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

6

нератор). Для детального исследования сигналов полевой цветовой синхронизации и защитной цветовой вспышки целесообразно использовать осциллограф в режиме выделения ТВ строки.

При выполнении п. 4.1 осциллограф следует последовательно подключать к соответствующим узлам, установив на его экране 2 или 3 строки исследуемого сигнала.

Для снятия амплитудно-частотных характеристик (п. 4.2) на входы соответствующих узлов необходимо подавать частотно-модулированный (ЧМ) сигнал от ИЧХ, а с их выходов через детекторную головку – на вход ИЧХ. При этом формирователи сигналов основных цветов и импульсных сигналов должны быть отключены.

При указанных в п. 4.2 условиях и отключенной импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) снять модуляционную характеристику ЧМГ, т.е. зависимость частоты вырабатываемых колебаний от напряжения смещения (п. 4.3), которое следует изменять так, чтобы перекрыть диапазон от 3900 до 4900 кГц с шагом в 50 кГц. Результаты измерений отразить графически.

Для изменения параметров формируемых сигналов (п. 4.4) следует использовать регулировочные элементы, расположенные в кодирующей матрице, цепях предыскажений, фильтре нижних частот, формирователе пьедестальных импульсов, частотно-модулируемом генераторе, подавителе поднесущих и выходном сумматоре. По окончании экспериментов регулирующие элементы установить в первоначальное положение.

5. Контрольные вопросы к лабораторному заданию

5.1. Нарисуйте и поясните действие кодирующей мат-

7

рицы, используемой в кодирующем устройстве.

5.2. В течение каких промежутков времени передают сигналы цветовой синхронизации?

5.3. Каким образом формируют сигналы полевой и строчной цветовой синхронизации?

5.4. Какую задачу решают уравнивающие усилители и с какой целью?

5.5. Какую форму приобретают импульсы на выходе цепи предыскажения цветоразностных сигналов, если на ее вход подают прямоугольные импульсы?

5.6. Нарисуйте необходимые амплитудно-частотные характеристики цепей предыскажений и их коррекции.

5.7. Для чего необходима коммутация сигналов D'_R и D'_B через строку? Каким образом она реализуется в кодирующем

устройстве?

5.8. Как ограничивают девиации частот поднесущих в кодирующем устройстве?

5.9. Поясните особенности амплитудного ограничителя цветоразностных сигналов.

5.10. Какую роль выполняют пьедестальные импульсы? Как их формируют?

5.11. Каким образом достигают необходимую стабильность частот покоя f_OR и f_OB в кодирующем устройстве?

5.12. Какую роль выполняет полосовой фильтр, включаемый после частотного модулятора? Нарисуйте его амплитудно-частотную характеристику.

5.13. Каким образом обеспечивают коммутацию фаз поднесущих в кодирующем устройстве?

5.14. В какие интервалы времени и каким образом подавляют колебания поднесущих в кодирующем устройстве?

5.15. Поясните принцип действия корректора перекрест-

8

ных искажений.

5.16. Изобразите осциллограммы сигналов в характерных точках кодирующего устройства в случае формирования сигнала вертикальных цветных полос.

5.17. Нарисуйте полосу частот, занимаемую сформированным кодирующим устройством полным цветовым видеосигналом.

5.18. Оцените влияние введенных в кодирующее устройство изменений параметров формируемых сигналов на качество воспроизводимого изображения вертикальных цветных полос.

6. Содержание отчета

6.1. Результаты выполнения домашнего задания (пп. 2.3, 2.4) и лабораторного (пп. 4.1-4.4) заданий.

Осциллограммы расположить одну под другой с соблюдением синфазности процессов при одном и том же временно́м масштабе. На графиках (осциллограммах и АЧХ) отметьте диапазоны изменений параметров, в пределах которых качество воспроизводимого ТВ изображения можно считать нормальным.

6.2. Краткие выводы по каждому пункту выполненного лабораторного задания и по работе в целом.

9

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

МЕРЫ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ

И УЛУЧШЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ СИСТЕМЫ

SECAM, РЕАЛИЗУЕМЫЕ В КОДИРУЮЩЕМ

УСТРОЙСТВЕ

Ширина спектра сигнала цветности зависит от индекса частотной модуляции m, который определяют по выражению:

, (П1.1)

где f – отклонение поднесущей частоты от номинального значения (девиация частоты);

F_max – максимальное (верхнее) значение частоты модулирующего цветоразностного сигнала.

Как известно из теории частотной модуляции (ЧМ), помехозащищенность приема ЧМ колебаний тем выше, чем большее значение имеет индекс m (больше глубина ЧМ), т.е. влияние помех при использовании ЧМ тем меньше, чем выше индекс ЧМ.

В системе SECAM девиации частот составляют f_OR = = 280 кГц и f_OB = 230 кГц, а максимальная частота передаваемых цветоразностных сигналов F_max = 1,5 МГц. При этом индекс ЧМ оказывается значительно меньше единицы:

(П1.2)

10

С точки зрения повышения помехозащищенности приема сигнала цветности желательно увеличить индекс ЧМ. Однако увеличить m в системе SECAM за счет возрастания девиаций частот нельзя, так как это приведет к значительному расширению полосы частот, занимаемой сигналом цветности в полосе частот яркостного сигнала, к увеличению заметности помех от сигнала цветности на экранах черно-белых телевизоров и тем самым к ухудшению совместимости. Поэтому в системе SECAM и пришлось выбрать индекс ЧМ меньше единицы. При таких малых значениях индексов ЧМ (m_R = 0,187; m_B = = 0,153) и малом уровне сигнала цветности (0,23 от размаха сигнала яркости) помехозащищенность системы SECAM оказывается значительно ниже, чем систем с квадратурной балансной модуляцией (NTSC, PAL).

Для повышения помехозащищенности и улучшения совместимости системы SECAM на передающей стороне специально вводят, например, частотные предыскажения цветоразностных сигналов и сигнала цветности, а в цветных ТВ приемниках – коррекцию предыскажений. Кроме того, для этих целей применяют и другие меры, такие, как применение компрессированных цветоразностных сигналов и , изменение полярности красного цветоразностного сигнала, введение двух цветовых поднесущих частот, уменьшение перекрестных искажений, изменение фаз поднесущих и др.

П1.1. Использование компрессированных цветоразностных сигналов и

В системе SECAM цветоразностные сигналы E'_R–Y и E'_B–Y заменены сигналами D'_R и D'_B, определяемыми соотношениями:

11

(П1.3)

где K_R и K_B – коэффициенты компрессии (масштабные коэффициенты); K_R=1,9; K_B=1,5.

Введение разных коэффициентов компрессии (1,9 и 1,5) обусловлено необходимостью более полного использования динамической характеристики частотного модулятора.

В таблице приведены значения амплитуд для двух типов сигналов цветных полос: 100 %-ной амплитуды и 100 %-ной насыщенности (сигнала 100 %-ной яркости, обозначаемого как 100/0/100/0) и наиболее часто применяемого в практике сигнала 75 %-ной амплитуды и 100 %-ной насыщенности (сигнала 75 %-ной яркости типа 100/0/75/0).

Относительные уровни сигналов при передаче различных цветов в системе secam

П1.2. Изменение полярности красного цветоразностного сигнала

В системе SECAM передают синий цветоразностный сигнал в положительной полярности, а красный – в отрицательной, т.е. знак сигнала E'_R–Y заменен на обратный (см. ф-лу П1.3). Это объясняется следующими соображениями.

Статистические исследования показали, что при передаче различных сюжетов в сигнале E'_R–Y преобладают положительные значения, а в сигнале E'_B–Y – отрицательные. При использовании частотной модуляции это приводит к тому, что отклонение поднесущей по частоте от номинального значения будет при передаче сигнала E'_R–Y в основном в сторону увеличения, а при передаче сигнала E'_B–Y – в сторону уменьшения. При изменении полярности E'_R–Y в обоих сигналах преобладает отрицательная девиация частоты. Это несколько повышает помехозащищенность системы SECAM, когда в каналах связи происходит срез верхней частоты спектра ТВ сигнала (что часто случается на практике) и, следовательно, ограничение верхней боковой полосы частот сигнала цветности. Кроме того, заметно улучшается совместимость системы, так как уменьшается разность мгновенных значений частот в сигналах соседних строк.

Итак, в системе SECAM используют инвертированный красный сигнал –E'_R–Y, или E'_Y–R. В этом случае полярность и размах обоих цветоразностных сигналов, а также девиации частот для наиболее часто встречающихся цветов будут одинаковыми.

14

П1.3. Предыскажения цветоразностных сигналов

(низкочастотные предыскажения)

С целью повышения помехозащищенности приема цветоразностные сигналы D'_R и D'_B подвергают низкочастотным (НЧ) предыскажениям (аналогично стандартному предыскажениям ЧМ сигнала в радиовещании), заключающимися в подъеме верхних частот спектра этих сигналов, т.е. в увеличении амплитуды высокочастотных компонентов цветоразностных сигналов. Для этого сигналы D'_R и D'_B пропускают через цепь, комплексный относительный коэффициент передачи напряжения которой описывается выражением

(П1.5)

а модуль коэффициента передачи такой цепи в децибелах будет равен

(П1.6)

где f – текущая частота (частота модулирующего сигнала),

кГц;

f₁ – постоянная частота, для которой | | = 0 дБ,