Материал: Исследование кодирующего устройства системы вещательного телевидения. методические указания к лабораторной работе. Зеленин И.А

Фгбоу во

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра радиоэлектронных устройств и систем

559-2015

Исследование кодирующего устройства системы вещательного телевидения методические указания

к лабораторной работе по дисциплинам

«Основы телевидения»

«Основы телевидения и видеотехники»

и «Телевизионная техника»

для студентов

направлений 11.03.01, 11.04.01 «Радиотехника»

и специальности

11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы»

всех форм обучения

E'_R

E'_G

E_СС

Воронеж 2015

Составитель доцент И.А. Зеленин

УДК 621.397.132.127 (07)

Исследование кодирующего устройства системы вещательного телевидения: методические указания к лабораторной работе по дисциплинам «Основы телевидения», «Основы телевидения и видеотехники» и «Телевизионная техника» для студентов направлений 11.03.01, 11.04.01 «Радиотехника» и специальности 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы» всех форм обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. И.А. Зеленин. Воронеж, 2015. 67 с.

Методические указания содержат домашнее и лабораторное задания, рекомендации по их выполнению. Приведены основные теоретические сведения о принципе построения кодирующего устройства, а также справочный материал и математические выражения для расчета его специфических узлов.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2010 и содержатся в файле Зеленин_ИА_КУ.doc.

Ил. 4. Табл. 2. Библиогр.: 6 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.С. Самодуров

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. Ю. С. Балашов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВО «Воронежский государственный

технический университет», 2015

1. Общие рекомендации по выполнению лабораторной работы

1.1. Цели работы:

изучение принципа построения кодирующего устройства (кодера) системы цветного телевидения SECAM;

экспериментальное исследование физических процессов, протекающих в основных узлах кодера;

определение взаимосвязи качества воспроизводимого на экране цветного телевизора изображения с параметрами формируемых сигналов и характеристиками узлов;

приобретение практических навыков по регулированию кодера.

1.2. При выполнении домашнего задания студенты должны изучить:

методы повышения помехозащищенности и улучшения совместимости системы SECAM, реализуемые в кодере;

принцип действия кодера по структурной или функциональной схемам.

1.3. На лабораторных занятиях студенты должны экспериментально убедиться в правильности основных положений теории кодирования сигналов SECAM.

1.4. Для выполнения лабораторного задания необходимо использовать следующие приборы и оборудование:

макет кодера системы SECAM;

формирователь сигналов основных цветов и синхрогенератор;

лабораторный стенд на базе цветного телевизора;

осциллограф с блоком выделения телевизионной (ТВ) строки СI-81;

измеритель частотных характеристик (ИЧХ) ХI-7Б;

частотомер Ч3-34;

вольтметр В7-26.

2. Домашнее задание и указания по его выполнению

2.1. Изучить методы повышения помехозащищенности и улучшения совместимости системы SECAM.

2.2. Изучить принцип действия кодирующего устройства системы SECAM.

2.3. Рассчитать коэффициенты передачи цепей предыскажений цветоразностных сигналов и сигналов цветности. Изобразить возможные варианты схем кодирующей матрицы и цепей предыскажений.

2.4. Рассчитать амплитуды сигналов: яркостного (E'_Y), цветоразностных (E'_R–Y, E'_B–Y, D'_R, D'_B) и цветности (u_ЦR/, u_ЦB); определить необходимые значения девиаций частот (f_R,, f_B) и частот цветовых поднесущих (f_R, f_B). Изобразить форму сигналов основных цветов (E'_R, E'_G, E'_B) и рассчитанных сигналов, а также полного цветового видеосигнала системы SECAM для двух соседних строк при передаче изображения вертикальных цветных полос согласно данным своего варианта (табл. 1).

Сначала изучите методы повышения помехозащищенности и улучшения совместимости системы SECAM, изложенные в [1, с. 265-277; 2, с. 241-246] и приложении 1 данного руководства. Обратите внимание на необходимость и физическую сущность принятых мер. Затем подробно ознакомьтесь с принципом действия кодирующего устройства SECAM (п. 2.2) по структурной схеме, приведенной в [1, с. 279; 2, с. 242; 3, с. 47] и приложении 2 руководства. Здесь следует обратить внимание на то, каким образом влияют выполняемые операции на соответствующие сигналы во временно́й и спектральной областях.

Расчет коэффициентов передачи цепей предыскажений

2

цветоразностных сигналов и сигналов цветности (п. 2.3) произведите по формулам соответственно П1.6 и П1.9 руководства. В первом случае расчет выполняйте в диапазоне частот от 0 до 1000 кГц с шагом 50 кГц, а во втором – от 3750 до 4900 кГц с тем же шагом. Составить возможные схемы цепей предыскажений и кодирующей матрицы можно на основе анализа материала одноименной темы в [3…5].

Б ж – белый,

Ж л – желтый,

Г J – голубой,

З Т – зеленый,

П i – пурпурный,

К – красный,

С j – синий,

СС . – светло-серый,

Ср – серый,

ТС – темно-серый,

Ч п – черный.

Расчетные операции п. 2.4 следует выполнять при условии применения сигнала вертикальных цветных полос типа 100/0/75/0 по соответствующим формулам из приложений руководства. Считайте, что светло-серому в изображении соответствует уровень сигнала яркости, расположенный на (20…25) % ниже уровня белого, а темно-серому – на (20…25)

3

% выше уровня черного. При построении формы полного цветового видеосигнала (ПЦВС) укажите на рисунке сигналы яркости, цветности и цветовой синхронизации, строчный синхронизирующий и гасящий импульсы, отметьте числовые значения длительностей и периодов, а также значения уровней белого, черного, гашения и синхронизации в соответствии с действующим стандартом [6].

3. Контрольные вопросы к домашнему заданию

3.1. Поясните назначение кодирующего устройства системы цветного телевидения.

3.2. Перечислите реализуемые в кодирующем устройстве основные меры, направленные на улучшение совместимости и повышение помехозащищенности системы SECAM. Почему в системах NTSC и PAL подобных мер не предусмотрено?

3.3. Почему в системе SECAM принято передавать цветоразностные сигналы D'_R и D'_B, а не сигналы E'_R–Y и E'_B–Y ?

3.4. Нарисуйте упрощенную структурную схему кодирующего устройства и по ней поясните принцип его действия.

3.5. Что представляют собой сигналы полевой цветовой синхронизации в системе SECAM? Нарисуйте их форму до частотной модуляции и после.

3.6. Что такое защитная цветовая вспышка и какие функции она выполняет?

3.7. Какой метод уплотнения телевизионного канала принят в системе SECAM для передачи сигналов цветовой синхронизации?

3.8. Поясните назначение и принцип действия цепей предыскажений.

4

3.9. Чему равен размах сигнала цветности на частоте минимума цепи предыскажений f₀ = 4286 кГц? Из каких соображений выбран такой размах?

3.10. Каким образом ограничивают полосу частот цветоразностных сигналов? Нарисуйте требуемую амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) фильтра нижних частот.

3.11. Перечислите и поясните особенности частотно-модулируемого генератора (ЧМГ) и предъявляемые к нему требования.

3.12. В какой части строчного гасящего импульса поднесущая должна быть подавлена и почему?

3.13. Перечислите логическую последовательность опера-ций, которые необходимо выполнить в процессе формирования полного цветового видеосигнала кодирующим устройством.

3.14. Поясните сущность спектральных преобразований, реализуемых в кодирующем устройстве.

4. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ И УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ

4.1. Просмотреть, зарисовать, измерить размахи и временны́е параметры (периоды следования, длительности) сигналов на входе кодирующего устройства и выходах следующих узлов:

а) кодирующей матрицы;

б) фазоинвертора сигнала E'_R–Y;

в) уравнивающих усилителей;

г) цепей предыскажений цветоразностных сигналов;

д) электронного коммутатора цветоразностных сигналов;

е) формирователей коммутирующих и пьедестальных импульсов;

5

ж) амплитудного ограничителя модулирующего сигнала;

з) частотно-модулируемого генератора;

и) цепи предыскажений сигнала цветности;

к) подавителя сигнала цветности;

л) общего сумматора (на выходе кодирующего устройства).

4.2. Просмотреть и зарисовать амплитудно-частотные характеристики следующих узлов:

а) цепей предыскажений цветоразностных сигналов;

б) фильтра нижних частот;

в) полосового фильтра;

г) цепи предыскажений сигнала цветности.

4.3. Снять модуляционную характеристику (МХ) частотно-модулируемого генератора.

4.4. Исследовать влияние изменений амплитуд, временны́х и частотных параметров формируемых сигналов на качество воспроизводимого телевизионного изображения вертикальных цветных полос.

До начала экспериментальных исследований кодирующего устройства необходимо хорошо представлять себе сущность всех операций по формированию полного цветового видеосигнала.

Ознакомьтесь с принципиальной схемой исследуемого кодера, назначением регулировочных элементов и контрольных точек. Включите в сеть кодер, телевизор и измерительные приборы. Подключив выход кодера к видеовходу телевизора, установите нормальные яркость, контраст, цветовой тон и насыщенность изображения вертикальных цветных полос соответствующими регуляторами телевизора (кодер имеет встроенные формирователь сигналов основных цветов и синхроге-