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

К а к

.показано в і[3.5], переходная

помеха

\ч

образуется

в ре­

зультате

р а з л и ч н ы е

но

амплитуде

'Сигналов

спектра

(помехи

от сигнала

'Цветности), п о п а д а ю щ и х

в

канал

звука от двух

сосед­

них строк

изображения .

Например,

при

передаче

насыщенных

желтых

или

голубых полей в и з о б р а ж е н ™ ,

когда

в одной

из

строк

размах сигнала поднесущей -частоты имеет максимальную

вели­

чину (порядка 6ОО1М1В), а в (следующей

строке .'минимальную ^око­

ло '200 -міВ)

|(см. рис. i l . l l ) , эта помеха

имеет

наибольшую

величи­

ну, которая

т а к ж е зависит

от

величины

неравномерности

характе ­

ристики

ІГІВ.3 ів полосе частот

от + 1 2

М Г ц .

•Существенное влияние

на

качество

воспроизведения

звукового

сопровождения при передаче

цветного

телевидения о к а з ы в а е т сиг­

нал опознавательных строк, р а с п о л о ж е н н ы й в интервале

гасящего

кадрового «импульса ш имеющий уровень

р а з м а х а

640

мВ и 500 імВ

для строк с

с и г н а л а м и

D R

m D B соответственно.

'В 'сигнале цветного

телевидения сигналы 'Опознавательных

строк

когда передаются эти сигналы . .На рис .

3.2а п о к а з а н а ос-циллограм-

•ма сигнала помехи в к а н а л е звука от

сигналов опознавания д л я

двух соседних полукадров .

Рис. 3.2

•Исследования, проведенные при изучении величины

переходной

помехи

в к а н а л е звука

(vs), позволили установить, что

переходная

помеха

возникает от сигнала опознав ателыных строк

D B

'(частота

сигнала

3,9 М Г ц ) . Н а

осциллограмме переходных .помех

в к а н а л е

звукового сопровождения

видно пять .синусоид. Эти синусоиды сле ­

дуют с

частотой к а д р о в ,

и поэтому помехи в канале звука прослу ­

шивается к а к низкочастотная помеха — і«рокот».

Ліри проведении работ,по уменьшению уровня переходных

помех

в канале звука от сигнала цветности

были не пользованы

'пере­

страиваемые в полосе цветности узікополюшые режекторные

(филь­

тры. Б ы л о установлено, что наиболее

эффективное

'действие п о

уменьшению уровня помех в «шпале звука о к а з ы в а е т

фильтр

в том

рую

образует

фильтр, изображен ­

ный

на рис.

3.36. Р е з у л ь т а т ы

8

-0ô

9

Y=270M

m

Вход

ИтН-г1

EP

:C=24ntp

\L

=55мГ

4 7 p

2&-

-fS4

Рис. 3.3

Рис. 3.4

ле звука от сигнала опознавания

были различны в зависимости от

состояния линии,

а т а к ж е

ее протяженности и составляли

6 - ^ 2 0 д Б

при уменьшенном

р а з м а х е

сигнала

опознавания

строки D B на ми­

нус 6 д Б . П р и проведении

работ--также была последована

помехо ­

при проведении исследований. З д е с ь

1 — генератор

цветных

полос,

2 — генератор шума,

3 — корректор

пакетов опознавания,

4 —

фильтр

нижних частот

і(0г^6 М Г ц ) , 5 — фильтр вч, 6 — сумматор,

7 — усилитель - распределитель,

8 и 9 — телевизоры

цветного

изоб ­

ражения,

10—измерительный

ф и л ь т р , И—ламповый

вольтметр .

Н а

рис. 3.5 п о к а з а н ы

графики зависимости устойчивой

работы

схемы

цветовой 'синхронизации

приемника .

Здесь по оси ординат

отложены

относительные

значения сигналов

опознавания,

умень­

хронизации

приемников цветного и з о б р а ж е н и я

показывает, что іпри-

рекомендуемых отношениях сигнал/помеха на

линиях 67 и 49

д Б

(взвешенное

значение шумов), а т а к ж е значений 42,5 д Б , что

со -

ответствует условиям р а б о т ы телевизоров « а

границе зоны

уверен­

ного приема, уменьшение р а э м а х о в сигнала

опознавания

на 6 д Б

влияет на качество цветного

и з о б р а ж е н и я .

1- Взбешенный.

©/

25

шум

/

2-

Треугольный

20

шум

15

Ю

5

/

SO Чі*,дБ

10

20

30

40

Рис.

3.5

іНа рис .

3.6 показано

действие

шумов н а сигнал

цветовой

син­

хронизации

і(:н.а

выходе

д е м о д у л я т о р а ) . И з

рисунка

видно, что по

мере

увеличения

уровня

ш у м о в т а івходе

демодудированный

сиг­

н а л

цветовой синхронизации (2) уменьшается и дифференцируе ­

мый

кадровый

импульс

(3),

суммирование

кото­

рого

с сигналом

цветовой

синхронизации

обеспечи­

вает

работу

триггера

Ш м и д т а ,

начинает

вы­

талкиваться

( А )

и

дости­

гает

порога

срабатыва ­

ния

триггера Ш м и д т а

(1).

П р и этом схема цветовой

синхронизации

приемни­

ка начинает

работать

не­

устойчиво.

Рис. 3.6

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ЦВЕТОВ В ИЗОБРАЖЕНИИ НА УРОВЕНЬ

ШУМА В КАНАЛЕ ЗВУКА

Н а рис . 3.7 п о к а з а н а

структурная схема

включения

аппаратуры

д л я

исследования в л и я н и я переходных помех в канале звука от

сигналов,

соответствующих

р а з л и ч н ы м цветам в

и з о б р а ж е н и и .

При этом 'было использовано

кодирующее

устройство

' Г С - П А

(3),

•на внешние входы

R ,

G,

В которого через

распределительное

уст-

генератора

(4).

Ширина

импульсов

положительной

полярности

устанавливалась

таким

обра­

зом, чтобы на выходе кодиру­

ющего

устройства

образовы ­

вался сигнал, который соответ­

ствовал бы белому полю, крас­

ному, зеленому, синему, желто ­

му,

голубому

и

пурпурному

Рис.

3.7

цветам

поля

на

экране

телеви­

зора. Уровни входных сиг­

налов ((положительных импульсов) регулировались таким

образом,

чтобы насыщенность перечисленных в ы ш е цветов на

и з о б р а ж е н и и

соответствовала

75%-ной

насыщенности

цвета

полосы

при

р а б о т е

Г Ц П . Д е в и а ц и я поднесущей частоты сигнала цветности

устанавли­

в а л а с ь

по еекамоскопу.

іВыходной кодированный сигнал подавался на вход р а д и о р е ­

лейной

линии,

оборудованной

аппаратурой

типа

Р-600

(5)

по

шлейфу. Ш у м ы в

к а н а л е

о

звука

и з м е р я л и с ь

псофо-

8

5

^

1

метром (6),

качество

цвет­

-ЗГХ

ного

изображения

конт­

2,5

—

.

J_

ролировалось

на

телеви­

^

^

®

"

зоре

RC-16

(7).

Измерения

переход­

ных шумов в канале зву­

ка

производились

при

увеличении

и

уменьше­

нии р а з м а х а

полного

оиг-

\ ®

нала

цветного

телевиде ­

ю

ния,

подаваемого

на

вход

Ci

модулятора

Р Р Л .

К р о м е

I 12,5

того,

оценивались

шумы

в канале звука от сигна­

ла,

соответствующего

Si

15

QcuHuâ

s

только

яркости

указан ­

~фпурпурный

г

ных

цветов.

S

3

Q) красный.

1

На

рис.

3.8

приведены

@

голубой

I

*

графики,

п о к а з ы в а ю щ и е

17,5'

Q) зеленый

1

5

тс

зависимость

шума

в

ка ­

®

желтый

=»

6

Только

нале

звука

от

размаха

20

тех

входного

сигнала

д л я

о

А.дБ

желтого,

зеленого,

пур­

Рис.

3.8

пурного, красного,

синего

и голубого цветов. По оси

ординат отложены увеличения переходных помех, іа по оси

абс­

цисс — амплитудные

изменения сигнала на входе модулятора

(при-

4 4

ведено пять

значений

амплитуд

сигнала

(А):

номинальное,

умень­

шенное

или

увеличенное

на

±1+2

д Б ) .

Кроме

того,

здесь

ж е

показа­

ны графики изменения

шума >в ка­

нале звука в зависимости от яр­

кости указанных выше цветов.

Анализ

проведенных

измерений

показывает,

что

сигнал

цветного

телевидения,

соответствующий ne- ßj д-

редаче желтого, зеленого и голу­

бого цветов,

существенно

увели­

чивает переходные помехи в кана­

ле звука ів сравнении с

сигналами

монохромного изображения . Уро­

вень шумов может возрастать на '

10ч-15 д Б

и

более в зависимости

от состояния

и

длины

линии, а

т а к ж е от увеличения размаха

сиг­

нала поднесущей

частоты

сигнала

цветности

от

номинального

зна­

чения. Значение частот, соответст­

вующих передаче желтого и зе­

в сигнале DB,

леного цветов, составляют примерно 4

М Г ц

вторая

гармоника от которой попадает в

канал

звука

(8 МГц) (помеха Ѵз).

На рис. 3.9а

и б п о к а з а н ы спектры

сигналов цветности при пе­

редаче белого

и желтого цветов

(первые и

вторые гармоники со­

ответственно).

Из рис. 3.96 видно, что

основная плотность

спектра

so

70

80 /,МГЦ

80 АМГц

Рис. 3.10

сигнала цветности при передаче желтого

цвета р а с п о л о ж е н а

в

области 4 МГц .

іНа ірнс.

3.10

п о к а з а н ы характеристики

группового

івремени

за ­

паздывания

на

радиорелейных линиях Р-600: к р и в а я

а — реально

РРЛ-.600

AFC = ±1'50 юГц. Она создает выходной сигнал звука іна ісопротивлендам

600 Ом t/3 B =5;5 'В. Ори требуемом отношении сигнала к ясофаметрячвскому шу­

му .на (Р.РЛ — 57 дБ

201g———=57 дб; Д/ш = ±220 Гц, Um псоф » 8 мВ.

Uш псоф

Піри

передаче сигналов монохромного изображения І1Ш ПСОФ определяется

эффективным значением низкочастотных составляющих .видеосигнала /и . В [3.4]

показано,

что переходная помеха от -монохромного сигнала при эффектпвноді

этом наибольшая неравномерность

характеристики :ГЁЗ тракта неоущей

частоты

в полоісе ± 4 МГц составляет

примерно 100 wc. При передаче сигнала

цветного

телеавданмя

надо учитывать

ж е

спектральные составляющие,

указанны* в

ф-ле .(3.7).

Расчет,

проведенный по формулам, .взятым -из і(3.4) с учетом

эффективных

не куже

Дф°=2л/Дт=6,28-4--10е-tI0-il0—в рад, (на частоте 4 МГц) или срД°А;±70

Следует

отменить, что при таком

значении

Дф° искажения

цветного 'изображе­

ния на экране приемника незаметны.

Размещение

поднесущей

частоты

звука. Д л я

определения р а з ­

мещения поднесущей

частоты -звука в спектре сигнала, используе­

мого д л я передачи в

радиорелейной

аппаратуре, с точки зрения

ганар-атора цветных

полос.

Д л я ѳтой

цели

использовался

м а д е м

приемо-передающей

аппаратуры

Р-600

с включением

м е ж д у

пере ­

д а ю щ е й -и цриемной

.аппаратурой б л о к а

исказителей, б л а г о д а р я

ко­

торым характеристика

группового времени

з а п а з д ы в а н и я на

про ­

межуточной частоте

метла

изменяться

в

п р е д е л а х от 0 д о 50 не.

Осциллограмма спектра

сигнала

цветных полос, с н я т а я анализато ­

р о м опектра, п о к а з а н а

на рис. 3.11. ,Ка« видно из рисунка,

спектр

сигнала цветнойіи

имеет дв а

м а к с и м у м а

в

области

сигналов,

об­

р а з у ю щ и х ж е л т ы е и голубые

цвета, а т а к ж е

сигналов

опознавания

(«а рис. оии обозначены A

m Б).

Спектр

второй гармоники

ѳтого

(сигнала иовтор-яет

м а к с и м у м ы основного

спектра. Оніи расположе ­

н ы в области S и

9,6 МГц . Следует отметить, что н а п р я ж е н и я , со -

ответствующие

м а к с и м у м а м

в спектре вторых г а р м ш и к , состав­

ляют

примерно

(—40

дБ)

от н а п р я ж е н и я , соответствующего мак­

симумам

спектра

первых

гармоник .

Этот

р е з у л ь т а т б ы л

получен

при неравномерности

харак - .

теристик

Г В З

примерно

' і

50 не. При выключении ис-

*

казител я

ха р актеристики

группового

времени

з а п а з ­

дывания

гармонические

со­

ставляющие спектрасигна­

ла цветности

отсутствовали.

Н а п р я ж е н и я

вторых

гармо ­

ник спектра в полосе частот

ниже

8 МГц,

н а п р и м е р

от

7,6 до

7,2

МГц,

составляют

примерно

—(50-f-60)

д Б

от

максимума

на

частоте

4 М Г ц .

На

рис.

3.12

п о к а з а н ы ^ , !

затухания

фильтров

видео

*

и звука, используемых в ап­

паратуре

типа Р-600.

К а к

видно из характеристик за­

тухания фильтра видео, под-

несущая частота звука вме­

сто 8

М Г ц может

быть

вы­

брана в полосе частот от 7,5

до 7,8 МГц . При этом со­

хранится

требуемое

подав­

ление

звука

в

видеоканале

и может уменьшиться уро­

вень

переходных

помех

от

цветности

в

к а н а л е звука

примерно

на 15

д Б .

В

заключение

п а р а г р а ф а

.можно с д е л а т ь следующие выводы .

1. П р и

передаче 'сигналов

цветного

телевидения по радиорелей ­

неравномерностью

характеристики группового

времени

з а п а з д ы в а ­

ния в тракте передачи, которая я в л я е т с я приемлемой

п р и

передаче

сигналов монохромного телевидения и .неприемлемой

д л я

передачи

сигналов цветного

телевидения.

3. Н а и б о л ь ш а я

переходная помеха в канале цветности образует ­

ся при передаче .сигналов, соответствующих

желтым,

зеленым 'и

голубым

цветам в

и з о б р а ж е н и и , а т а к ж е от сигнала

'Опознавания

•строки

Dß.

4. Д л я

уменьшения

уровня шума в канале звука целесообразно

'Понизить

значение іподнѳоущей частоты звука с 8 .до 7,6

М Г ц .

•5. Характеристика

'группового

времени запаздывания

д о л ж н а

быть скорректирована

в полосе

частот пропускания , ( ± 1 2 М Г ц )

тракта передачи, и е е неравномерность д о л ж н а составлять

несколь ­

ко наносекунд.

6. Использование режекторных

фильтров д л я

подавления сиг­

н а л а опознавательной строки D B

на

6 д Б

уменьшает переходные

помехи в канале звука примерно

іна

6-ЬІб

д Б '(в

зависимости от

состояния

линии

с в я з и ) . П р и

этом

качество цветного

и з о б р а ж е н и я

остается неизменным,

а помеха

в звуке

типа

«рокот»

отсутствует.

3.3.

СПОСОБ

П Е Р Е Д А Ч И

С И Г Н А Л А

Ц В Е Т Н О Г О

Т Е Л Е В И Д Е Н И Я

В

У З К О П О Л О С Н О М

К А Н А Л Е

(ДО

4,0

МГц)

С В Я З И

ПРИНЦИП ПЕРЕНОСА СПЕКТРА СИГНАЛА ЦВЕТНОСТИ

Одним из наиболее вероятных каналов передачи телевизионных

сигналов,

в которых

полоса

частот пропускания

м о ж е т

в значи­

тельной мере отличаться

от

требуемой

д л я передачи

по

ним

сиг­

н а л о в цветного телевидения, является радиорелейная линия,

обо­

рудованная 'аппаратурой Р-60. 'Разработка этой аппаратуры

отно­

сится .к тому времени,

ікогда

еще не

предполагалось

внедрение

цветного

телевидения.

Основным недостатком этого к а н а л а связи являются

б о л ь ш а я

нестабильность в о времени амплитудно-частотной

характеристики

тракта, повышенный

уровень

ш у м а

в

канале

передачи!, значитель ­

ная'неравномерность

характеристики

группового времени

з а п а з д ы -

ваніия.

Отклонение от

норм

'перечисленных

в ы ш е п а р а м е т р о в

в

большей степени влияет на качество передачи по линиям Р - 60

юиг-

и а л о в

'цветного телевидения.

Изменения,

іпроведенные ,на

линиях

Р-60,

показывают,

что

амплитудно-частотная

характеристика

ка­

н а л а

изменяется в

процессе передачи и имеет б о л ь ш у ю

(неравно­

мерность в области передачи сигнала .цветности, .а уровень

шума

•составляет примерно 40н-42 д Б

(взвешенный) . 'По этим

причинам

качество

'Цветного

и з о б р а ж е н и я ,

'контролируемое иіа выходе

лиініиіи

Р-60, б ы л о неудовлетворительным .

.Изівѳстны

способы

передач

сигналов

(цветного

телевидения

H ТОК ів С Ш А

по узксполо'сиьш

линиям

(до

2,7 М Г ц ) связи . Ана­

логичным образом

о к а з а л о с ь в о з м о ж н ы м

п е р е д а в а т ь

'сигналы .цвет­

ного

телевидения С Е К А М по

узкополоеным

линиям

связи .

Д л я

этой

.цели

в оборудовании

сигнал

цветного

телевидения

р а з д е л я ю т с помощью фильтров

на

сигнал

яркости и

сигнал

цвет­

ности. Яркостиый сигнал ограничивается в полосе

д о

3 МГц,

а

•составляющие

сигнала

(цветности р а с п о л а г а ю т с я ів полосе

частот

от 3 до 3,(8 МГц .

.После разделения 'сигналов

цветности

и

яркости,

спектр

сигна­

лее низкочастотную

область

спектра сигнала

яркости. П р и

этом

мгновенная частота

сигнала

д л я .случая

частотной

модуляции іна

передающей

стороне

будет,

например,

д о

гетеродинирования

<о(/) ='Cûo+i4iCû (0 > после

(гетеродинирования

(считая, что

шг >соо)

со('/)=сог—'соо—Дші(/),

т.

е. приведет к

изменению

з н а к а

перед ча­

стотным отклонением.

'На

приемной

стороне

=®г—і[шг—>CÛO—.Дси:(0] = <»о+Дш'(і) •

Таким

образом,

уменьшение

несущей

частоты

чаетотномодулиро-

вэнного колебания (шг—адо)

позволяет

передать его спектр через

уз'кополосный

каінал

связи, а

на приемной стороне

б л а г о д а р я

об­

ратному гетеродинирсванию

восстановить

'исходный

сигнал.

П р и тако м

способе

имеют

место потерн яркостных 'составляю­

щих,

л е ж а щ и х в

полосе

частот

от 3 д о 5 М Г ц ,

поскольку

эта

по­

лоса

з а н я т а спектром

сигнала

цветности. Хотя

при

этом

и

проис­

ходит некоторое

ухудшение четкости и з о б р а ж е н и я ,

однако

наличие

цвета

;и значительный

уровень

ш у м о в

маскируют

потерю четкости

ів изображении .

•Реализация такого способа (передачи сигнала цветного телеви­

дения

м о ж е т

быть осуществлена следующим

образом . Н а

переда­

ющей стороне

полный

сигнал

цветного

телевидения

Еп,

поступаю­

пускания

частот примерно !1

М Г ц и с центральной частотой

= 4,3 'Гц. 'Выделенный сигнал

цветности затем

поступает

на сме­

ситель

,5,

куда подается н а п р я ж е н и е гетеродина

6 с частотой при ­

мерно

7,7

М Г ц . Н а выходе смесителя включен

полосовой

ф и л ь т р

сумматор 3. Н а выходе сумматора образуется

полный сигнал цвет­

ного телевидения СЕ.КАМ _ £ „ е сокращенной

полосой частот.

Рис.

3.13

На приемной стороне полный .сигнал цветного телевидения по­

дается на два канала: яркости и цветности

(рис. 3.136). В

канал

яркости включаются: фильтр

8 с полосой частот

пропускания с О

до 3,0 МГц , линия

з а д е р ж к и

9 и сумматор

10. В

канал цветности

•включены: полосовой

фильтр

11,

(настроенный

на

частоту ./п =

= 3,3 МіГц, с полосой

1 МГц , смеситель

12, гетеродин

13, ф и л ь т р 14,

настроенный н а частоту І/І=4,3 М Г Ц , С полосой

1 МГц . Выделен­

ный на нагрузке смесителя сигнал цветности с номинальными

подне­

су щим.и частот а.ми

ifв =4,25 МГ ц и $R=4,404

М Г ц подается на сум­

м а т о р , ;іга выходе

которого образуется

стандартный

сигнал

цвет­

ного телевидения СЕ.КАМ, подаваемый

затем на телевизионные пе­

редатчики в 'пункте приема . Исследования,

проведенные с

целью

рые проходит сигнал, позволили установить, ч т о н а и б о л е е

оптималь ­

ной

полосой пропускания о б л а д а е т фильтр с полосой

пропуска ­

ния

примерно '1 МГц . П р и ѳтом полна я

девиация сига-ада цветно­

сти от 3,9 М Г ц до 4,8 М Г ц пропускается

полностью без и с к а ж е н и й ,

растания сигнала

цветности д о .1,0 мкс.

Н а

рис. 3.14

показа н частотный спектр сигнала цветности в

полной

полосе частот 6 М Г ц и после транспонирования сигналэ

н а л а яркости. П р а в и л ь н о е ф а з и р о в а н и е

высокочастотных

состав­

л я ю щ и х сигнала яркости ів полосе частот

от 3,8 д о 5,0 М

Г ц (они