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: 93
Скачиваний: 0
П Р И М Е Н Е Н И Е К О Н Т У Р А «КЛЕШ.
На рис. 2.5 п о к а з а н ы характеристика типа «клеш» и полная ши
рлш-а |
частот |
пропусками я канала |
'цветности 3,5 |
МГц . О р и интегри |
|||||
ровании |
площади, расположенной |
по д |
характеристикой |
«клеш», |
|||||
.получим 'примерно 1/4 всей площади, образованной |
прямоугольни |
||||||||
ком |
ABCD |
с |
основанием, р а в н ы м |
полосе частот 3,5 |
іМТц, и высо |
||||
той, |
равной |
максимально й амплитуде. Таким |
о б р а з о м , |
плотность |
|||||
ш у м а в полосе к а н а л а цветности уменьшается |
примерно |
на |
12 д Б . |
||||||
Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е Ш У М А Н А У Ч А С Т К А Х |
Р А З Л И Ч Н О Й |
ЦВЕТНОСТИ |
|||||||
Известно, |
что .зрительное восприятие |
ш у м а |
различно іна |
различ |
ных цветах в изображении . Н а и б о л ь ш е е воздействие шум о к а з ы
вает на 'красный и розовый цвета |
в изображении . Кроме этого, зри |
|||||||||
тельное |
восприятие |
ш у м а зависит |
и от уровня яркости |
передавае |
||||||
мого |
и з о б р а ж е н и я , |
причем н а п л о щ а д я х с большой яркостью шум |
||||||||
.менее |
заметен- |
'(белый и ж е л т ы й |
ц в е т а ) . |
С уменьшением уровня |
||||||
яркости |
ш у м в |
и з о б р а ж е н и и становится |
более заметным . Все ос |
|||||||
т а л ь н ы е |
участки в |
и з о б р а ж е н и и |
б о л е е |
чувствительны к |
шуму, |
за |
||||
исключением участков с очень |
м а л ы м |
уровнем яркости |
(синяя |
я |
черная полосы) . Таким образом, на голубой, зеленой, пурпурной и
красной |
цветных полосах |
зрительное восприятие ш у м а наибольшее . |
||
Д л я |
увеличения |
отношения сигнала к шуму на этих цветах в |
||
изображении используется |
способ 'смещения поднесу щих |
частот-от |
||
носительно центра |
кривой |
і«клеш», так, чтобы частоты, |
соответст |
|
вующие |
передаче |
красного іи пурпурного (Цветов ів изображении, |
располагались под максимумом кривой «клеш». 'Определим воз можную величину смещения поднесущей частоты. Допустим, что
сигнал |
модулирует по частоте поднесущую fn , |
смещенную |
на |
ДІ/ = |
= 100 |
кГц от центра характеристики ,«клеш» |
с частотой |
на |
резо |
нансе /р. Частотная характеристика і«клеш» модулирует по ампли
туде частоты ш у м а , |
которые р а с п о л а г а ю т с я |
в област и боковых ча |
||||||||||||
стот }(fn—f) |
il |
*{fn + |
F). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Допустим, |
что 'iVj и іѴ2 |
— коэффициенты уменьшения |
ш у м а , |
вно |
|||||||||
симые |
кривой |
.«клеш» на |
этих боковых |
частотах. Мощности шума |
||||||||||
н а |
ѳтих |
боковых частотах |
будут |
\Pt |
и |
Яг, тогда |
yVi = 101gPi, |
N0 = |
||||||
= |
10 lg'Po- |
Средний |
.коэффициент |
уменьшения |
..мощности на |
двух |
||||||||
боковых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рассмотрим увеличение отношения с и г н а л а к шуму при смещен |
|||||||||||||
ной поднесущей частоте на следующем |
примере (рис. 2.6). О у с т ь |
|||||||||||||
Д / = і Ю 0 кГц, F ==300 кГц, по кривой і«.клеш» определяем |
Nita—5дБ |
|||||||||||||
(на частоте |
/ п — F ) , |
; Ѵ 2 » — 9 , 7 |
д Б :(иа h |
+ F). |
Отсюда Рі = 0,32, |
Р 2 = |
||||||||
=0,108 |
шли |
Р с р = 0 , 3 |
2 + ° ' 1 |
0 8 = |
0,214, |
т. е. ^ с |
р = |
— 6,7 д Б . Если |
бы |
31
поднесущая частота / п была |
р а в н а / р , то Р\ = Р^ и N\ = N2 =—7,6 д Б , |
т. е. іѴс р =—7,6 дБ , РСр=0,223. |
Таким образом, т р и смещении (Под |
несущей іна 100 кГц относительно центра кривой ж л е |
ш » имеет імес- |
то выигрыш в отношении сіигаал/шуім примерно іна 1 |
д Б . |
|
|
4,?8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
2.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если теперь провести аналогичные .вычисления для других ча |
|||||||||||||
стот |
F В , принимая к а ж д ы й |
раз различное смещение поднесущей ча |
|||||||||||
стоты |
Ді/ 1(100 кГц, 200 кГц, 350 кГц) , то .можно получить |
резуль |
|||||||||||
таты, |
которые приведены, в |
виде |
кривых |
на |
рис. 2.7. Т р а ф и к и на |
||||||||
|
|
|
этом рисунке показывают за |
||||||||||
|
|
|
висимость |
ослабления |
плотно |
||||||||
|
|
|
сти |
ш у м а |
|
в полосе |
видеочас |
||||||
|
|
|
тот |
цветности |
от |
различных |
|||||||
|
|
|
смещений (после обратной кор |
||||||||||
|
ßej смещения |
|
рекции |
по |
видео) . И з рис. 2.8- |
||||||||
|
|
видно, |
|
что по мере |
|
увеличения |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Смешение |
|
смещения |
поднесущих |
относи |
||||||||
|
ШкГц |
|
тельно |
центра |
кривой |
«клеш» |
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
ухудшается |
ослабление |
шума |
||||||||
|
Смешение |
для |
низких |
частот |
Ръ. |
По |
этой |
||||||
|
200кГц |
причине не рекомендуется |
сме |
||||||||||
|
|
|
щать |
поднесущую |
частоту бо |
||||||||
|
|
|
лее чем на 200 кГц от центра |
||||||||||
|
|
|
кривой |
«клеш». Н а и л у ч ш и м ре |
|||||||||
|
|
|
зультатом |
|
выбора |
смещений |
|||||||
|
|
|
поднесущих |
относительно |
цен |
||||||||
|
|
|
тра |
кривой |
«клеш», |
получен |
|||||||
|
|
|
ным |
на |
основе |
проведенных |
|||||||
|
|
|
экспериментов, |
были |
следую |
||||||||
|
|
|
щие: для |
строки |
с |
сигналом |
|||||||
|
|
|
DR |
— |
|
+120 кГц, дл я строки с |
|||||||
|
|
|
сигналом |
D B — 36 к Г ц относи |
|||||||||
|
|
|
тельно |
центра |
кривой |
«клеш» |
|||||||
|
Рис. 2.7 |
|
на |
частоте 4,286 кГц. |
|
|
32
П е р е ч и с л е н н ые в ы ш е |
с о о б р а ж е н и я |
о |
действии |
шума |
н а |
сигнал |
|||||||||||
были |
|
рассмотрены |
в |
предположении, |
что система |
коррекции |
|||||||||||
«клеш»—'«аитнклеш» |
не |
|
н а р у ш а е т амплитудных |
(соотношений |
д л я |
||||||||||||
сигнала, а система коррекции «клеш» |
о с л а б л я е т |
шумы. Д л я |
более |
||||||||||||||
точного рассмотрения подавления шумов н а д о учитывать |
влияние |
||||||||||||||||
треугольного |
|
распределения |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
спектра |
шума |
и |
предыска |
|
|
|
|
|
|
||||||||
жения |
|
на |
выходе |
частотного |
|
|
Белый |
|
|
|
|||||||
детектора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Н а |
рис. 2.8а и б показано |
|
|
черный. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
расположение |
сигналов, |
|
об |
|
|
|
|
|
|
||||||||
разующих |
цветные |
полосы |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
на экране |
(сигнал Г Ц П ) |
|
на |
|
|
|
|
|
|
||||||||
кривой «клеш» д л я строк с |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
сигналами D R и D B соответ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ственно. Как видно из |
|
|
ри |
|
|
|
|
|
|
||||||||
сунка, девиации частот, ко |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
торые |
|
о б р а з у ю т |
н а |
выходе |
|
|
|
|
|
|
|||||||
демодулятора |
|
положитель |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ный |
сигнал |
(для |
строки |
с |
|
|
|
|
|
|
|||||||
сигналом D R — сигнал |
ж е л |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
того, |
|
красного, |
пурпурного |
|
|
|
|
|
|
||||||||
цветов, для строки с сигна |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
лом ÜB — сигнал голубого, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
пурпурного, |
синего |
цветов), |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
направлены в сторону мак |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
симума |
характеристики |
|
кон |
|
|
|
|
|
|
||||||||
тура .«клеш», т. е. в область, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
где |
отношение |
сигнала |
к |
|
|
|
|
|
|
||||||||
шуму |
увеличено. |
Д л я |
|
дру |
|
|
|
|
|
|
|||||||
гих цветов отношение сигна |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ла к шуму несколько ухуд |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
шается. |
Таким |
|
образом, |
|
Рис. |
2.8 |
|
|
|
||||||||
благодаря |
выбранному |
|
экс |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
периментальным путем смещению поднесущих частот покоя от
носительно |
центра |
кривой |
«клеш», |
происходит |
некоторое |
пере |
||||||
распределение |
шума |
на цветах в изоображении и уменьшение |
||||||||||
его, где зрительное |
восприятие |
ш у м а наибольшее |
(красный н |
|||||||||
синий цвета) . |
Этим |
обстоятельством, |
в частности, |
и |
объясняется |
|||||||
выбор сигнала DR |
= |
— K ^ E R - Y |
и |
DB — K2EB-Y- |
Кроме |
того, и с к а ж е |
||||||
ния типа «.дифференциальная |
ф а з а » в этом случае |
оказывает |
мень |
|||||||||
шее влияние |
на |
качество цветного и з о б р а ж е н и я , чем в |
случае |
если |
||||||||
бы сигналы |
D R |
и |
D B |
были одного |
з н а к а . |
|
|
|
|
|
ПОДАВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА СИГНАЛОМ ШУМА
іПри •частотной модуляции имеет место «порог» — резкое ухуд шение отношения сигнала к ш у м у на выходе демодулятора . Это
2—145 |
33 |
.происходит ліри условии, когда іна выходе демодулятора шум начи нает 'Подавлять полезный сигнал . П р и этом качество цветного изоб
р а ж е н и я -резко ухудшается: на |
нем образуются горизонтальные |
штриховые линии в виде крупных |
«хлопьев». Определим величш-іу |
отношения еигнала ік шуму в канале 'Цветности при условии, что
отношение сигнала ,к ш у м у на входе канала яркости |
составляет |
||||||
20 д Б .(при этом качество монохромного и з о б р а ж е н и я |
оценивается |
||||||
как нлохое) . Обозначим |
через d — спектральную плотность |
шума |
|||||
.н-а один килогерц полосы |
пропускания . .При полосе частот пропус |
||||||
к а н и я |
каінала |
цветности |
в 3 М Г ц |
о б щ а я |
плотность шу,м.а |
будет |
|
3000d. |
Фильтр |
с характеристикой |
«клеш» |
уменьшает |
эту |
плот |
|
ность в |
4 р а з а , |
т. е. до 7Wd. |
|
|
|
|
|
Определим теперь величину d из условия, что полоса |
частот про |
пускания канала 'Яркости составляет примерно 5000 кГц . П р и этом
если р.азмах сигнала |
яркости р а в е н 1 В , то амплитуда |
сигнала шу |
||||||
ма р а в н а ОД В . Таким |
образом, |
5 0 0 0 c f = i ( 0 , l ) 2 = Ö , 0 I |
— это |
есть |
||||
среднее квадратичное |
значение |
|
ш у м а , |
т. е. d = —— = 2 - Ю - 6 . |
Отно- |
|||
r |
- |
|
J |
|
|
5000 |
|
|
шение сигнала к шуму в |
канале |
|
цветности будет |
|
|
|||
|
|
цс |
_ 0,0066 |
|
|
|
||
|
|
1>ш ~ |
750 d |
' |
|
|
где 0,0066 соответствует среднеквадратичному аначѳніию поднесу
щей частоты 0 , Н 5 В , т. е. " ^ ^ ^ ^ = 0 , 0 0 6 6 |
|
|
|
||||||
|
|
и с |
0,0066 |
|
. . |
. |
„ ч |
|
|
|
или |
— - = |
'• |
г |
та 4,4 раза |
(14 дБ). |
|
||
|
|
иш |
750-2-10-^ |
^ |
|
литературе вели |
|||
Эта величина несколько выше, чем известная в |
|||||||||
чина наступления |
«порога» для |
4 M сигнала |
с м а л ы м |
индексом |
|||||
модуляции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определим интегральное значение ш у м а , яр и котором |
наступает |
|||||||
«порог»: (в—12) д Б + 2 0 l g - ^ д Б — 3 |
д Б = (18—22) д Б . П е р в ы й чл&ч |
||||||||
|
|
|
0, J6 |
|
|
|
|
|
|
(выражения характеризует |
«порог» д л я сигнала |
4 M с м а л ы м индек |
|||||||
сом модуляции, второй — отношение сигнала |
яркости к |
цветности, |
|||||||
третий — в ы и г р ы ш з а счет ф и л ь т р а |
цветности. П р и этом |
взвешен |
|||||||
ное |
значение шума: і(Ф8-н22) д ' Б + 1 7 д Б = і ( 3 5 — 3 9 ) д Б .(спектр шу |
||||||||
ма |
— треугольный) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С п и с о к л и т е р а т у р ы |
|
|
|||||
2.1. П е в з я е ' р Б. М. Системы цветного |
телевидения. М., «Элерлия», .1969'. |
||||||||
2.2. К у л и к о в с к и й |
А. А. Частотная модуляция в радиовещании и радиосвязи. |
||||||||
|
іМ., Энергоиздат, ІІ946. |
|
методы его снижения. — «Электросвязь», |
||||||
2.3. Б ы к о в В. Л. Порог при 4M и |
|||||||||
|
1964., № (Iß. |
|
|
|
|
|
|
|
|
34