Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шендерович А.М. Передача сигналов цветного телевидения по линиям связи

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.41 Mб
Скачать

где Тмин минимальная

длительность звуконесущего

импульса

в

процессе модуляции .

 

f

=

1

и 'согласно

(4.30)

Тогда х = —

 

 

 

2 fв т М Н Л

 

 

 

 

 

 

у ( * ) - " К 2 / в т и и н .

 

 

 

 

 

О ц е н и м порядок

величины у(х).

П о л а г а я

/ в = 6 М Г ц

и т М т г ~

—0,5 ім«с, имеем у(х)=Ѵ2

- 6-106 -0,5-10-6 = 2,45, или

7,в

д Б .

Та­

ким образом, включение

фильтра

перед демодулятором

повысило

отношение сигнал/шум ів звуковом

.канале на

7,8 д Б . .

 

 

 

СМЕШАННЫЙ СПЕКТР ШУМА

•Спектр мощности представляет собой сумму равномерного и параболических шумов (рис. 4.18а). Спектральная плотность мощ­ ности шума имеет в и д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N(])=N0

 

+ bf.

 

 

 

 

(4.32)

Мощность

ш у м а

іна входе и

выходе ф и л ь т р а

согласно .(4.32):

 

 

 

 

Ршп =

j

Ѵ о

+bf)df

 

= NoU

+

b-^-;

 

 

(4.33)

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^шф

=

]

(N0+bftdf

 

 

= xN0fB

+

x*b-^~.

 

(4.34)

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П е р в о е с л а г а е м о е

в

(4.33)

представляет мощность ш у м а

с р а в ­

номерны*!

спектром

іи

численно

 

р а в н о п л о щ а д и

прямоугольника

OACD

на

рис. 4Л<8в, второе

с л а г а е м о е

мощность шума

с п а р а ­

болическим

спектром,

 

'численно

р а в н а

п л о щ а д и

параболического

треугольника АБС

на рис . 4Л8в. Сумма

этих двух с л а г а е м ы х

пред ­

с т а в л я е т полную мощность

шумов видеосигнала .

О б о з н а ч и м :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•Рш p =

Л/о /в,

Рш ц — Ь —— .

 

 

 

Тогда

.(4.33)

и >(4.34)

м о ж н о

з а п и с а т ь

в следующем виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•^шв =

^шр

~Ь Aim!

 

 

 

(4.35)

 

 

 

 

 

 

 

Р(х)шф

=

хРШр

+ х°Ршл.

 

 

 

(4.36)

П о д с т а в л я я

1(4.36)

в

(4.26),

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

у (X) = X

Л/

S

D

 

РТ

 

п

=

 

X і/тв

 

^шв

 

 

( 4 3 7 )

П е р е й д е м от абсолютных значений мощности .к относительным

величинам. Д л я

этого

введем

относительную

мощность р,

р а в н у ю :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = Лир/Лив-

 

 

 

 

(4 -3 8 )

•Величина

р

.характеризует

отношение мощности ш у м а

с

равно­

мерным спектром

ІКО всей

мощности ш у м а

в

в и д е о к а н а л е

іи

м о ж е т

92

быть вычислена как отношение п л о щ а д и прямоугольника

OACD

к

площади параболической трапеции

OABD

(см. рис. 4Л8в).

С уче­

том (4.38)

в ы р а ж е н и е

і(4.37) можно

записать в виде

 

 

Максимум

помехоустойчивости звукового

к а н а л а определяется

малдаимумом функции

(4.39), который совпадает с м а к с и м у м а м

вы ­

р а ж е н и я под знаком

р а д и к а л а :

 

 

 

 

 

Уі (X) = у* (X) =

f — — .

(4.40)

 

 

(1 р)х- + р

 

 

Отыскание экстремальных значений функции (4.40) в о б щ е м виде путем приравнивания н у л ю ее первой производной приводит к не­

обходимости р е ш е н и я кубического уравнения .

В 'зависимости от

численных значений

коэффициентов

этого

уравнения в о з м о ж н о

шесть

р а з л и ч н ы х

в а р и а н т о в

распределения

экстремальных

точек

функции

(4.40). Д л я

р а с с м а т р и в а е м о г о

случая

выполняются

сле­

дующие

условия: О ^ х ' ^ 1 и 0 < . р < 1 . В этом

д и а п а з о н е

изменений

значений

х и р имеется только

один м а к с и м у м

функции

'(4.40)

при

значении х, равном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хо=Ѵт=7'

 

 

 

 

 

 

 

{ 4 - 4 1 )

которому

соответствует

согласно (4.24)

о п т и м а л ь н а я

полоса

про­

пускания

ф и л ь т р а :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

=

/ B ] / - n = 7 -

 

 

 

 

(4-42)

Из

в ы р а ж е н и я

(4.42)

видно,

что с

увеличением р

'Оптимальная

полоса

пропускания

ф и л ь т р а

демодулятора

увеличивается

іи при

р = 0,5

она становится

равной

полосе

 

пропускания

видеоканала .

При д а л ь н е й ш е м

увеличении

,р(1^.р^0,5)

 

о п т и м а л ь н а я

полоса

пропускания ф и л ь т р а становится б о л ь ш е полосы пропускания ви­

деоканала . Это у к а з ы в а е т на то, что д л я повышения

помехоустой­

чивости в этом

случае требуется

не с у ж а т ь полосу

пропускания

демодулятора',

а увеличивать

полосу

пропускания

видеоканала .

Таким образом,

точка с р = 0,5 является

граничной. П р и /?<0,5 по­

мехоустойчивость м о ж е т быть увеличена путем включения на входе демодулятора ф и л ь т р а низких частот. При р ^ 0 , 5 применять фильтр в демодуляторе становится нецелесообразным, т а к к а к сок­

р а щ е н и е

полосы в этом с л у ч а е ухудшает

помехоустойчивость.

 

П р и

пользовании ф-лой (4.42)

необходимо проверить

выпол ­

нение условия (4.31 ) , т. е. убедиться

в том, что о п т и м а л ь н а я

с точ­

ки зрения помехоустойчивости

полоса

пропускания ф и л ь т р а

не

меньше той полосы частот, 'которая

требуется д л я достижения

ус­

тановившегося значения р а з м а х а

импульсов после ф и л ь т р а , т

е.

 

/ ф опт ^ / ф и н н -

 

(4.43)

93

П ри невыполнении

условия

(4.43) полоса

.пропускания

ф и л ь т р а

д о л ж н а .выбираться

по ф -ле 1(4.31).

 

 

 

 

Выигрыш, получаемый от применения ф и л ь т р а с оптимальной

полосой пропускания, согласно

(4.39)

и

(4.41)

раве н

 

 

 

У(х)

=

2 / р ( 1

- Р )

 

(4.44)

 

 

 

 

 

 

Н а

рис. 4.20 п о к а з а н а зависимость

оптимальной полосы

пропус ­

кания

ф и л ь т р а демодулятора

(кривая

х) и в ы и г р ы ш а в помехоус ­

тойчивости, получаемого от применения

такого фильтра і(.кривая у),

в зависимости от изменения спектрального состава 'смешанного шу­ ма; переменная р, характеризующа я .спектральный состав, опреде ­

ляется соотношением

(4.38).

 

 

 

Оценим порядо к величины возможного увеличения

помехоустой ­

чивости.

 

 

 

 

 

'Как п о к а з ы в а ю т

измерения, иа

долю белого шума

приходится

примерно 10% полной мощности шумов видеоканала

спутниковой

линии, т. е. коэффициент р » 0 , 1 .

Тогда оптимальная

полоса

про ­

пускания ф и л ь т р а согласно

(4.42)

О п т = / в К 0 , 1 (1—0,1)="^-/в-

П о ­

скольку д л я телевизионного

к а н а л а / в = 6 М Г ц , то / ф 0 пт = 2 М Г ц и-

применение ф и л ь т р а с такой полосой пропускания ув-еличнт отно ­

шение сигнал/шум в звуковом канале по

сравнению

со

случаем,,

когда

 

такой

фильтр

отсутствует,

согласно

 

(4.44)

в

у(х)

- у -

2Ѵ0,\

(1

—0,1)

=ІІ,3 р а з а , или

на

2,2

д Б .

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные

в

этом

параграфе -

щ

 

 

 

 

 

 

соотношения

т а к ж е

могут

быть

ис­

 

 

 

 

 

 

пользованы

при

расчете

помехоус­

дВ - !,0

 

 

 

 

 

Ô - 0,8

 

 

 

 

 

тойчивости

к а н а л а

синхронизации

 

 

Sx

 

 

приемной

и

передающей

аппарату ­

 

 

 

 

 

 

6 -0ß

 

 

 

 

ры, при выборе

полосы

пропускания

 

 

 

 

 

-

O/t

 

 

 

 

селектора

синхроимпульсов

телеви­

 

 

 

 

зионного

сигнала. Такое

обобщени е

г -

0,2

 

 

 

 

правомочно,

т а к

как

в

обоих

слу­

 

 

 

 

чаях

, о б р а б о т к а

 

сигнала

произ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,2

0,3 Ofi

0,5P

водится пороговой схемой -— огра ­

 

 

ничителем,

и

задач а

сводится

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

4.20

 

 

получению

минимальной

шумовой

 

 

 

 

 

 

 

девиации фронтов выделяемых им ­

 

 

 

 

 

 

 

пульсов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. О С О Б Е Н Н О С Т И

П Р О Х О Ж Д Е Н И Я

С О В М Е Щ Е Н Н О Г О

 

 

С И Г Н А Л А Ч Е Р Е З Р А Д И О Т Р А К Т С Ч А С Т О Т Н О Й

 

 

 

 

 

 

 

М О Д У Л Я Ц И Е Й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

В

н а с т о я щ е е в р е м я

на

линиях связи с И С З повсеместно

исполь ­

зуется

частотная м о д у л я ц и я радиоиесущей, п о з в о л я ю щ а я

относи -

94

тельно простыми техническими средствами обеспечить требуемые показатели . Вследствие ограниченности энергетических в о з м о ж н о ­

стей 'бортового

р е т р а н с л я т о р а

рабочая

точка

х-аірактеристики

де ­

модулятора

4 M

несущей выбирается вблизи порога, причем вели­

чина запаса

ів надпороговой области не

п р е в ы ш а е т нескольких

де­

цибел. П о этой

ж е причине полосу пропускания

радиоканала стре­

м я т с я ограничить .минимумом,

еще допустимым

с точки зрения

ис­

к а ж е н и й телевизионного сигнала .

 

 

 

В итоге полоса пропускания радиоканала при передаче чернобелого телевидения выбирается немного больше удвоенного значе­ ния девиации несущей частоты. Спад амплитудно-частотной харак ­ теристики на к р а ю полосы пропускания может достигать несколь­ ких децибел.

Из сказанного

ясно,

что в

процессе

.модуляции, в

те моменты

времени, когда н е с у щ а я

с м е щ а е т с я

к

краю

полосы

пропускания,

для р а б о т ы

демодулятора 4 M

несущей создаются

наиболее

небла ­

гоприятные условия — уровень несущей

ів эти моменты снижается

из-за спада

амплитудно-частотной

характеристики

радиотракта и

р а б о ч а я точка о к а з ы в а е т с я вблизи

порога. Именно

т а к и е моменты

и создаются в о в р е м я передачи звуконесущих

импульсов, посколь­

ку они имеют м а к с и м а л ь н ы й

д л я телевизионного

сигнала

р а з м а х

от уровня черного до уровня

белого

и

и м

соответствует

макси ­

мальная девиация

несущей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Условия д л я приема

звуконесущих

импульсов могут е щ е

более

ухудшиться из - за возможного на практике сдвига частоты несущей например, при резких изменениях постоянной составляющей теле­ визионного сигнала, переходных процессов при коммутации про ­ грамм и других причин, поскольку в частотных модуліяторах спут­ никовых линий восстановление постоянной с о с т а в л я ю щ е й телеви­ зионного сигнала не производится . В итоге в моменты передачи звуконесущих импульсов создаются условия, п р и которых н е с у щ а я

м о ж е т дополнительно сместиться

по склону

амплитудно-частотной

характеристики р а д и о т р а к т а . Е е

уровень

соответственно

снижает ­

ся, и в демодуляторе 4 M

несущей в эти моменты возникают поро­

говые явления. П о этой

причине

звуковой

к а н а л о к а з ы в а е т с я

по ­

р а ж е н н ы м сильными ш у м а м и , в т о в р е м я

как качествотелевизион­

ного и з о б р а ж е н и я

остается

высоким . Д л я

устранения

возможности

появления таких

явлений

необходимо иметь соответствующий

за ­

п а с по полосе пропускания или его .можно

создать

искусственно,

снизив р а з м а х звуконесущих импульсов

в телевизионном

сигнале.

При

этом необходимо учитывать, что снижение р а з м а х а

звуконесу­

щих

импульсов, хотя и устраняет появление пороговых

эффектов,

однако

одновременно ведет

к

снижению

помехоустойчивости

зву­

кового

канала,

в силу

чего

у м е н ь ш а т ь

р а з м а х звуконесущих

им ­

пульсов

больше

чем на

2 ч - 3 д Б

н е ж е л а т е л ь н о .

 

 

Остановимся

е щ е на

одной

'особенности радиотрактов с

частот-

"ной модуляцией. Характерным

д л я них я в л я е т с я применение

оиоте-

мы частотных предыскажений . П р и этом

телевизионный сигнал

пе -

95

;ред .подачей

на вход

частотного

м о д у л я т о р а

пропускается

через

п р е д ы с к а ж а ю щ у ю

цепь,

которая

производит

подъем

его высоких

частот и ослабление низких. На

приемном конце линии

производит­

ся о б р а т н а я

операция,

в

ходе

которой восстанавливаются

исход­

н ы е соотношения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

3 4 5 Б МГц

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.21

 

 

 

Система

частотных

предыскажений

повсеместно применяется в

р а д и о т р а к т а х

с 4 M

как на

радиорелейных линиях п р я м о й

видимо ­

сти, т а к и

на

спутниковых

линиях .

Форма

.амплитудно-частотной

характеристики п р е д ы с к а ж а ю щ и х

'(.и

восстанавливающих)

цепей

регламентируется документом М К К Р |[4Л8] и п о к а з а н а на рис. 4.21 (восстанавливающая цепь имеет обратную характеристику) . От­

метим, что

частотные п р е д ы с к а ж е н и я

вводятся в основном д л я

по ­

давления

постоянной составляющей

телевизионного сигнала

и

уменьшения его нелинейных искажений в процессе частотной м о ­

дуляции и демодуляции . Н а

помехоустойчивость в и д е о к а н а л а

т а к а я

обработка телевизионного сигнала

влияет

м а л о

отношение

сиг­

н а л / ш у м

взвешенный практически

не

меняется,

а

отношение

сиг­

н а л / ш у м

интегральный улучшается

н а

2дБ п о

сравнению

со

 

слу­

чаем, .когда п р е д ы с к а ж е н и я

отсутствуют

'(спектр мощности

ш у м а

при этом предполагается п а р а б о л и ч е с к и м ) .

 

 

 

 

 

 

Действие п р е д ы с к а ж а ю щ е й

цепи на

передаче

прОіяівляется

в

ча­

стичном

дифференцировании

телевизионного

сигнала .

На

 

рис .

4.22а и

б п о к а з а н телевизионный сигнал

(импульс

белой

полосы)

до и после предыскажений .

П р е д ы с к а ж е н и я снижают

установив­

шееся значение телевизионного сигнала

(размах плоской части

вер ­

шины импульса) п о сравнению с непредыскаженным

сигналом в

3,56 р а з а . 'Соответственно уменьшается

и

девиация

несущей

в

эти

моменты. М а к с и м у м девиации и сопутствующий ему м а к с и м у м не ­ линейных искажений н а б л ю д а е т с я теперь ів моменты передачи фронтов импульса, т. е. в течение относительно .коротких моментов •времени. При визуальном воспроизведении телевизионного с и г н а л а

96

этим моментам

соответствуют

переходы .между светлыми іи темны­

ми

местами и з о б р а ж е н и я ,

т. е. их

геометрические

р а з м е р ы на эк ­

ране

телевизора

относительно ма­

 

 

 

лы.

 

Основная

ж е б о л ь ш а я

часть

а)

 

 

изображения, соответствующая

пло­

 

 

v„,

ской вершине имлульса, теперь вос­

 

 

производится с

меньшими

градаци ­

 

 

 

онными

искажениями .

Визуально

 

 

 

это

воспринимается

как улучшение

6}

 

 

к а ч еств а

из о б р а жен и я.

 

 

 

 

и,

 

При передаче звуконесущих им ­

 

 

 

 

 

 

пульсов положение существенно из­

 

 

 

меняется. При Ш И М полезная ин­

S)

 

и.

формация о звуковом сигнале пере­

 

 

дается фронтами звуконесущих им­

г Н _ _ Ь Г

пульсов.

Наличие

предыскажений

не изменит условий их передачи,

если

их

р а з м а х по-прежнему

будет

г)

 

 

являться

максимальным

для

кана­

 

 

 

 

 

ла

связи. То, что вершина звуконе-

 

 

 

сущего импульса в этом случае име­

 

 

 

ет меньший размах и подвергается

 

 

 

меньшим

искажениям, дополнитель­

Рис. 4.22

ного

полезного

 

эффекта

не

дает.

 

 

 

 

 

 

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ЗВУКОВОГО КАНАЛА ПРИ

 

 

 

ПРИМЕНЕНИИ ЛИНЕЙНЫХ ПРЕДЫСКАЖЕНИЙ

 

 

Н а рис . 4.23а п о к а з а н а

принципиальная схема

п р е д ы с к а ж а ю щ е й

цепи, рекомендованной М К Ж Р

(4.18] дл я использования в телевизи­

онных т р а к т а х

с

частотной .модуляцией. П р и расчете

переходных

•процессов эта схема

может б ы т ь упрощена и заменена

эквивалент ­

ной схемой рис. 4.23г или д. В правомочности такой з а м е н ы м о ж ­ но убедиться, если предварительно схему рис . 4>23а изобразить в виде мостовой схемы рис . 4.236 (эти дв е схемы электрически тож ­ дественны и отличаются только порядком размещения элементов на чертеже) . ^

Мостовая схема о к а з ы в а е т с я сбалансированной . В этом .можно убедиться, если подставить численные значения ее элементов в уравнения баланса:

^АВ

^DC Л2

 

RI R2

= Rn

(4.45)

С

 

 

где RAB и RDC — значения, сопротивлений,

включенных м е ж д у точ­

к а м и AB и DC.

 

 

4—145

97

Ла=750» Ri =300Ом

R2=18,75Ом л C=l69Sn<P

і=9,!4нкГ

Рис. 4.23

Поскольку

мостовая

схема

сбалансирована

и

'потенциалы

тачек

А и С

/равны,

так

через

сопро­

тивление Яо.

включенное

между

этими

точками, не

протекает .

П о э т о м у

это

сопротивление

можно

ис­

ключить нз схемы,

харак ­

теристики схемы не изме­ нятся. Схема после тако ­

го

п р е о б р а з о в а н и я

при­

мет

вид, показанный

на

рис.

4.23s. И з этого

ри­

сунка видно, что форми­ рование сигнала произво­

дится ветвью

BCD, вто­

рая ветвь BAD

необходи­

ма для обеспечения по­ стоянного /входного со­ противления со стороны генератора. Поскольку в рассматриваемом случае потенциалы точек А и С одинаковы, форма сигна­ лов на выходе обеих вет­

вей

т а к ж е

будет

одинако ­

ва

и дл я

расчета

можно

использовать

любую

из

эквивалентных

схем

рис.

4.23.

 

 

 

 

 

 

П е р е х о д н а я характери ­

стика

схемы

рис, 4.2-Зг, д

/при

л о д а ч е

на

её

; вход

'идеального

единичного

с к а ч к а н а п р я ж е н и я

имеет

'віед|[19]

 

 

 

 

 

 

к(*) =

к» +

( 1 — Ко)е

(4.46)

г д е

 

 

 

 

 

/Со.—•

 

 

То

 

Rg Rl

Ro +

Rt

R0 + R2

R0 + Ri

Ro + ^2

 

Реальные импульсы и м е ю т конечную длительность фронта, и можно считать, что. их. фронты н а р а с т а ю т по экспоненциальному закону:

98

 

 

 

 

 

 

 

 

М / )

=

л

( і

- е

' " A

 

 

 

 

 

(4-t7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( « 8 )

где Л — р а з м а х

 

.импульса;

Тф(постоянная

времени

фронта

н а р а ­

стания

и м п у л ь с а ; - ^ ф д л и т е л ь н о с т ь фронт а

импульса, измеренная

ів интервале +10-=-90% от устаіновившегося значения .

 

 

 

О р и

известной

форме входного

сигнала

ф о р м а сигнала

на вы­

ходе линейного

четырехполюсника

согласно (4.1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u2(t)

=

 

u1(0)K(t)-\-

 

^и\(х)кЦ

 

x)dx,

 

 

 

(4.49)

где Ui(()—напряжение

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

щ

( 0 ) з н а ­

 

 

 

на

входе

четырехполюсника;

чение входного н а п р я ж е н и я в начальный момент;

 

и\(х)—.произ­

водная

входного

н а п р я ж е н и я ;

к>(і)—переходная

 

характеристика

четырехполюсника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В рассматриваемом

случае

из в ы р а ж е н и я

(4,47) имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и[(х)

=

^ -

е

^ .

 

 

 

 

 

 

(4.50)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« і ( 0 ) * = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.51)

П о д с т а в л я я

в ф-лу

(4.49)

ф-лы (4.46),

(4.50)

и

(4.51),

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t-x-

 

 

 

 

 

 

« . ( 0

=

— f e

Т < "

Ко

+(1—к0

 

 

dx

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

A ^

f

e

x

* d x +

* 0 - « o ) e

-

Г е

-

 

X*dx.

 

 

 

 

Тф

J

 

 

 

 

 

 

 

Тф

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Окончательно

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и, (0 = А к0

( 1 -

е~

*

)

+

Л ( 1 - ^ )

т °

( е ~ ~*

~

е~ ^ )

.

(4.52)

Момент времени, при котором выходное н а п р я ж е н и е

достигает

максимума,

найдем,

 

приравняв

нулю производную

ф-лы

(4.52):

du2(t) =

Ак0

с

 

^ 4 ( 1 — *о)т0

f j _ e ~ T 7

 

L e

~ " * * )

= 0

<#

 

Тф

 

 

 

 

 

 

Тф — Т0

V Т0

 

 

Тф

 

/

 

 

•Выполнив вычисления,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

=

 

Т

ф Т

°

I n Y — 1

т "

~ Т ф

>

| .

 

 

(4.53)

 

 

 

 

 

 

Т0

— Тф

\ Тф

 

1 — К„

Тф

/

 

 

 

(Выражения

 

і(4.52)

 

и

(4.63)

справедливы

д л я

(случая,

когда

Тф=?^то. П р и

Т ф = т 0

они становятся неопределенными . Р а с к р ы в не ­

определенность в этой точке, получим

следующие

соотношения:

4*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim/o =

_ 5 L _ ;

 

 

 

 

 

 

(4.54)

 

 

 

 

 

 

хф-*х„

1

к0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

1

 

 

 

 

 

 

 

 

limui(t0)

 

=

AK0 +

A(l

Ко)е

 

 

 

 

 

(4.55)

 

.Пользуясь полученными

в ы р а ж е н и я м и ,

 

сравним

условия

про­

хождения телевизионного сигнала и з в у ш н е с у щ и х импульсов

через

предыска . жающую цепь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длительность фронтов телевизионного сигнала определяется по­

лосой пропускания

.видеоканала

(fB),

а длительность

зівуколесу щи х

импульсов — полосой

пропускания

ф о р м и р у ю щ е г о ф и л ь т р а . ( | ф )

я

соответственно р а в н ы

il/2|fB и

1/2/ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда согласно »(4.4*8)

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,4/в

 

 

4,4/ф

 

 

 

 

 

 

 

 

Обычно і/в = 6 МГц, а / ф в ы б и р а ю т

в пределах 2 - ьЗ МГц . Д л я

рас ­

чета

примем / ф = 2 , 2 4 МГц . Тогда

согласно

(4:56) получаем:

Т ф і

=

=0,0379 ІМІКС и Т ф 2 = 0,.10і15 м.кс. Эквивалентна я

постоянная

времени

п р е д ы с к а ж а ю щ е й

цепи

согласно

 

(4.46)

 

и

числовым

данным

рис.

4.23а равна: то = 0,1015 мкс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и расчете будем

полагать,

что р а з м а х

видео- и

звуконесущнх

импульсов, поступающих

на п р е д ы с к а ж а ю щ у ю

цепь,

одинаковый

и

раве н

максима л ьніо в о з м о ж н о м у

д л я телевизионного

сигнала . М а к ­

симум

сигнала на

выходе

п р е д ы с к а ж а ю щ е й

цепи и

в р е м я

его по­

явления .можно .рассчитать по полученным

в ы ш е

соотношениям —

д л я

видеосигнала,

поскольку

Т ф і ^ т о , по

ф-лам

(4.52)

и

(4.53),

а

д л я

звуконесущих

импульсов,

поскольку Т ф 2 = т о ,

по ф - лам

(4.54)

и

(4.55). Проведя вычисления, получаем следующие величины:

 

 

— дл я видеосигнала / О п

= 0,070 мкс и ыг(/ов) =0,615 А;

 

 

 

 

— дл я звуконесущих импульсов

/озв=0,1'27

 

<м,кс

и « 2 ( ^ 0 ™ )

=

=0,438 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И з

полученных

д а н н ы х

видно,

что лріи

одинаковых

р а з м а х а х

на входе п р е д ы с к а ж а ю щ е й

цепи

м а к с и м а л ь н ы й

 

р а з м а х

предыска -

женных звуконесущих импульсов получается меньше м а к с и м а л ь н о ­

го р а з м а х а

предыс.кажеииого видеосигнала

в

 

 

ß =

"2 (/о в) =

0.615А = 4

( и

л и н а g

Б )

 

 

и,(*озв)

0.438А

 

 

 

 

Т а к им образом, если -при передаче видеосигнала

частотный

мо­

дулятор передатчика

будет обеспечивать

м а к с и м а л ь н у ю девиацию

несущей, то при передаче звуконесущих

импульсов

девиация

ока­

зывается уменьшенной на З1 д Б . Н а приемном конце линии восста­ н а в л и в а ю щ а я цепь вернет исходную ф о р м у принятым сигналам, іно за счет того, что передача звуконесущих импульсов по радиолинии происходила с меньшей девиацией, отношение сигнал/шум д л я зву­ конесущих импульсов 'будет хуже, чем дл я видеосигнала (в данном

100

случае на 3 д Б ) .

Н а эту ж е величину уменьшится помехоустойчи­

вость звукового

к а н а л а ) .

Проведенный в ы ш е анализ показывает,

что при уменьшении по­

лосы пропускания ф и л ь т р а , формирующего

звуконесущие импуль ­

сы, проигрыш в

помехоустойчивости звукового к а н а л а

от приме-

чнения 'предыскажений будет возрастать . Непосредственные

изме­

рения іна реальнык т р а к т а х показали, что введение частотных

пре­

д ы с к а ж е н и й

д л я

з в у ш н е с у щ и х импульсов

ухудшает

отношение

ешпнал/шум

в звуковом к а н а л е в среднем на 4

д Б .

 

 

 

НЕЛИНЕЙНАЯ ОБРАБОТКА ВИДЕОСИГНАЛА

 

 

•В інастолщее

время на спутниковых линиях связи н а р я д у

с ли­

нейными предыскажениями телевизионного сигнала начинают при­ меняться и нелинейные п р е д ы с к а ж е н и я , которые позволяют допол­

нительно іна Q—-4 д Б

увеличить отношение

еипнал/шум взвешенный

в видеоканале без

появления визуально

заметных искажений на

изображении [4:20]. Различаются два вида нелинейных п р е д ы с к а ж е ­ ний — с обратным нелинейным восстановлением на приемном кон­ це и без такого восстановления . 'Последний в и д предыскажений проще в технической реализации и поэтому он в первую очередь и н а ч а л применяться на спутниковых лини як.

Сущность нелинейных предыскажений заключается в следую­ щем: телевизионный сигнал (например, шіміпульс 'белой полосы) после прохождения цепей линейных предыскажений МіККР (рис. 4.22а и б) подается на двусторонний ограничитель. (Структурная схема устройства показана на рис. 4.24.) Порог ограничения выби-

Смаке " И

Цманс

il

ѵ

Ѵмакс If

 

Передача,

 

—г-

/ =

Ut

м а

к с

 

 

0-

Предыск.

 

Ограничи­

 

>

 

ЧМГ

 

цепь

 

тель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фиксации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

Прием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

ЧМД

Восстан.

 

 

 

 

 

 

 

цепь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

4.24

 

 

 

 

 

рается в ы ш е установившегося значения импульса с таким

расче­

том, чтобы при

ограничении с р е з а л а с ь

верхняя

часть

выброса на

импульсе белого

.(соответственно

іна

синхросигнале

нижняя

часть) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ