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

5.5. А П П А Р А Т У Р А

С И С Т Е М Ы

И Ч М

Н а л и ч и е 'В сигнале цветного телевидения ів .интервале

строчного

гасящего

нміпульса

пакета иемодулировэнной

поднесущей

частоты

сделало

в о з м о ж н ы м

использовать

его д л я передачи сигнала звука.

•При этом в о з м о ж н ы

д в а в а р и а н т а

реализации этого способа. В пер­

вом из них сигнал

звука преобразовывается в

амплитудномодули-

ного г а с я щ е г о импульса . З а т е м амнлитудномодулнрованная

им­

пульсная

последовательность сигнала звука суммируется в

коди­

р у ю щ е м

устройстве с видеосигналом цветности и подается на ча-

•осуществляется .модуляция поднесущей частоты

как сигналом

цвет­

ности, та.к

и

сигналом

звука. Д а л е е

частотиомодулиров энный

сиг­

н а л подается

на с у м м а т о р , где он (суммируется с сигналом

яр.ко-

-ст.и, и образованный таким

о б р а з о м

полный сигнал цзетного теле­

видения подается на в ы х о д кодирующего

устройства.

/В декодирующем устройстве принятый

сигнал цветного телеви­

дения подается

в два

канала: звука

и изображении . (В .канале зву­

ка сигнал

с н а ч а л а проходит через ф и л ь т р , в котором

выделяется

спектр сигнала цветности, з а т е м через етробнрующий

к а с к а д ,

после

которого

пакеты поднесущей частоты с и г н а л а

звука

подаются на

частотный

детектор и

далее н а фильтр

низкой частоты. Н а выходе

фильтра образуется сигнал звука.

а)

1

2

4

'3

В

6)

12

14

Рис.

5.6

Н а рис. 5.6

(изображены

структурные

схемы

п е р е д а ю щ е й

и при­

емной стороны устройства, с помощью которых

м о ж е т быть

р е а л и ­

зован п р е д л а г а е м ы й

способ. Н а

п е р е д а ю щ е й

стороне

і(,рис.

5.6а)

б л о к п р е о б р а з о в а н и я

непрерывного

сигнала звука в амнлитудио-

'модулиров-аиный сигнал 1

подключается

к сумматору

2, н а

кото­

рый подается видеосигнал

цветности

3.

В х о д с у м м а т о р а

подключен

к генератору

4 поднесущей частоты .

Чаетотномодулированный

сиг­

н а л цветности

подается в

с у м м а т о р

5,

н а

вход которого поступает

сигнал яркости

6. Н а

выходе с у м м а т о р а

5 образуется полный

сиг-

т а л цветного телевидения

СЕ.КАМ,

в

котором

и н ф о р м а ц и я

о

еиг-

інале

звукового сопровождения передается

в одном к а н а л е с сиг­

налом

'изображения. Н а приемной

стороне

(.рис. 5.66)

выделенный

видеосигнал цветного телевидения

С Е К А М

подается через фильтр

7 на с т р о б к а с к а д 8, выход которого подключен

к .коммутатору 9, и

далее

к двум 'частотным детекторам: 10 и

11.

Выходы

частотных

Рис.

5.7

•На рис . 5.7 приведена

временная

осциллограмма

сигнала

двух

строк. Здесь В—строчный

гасящий

интервал;

F — участок

строч­

ного гасящего

интервала, занятый

частотномодулировэнным

паке ­

том поднесущей частоты

/і + Д/ь / і — н о м и н а л ь н о е

значение

подне­

сущей частоты

сигнала

цветности

в

'Одной строке;

і / 2 — в

другой

строке '(4,25 М Г ц и 4,406 МГ ц еоотвздственно).

іВо втором

варианте,

который

реализован,

в п е р е д а ю щ е м

уст­

ройстве

сигнал

звука преобразовывается в .амплитудномодулиро-

в э н н ы е импульсы, расположенные

по времени,

соответствующему

задней п л о щ а д к е строчного гасящего интервала .

Затем

импульс ­

н ы й сигнал подается в частотный

модулятор, іна выходе

которого

образуются модулированные по

частоте пакеты. Д а л е е они

пода ­

ются на 'схему

сумматора, куда

подключен вход

сигнала

цветного

телевидения с

сигналом

звука,

который подается

н а в ы х о д

пере­

дающего

устройства.

Н а приемной .стороне

частотномодулироваиные п а к е т ы в ы д е л я ­

ются из полного си-пиала

цветного телевидения с помощью

ф и л ь т р а

выходе 'которого включен фильтр низких частот. С ф и л ь т р а

низ­

ких 'частот сигнал звука подается на выход . Н и ж е приведено

'более

дачи сигн ал э звука в одном .спектре с сигналом .цветного

телеви­

дения, в котором реализован указанный

в ы ш е

второй вариант .

На рис. 5.8 и з о б р а ж е н а структурная

схема

передающей

сторо­

ны. П о л н ы й сигнал цветного телевидения

1 подается на два

б л о к а :

с I ін хр оселектор 2 и блок привязки 3.

Синхроселектор в ы д е л я е т

импульсы

гоодаются

в

'блок

ф о р м и р о в а н и я импульсного амплитуд-

•н о модулированию го

сигнала

звука

4,

.кроме

того,

ів этот ж е

б л о к

подается

сигнал

звука

5. С

выхода

этого блока

импульсный

сиг-

Л

2

12В

7

8

№

Т 12В

х

U

т.•248

S

mm

в

9

дых.

-12В

-12В ~~

Т й 9

П2В

Рис. 5.8

нал звука

подается

ів

б л о к

частотного модулятора 5.

Выделение

стробирующий импульс у п р а в л я е т работой схемы привязки 3,

н а з ­

начением .которой явл.яется вычеркивание части

участка

п а к е т а

поднесущей

частоты щита ал а 'цветности, расподоженного

на

зад­

ней п л о щ а д к е строчного Гасящего импульса

на в р е м я ,

равное

дли­

тельности п а к е т а (2м . кс) .

С

блока

привязки йодный видеосигнал

СЕ K A M подается на

с у м м а т о р 7, к-которому подключен выход блока формирования

сиг­

н а л а

чаістотномодулирсваниых пакетов 6. С выхода

сумматора

пол­

ный

видеосигнал цветного телевидения с сигналом

звука

подается

на видеоусилитель, на выходной н а г р у з к е которого

'(75

Ом)

обра ­

зуется сигнал р а з м а х о м в 1 В.-'Кроме того, кодирующее

устройство

с частотного

модулятора.

'На рис . 5.9

и з о б р а ж е н а структурная схема декодирующего

уст­

ройства. Полный видеосигнал цветного телевидения

1 подается

на

три б л о к а : на

схему выделения п а к е т а 2 приемника

сигнала

зву­

ка, оияхроселектор 4, блок п р и в я з о к 9.

Основным

назначением еинхроселектора, .как и в

кодирующем

н а л е . Полученный ів блоке импульс

с регулируемой

длительностью

и ф а з о й у п р а в л я е т

работой б л о к а

ф о р м и р о в а н и я импульса г а ш е ­

ний 8.

Приемник сигнала з§ука

і

2

3

1,* 4 -Н+

f КА ff

Выход

7 \з6ука

\

1

в

9

10

Рнс.

5.9

Блок ф о р м и р о в а н и я импульса

гашения

5

у п р а в л я е т

работой

схемы

привязки 9. Н а з н а ч е н и е м схемы привязки

является

вычер­

кивание пакета поднесущей частоты, модулированной звуком

и з

•полного

сигнала цветного

телевидения, поступающего

іна

ее

вход.

С выхода схемы привязки сигнал

поступает

на

видеоусилитель

10,

на выходе которого 14 образуется

сигнал

р а з м а х о м в

I

В

на наг ­

рузке 75

О м .

З а д а ч у выделения

сигнала звукового

сопровождения

из

полно­

го сигнала цветного

телевидения выполняет

схема

приемника

сиг­

н а л а звука . Н а 'Один из ее входов

поступает полный сигнал цвет­

ного телевидения, н а

другой импульс со схемы

формирования стро-

бирующего импульса . Б л о к

приемника сигнала звука

состоит

и з

полосового ф и л ь т р а , стробирующего

к а с к а д а ,

схемы

демодуляции

4 M , пакетов звука, ф и л ь т р а

низких

частот

с полосой

6 к Г ц

и уси­

лителя низкой частоты. С выхода

У Н Ч сигнал

звука

подается

на

выходные к л е м м ы (600 О м ) .

5.6. Р А С Ч Е Т

П О М Е Х О У С Т О Й Ч И В О С Т И

К А Н А Л А

З В У К О В О Г О С О П Р О В О Ж Д Е Н И Я , О Р Г А Н И З О В А Н Н О Г О

СПОСОБОМ

И Ч М

В литературе [5.6] приведен расчет помехоустойчивости

к а н а л а

звукового сопровождения,

использующего д л я

передачи

непрерыв ­

ную частотную модуляцию. Этот расчет может

быть применим

д л я

случая

И Ч М , хотя здесь

следует

учитывать ухудшение

помехоус­

тойчивости, показанное в (5.4], за счет стробирования

сигнала

4 M .

Исходными д а н н ы м и д л я

расчета

могут быть следующие: Г) от­

ношение

сигнала к шуму

в в и д е о к а н а л е

минус

40

д Б

.(гладкий

ш у м ) ; 2)

р а з м а х п а к е т а сигнала звука 0,2 .В; 3) нодн ѳ сущая

сигна­

л а звука

4,0 МГц;4)

девиация поднесущей

частоты сигнала

звука

± 4 0 0

кГц; 5) длительность

п а к е т а

3 м.нс;

6)

полоса

пропускания

канала

поднесущей звука \

М Г ц ;

7)

полоса

низких частот

сигнала

звука

ЮО-нбООО Гц.

Отношение

сигнала к ш у м у дл я случая непрерывной 4 M

(ів ка­

н а л е звука) м о ж е т

быть определено по ф о р м у л е

Ul

зв

3 Д

Ft максА ^втор РпР

Ul

2nkTftF*№eKr&

где

Alf с м а к с — м а к с и м а л ь н а я

д е в и а ц и я сигнала 'поднесущей

часто­

ты,

в ы з в а н н а я

сигналом

звука; Д'/Втор — эффективное .значение де­

несущей частоты звука; /СПф — коэффициент

шума . П р и н и м а я раз­

мах

пакета

'равным 0,2 В

и учитывая, что

видеосигнал

размахом

в 1,0 В создает девиацию

несущей

'частоты '8 МГц, определим

A j

1,6- '0°

n e

inn

А

/втоп

=

—

= 0,6

• 10°.

V /

В Т О Р

2 , 8 2

Величина

& 7 = 4 - 1 0 - 2 1 ,

значение

поднесущей частоты

/ п = 4-10г>

Гц,

в е р х н я я

'Частота

звука

fM anc — 6000

Гц, Л'П ф=1,7б. Определим

шума приемника, т. е. рщ,/п.

Из отношения

сигнала к шуму

в ви-

^св

Д

/ср3 'РпР

.с

_ „

деоканале имеем:

=

,

где Д / С р = 5 , 6 М Г ц — девиа-

ция несущей

сигналом

и з о б р а ж е н и я

.(0,7 В ) ; fM a i<c — 6-'IО6

Гц —

м а к с и м а л ь н а я

-частота

в и д е о к а н а л а .

Отношение

сигнала

к шуму в в и д е о к а н а л е — 40 д Б (102 ),

тогдч

Рпр = 1 Q 4 . 2 , 1 6 - 1 0 2 ° . 1 Q - 2 I =

0

ю - 9

ь с з э

3-16-101 0 -2-І0І 2

0,92 Ю - 9

= 26,6-10я ,

U2m

2-4-10—21 16-1012 2,16-ІО1 1 3,05

т. е. — « 9 4 д Б . ß

(5.4] показан

расчет

проигрыша

помехоустой-

чнвости

для случая

И Ч М по сравнению

с

непрерывной

4 M . Он

A.A.-

о

«

т

64-Ю-'

характеризуется

коэффициентом

ß, .который дл я п =

— =

— «

т

3 • 10

Ä;21 И %і = Вгъ

%=>\ - ' 1 0 6 - 3 - 1 0 6 « 3

будет

ß = —40 д Б . Тогда оконча­

тельно помехоустойчивость организованного

способом И Ч М

к а н а ­

ла звука

(в канале

и з о б р а ж е н и я

—

=4 0 д Б ) будет:

— 3

- =

= 94—40

д Б = 54 д Б . Таким о б р а з о м , в ы и г р ы ш ß = 54—40=14 д Б .

С п и с о к л и т е р а т у р ы

«Советское

5.1. Г он о р о в с к.н il И. С. Радиотехнические

цепи

и сигналы. М.,

•радио», .1967.

теории

связи. М., Гостехиздат,

1955.

5.2. Х а р к е в . и ч А. А. Очерки общей

способы

обработки

сигнала

цветного телевидения с л у ж а т

для по ­

вышения

качества

.цветного

и з о б р а ж е н и я .

•Использование р а з л и ч н ы х 'методов обработки сигналов

цвет­

ного телевиденИія связано со структурой спектра сигнала

цветно­

сти, т. е. с принятым, способом образования сигнала цветности

(ба­

лансная м о д у л я ц и я в системах цветного телевидения HTGK и

П А Л

шли частотная м о д у л я ц и я в системе О Е К А М ) .

•На рис. 6..1а и з о б р а ж е н ы

спектральные линии сигнала

цветного

телевидения іНТСК- 'Как видно из рисунка, сигналы яркости

У .и

поднесущей

сигнала цветности

кратна

половине частоты строк.

Н а рис.

6.16 п о к а з а н ы спектральные линии сигнала П А Л . Как:

видно из рисунка, ч и с л о спектральных

линий

здесь больше,

чем

а

H ТОК, т а к

к а к и системе П А Л

используется

.коммутация одной

из'

квадратурных с оставляющих сиг.на'ла

цветности. Б л а г о д а р я

такой

тоянно и не зависит оіг с о д е р ж а н и я и з о б

р а ж е н и я .

іВ системе О Е К А М , где используется

частотная .модуляция дл,ч

частот

являются

к р а т н ы м и г а р м о н и к а м и

строчной частоты,

спек­

тральные 'составляющие

сигнала 'Цветности не кор рели ров аны

и и х

«плотность» и

в з а и м н о е

р а с п о л о ж е н и е в интервале гармоник

сиг ­

н а л а

яркости

в

большей

степени зависит

от содержания

и з о б р а ­

жения . На рис .

6.1б показан частотный

спектр сигнала

С Е К А М

6.2. В Ы Д Е Л Е Н И Е

С И Г Н А Л А

Я Р К О С Т И

Д л я

улучшения .качества и з о б р а ж е н и я

на приемной

стороне ли­

пши используется метод разделения сигналов яркости

и цветности,

их обработка, а затем суммирование дл я образования

полного

сиг­

н а л а цветного телевидения его на радиопередатчик.

м о ж н о 'Исполь­

Д л я

р а з д е л е н и я сигналов яркости и .цветности

зовать

«гребенчатые» фильтры .

Гребенчатый фильтр обычно

образуется

линией

з а д е р ж к и

сиг­

н а л а с

суммирующим или в ы ч и т а ю щ и м

элементом.

Гребенчатые

фильтры, о б р а з о в а н н ы е в ы ч и т а ю щ и м и элементами, п о д а в л я ю т

оиг-

« а л ы , повторяющиеся с периодом

Т, а схемы с суммирующим

э л е ­

ментом — их выделяют (ірис. 6.2а

и б ) . Кроме того, фильтр

дол­

жен обеспечить м а к с и м а л ь н о в о з м о ж н ы й коэффициент передачи

н а

частотах спектра выделяемого сигнала и

.минимальный

— па

ча­

стотах спектра подавляемого

сигнала .

а)

+

лз

h

—

лз

Г]

m

т

2

Рис.

6.2

Однако в системе

СЕіКАМ, в

отличие

от систем

с

балансной

чатого

фильтра

мало эффективно в силу

того, что

в диапазоне ча­

стот от

4 д о 4,6

М Г ц

сконцентрирована

основная

энергия

сигнала

цветности, .мощность

которого значительно превосходит мощность

яркостиых составляющих в этой области

спектра .

Здесь необходимо

учитывать и то обстоятельство, что

к а ж д а я

вующей

линией

спектра

іяркостного сипнала. Поэтому, если

:в д и а ­

пазонах

іот

3 д о

4 М Г ц

и от

4,6

д о

6 М Г ц

погрешность

селекции

яркостного

сипнала,

определяемая

вычитанием частот

спектра сиг­

н а л а цветности,

кратных

/ С тр, незначительна,

то в

д и а п а з о н е

(спект­

ра от 4 д о

4,6

М Г ц

она

недопустимо велика . Ввиду этого

спектр

полного

сигнала

в

этом

диапазоне

селекции целесообразно

просто

подавить

режектор -

ным фильтром .

На

рис.

6.3

показана

1

2

3

4

S

структурная

схема

устрой­

ства,

реализующего

этог

принцип

выделения

сигнала

ff

яркости.

Здесь

1

—

поло­

совой фильтр

от 3 до 6 М Г ц ;

2 — режекторный фильтр от

Рис.

6.3

4 до 4,6

М Г ц

(область

де-

•

виации частот) ; 3 — сум­

матор; 4 —

линия

з а д е р ж к и

на одну

строку;

5

подсгроечная лн-

пня з а д е р ж к и ;

6

—

фильтр

низких

частот;

7

сумматор.

5

Точная

подстройка

максимумов

осуществляется линией з а д е р ж к и

с диа­

пазоном

времени

от 0

до 0,2

мке. После

подавления

поднесущей

частоты

с помощью

режекторного

фильтра

и гребенчатого

фильтра

(3, 4, 5),

сигнал яркости в диапазоне от 3 до 6 М Г ц складывается

•с низкочастотными

составляющими

сигнала яркости.

6.3.

СПОСОБ

Р А З Д Е Л Е Н И Я

С И Г Н А Л О В Я Р К О С Т И

Ч А С Т О Т И ПОЛОСОВОГО

Ф И Л Ь Т Р А

Фаз о корректированный фильтр н и ж н и х

частот в к а н а л е яркости,

затухания .которого составляют на частоте

3,5

М Г ц примерно 3 дБ,

•а на частоте

4,4

М Г ц

— 50

д Б , полностью

отфильтровывает

высо­

кочастотные

с о с т а в л я ю щ и е

сигнала яркости

іи сигнала

'цветности.

Полосовой фінльтр

с полосой пропускания

частот от

3 М'Гц до

б М Г ц на уровне

3 д Б

отфильтровывает сигнал яркости. Р а с ф и л ь т -

рованные таким

образом сигналы яркости

и

цветности могут

быть

ный сигнал цветного телевидения. Хотя п р и 'использовании

такого

способа и происходит некоторое ограничение

полосы

яр костного

канала,

однако

на

практике

о н д а е т

хорошие

результаты.

Такой .метод

м о ж е т

б ы т ь

использован, например,

при

обработ ­

ке сигналов

.цветности

на

приемной

стороне

по следующей

струк­

турной

схеме

(рис.

6.4).

Полный

сигнал

цветного

телевидения

/

8

)~9

подается на

фильтр

нижних

час-

тот

2

и

полосовой

фильтр

3.

В

канале

яркости

используется

S

линия

з а д е р ж к и

4

примерно

на

0,7 мкс. В канале

цветности

сиг­

Рис- 6-4

нал пропускается через предыска-

ж а ю щ и й фильтр

5

с

характери ­

тель 6

стикой

типа

«клеш»,

ограничи­

и восстанавливающий

фильтр

7 «антиклеш». Д а л е е ,

обрабо­

танный

сигнал

цветности

суммируется

(8)

с

сигналом

яркости

и

подается на

выход

9.

П р и н ц и п и а л ь н а я схема

устройства,

с

п о м о щ ь ю

которого

.произ­

в о д я т

обработку сигнала

-цветного телевидения

С Е К А М , приведе­

на

н а

рис. 6.5.

Полный видеосигнал .цветного телевидения поступает на уси­

литель,

образованный

транзисторами

Т\, Т 2 ,

Тъ

(режим

усиления

-сигнала

регулируется д в у м я

потенциометрами:

R \

m iR0)-

С

выхода

транзистора

Т3

сигнал

подается

в

д в е

цепи:

а)

через

линию

за­

д е р ж к и

в к а н а л выделения сигнала

яркости

и

б)

.на б а з у

транзи ­

стора Тц в канал выделения сигнала

-цветности. -Сигнал

яркости

выделяется из полного сигнала с помощью фильтра

низких

частот,

•образованного

Li,

L%, L 3

, Сз,

С4,

С5. Линия

задержки,

включенная

в ату

цепь, с л у ж и т

д л я

в ы р а в н и в а н и я

временных

з а д е р ж е к сигна­

л о в

яркости

и

цветности,

поскольку

сигналы

«цветности

проходят

через

полосовые ф и л ь т р ы

и

з а д е р ж и в а ю т с я

(примерно

на

0,2

мкс .