ы выходного цветоразностяого оиг-
27
•'нала, что, |
.в свою очередь, приведет к изменению цветного тона. |
•Определим |
.величину .а из в ы р а ж е н и я : |
|
Рис. 2.3 |
|
При небольших уровнях шума величиной |
Umcos-(ùmt можно пре |
|
небречь, т а к |
как-f/m'cos ûW<C'£A:- Т о щ а а = |
- ^ - s i n (unit. Минималь |
« о е значение |
<а н а й д е м из в ы р а ж е н и я |
но |
|
|
|
4 ^ - |
= |
©ш (UjUc) |
|
|
dt |
|
|
Частота несущей |
будет |
|
|
|
|
|
сос = |
ю0 |
+ шш {UjUc) |
г д е |
J h L = — |
± ^ . |
|
|
cos ю ш t.
cos сош t,
V NkTBp
•Следовательно:
1) влияние шума увеличивается с увеличением частоты сош , это
увеличение является линейным |
'(треугольный |
ш е к т р шум.а при |
ча |
|
стотной модуляции) ; |
|
|
|
|
2) наличие члена eoswmi свидетельствует |
о наличии паразитной |
|||
фазовой модуляции, т. е. отклонение частоты полезного сигнала |
за |
|||
счет действия шума Д / = - ^ а |
(паразитное отклонение частоты |
под |
||
действием ш у м а ) ; |
2Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
3) в ы р а ж е н и е д л я |
чаетотномоідулиртанного сигнала |
|
||
U = |
f70 cos2rt(^ + А ^ с о з Ю с О ' ; |
|
28
4) чем 'больше UmWc'lj- е. чем ібольше шум) перед цепями де модуляции, там юольше п а р а з и т н о е отклонение частоты
|
|
|
|
д / — М ш |
Лщ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2п |
ис |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определим полезный сигнал, |
а т а к ж е |
воздействие шума іна по |
|||||||||||||||
лезный |
сигнал |
после |
демодуляции . |
|
П о л е з н ы й |
|
сигнал |
||||||||||
U<- = •f/o'cos иь('1+''"c'Cos (.oct)t, где |
mc—индекс |
|
|
модуляции: |
|
||||||||||||
|
|
|
m c = |
A F |
= |
|
. |
|
u ' |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
arc sin |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Fn |
|
|
|
|
u'a |
|
|
|
|
|
|
|
'Сіитінал |
шума |
it/m = | t/o'C: os ш<у(1 +mm,oos |
<вш '/)^, |
где |
і / п ш — |
индекс |
|||||||||||
паразитной модуляции шума . |
И н д е к с ы |
тс |
|
,и ігаш |
характеризуют |
||||||||||||
амплитуды полезного сигнала и сигнала |
ш у м а іна выходе |
демоду |
|||||||||||||||
лятора . П о э т о м у отношение |
сигнала |
к ш у м у |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
тш |
= arc sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Так |
как |
угол паразитной |
модуляции |
м а л , |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Если Uс и •Um взяты перед демодуляцией, |
то |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Тогда |
- ^ - |
(после |
демодуляции) = ( - ^ - ) |
|
— |
, |
где |
Вр |
— |
поло- |
|||||||
|
иш |
|
|
|
|
\ |
FB I |
NkTBp |
|
|
по |
частоте |
|||||
са частот пропускания р а д и о к а н а л а , |
a |
A |
F — отклонение |
||||||||||||||
•полезного сигнала . Таким |
о б р а з о м , |
отношение сигнала |
к |
шуму за |
|||||||||||||
висит |
от |
F B — величины |
верхней |
модулирующей частоты. |
Если |
||||||||||||
учесть,' что полоса частот |
к а н а л а |
цветности |
|
B4N=Q-FB, |
|
то |
|
|
|||||||||
|
|
|
сигнал |
|
4 A F2 |
|
Рс |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
шум |
|
в\ъ |
NkTB-v ' |
|
|
|
|
|
|
откуда следует, что отношение сигнала к ш у м у в системе с частот
ной модуляцией соответствует |
тому |
ж е отношению в случае ампли |
|||
тудной |
модуляции, |
умноженному н а коэффициент, меньший еди- |
|||
|
/4 A F2 |
. |
\ |
|
|
•Н.ИІЦЫ |
В2 |
<• 1 |
. В системе С Е К А М |
||
|
цв |
|
4 А Я |
4 - 2 5 0 2 |
_ , 0 g |
|
|
|
|||
|
|
|
R2 |
3000 2 |
|
Следовательно, в системе С Е К А М необходимо применить дополни тельные м е р ы д л я в ы р а в н и в а н и я помехозащищенности при 4 M мо дуляции в сравнении с A M модуляцией . Д л я этой цели применены следующие меры: 1) п р е д в а р и т е л ь н а я коррекция видеосигнала •цветности; .2) коррекция типа «колокол»; 3) использование двух іподнеоутих 'частот д л я передачи сигнала цветности, 'Смешенных относительно центра кривой «колокол» («клеш»),
29
2.2. С П О С О Б Ы П О В Ы Ш Е Н И Я П О М Е Х О У С Т О Й Ч И В О С Т И С И Г Н А Л А Ц В Е Т Н О С Т И В СИСТЕМЕ С Е К А М
ЗА СЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ КОРРЕКЦИИ ВИДЕОСИГНАЛА
Использование цепей предварительной коррекции видеосигнала
на передающей стороне и цепей обратной коррекции на |
приемной |
||||||
стороне позволяет увеличить отношение сигнала к |
шуму |
на |
верх |
||||
них (модулирующих частотах в случае использования |
частотной |
||||||
•модуляции д л я |
передачи сигнала цветности. |
|
|
|
|||
Н а |
рис. 2.4 |
I (кривая а) изображена |
частотная |
характеристик |
|||
фильтра корректирующего п р е д ы с к а ж е н и я видеосигнала, |
включен |
||||||
ного на приемной стороне. О н а |
является |
обратной |
той, |
.которую |
|||
имеет |
фильтр |
предыскажения, |
включенный на п е р е д а ю щ е й |
сто |
роне (кривая б ) . Результирующая 'частотная характеристика пе
редачи видеосигнала цветности и з о б р а ж е н а |
кривой |
в. |
|
|
|
Механизм |
уменьшения |
уровня |
|||
шума на высоких частотах видео |
|||||
спектра |
можно представить, |
если |
|||
составляющие |
шума |
умножить |
на |
||
коэффициент |
передачи |
фильтра |
|||
(цепь RC) |
корректирующего |
преды |
|||
скажения . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/,МГі |
|
|
|
Рис. 2.4 |
|
|
|
Рве. 2.5 |
|
|
|
|
Его |
коэффициент |
передачи |
К= — Г |
1, |
= , |
где |
F 0 = |
||
= |
— |
= |
85 кГц |
. Т = І Я С = І 1 , 8 7 |
імкс. |
|
|
|
|
|
|
2 я Я С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о с л е интегрирования по всей полосе видеочастот сигнала |
цвет |
||||||||
ности |
в ы и г р ы ш з а |
счет |
цепи п р е д ы с к а ж е н и я |
получается |
примерно |
|||||
9 |
д Б . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30