1、數(shù)字電視機原理物理學院物理學院 電子信息工程專業(yè)電子信息工程專業(yè)2012春季學期春季學期第二章第二章 廣播電視的基本知識廣播電視的基本知識2.1 2.1 圖像光電轉換的基本過程圖像光電轉換的基本過程2.2 2.2 電視掃描原理電視掃描原理2.3 2.3 重現(xiàn)電視圖像的基本參量重現(xiàn)電視圖像的基本參量2.4 2.4 全電視信號全電視信號2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送復復 習習p 圖像信號的兩個主要特征圖像信號的兩個主要特征 相關性（對于一般的活動圖像，幀間與行間具有較相關性（對于一般的活動圖像，幀間與行間具有較強的相關性；而對于靜止圖像，則具有幀重復性或強的相關性；而對于靜止圖像，則

2、具有幀重復性或行重復性）行重復性） 單極性（圖像信號具有平均值，該值決定了圖像的單極性（圖像信號具有平均值，該值決定了圖像的背景亮度；負極性圖像信號加在電子槍的控制柵極）背景亮度；負極性圖像信號加在電子槍的控制柵極）復復 習習p 復合消隱信號復合消隱信號 行消隱信號行消隱信號： 為了為了消除行掃描逆程期間消除行掃描逆程期間在在屏幕上的亮度痕跡屏幕上的亮度痕跡，電視，電視臺在臺在行掃描逆程期行掃描逆程期間發(fā)送的一個寬度為間發(fā)送的一個寬度為12s、相對幅度為、相對幅度為75%的脈沖信號。的脈沖信號。 場消隱信號場消隱信號： 為了為了消除場掃描逆程期間在屏幕上的回掃亮線消除場掃描逆程期間在屏幕上的回

3、掃亮線，電視，電視臺臺在場掃描逆程期間在場掃描逆程期間發(fā)送一個寬度為發(fā)送一個寬度為1612s、相對幅度為、相對幅度為75%的脈沖信號。的脈沖信號。復復 習習p 電視成功重現(xiàn)圖像信號的條件電視成功重現(xiàn)圖像信號的條件 收到的像素數(shù)目與發(fā)出的相等；收到的像素數(shù)目與發(fā)出的相等； 收到像素的組合排列規(guī)律必須與發(fā)送端一致。收到像素的組合排列規(guī)律必須與發(fā)送端一致。要保證收發(fā)兩端的電子束掃描步調完全一致，即同步。要保證收發(fā)兩端的電子束掃描步調完全一致，即同步。 為了實現(xiàn)同步，電視臺在發(fā)送圖像信號的同時，為了實現(xiàn)同步，電視臺在發(fā)送圖像信號的同時，發(fā)送復發(fā)送復合同步信號合同步信號。 復復 習習p 復合同步信號復合

4、同步信號 行同步信號行同步信號： 在發(fā)端每一行掃描正程結束之后發(fā)送出的脈沖信號，在發(fā)端每一行掃描正程結束之后發(fā)送出的脈沖信號，表示表示行正程結束行正程結束。電視機在收到這個信號后就立即開始行回掃；行。電視機在收到這個信號后就立即開始行回掃；行同步信號是同步信號是在行消隱期間送出在行消隱期間送出的。的。行同步信號參數(shù)行同步信號參數(shù)： 電平約占全電視信號總幅度的電平約占全電視信號總幅度的25%，其幅度相對電平為，其幅度相對電平為100%，疊加在消隱信號上；，疊加在消隱信號上； 行同步脈沖寬度為行同步脈沖寬度為4.7s，周期為，周期為64s； 行同步脈沖前沿滯后行消隱脈沖的前沿約行同步脈沖前沿滯后行

5、消隱脈沖的前沿約1.3s。復復 習習p 復合同步信號復合同步信號 場同步信號場同步信號： 在每一場掃描正程結束之后發(fā)送出的脈沖信號，表示在每一場掃描正程結束之后發(fā)送出的脈沖信號，表示場正場正程結束程結束。電視機在收到這個信號后就立即開始場回掃，場同步。電視機在收到這個信號后就立即開始場回掃，場同步信號也應信號也應在場消隱信號在場消隱信號出現(xiàn)后就送出。出現(xiàn)后就送出。場同步信號參數(shù)場同步信號參數(shù)： 場同步信號電平比場消隱信號的電平高場同步信號電平比場消隱信號的電平高25%，并疊加在消隱，并疊加在消隱信號上；信號上； 場同步脈沖寬度為場同步脈沖寬度為160s ，兩個場同步信號間相隔，兩個場同步信號間

6、相隔312.5行；行； 場同步脈沖前沿滯后場消隱脈沖的前沿約場同步脈沖前沿滯后場消隱脈沖的前沿約160s 。復復 習習 可以采用可以采用幅度分離法幅度分離法將行、場同步信號從全電視將行、場同步信號從全電視信號中分離出來。信號中分離出來。 然后，再利用行、場同步脈沖寬度不同，采用然后，再利用行、場同步脈沖寬度不同，采用積積分電路分電路取出場同步脈沖。取出場同步脈沖。 復復 習習p 同步槽脈沖同步槽脈沖 為了在場同步信號期間不丟失行同步信息，為了在場同步信號期間不丟失行同步信息，對場同對場同步脈沖進行開槽步脈沖進行開槽。開槽方法開槽方法：在奇偶兩個場同步信號上都開：在奇偶兩個場同步信號上都開5個槽

7、脈沖，個槽脈沖，寬度均為寬度均為4.7s。2.4 2.4 全電視信號全電視信號隔行掃描要求隔行掃描要求：兩場的場掃描時間必須相等，才能保證偶：兩場的場掃描時間必須相等，才能保證偶數(shù)場的掃描行準確的嵌在奇數(shù)場各掃描行之間。數(shù)場的掃描行準確的嵌在奇數(shù)場各掃描行之間。 若兩場掃描時間不等，就不能保證準確的隔行掃描，嚴若兩場掃描時間不等，就不能保證準確的隔行掃描，嚴重時將會產生并行現(xiàn)象，使垂直清晰度下降。重時將會產生并行現(xiàn)象，使垂直清晰度下降。 如何解決這個問題？如何解決這個問題？ 解決辦法是加入解決辦法是加入前均衡脈沖前均衡脈沖。 在奇偶場的場同步信號前的在奇偶場的場同步信號前的2.5行期間內，設置

8、行期間內，設置5個周個周期為期為TH/2(32s)的窄脈沖，已使兩個場同步脈沖前的的窄脈沖，已使兩個場同步脈沖前的2.5行行期間期間(160s)內的波形相同。使奇偶場同步前沿到達時，積內的波形相同。使奇偶場同步前沿到達時，積分電容上充得的電壓基本相等。另外，為使場同步前分電容上充得的電壓基本相等。另外，為使場同步前2.5行內的平均電平保持不變，將五個脈寬定為行內的平均電平保持不變，將五個脈寬定為2.35s，這五，這五個脈沖就稱為個脈沖就稱為前均衡脈沖前均衡脈沖。 2.4 2.4 全電視信號全電視信號 為有效保證奇數(shù)場和偶數(shù)場掃描線均勻嵌套為有效保證奇數(shù)場和偶數(shù)場掃描線均勻嵌套, 在場在場同步脈

9、沖后沿外同步脈沖后沿外160s的時間內，也加了五個寬度為的時間內，也加了五個寬度為2.35s、 幅度相對電平為幅度相對電平為100%、周期為、周期為32s的窄脈沖，的窄脈沖，這種脈沖稱為這種脈沖稱為后均衡脈沖后均衡脈沖。 后均衡脈沖的作用后均衡脈沖的作用是進一步克服奇數(shù)場和偶數(shù)場是進一步克服奇數(shù)場和偶數(shù)場掃描線嵌套時的并行現(xiàn)象。有的后均衡脈沖也起行同掃描線嵌套時的并行現(xiàn)象。有的后均衡脈沖也起行同步作用。步作用。 2.4 2.4 全電視信號全電視信號圖2.20 實際復合同步脈沖及積分輸出波形圖(a)和(b)為隔行掃描加均衡脈沖及槽脈沖后的同步信號波形(c) 奇偶兩場的場同步信號的積分輸出波形奇偶

10、兩場的場同步信號的積分輸出波形基本一致，進而保證了隔行掃描的準確實現(xiàn)2.4 2.4 全電視信號全電視信號圖2.21 黑白全電視信號全電視信號全電視信號由圖像信號由圖像信號及六種輔助及六種輔助信號組成。信號組成。輔助信號包輔助信號包括場同步、括場同步、行同步、場行同步、場消隱、行消消隱、行消隱、前后均隱、前后均衡脈沖及槽衡脈沖及槽脈沖。脈沖。2.4 2.4 全電視信號全電視信號全電視信號有三個特點全電視信號有三個特點：p 脈沖性脈沖性： 全電視信號由圖像信號、同步信號、消隱信號等多種全電視信號由圖像信號、同步信號、消隱信號等多種信號組成。雖然圖像信號是隨機的，既可以是連續(xù)漸變的，信號組成。雖然圖

11、像信號是隨機的，既可以是連續(xù)漸變的，也可是脈沖跳變的，但輔助信號均為脈沖性質，這使全電也可是脈沖跳變的，但輔助信號均為脈沖性質，這使全電視信號成為非正弦的脈沖信號。視信號成為非正弦的脈沖信號。 圖像信號的頻帶寬度圖像信號的頻帶寬度6MHz，就是全電視信號的，就是全電視信號的頻帶寬度，因為各種周期的輔助信號的最高頻率不超頻帶寬度，因為各種周期的輔助信號的最高頻率不超過圖像信號的最高頻率。過圖像信號的最高頻率。2.4 2.4 全電視信號全電視信號全電視信號有三個特點全電視信號有三個特點：p 周期性周期性： 由于采用了周期性掃描方式，全電視信號是以行頻或由于采用了周期性掃描方式，全電視信號是以行頻或

12、場頻周期性重復的脈沖信號。因此，無論對靜止還是活動場頻周期性重復的脈沖信號。因此，無論對靜止還是活動圖像，全電視信號的主譜線仍為線狀離散譜特性，各主頻圖像，全電視信號的主譜線仍為線狀離散譜特性，各主頻譜處在行頻及其各次諧波頻率上。譜處在行頻及其各次諧波頻率上。 對靜止圖像而言，其主頻譜兩側將出現(xiàn)以幀頻為間隔對靜止圖像而言，其主頻譜兩側將出現(xiàn)以幀頻為間隔的副頻譜線，構成譜線簇；對活動圖像而言，主譜線兩邊的副頻譜線，構成譜線簇；對活動圖像而言，主譜線兩邊將出現(xiàn)連續(xù)譜帶。它們的主要能量均集中在將出現(xiàn)連續(xù)譜帶。它們的主要能量均集中在nfH附近，并附近，并非均勻布滿，使每個譜線簇之間存在一些空隙。非均勻

13、布滿，使每個譜線簇之間存在一些空隙。2.4 2.4 全電視信號全電視信號全電視信號有三個特點全電視信號有三個特點：p 單極性單極性： 與圖像信號的單極性相同，全電視信號也有正極性與與圖像信號的單極性相同，全電視信號也有正極性與負極性之分，圖負極性之分，圖2-21所示的即為負極性黑白全電視信號波所示的即為負極性黑白全電視信號波形圖。形圖。2.4 2.4 全電視信號全電視信號全電視信號中各輔助脈沖參數(shù)如下全電視信號中各輔助脈沖參數(shù)如下：行消隱脈寬：行消隱脈寬：12 s 行同步脈寬：行同步脈寬：4.7s 場消隱脈寬：場消隱脈寬：1612s 場同步脈寬：場同步脈寬：160 s 槽脈沖寬：槽脈沖寬：12

14、 s 均衡脈沖寬：均衡脈沖寬：2.35 s 2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送電視信號是以哪些方式讓我們感受到的呢？電視信號是以哪些方式讓我們感受到的呢？ 圖像信號的頻率圖像信號的頻率可以在可以在06MHz內內變化，直接變化，直接發(fā)送是發(fā)送是不可能不可能的，必須的，必須用特殊的工具用特殊的工具載波攜帶出去載波攜帶出去。即需將。即需將全電視信號和伴音信號分別調制到比視頻信號及音頻信號全電視信號和伴音信號分別調制到比視頻信號及音頻信號高得多的各自的載波上去。高得多的各自的載波上去。 圖像信號采用圖像信號采用調幅調幅方式；方式； 伴音信號采用伴音

15、信號采用調頻調頻方式。方式。 在看電視時，我們既可以看到圖像又可以聽到聲在看電視時，我們既可以看到圖像又可以聽到聲音。也就是說，電視信號是由音。也就是說，電視信號是由視頻信號（全電視信號）視頻信號（全電視信號）和和音頻信號（伴音信號）音頻信號（伴音信號）組成的。組成的。電視信號是如何發(fā)送出去的呢？電視信號是如何發(fā)送出去的呢？2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送視頻信號發(fā)送前的補償處理視頻信號發(fā)送前的補償處理 從攝像機送出的圖像信號通常要在電視臺中心機從攝像機送出的圖像信號通常要在電視臺中心機房的調像臺和導演控制臺進行如下的補償處理：房的調像臺和導演控制臺進行如下的補償處理：（1）電纜校

16、正電纜校正。由于攝像機離中心機房往往比較遠，電纜較長，。由于攝像機離中心機房往往比較遠，電纜較長，它的分布電容和電感會使信號的高頻分量跌落，影響圖像清晰它的分布電容和電感會使信號的高頻分量跌落，影響圖像清晰度。度。為此為此，設置一電纜校正放大器，通過調節(jié)電路的幅頻特性，設置一電纜校正放大器，通過調節(jié)電路的幅頻特性，使信號的高頻分量得到補償。使信號的高頻分量得到補償。（2）黑斑校正黑斑校正。由于多種原因，比如攝像機鏡頭的各區(qū)域亮度。由于多種原因，比如攝像機鏡頭的各區(qū)域亮度不均勻性、投射在光電靶面的背景光的不均勻性及掃描電子束不均勻性、投射在光電靶面的背景光的不均勻性及掃描電子束在靶面邊緣不能垂直

17、上靶等原因，會使重現(xiàn)畫面上出現(xiàn)黑斑效在靶面邊緣不能垂直上靶等原因，會使重現(xiàn)畫面上出現(xiàn)黑斑效應（在彩色電視中則表現(xiàn)為色斑效應）。應（在彩色電視中則表現(xiàn)為色斑效應）。為此為此，設置專門的黑，設置專門的黑斑校正電路加以抵消或抑止。斑校正電路加以抵消或抑止。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送（3）輪廓校正（孔闌校正）輪廓校正（孔闌校正）。由于孔闌效應而使圖像信號出現(xiàn)。由于孔闌效應而使圖像信號出現(xiàn)過渡期，使輸出波形輪廓不分明，影響圖像清晰度。過渡期，使輸出波形輪廓不分明，影響圖像清晰度。為此為此，采，采用專用輪廓校正電路（接收機中則稱勾邊電路）使信號突變部用專用輪廓校正電路（接收機中則稱勾邊電

18、路）使信號突變部分的輪廓得到補償。分的輪廓得到補償。（4）灰度校正（灰度校正（校正）校正）。用來克服由于顯像管調制特性非線。用來克服由于顯像管調制特性非線性引起的收、發(fā)間圖像的亮度失真。性引起的收、發(fā)間圖像的亮度失真。為此為此，在調像臺設置附加，在調像臺設置附加電路加以校正。電路加以校正。（5）直流分量恢復直流分量恢復。由于視頻通道部分往往采用交流放大器，。由于視頻通道部分往往采用交流放大器，它使圖像信號中緩慢變化的低頻分量丟失，因而丟失圖像的背它使圖像信號中緩慢變化的低頻分量丟失，因而丟失圖像的背景亮度。景亮度。為恢復這一分量為恢復這一分量，常采用箝位電路以恢復原圖像的背，常采用箝位電路以恢

19、復原圖像的背景亮度。景亮度。（6）彩色校正彩色校正。在彩色電視中還要進行彩色校正，以使攝像機。在彩色電視中還要進行彩色校正，以使攝像機的光譜響應特性與顯像管的三基色混合曲線相一致，才不致引的光譜響應特性與顯像管的三基色混合曲線相一致，才不致引起彩色失真。起彩色失真。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 來自攝像機的視頻圖像信號經過上述各種補償、來自攝像機的視頻圖像信號經過上述各種補償、校正后，在中心機房形成黑白（或彩色）全電視信號。校正后，在中心機房形成黑白（或彩色）全電視信號。 該全電視信號被輸送到導演控制臺進行信號的剪該全電視信號被輸送到導演控制臺進行信號的剪接選擇，實現(xiàn)各種特寫鏡

20、頭的重疊和完成各種特技功接選擇，實現(xiàn)各種特寫鏡頭的重疊和完成各種特技功能，以增強藝術效果。能，以增強藝術效果。 經選擇后的經選擇后的全電視信號全電視信號和相應的和相應的伴音信號伴音信號分別送分別送到到圖像發(fā)射機（調幅圖像載頻）圖像發(fā)射機（調幅圖像載頻）和和伴音發(fā)射機（調頻伴音發(fā)射機（調頻伴音載頻）伴音載頻）。 2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送圖像信號的調制圖像信號的調制 采用調幅方式，這種調制方式是作為載波的高頻采用調幅方式，這種調制方式是作為載波的高頻正弦信號的振幅隨所要傳送的信號瞬時值變化的過程。正弦信號的振幅隨所要傳送的信號瞬時值變化的過程。圖2.22 調幅波的波形2.5 2

21、.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送設低頻調制信號為：設低頻調制信號為：111sinmuUt載波信號為：載波信號為：sinPPmPuUt則調幅波信號為：則調幅波信號為：1111sinsin 1sinsinmPmPPmPmPaUuUttUmUtt1maPmUmU式中，式中，為調幅度，其值介于為調幅度，其值介于0 1之間。之間。(2-1)2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送將將(2-1)式進行三角函數(shù)分解，則有：式進行三角函數(shù)分解，則有：11111sinsin sinsinsin1 sin2cos221 cos22PmaPPmPaPmPPPmaaPmPPPmuUmttUtm UttUtm U

22、tm Utfffff(2-2)由上式可看出，調幅信號除了原載頻由上式可看出，調幅信號除了原載頻fP之外，還包括之外，還包括兩個新的頻率兩個新的頻率(fP + f1)和和(fP - f1) ，這兩個頻率稱為，這兩個頻率稱為調幅調幅波的兩個邊頻波的兩個邊頻。圖2.23 調幅波的波形和頻譜2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送單一頻率調制載頻幅度邊頻幅度2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 用全電視信號對載波進行調幅，得到的高頻信號用全電視信號對載波進行調幅，得到的高頻信號稱為稱為已調高頻電視信號已調高頻電視信號，其波形如圖，其波形如圖2-14所示。所示。圖2.24 視頻調幅波及頻譜已

23、調高頻電視信號的包絡線形狀和全電視信號波形相同負極性調幅正極性調幅未調制前，全電視信號的頻率帶寬為06MHz全電視信號經過調幅后，在載頻fP兩邊出現(xiàn)兩個對稱的邊帶，其頻譜由圖像的內容而定。因而總帶寬為12MHz。全電視信號調幅波頻譜2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送由上面分析可知，圖像信號經調幅后，由上面分析可知，圖像信號經調幅后，信號頻帶過寬信號頻帶過寬。產生的問題產生的問題： 允許的波段內容納的頻道數(shù)減少一半；允許的波段內容納的頻道數(shù)減少一半； 對信道系統(tǒng)的某些性能提出更高的要求，增加設備對信道系統(tǒng)的某些性能提出更高的要求，增加設備的復雜性。的復雜性。 調幅高頻信號由兩個對稱的上

24、、下邊帶組成，且調幅高頻信號由兩個對稱的上、下邊帶組成，且上、下兩個邊帶結構相同，都是傳送同一種信息。上、下兩個邊帶結構相同，都是傳送同一種信息。解決方法解決方法：在發(fā)射的時候設法抑制其中一個邊帶，即：在發(fā)射的時候設法抑制其中一個邊帶，即只發(fā)送一個邊帶。這樣仍可完成傳送信息的任務，且只發(fā)送一個邊帶。這樣仍可完成傳送信息的任務，且頻帶減半。頻帶減半。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 要實現(xiàn)單邊帶傳輸，就需設法抑制掉其中一個邊要實現(xiàn)單邊帶傳輸，就需設法抑制掉其中一個邊帶。但在帶。但在圖像信號圖像信號中含有很低的頻率成分，使中含有很低的頻率成分，使上、下上、下邊帶靠的很近邊帶靠的很近，不

25、可能有這樣一個理想濾波電路，所，不可能有這樣一個理想濾波電路，所以要完全濾去某一個邊帶很不容易。以要完全濾去某一個邊帶很不容易。解決方法解決方法：采用：采用殘留邊帶方式殘留邊帶方式傳輸。傳輸。圖2.25 殘留邊帶調制頻譜圖實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法：1、先產生雙邊、先產生雙邊帶的調幅信號；帶的調幅信號；2、通過帶通濾、通過帶通濾波器保留高頻載波器保留高頻載波波fP和全部上邊和全部上邊帶，濾去下邊帶帶，濾去下邊帶的大部分。的大部分。殘留殘留(fP -1.25)以上的頻率分以上的頻率分量，其中量，其中(fP -0.75)全部殘留全部殘留、(fP -1.25)至至(fP -0.75)頻率分量頻率分量過度殘留過

26、度殘留2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送殘留邊帶方式的主要優(yōu)點殘留邊帶方式的主要優(yōu)點： 壓縮了圖像信號調幅波頻帶；壓縮了圖像信號調幅波頻帶； 濾波性能比單邊帶易于實現(xiàn)；濾波性能比單邊帶易于實現(xiàn)； 可以采用簡單的峰值包絡檢波器實現(xiàn)解調?？梢圆捎煤唵蔚姆逯蛋j檢波器實現(xiàn)解調。 然而，殘留邊帶調制是一種然而，殘留邊帶調制是一種不均衡調制不均衡調制。對于圖像信號中低于對于圖像信號中低于0.75MHz的頻率成分，即的頻率成分，即(fP 0.75)頻率分量，具有雙邊帶特性。頻率分量，具有雙邊帶特性。 因而經峰值包絡檢波器解調后，輸出信號中這些因而經峰值包絡檢波器解調后，輸出信號中這些頻率分量的振

27、幅較大；而對于圖像信號中的其它頻率頻率分量的振幅較大；而對于圖像信號中的其它頻率分量的振幅只是上述的一半。分量的振幅只是上述的一半。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 由圖知，圖像信號中由圖知，圖像信號中0.75MHz1.25MHz的頻率的頻率分量處于過渡狀態(tài)。分量處于過渡狀態(tài)。 低頻分量振幅大，雖低頻分量振幅大，雖可使圖像的對比度提高；可使圖像的對比度提高；但高頻分量的相對削弱會但高頻分量的相對削弱會使圖像的清晰度下降。使圖像的清晰度下降。 因此，要恢復原來信號頻譜，因此，要恢復原來信號頻譜，要求電視機的中頻要求電視機的中頻放大器具有特殊的幅頻特性放大器具有特殊的幅頻特性。2.5

28、2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送負極性調制有三個主要優(yōu)點：負極性調制有三個主要優(yōu)點：（1）負極性調幅波的同步脈沖頂對應于圖像發(fā)射極的）負極性調幅波的同步脈沖頂對應于圖像發(fā)射極的輸出功率最大值，在一般情況下，一幅圖像中亮的部輸出功率最大值，在一般情況下，一幅圖像中亮的部分總比暗的部分面積大。分總比暗的部分面積大。 因此，因此，采用負極性調制時，調幅信號的平均功率要采用負極性調制時，調幅信號的平均功率要比峰值功率小很多比峰值功率小很多，工作效率高；，工作效率高；我國電視技術中采用的是我國電視技術中采用的是負極性調幅負極性調幅。為什么選用負極性調幅呢？為什么選用負極性調幅呢？2.5 2.5 電視

29、信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送（2）在傳輸過程中，當有脈沖干擾疊加在調幅信號上）在傳輸過程中，當有脈沖干擾疊加在調幅信號上時，對正極性調制來說，干擾脈沖為高電平，而白電時，對正極性調制來說，干擾脈沖為高電平，而白電平也為高電平，這樣經解調后在屏幕上呈現(xiàn)為亮點，平也為高電平，這樣經解調后在屏幕上呈現(xiàn)為亮點，較易被人眼察覺。較易被人眼察覺。 而負極性調制，干擾脈沖雖然也為高電平，但白而負極性調制，干擾脈沖雖然也為高電平，但白電平為低電平，所以經解調后在熒屏上呈現(xiàn)為暗點。電平為低電平，所以經解調后在熒屏上呈現(xiàn)為暗點。人眼對暗點是不敏感人眼對暗點是不敏感的，并且也易于通過自動干擾抑的，并且也易于通過自動干擾

30、抑制電路減小其影響。制電路減小其影響。（3）負極性調制）負極性調制便于便于將同步脈沖頂用作基準電平進行將同步脈沖頂用作基準電平進行信號的信號的自動增益控制自動增益控制。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送伴音信號的調制伴音信號的調制 電視廣播中電視廣播中伴音的頻率范圍伴音的頻率范圍為為50Hz到到15kHz。伴。伴音信號采用音信號采用調頻調頻方式傳送。被伴音信號調頻后的載波方式傳送。被伴音信號調頻后的載波稱為稱為已調高頻伴音信號已調高頻伴音信號。調頻調頻，就是用需要傳送的伴音信號去調制載波的頻率，就是用需要傳送的伴音信號去調制載波的頻率，使載波頻率隨伴音信號的瞬時值而變化。使載波頻率隨

31、伴音信號的瞬時值而變化。設調制信號為單一頻率的低頻調制信號：設調制信號為單一頻率的低頻調制信號：222sinmuUt伴音的載波信號為：伴音的載波信號為：sinSSmSuUt(2-3)則調頻波信號為：則調頻波信號為：2222cossin cossinSmSfmfSmSuUttk UUttmfm式中，式中，為調頻波的調頻指數(shù)。為調頻波的調頻指數(shù)。 kf為比例常數(shù)，表示單位調制信號所引起的頻率偏為比例常數(shù)，表示單位調制信號所引起的頻率偏移（移（rad/sV）。）。所以，調頻波的最大頻率偏移為：所以，調頻波的最大頻率偏移為：2mfmk U 可見，調頻波的頻率變化可見，調頻波的頻率變化m與調制信號頻率無

32、關，與調制信號頻率無關，而最大相移（調頻指數(shù)）與調制信號頻率成反比。而最大相移（調頻指數(shù)）與調制信號頻率成反比。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送圖2.26 調頻波2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送當調制信號當調制信號瞬時值大瞬時值大時，時，載波載波瞬時頻率變高瞬時頻率變高；當調制信號當調制信號瞬時值小瞬時值小時，時，載波載波瞬時頻率變低瞬時頻率變低。如如(c)所示，調頻波的頻譜所示，調頻波的頻譜中含有新的頻率成分，其中含有新的頻率成分，其有效邊頻對數(shù)與邊頻幅度有效邊頻對數(shù)與邊頻幅度變化規(guī)律都取決于調頻指變化規(guī)律都取決于調頻指數(shù)數(shù)mf。當當mf較大時，調頻波中包較大時，調頻

33、波中包含的頻譜比調幅波復雜得含的頻譜比調幅波復雜得多。理論上有無窮多對邊多。理論上有無窮多對邊頻，而且邊頻的振幅可能頻，而且邊頻的振幅可能高于載波振幅。高于載波振幅。 單頻調制調頻波的頻譜寬度怎么計算？單頻調制調頻波的頻譜寬度怎么計算？2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 若將振幅小于載頻振幅若將振幅小于載頻振幅10%的邊頻忽略，則調頻的邊頻忽略，則調頻波所含頻譜寬度可近似表示為：波所含頻譜寬度可近似表示為：22()mfBf/ 2 ,mmf 為最大頻偏調制信號頻率 已知音頻信號最高頻率為已知音頻信號最高頻率為15kHz，我國，我國規(guī)定已調規(guī)定已調頻波最大頻偏為頻波最大頻偏為50kHz，

34、則按，則按(2-4)式，已調伴音信號式，已調伴音信號帶寬為：帶寬為：(2-4)max2() 2(50 15)130kHzmBff2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送圖2.27 已調高頻伴音信號的頻譜圖中，圖中，fs為伴音載頻，為伴音載頻， fs兩邊各留有兩邊各留有0.25MHz的帶寬容納邊頻。的帶寬容納邊頻。調頻波的優(yōu)點：調頻波的優(yōu)點： 調頻波所攜帶的邊頻很豐富，因此伴音的音質、音域都比調頻波所攜帶的邊頻很豐富，因此伴音的音質、音域都比調幅波好。調幅波好。 抗干擾性好，因為干擾一般首先引起調頻波的幅度產生變抗干擾性好，因為干擾一般首先引起調頻波的幅度產生變化。對這種寄生調頻，可用限幅器

35、加以消除?；@種寄生調頻，可用限幅器加以消除。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送已調高頻伴音信號存在的問題：已調高頻伴音信號存在的問題： 由于音頻信號的頻率范圍為由于音頻信號的頻率范圍為50Hz15kHz，頻率變化，頻率變化1000倍，因此當頻偏一定時，音頻低端與高端的調頻指數(shù)變化倍，因此當頻偏一定時，音頻低端與高端的調頻指數(shù)變化非常大。高頻端時，調頻指數(shù)非常大。高頻端時，調頻指數(shù)mf將減小。這會使抗干擾性將減小。這會使抗干擾性能變差。能變差。 頻偏與調制信號的振幅成正比，通常語音中高音頻分量的頻偏與調制信號的振幅成正比，通常語音中高音頻分量的振幅比低音頻分量小，更會使抗干擾性能

36、變差。振幅比低音頻分量小，更會使抗干擾性能變差。解決方法解決方法：在：在發(fā)送端采用預加重措施發(fā)送端采用預加重措施，壓低低音頻，壓低低音頻分量的振幅（相當于提高了高音頻分量的相對幅度），分量的振幅（相當于提高了高音頻分量的相對幅度），以均衡、提高抗干擾性能。以均衡、提高抗干擾性能。 在在接收端接收端則需將解調后得到的音頻信號中的高頻則需將解調后得到的音頻信號中的高頻分量加以衰減，即分量加以衰減，即采取去加重措施采取去加重措施，以恢復原伴音中，以恢復原伴音中高、低頻分量振幅的比例。高、低頻分量振幅的比例。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送圖2.28 殘留邊帶制全射頻電視信號頻譜在高頻通道

37、中傳輸?shù)脑诟哳l通道中傳輸?shù)娜漕l電視信號全射頻電視信號：已調高頻圖像信號：已調高頻圖像信號和已調高頻伴音信號。和已調高頻伴音信號。兩者在兩者在頻譜上相互錯開頻譜上相互錯開以免干擾。我國電視標準規(guī)定伴音以免干擾。我國電視標準規(guī)定伴音載頻載頻fS比圖像載頻比圖像載頻fP高高6.5MHz，各，各頻道間隔頻道間隔8MHz。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 圖像信號圖像信號和和伴音信號伴音信號分別對圖像和伴音載頻進行分別對圖像和伴音載頻進行調幅調幅和和調頻調頻調制后，形成殘留邊帶制全射頻電視信號，再由發(fā)調制后，形成殘留邊帶制全射頻電視信號，再由發(fā)射天線以無線電電磁波的形式向空間發(fā)射出去。射天

38、線以無線電電磁波的形式向空間發(fā)射出去。 而電視機的天線將空間中傳播的無線電電磁波接收下而電視機的天線將空間中傳播的無線電電磁波接收下來，再經過一系列的處理后還原出圖像信號和伴音信號。來，再經過一系列的處理后還原出圖像信號和伴音信號。表2.1 無線電電磁波波段的分段2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送表2.1 無線電電磁波波段的分段（續(xù)表）2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 無線電電磁波的傳播方式無線電電磁波的傳播方式圖2.29 無線電電磁波的傳播方式 中波和長波中波和長波主要以主要以地面波地面波方式傳播；方式傳播； 短波短波的波長較短，沿地面?zhèn)鞑r損耗大，則利用大氣電離的波長

39、較短，沿地面?zhèn)鞑r損耗大，則利用大氣電離層的反射作用傳播，即層的反射作用傳播，即主要靠天波主要靠天波傳播；傳播； 超短波超短波對大氣電離層穿透力強，且繞射能力差，由于波長對大氣電離層穿透力強，且繞射能力差，由于波長過短，更容易被地面、山丘、建筑物等吸收，所以只能以過短，更容易被地面、山丘、建筑物等吸收，所以只能以空間波空間波方式傳播。方式傳播。2.5 2.5 電視信號的發(fā)送電視信號的發(fā)送 無線電廣播大多是用無線電廣播大多是用中波中波和和短波短波這兩個波段進行這兩個波段進行調幅廣播的，其載頻信號約在調幅廣播的，其載頻信號約在500kHz27MHz之內。之內。 超短波的傳播距離超短波的傳播距離與天線高度有直線關系，通常與天線高度有直線關系，通常只有幾十只有幾十km至至100km的范圍，即的范圍，即在發(fā)射天線的視線范在發(fā)射天線的視線范圍之內圍之內。2.5 2.5 電視信號的發(fā)