模块二: 全电视信号及其发送

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模块二: 全电视信号及其发送
一、黑白电视信号 图像传送原理
二、 图像信号
三、辅助信号
四、同步传送图像原理
六、全射频电视信号频谱
七、电视发送系统的组成
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一、全电视信号
黑白全电视信号有7个:图像信号、复合行
同步与场同步信号、复合行消隐与场消隐
信号、槽脉冲信号、均横脉冲信号。
同步信号顶的幅值电平:100%
黑色电平和消隐电平幅度:75%
白色电平幅度:10~12.5%
图像信号电平介于白色与黑色电平之间
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特点:
(1)脉冲性
图像信号是随机的,既可以是连续变化,也可脉冲
跳变,但辅助信号均为脉冲信号,这使全电视信号成为非正弦的脉冲信号。
(2)周期性
由于采用了周期性的扫描方法,全电视信号成为行频或
场频重复的周期性脉冲信号。
(3)单极性
性的信号。
图像信号的单极性决定了全电视信号也是正极性或负极
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二、图像信号及其特征
1、 相关性 对于一般活动图像,相邻两行或相邻两帧信号间
具有较强的相关性,信号差别极小,可近似认为是周期信号。
2、 单极性 图像信号具有直流成分,其数值确定了图象
的背景亮度,是单极性信号。
图像信号
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三、辅助信号
(一)复合消隐信号
1、在图像的分解或恢复的扫描逆程中,若不采
取措施,将出现行、场回扫线,这将对正程所传
送的图像起干扰作用。
2、消除回扫线的方法是在行、场扫描的逆程期
间,在摄像管与显像管中分别加入能使扫描电子
束截止的消隐脉冲,即复合消隐脉冲或复合消隐
信号。
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主要参数:
行、场消隐脉冲的宽度应分别等于行、场扫描的逆程时
间。即行消隐脉冲宽度为12μs,场消隐脉冲宽度为
1612μs (其中,包含着一个行的逆程12μs)。
行、场消隐信号的电平等于图像信号的黑色电平;
行、场消隐信号 的周期应分别与行、场扫描逆程周期相同。
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(二)复合同步信号
同步的重要性
电视系统中收、发扫描必须严格同步,即收、发扫描对应的行、场起
始和终止位置必须严格一致,否则就会出现画面失真或不稳定现象。
接收不同步造成的图像异常
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(三)实现同步的方法:
首先在摄像端产生出一个行、场同步脉冲,用这个行场同步脉冲去同时、
分别控制摄显像两端的行场锯齿波电流产生电路。对摄像端的控制可以直
接进行,而对显像端的控制则只能间接进行,即将摄像端产生的行场同步
脉冲安插到电视信号中,随着电视信号一起传送到显像端。而显像端从电
视信号中取出行场同步脉冲(称为同步分离),控制显像端的行场锯齿波
产生电路。
电视系统同步原理图
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(四)简单复合同步信号
1、为了收、发同步的需要,电视发送端每当扫描完一行时
加入一个行同步脉冲;每当扫描完一场时加入一个场同步
脉冲,它们分别在行与场逆程期间传送,其宽度分别小于
行、场逆程时间。
2、我国电视标准规定,行同步脉冲宽度为4.7μs,约占脉
冲前沿滞后行消隐信号前沿约 1.5μs;场同步脉冲宽行周期
(H=64 μs )的7.3%;度为160μs(2.5个行周期),脉冲
前沿滞后场消隐信号前沿160μs。
3、在接收端必须先将这些行、场同步脉冲分离出来,用以分
别控制接收机中的行、场扫描锯齿波电流的周期和相位。 即
只有当行、场同步脉冲到来时才开始行与场的回扫
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行同步信号
场同步信号
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存在问题:
第一,由于场同步脉冲较宽,因而在场同步期间会使行同步
信息丢失。这样,在场逆程期间行就可能失步,可能会造成
每场开始时的前几行不能立刻同步,而使屏幕显示图像的最
上面几行出现不稳定现象。
第二,由于采用隔行扫描,每场的扫描行数都是312.5行。
奇数场在最后扫描行的一半处开始场回扫,而偶数场则在最
末一行扫描结束位置开始回扫,这样形成两场中最后一个行
同步脉冲与场同步脉冲的间隔不一样。
解决办法:
在场同步脉冲上加开几个槽,称为槽脉冲,并使槽脉冲的
后沿(即上升沿)恰好对应于应该出现原行同步脉冲的前沿
位置。槽脉冲的宽度与行同步脉冲相同,也是4.7μs。
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(五) 均衡、开槽脉冲及复合同步信号
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特点:
(1)电视系统一般采用隔行扫描,相邻两场扫描的起点和
终点位置都不相同。
(2)对于奇数场来说,它是在半行处结束,场消隐信号和
场同步信号应在行扫描到半行时加入。
(3)对于偶数场扫描来说,它是在一个整行后结束,场消
隐与场同步信号应在一个整行结束后加入。
结论:
由于奇数场和偶数场同步脉冲前沿出现时,行同步脉冲相互
错开半行,造成积分电容器上的起始电压不同,这就必然导
致两场同步时间的差异。
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解决方法:
1、在场同步脉冲前后(场消隐期间)以及中间,每隔半行都
增加一个行同步脉冲,这样就可以使相邻两场的场同步脉冲
前沿到达积分电路时,积分电容器上所充的电压基本相等。
2、 为了使增加脉冲后的平均电平不增加,把这部分脉冲宽
度减小为原来的一半(即2.35μs)。
3、场同步脉冲上的槽也每半行 一个,槽宽仍为4.7μs,场同
步期间要开5个槽。每个场同步脉冲前、后各有5个 2.35μs 宽
的脉冲,常称其为前、后均衡脉冲。
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有均衡脉冲积分器输出
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四、电视信号的发送
(一)图像信号的调制
在世界各国的彩色电视地面广播体制中,视频图像信号对
射频载波都采用调幅方式。
1、调制方式的选择——残留边带调幅的调制方式
双边带调幅
单边带调幅
残留边带调幅
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2. 调制极性
视频图像信号是一个单极性信号,但它对图像载波
调幅时可以有两种不同情况:
一种是正极性视频信号作为调制信号;
一种是用负极性的视频信号作为调制信号。
我国及世界上很多国家都是采用负极性调制。
优点:
(1)抗干扰。
(2)易实现自动增益控制。
(3)节省能量。
负极性调制
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3、 残留边带调幅带来的问题
会导致接收机解调时双边频部分对应的电视信号的频
率范围的幅度比单边带频部分所对应的电视信号的频
率范围的幅度大一倍,从而导致频率失真。
解决办法:
通过中频滤波器的频率特性对中频电视信号的双边频
部分的能量和衰减一半,这样,解调出来的电视信号
就不会产生频率失真了。
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(二) 伴音信号的调频
伴音信号调制方式选择调频的方式,提高信号
传输质量。
1. 调频的优点:
音质好;
抗干扰强。
缺点:
占频带宽
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2. 射频信号的参数数:
音频信号的最高频率Fmax:15kHz
伴音载频fs:fp±6.5MHz (fp-图像载频)
最大频偏Δ fmax:50kHz
射频伴音信号带宽B:
B=2( Δ fmax+ Fmax )=130kHz
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3、射频电视信号频谱图
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五、全射频电视信号的频谱
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六、电视发送系统的组成
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作业:
P19 1、7、8、9