廣播電視系統(tǒng)原理

1、第三章第三章 廣播電視系統(tǒng)廣播電視系統(tǒng) 31 廣播電視系統(tǒng)概述廣播電視系統(tǒng)概述 廣播電視系統(tǒng)是一種用于廣播的非專用電視系統(tǒng)，它一般采用無廣播電視系統(tǒng)是一種用于廣播的非專用電視系統(tǒng)，它一般采用無線電方式進(jìn)行信號傳輸，因此，也稱為無線電視系統(tǒng)或開路電視系線電方式進(jìn)行信號傳輸，因此，也稱為無線電視系統(tǒng)或開路電視系統(tǒng)。廣播電視系統(tǒng)的技術(shù)比較成熟，是被廣泛使用的現(xiàn)代電視系統(tǒng)。統(tǒng)。廣播電視系統(tǒng)的技術(shù)比較成熟，是被廣泛使用的現(xiàn)代電視系統(tǒng)?，F(xiàn)代的廣播電視系統(tǒng)往往包括衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)現(xiàn)代的廣播電視系統(tǒng)往往包括衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)(BSTV)。 廣播電視系統(tǒng)的終廣播電視系統(tǒng)的終端設(shè)備是廣播電視接收端設(shè)備是廣播電視接收

2、機(jī)機(jī)(簡稱電視機(jī)簡稱電視機(jī))。在電視。在電視機(jī)里，接收到高頻電視機(jī)里，接收到高頻電視信號后，經(jīng)過一系列與信號后，經(jīng)過一系列與發(fā)端對應(yīng)的相反變換和發(fā)端對應(yīng)的相反變換和處理，恢復(fù)出原來的圖處理，恢復(fù)出原來的圖像信號和伴音信號，分像信號和伴音信號，分別加到電視機(jī)中的顯像別加到電視機(jī)中的顯像管和揚(yáng)聲器上，從而再管和揚(yáng)聲器上，從而再現(xiàn)發(fā)端的圖像相聲音?，F(xiàn)發(fā)端的圖像相聲音。 32 電視信號的產(chǎn)生電視信號的產(chǎn)生 （圖像和伴音）（圖像和伴音） 在廣播電視系統(tǒng)中，電視信號源產(chǎn)生的電視信號稱為視頻電視在廣播電視系統(tǒng)中，電視信號源產(chǎn)生的電視信號稱為視頻電視信號，而發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號稱為射頻電視信號。在電視臺的演播信號

3、，而發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號稱為射頻電視信號。在電視臺的演播室里，產(chǎn)生視頻電視信號的信號源主要有攝像機(jī)、電視幻燈機(jī)、室里，產(chǎn)生視頻電視信號的信號源主要有攝像機(jī)、電視幻燈機(jī)、電視電影機(jī)、磁帶錄像機(jī)電視電影機(jī)、磁帶錄像機(jī)( (數(shù)字?jǐn)?shù)字/模擬模擬) )、測試信號發(fā)生器和激光視、測試信號發(fā)生器和激光視盤機(jī)等；但就電視臺的節(jié)目源來講，還可以有電視實況轉(zhuǎn)播車、盤機(jī)等；但就電視臺的節(jié)目源來講，還可以有電視實況轉(zhuǎn)播車、轉(zhuǎn)播衛(wèi)星和城市問或國際間的微波中繼線路等。轉(zhuǎn)播衛(wèi)星和城市問或國際間的微波中繼線路等。 321 彩色電視攝像機(jī)彩色電視攝像機(jī) 攝像機(jī)是電視系統(tǒng)的最重要的信號源，其性能的優(yōu)劣往往對整攝像機(jī)是電視系統(tǒng)的最重要

4、的信號源，其性能的優(yōu)劣往往對整個電視系統(tǒng)的質(zhì)量有著舉足輕重的作用。攝像機(jī)的性能要求：個電視系統(tǒng)的質(zhì)量有著舉足輕重的作用。攝像機(jī)的性能要求： 分辨率要高。好的水平分辯率可達(dá)分辨率要高。好的水平分辯率可達(dá)750線，差的也不能小于線，差的也不能小于300線。線。 彩色逼真，輪廓清晰、灰度分明。彩色逼真，輪廓清晰、灰度分明。 失真與干擾要小。失真與干擾要小。 靈敏度要高。較好的攝像機(jī)的靈敏度約在靈敏度要高。較好的攝像機(jī)的靈敏度約在40lx左右。左右。 鏡頭口徑及變焦比要高。一般采用鏡頭口徑及變焦比要高。一般采用115倍的變焦鏡頭即可。倍的變焦鏡頭即可。 使用特性要好。要求調(diào)節(jié)簡單、使用靈活方便、小型輕

5、便等。使用特性要好。要求調(diào)節(jié)簡單、使用靈活方便、小型輕便等。 1彩色電視攝像機(jī)的基本組成彩色電視攝像機(jī)的基本組成 彩色攝像機(jī)主要有三管機(jī)和單管機(jī)兩種。一般構(gòu)造類如下：彩色攝像機(jī)主要有三管機(jī)和單管機(jī)兩種。一般構(gòu)造類如下： (1) 攝像機(jī)頭。包括鏡頭、分光系統(tǒng)、攝像管、預(yù)放器、掃描電攝像機(jī)頭。包括鏡頭、分光系統(tǒng)、攝像管、預(yù)放器、掃描電路、尋像器、電源及附屆設(shè)備等。路、尋像器、電源及附屆設(shè)備等。 (2) 視頻信號處理部分。主要包括視頻放大、增益調(diào)整、白電平視頻信號處理部分。主要包括視頻放大、增益調(diào)整、白電平調(diào)整、黑電平調(diào)整、電纜校正、黑斑校正、輪廓校正、彩色校正、調(diào)整、黑電平調(diào)整、電纜校正、黑斑校正

6、、輪廓校正、彩色校正、校正、雜散光補(bǔ)償、矩陣電路及消隱電路等。校正、雜散光補(bǔ)償、矩陣電路及消隱電路等。 (3) 編碼器、同步機(jī)和彩條信號發(fā)生器。編碼器、同步機(jī)和彩條信號發(fā)生器。 2攝像管攝像管 攝像管是攝像機(jī)的關(guān)攝像管是攝像機(jī)的關(guān)鍵器件之一，攝像管的鍵器件之一，攝像管的質(zhì)量、體積和種類決定質(zhì)量、體積和種類決定著攝像機(jī)的質(zhì)量、體積著攝像機(jī)的質(zhì)量、體積和調(diào)節(jié)方式。和調(diào)節(jié)方式。 早期的超正析像管早期的超正析像管已被占主導(dǎo)地位的氧化已被占主導(dǎo)地位的氧化鉛光電導(dǎo)管所代替。此外，固體攝像器件鉛光電導(dǎo)管所代替。此外，固體攝像器件(如如CCD器件、器件、CMOS器件器件)也正在迅速發(fā)展，已被應(yīng)用于新聞采訪、家

7、用和工業(yè)電視系統(tǒng)中。也正在迅速發(fā)展，已被應(yīng)用于新聞采訪、家用和工業(yè)電視系統(tǒng)中。 3光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng) 彩色攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)主要由變焦距鏡頭、彩色攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)主要由變焦距鏡頭、 分分色鏡、中性濾光片和色溫濾光片組成。色鏡、中性濾光片和色溫濾光片組成。 有變焦距鏡頭的攝像機(jī)，能在拍攝點不動有變焦距鏡頭的攝像機(jī)，能在拍攝點不動 的的情況下，緩慢或快速地連續(xù)改變攝取場面的情況下，緩慢或快速地連續(xù)改變攝取場面的 大大小。變焦鏡頭的變焦比小。變焦鏡頭的變焦比(最大焦距與最小焦距最大焦距與最小焦距 之比之比)在演播室內(nèi)一般在在演播室內(nèi)一般在10左右，在室外還要更左右，在室外還要更 大，可達(dá)大，可達(dá)30左右

8、。左右。 分色鏡是攝像機(jī)中的分色系統(tǒng)，主要有雙向平面鏡和棱鏡面種類分色鏡是攝像機(jī)中的分色系統(tǒng)，主要有雙向平面鏡和棱鏡面種類型。棱鏡用得最為普遍。它是在一個玻璃三棱鏡的一個表面上鍍上型。棱鏡用得最為普遍。它是在一個玻璃三棱鏡的一個表面上鍍上多層干涉薄膜，利用光的干涉原理使某些光譜的光從薄膜反射出去，多層干涉薄膜，利用光的干涉原理使某些光譜的光從薄膜反射出去，而其它光譜的光則透過薄膜，從而達(dá)到分色的目的。而其它光譜的光則透過薄膜，從而達(dá)到分色的目的。 加入中性濾光片，是為了實現(xiàn)不減小光圈而又要減小光通量的目加入中性濾光片，是為了實現(xiàn)不減小光圈而又要減小光通量的目的。對中性濾光片的要求是衰減量合適，

9、光譜響應(yīng)持性平直。的。對中性濾光片的要求是衰減量合適，光譜響應(yīng)持性平直。 在變焦鏡頭與分色鏡頭之間加入色溫濾光片，利用色溫濾光片在變焦鏡頭與分色鏡頭之間加入色溫濾光片，利用色溫濾光片的光譜響應(yīng)特性可以補(bǔ)償因光源色溫不同而引起的光譜特性的變化，的光譜響應(yīng)特性可以補(bǔ)償因光源色溫不同而引起的光譜特性的變化，從而在不同的照明光源條件下都能正確地重現(xiàn)彩色。從而在不同的照明光源條件下都能正確地重現(xiàn)彩色。 322飛點掃描器飛點掃描器 對于透明的彩色幻燈片或影片的掃描和重現(xiàn)，可以用幻燈機(jī)或?qū)τ谕该鞯牟噬脽羝蛴捌膾呙韬椭噩F(xiàn)，可以用幻燈機(jī)或電影放映機(jī)把透明片子上的影像投射到彩色攝像機(jī)的靶面上，不要電影放映機(jī)

10、把透明片子上的影像投射到彩色攝像機(jī)的靶面上，不要銀幕，這樣光電變換的效率高。銀幕，這樣光電變換的效率高。 在電視電影攝像機(jī)中，常常用到的一種設(shè)備叫飛點影片掃描器，在電視電影攝像機(jī)中，常常用到的一種設(shè)備叫飛點影片掃描器，簡稱飛點掃描器簡稱飛點掃描器FSS。 飛點掃描器的最大優(yōu)點飛點掃描器的最大優(yōu)點在于，三個基色信號在時在于，三個基色信號在時間上完全一致。這是因為間上完全一致。這是因為三個基色光任何時候都是三個基色光任何時候都是由同一個光點分解出來的。由同一個光點分解出來的。所以，圖像上不存在彩色所以，圖像上不存在彩色重合誤差。但是，膠片子重合誤差。但是，膠片子上畫面的密度對重現(xiàn)圖像上畫面的密度對

11、重現(xiàn)圖像的信雜比有影響。用線陣的信雜比有影響。用線陣CCD也可做成彩色影片掃描器，其組成與也可做成彩色影片掃描器，其組成與CCD攝像機(jī)類似。攝像機(jī)類似。 323錄放相機(jī)錄放相機(jī) 電視臺插放的節(jié)目除直播和轉(zhuǎn)播外，大部分節(jié)目是對已記錄和存儲電視臺插放的節(jié)目除直播和轉(zhuǎn)播外，大部分節(jié)目是對已記錄和存儲的節(jié)目的重放。在電視節(jié)目的存儲方面，目前應(yīng)用最廣泛的是磁帶錄像機(jī)的節(jié)目的重放。在電視節(jié)目的存儲方面，目前應(yīng)用最廣泛的是磁帶錄像機(jī)VTR、激光視盤、激光視盤LD、數(shù)字視盤、數(shù)字視盤DVD。 磁帶錄像就是把視頻電視倍號磁帶錄像就是把視頻電視倍號(電信號電信號)以剩磁的形式記錄在磁帶上。以剩磁的形式記錄在磁帶上

12、。記錄方式即可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。數(shù)字式有許多優(yōu)點，如失真、記錄方式即可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。數(shù)字式有許多優(yōu)點，如失真、噪聲小，復(fù)錄對圖像質(zhì)量的影響小。噪聲小，復(fù)錄對圖像質(zhì)量的影響小。 (1) U型機(jī)或稱型機(jī)或稱Umatic。它采用。它采用3/4英寸寬磁帶，屬專業(yè)型機(jī)種，在地方英寸寬磁帶，屬專業(yè)型機(jī)種，在地方電視廣播中用得較多。電視廣播中用得較多。 (2) 型機(jī)或稱型機(jī)或稱 max。它采用。它采用1/2英寸寬磁帶，帶盒較小，俗稱小英寸寬磁帶，帶盒較小，俗稱小1/2機(jī)，現(xiàn)已基本被淘汰。機(jī)，現(xiàn)已基本被淘汰。 (3) VHS(S-VHS)。它也采用采用。它也采用采用1/2英寸寬磁帶，帶

13、盒較英寸寬磁帶，帶盒較型機(jī)大，俗型機(jī)大，俗稱大稱大1/2機(jī)。機(jī)。 (4) 8mm(Hi8) 。它采用。它采用8mm 英寸寬磁帶，英寸寬磁帶，8mm水平解析度一般是水平解析度一般是250線，而線，而Hi8則一般在則一般在380至至400線左右。生產(chǎn)廠家主要有線左右。生產(chǎn)廠家主要有SONY和和SHARP等。等。 (5)大型電視臺的電視廣播用磁帶錄像機(jī)，早期的有大型電視臺的電視廣播用磁帶錄像機(jī)，早期的有1英寸寬磁帶開盤式，英寸寬磁帶開盤式，現(xiàn)在已多用數(shù)字分量式錄像機(jī)?，F(xiàn)在已多用數(shù)字分量式錄像機(jī)。 (6)對于視盤存儲方式，目前主要是激光視盤（對于視盤存儲方式，目前主要是激光視盤（LD、VCD、DVD等

14、）。等）。激光視盤是以微小凹坑形式存儲信息激光束方式讀取信息。激光視盤是以微小凹坑形式存儲信息激光束方式讀取信息。 最近還出現(xiàn)很多格式各不相同的硬盤錄像機(jī)和我國正在開發(fā)的最近還出現(xiàn)很多格式各不相同的硬盤錄像機(jī)和我國正在開發(fā)的EVD等。等。 33 電視信號的處理電視信號的處理 從攝像管輸出的信號，在進(jìn)入編碼器之前需要進(jìn)行一系列的從攝像管輸出的信號，在進(jìn)入編碼器之前需要進(jìn)行一系列的校正處理。這些處理除預(yù)放及噪聲校正校正處理。這些處理除預(yù)放及噪聲校正(高頻補(bǔ)償高頻補(bǔ)償)在機(jī)頭內(nèi)完成外，在機(jī)頭內(nèi)完成外，其余都在控制臺其余都在控制臺(或調(diào)像臺或調(diào)像臺)進(jìn)行，包括電纜校正、黑斑校正、輪廓進(jìn)行，包括電纜校正

15、、黑斑校正、輪廓校正校正(三色通道共用三色通道共用)、灰度校正、直流分量恢復(fù)和彩色校正等。、灰度校正、直流分量恢復(fù)和彩色校正等。 331校正處理校正處理 1噪聲抑制噪聲抑制 由攝像管輸出的信號由攝像管輸出的信號非常微弱，需要在攝像非常微弱，需要在攝像機(jī)機(jī)頭內(nèi)緊靠攝像管處機(jī)機(jī)頭內(nèi)緊靠攝像管處設(shè)置預(yù)放器，將弱信號設(shè)置預(yù)放器，將弱信號放大。若預(yù)放器的輸出放大。若預(yù)放器的輸出信雜比較低信雜比較低(小于小于45d8)，則在則在電視接收機(jī)屏則在則在電視接收機(jī)屏幕上會出現(xiàn)雪花狀的噪幕上會出現(xiàn)雪花狀的噪聲干擾，所以攝像機(jī)內(nèi)聲干擾，所以攝像機(jī)內(nèi)設(shè)置有噪聲抑制電路或設(shè)置有噪聲抑制電路或噪聲校正電路。噪聲校正電路。

16、 2電纜校正電纜校正 攝像機(jī)頭離控制臺往往比較遠(yuǎn)，從機(jī)頭到控制臺傳輸電纜的攝像機(jī)頭離控制臺往往比較遠(yuǎn)，從機(jī)頭到控制臺傳輸電纜的分布參數(shù)會使圖像信號的高頻分量跌落，影響圖保清晰度。所以，分布參數(shù)會使圖像信號的高頻分量跌落，影響圖保清晰度。所以，在控制臺要進(jìn)行高頻分量的提升處理，使衰減的高頻分量得到補(bǔ)在控制臺要進(jìn)行高頻分量的提升處理，使衰減的高頻分量得到補(bǔ)償；完成這一功能的電路是電纜校正放大器。償；完成這一功能的電路是電纜校正放大器。 3黑斑校正黑斑校正 由于多種原因，如攝像機(jī)鏡頭各區(qū)域亮度不均勻，投射在光電由于多種原因，如攝像機(jī)鏡頭各區(qū)域亮度不均勻，投射在光電靶面的背景光不均勻及電子束在靶面邊緣

17、不能垂直上靶等，會使靶面的背景光不均勻及電子束在靶面邊緣不能垂直上靶等，會使重現(xiàn)圖像出現(xiàn)黑取或色斑。為此，需要設(shè)置專門的電路加以校正。重現(xiàn)圖像出現(xiàn)黑取或色斑。為此，需要設(shè)置專門的電路加以校正。 黑班效應(yīng)有兩種形式，即疊加型黑斑和乘積型黑斑。疊加型黑班效應(yīng)有兩種形式，即疊加型黑斑和乘積型黑斑。疊加型黑黑班是在沒有發(fā)生畸變的圖像班是在沒有發(fā)生畸變的圖像信號上疊加了一個不均勻的信號上疊加了一個不均勻的附加倍號，對此類黑班，只附加倍號，對此類黑班，只要在電路中產(chǎn)生一要在電路中產(chǎn)生一 個與附加個與附加信號波形相反的校正信號即信號波形相反的校正信號即可完成校正可完成校正;乘乘 積型黑斑是積型黑斑是圖像信號

18、受到附加信號的調(diào)圖像信號受到附加信號的調(diào)制而產(chǎn)生的制而產(chǎn)生的, 對此類黑班，對此類黑班，只要用與附加倍號波形相反只要用與附加倍號波形相反的信號對有畸變的圖像信號的信號對有畸變的圖像信號進(jìn)行再調(diào)制即可完成校正。進(jìn)行再調(diào)制即可完成校正。 4其它校正其它校正 輪廓校正、直流恢復(fù)輪廓校正、直流恢復(fù) 、灰度、灰度()校正、彩色校正、時基校正等。校正、彩色校正、時基校正等。34 電視信號的形成電視信號的形成 341 視頻全電視信號的形成視頻全電視信號的形成 1 同步信號同步信號 電視臺通常設(shè)置有兩臺電視臺通常設(shè)置有兩臺同步機(jī)同步機(jī)(其中一臺備用其中一臺備用)，產(chǎn)，產(chǎn)生各種所需的同步信號。生各種所需的同步信

19、號。比如，比如，PAL制彩色電視同步制彩色電視同步機(jī)產(chǎn)生七種同步信號：行機(jī)產(chǎn)生七種同步信號：行推動信號推動信號H、場推動信號、場推動信號V、復(fù)合同步信號復(fù)合同步信號S、復(fù)合稍隱、復(fù)合稍隱信號信號A、副載波、副載波F、色同步、色同步旗形脈沖旗形脈沖K和和PAL識別脈沖識別脈沖P。這些信號在頻率和相位方面有著嚴(yán)格的關(guān)系，可由一個標(biāo)準(zhǔn)的定時這些信號在頻率和相位方面有著嚴(yán)格的關(guān)系，可由一個標(biāo)準(zhǔn)的定時信號通過一定的處理和變換來產(chǎn)生。信號通過一定的處理和變換來產(chǎn)生。 Hz2541284HffSCHHHH2822754227575.28341284Hz25fffffSCHz25SCf 電視臺在進(jìn)行節(jié)目聯(lián)播或

20、作實況轉(zhuǎn)播時，必須保證本臺的同步電視臺在進(jìn)行節(jié)目聯(lián)播或作實況轉(zhuǎn)播時，必須保證本臺的同步與外來的同步一致，否則將會造成圖像翻滾，甚至丟失圖像。與外來的同步一致，否則將會造成圖像翻滾，甚至丟失圖像。 (1)幀同步器法。這是一種基于數(shù)字處理的開環(huán)鎖相法。它是將外幀同步器法。這是一種基于數(shù)字處理的開環(huán)鎖相法。它是將外來視頻信號變?yōu)閿?shù)字信號后存儲延時。讀出時鐘的基準(zhǔn)用本臺信號來視頻信號變?yōu)閿?shù)字信號后存儲延時。讀出時鐘的基準(zhǔn)用本臺信號同步，從而達(dá)到外來信號與本臺信號同步鎖相的目的，如圖同步，從而達(dá)到外來信號與本臺信號同步鎖相的目的，如圖3-14所示。所示。這種方式類似子前述的時基校正。這種方式類似子前述的

21、時基校正。 (2)臺從鎖相。臺從鎖相是本臺同步機(jī)受外來信號鎖定。實現(xiàn)臺從臺從鎖相。臺從鎖相是本臺同步機(jī)受外來信號鎖定。實現(xiàn)臺從鎖相的前提是：有外來信號時，本臺同步信號發(fā)生器被外來信號鎖鎖相的前提是：有外來信號時，本臺同步信號發(fā)生器被外來信號鎖定；當(dāng)外來信號中斷時，同步信號發(fā)生器自動轉(zhuǎn)為內(nèi)鎖相；轉(zhuǎn)換過定；當(dāng)外來信號中斷時，同步信號發(fā)生器自動轉(zhuǎn)為內(nèi)鎖相；轉(zhuǎn)換過程必須平穩(wěn)。程必須平穩(wěn)。 (3)臺主鎖相。將外來節(jié)目源的各種同步信號鎖定在本臺同步機(jī)臺主鎖相。將外來節(jié)目源的各種同步信號鎖定在本臺同步機(jī)所產(chǎn)生的各種信號的頻率和相位上，這就是臺主鎖相。所產(chǎn)生的各種信號的頻率和相位上，這就是臺主鎖相。 342

22、射頻全電視信號的形成射頻全電視信號的形成 視頻全電視信號視頻全電視信號(包括伴音信號包括伴音信號)只有經(jīng)過調(diào)制和混頻，形成射只有經(jīng)過調(diào)制和混頻，形成射頻全電視信號，才能發(fā)射。頻全電視信號，才能發(fā)射。 1地面廣播電視系統(tǒng)射頻全電視信號的形成地面廣播電視系統(tǒng)射頻全電視信號的形成 (1)使用頻段。我國規(guī)定廣播電視系統(tǒng)選用的甚高頻（使用頻段。我國規(guī)定廣播電視系統(tǒng)選用的甚高頻（VHF）頻率）頻率范圍為范圍為48223MHz，超高頻，超高頻(UHF)頻率范圍為頻率范圍為470960MHz。 (2)調(diào)制方式。在地面廣播電視系統(tǒng)中，圖像信號的調(diào)制采用殘調(diào)制方式。在地面廣播電視系統(tǒng)中，圖像信號的調(diào)制采用殘留邊帶

23、留邊帶(VSD)調(diào)幅，伴音信號采用用調(diào)頻方式，由于圖像與伴音的調(diào)調(diào)幅，伴音信號采用用調(diào)頻方式，由于圖像與伴音的調(diào)制方式不同而不致于互相干擾，接收到的伴音信號的質(zhì)量也較高。制方式不同而不致于互相干擾，接收到的伴音信號的質(zhì)量也較高。 圖像信號的殘留邊帶調(diào)幅。圖像信號的殘留邊帶調(diào)幅。在地面廣播電視系統(tǒng)中，圖像信號在地面廣播電視系統(tǒng)中，圖像信號的殘留邊帶調(diào)幅就是發(fā)送一個完整的殘留邊帶調(diào)幅就是發(fā)送一個完整的上邊帶和一小部分下邊帶，抑制的上邊帶和一小部分下邊帶，抑制大部分另一下邊帶。（大部分另一下邊帶。（0.751.25MHz保留）保留） 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，伴音載頻我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，伴音載頻fS比比圖像載頻圖像載

24、頻fP高高6.5MHz，距，距fP為為-1.25MHz處的最小衰減量為處的最小衰減量為20 dB。 殘留邊帶方式的優(yōu)點：殘留邊帶方式的優(yōu)點： 已調(diào)信號的頻帶較窄；濾波器比已調(diào)信號的頻帶較窄；濾波器比SSB濾波器易實現(xiàn)，易解調(diào)濾波器易實現(xiàn)，易解調(diào)(峰值峰值包絡(luò)檢波器即可包絡(luò)檢波器即可)。但。但VSB調(diào)制是一種不均衡調(diào)制，對圖像信號中低調(diào)制是一種不均衡調(diào)制，對圖像信號中低于于0.75MHz的頻率成分，具有雙邊帶特性，經(jīng)峰值包絡(luò)檢波后輸出的頻率成分，具有雙邊帶特性，經(jīng)峰值包絡(luò)檢波后輸出信號的振幅較大。對于圖像信號中的信號的振幅較大。對于圖像信號中的1.256MHz的頻率成分，具有的頻率成分，具有單邊

25、帶特性，經(jīng)解調(diào)后輸出信號振幅減半。這樣，低頻分量振幅較單邊帶特性，經(jīng)解調(diào)后輸出信號振幅減半。這樣，低頻分量振幅較大，使圖像對比度增加，但高頻分量跌落會使圖像清晰度下降。因大，使圖像對比度增加，但高頻分量跌落會使圖像清晰度下降。因此，要恢復(fù)原來信號頻譜，就要求接收機(jī)的中放具有特殊幅頻特性。此，要恢復(fù)原來信號頻譜，就要求接收機(jī)的中放具有特殊幅頻特性。 超外差接收時，中超外差接收時，中頻的頻譜將會倒置頻的頻譜將會倒置（高、低端互易）（高、低端互易） 視頻圖像信號的負(fù)極性調(diào)幅視頻圖像信號的負(fù)極性調(diào)幅 采用負(fù)極性調(diào)制有以下三方面的優(yōu)點采用負(fù)極性調(diào)制有以下三方面的優(yōu)點：(a) 負(fù)極性調(diào)幅時，同步負(fù)極性調(diào)幅

26、時，同步脈沖頂對應(yīng)于圖像發(fā)射機(jī)輸出功率最大值，在一般情況下，一幅圖脈沖頂對應(yīng)于圖像發(fā)射機(jī)輸出功率最大值，在一般情況下，一幅圖像中亮的部分總比暗的部分面積大，因而負(fù)極性調(diào)制時，調(diào)幅信號像中亮的部分總比暗的部分面積大，因而負(fù)極性調(diào)制時，調(diào)幅信號的平均功率要比峰值功率小得多，即工作效率高。的平均功率要比峰值功率小得多，即工作效率高。(b) 在傳輸過程中，在傳輸過程中，當(dāng)有脈沖干擾疊加在調(diào)幅信號上時，對正極性調(diào)制來說，干擾脈沖當(dāng)有脈沖干擾疊加在調(diào)幅信號上時，對正極性調(diào)制來說，干擾脈沖為高電平為高電平(白電平白電平)，經(jīng)解調(diào)后在熒屏上呈現(xiàn)為亮點，較易被人眼察覺；，經(jīng)解調(diào)后在熒屏上呈現(xiàn)為亮點，較易被人眼察

27、覺；而負(fù)極性調(diào)制，干擾脈沖仍為高電平，但經(jīng)解調(diào)后在熒屏上呈現(xiàn)為而負(fù)極性調(diào)制，干擾脈沖仍為高電平，但經(jīng)解調(diào)后在熒屏上呈現(xiàn)為暗點，人眼對暗點不敏感，并且也易為自動干擾抑制電路消除或減暗點，人眼對暗點不敏感，并且也易為自動干擾抑制電路消除或減弱。弱。(c) 負(fù)極性調(diào)制還便于將同步頂用作基準(zhǔn)電干進(jìn)行自動增益控制負(fù)極性調(diào)制還便于將同步頂用作基準(zhǔn)電干進(jìn)行自動增益控制(AGC)。 伴音信號的調(diào)頻。電視廣播中伴音信號的頻率范圍在伴音信號的調(diào)頻。電視廣播中伴音信號的頻率范圍在50Hz到到15kHz之間。為了提高伴音信號的接收質(zhì)量，送往伴音發(fā)射機(jī)的伴音之間。為了提高伴音信號的接收質(zhì)量，送往伴音發(fā)射機(jī)的伴音信號經(jīng)過

28、調(diào)頻信號經(jīng)過調(diào)頻(FM)后變成寬帶信號。我國規(guī)定伴音己調(diào)信號的最大后變成寬帶信號。我國規(guī)定伴音己調(diào)信號的最大頻偏為頻偏為50kHz（調(diào)頻廣播為（調(diào)頻廣播為75kHz），所以已調(diào)伴音信號的帶寬），所以已調(diào)伴音信號的帶寬B為為 B2(fm+fm)2(50+15)130kHz。 調(diào)頻信號的邊頻豐富，具有良好的抗干擾性能。但由于伴音信調(diào)頻信號的邊頻豐富，具有良好的抗干擾性能。但由于伴音信號頻率范圍相對較寬，當(dāng)頻偏一定時，音頻的低端與高端的調(diào)頻指號頻率范圍相對較寬，當(dāng)頻偏一定時，音頻的低端與高端的調(diào)頻指數(shù)數(shù)mf 相差很大。高頻端的相差很大。高頻端的mf 很小，使高頻端的抗干擾能力變差。解很小，使高頻端的

29、抗干擾能力變差。解決的辦法是在發(fā)端采用預(yù)加重措施，在接收端采用去加重電路，以決的辦法是在發(fā)端采用預(yù)加重措施，在接收端采用去加重電路，以均衡高、低端的抗干擾能力。均衡高、低端的抗干擾能力。 (3)射頻全電視信號的頻譜及頻道劃分射頻全電視信號的頻譜及頻道劃分 視頻圖像信號和伴音信號分別對圖像載頻和伴音載頻進(jìn)行視頻圖像信號和伴音信號分別對圖像載頻和伴音載頻進(jìn)行VSB調(diào)調(diào)幅和調(diào)頻后形成射頻全電視信號，其頻譜如圖幅和調(diào)頻后形成射頻全電視信號，其頻譜如圖3-20所示，其總頻帶寬所示，其總頻帶寬度度(頻道帶寬頻道帶寬)為為8MMz。 以以8MHz為間隔，我國電視頻道在為間隔，我國電視頻道在VHF和和UHF頻

30、段共分為頻段共分為68個頻個頻道，見表道，見表3-1。其中，頻率為。其中，頻率為92167MHz、566606MHz的部分供的部分供調(diào)頻廣播和無線電通信使用（調(diào)頻廣播使用調(diào)頻廣播和無線電通信使用（調(diào)頻廣播使用88108 MHz，其中，其中8892 MHz頻帶內(nèi)可以安排電視頻道）。在開路電視系統(tǒng)中不安排頻帶內(nèi)可以安排電視頻道）。在開路電視系統(tǒng)中不安排電視頻道，但在有線電視中常設(shè)置有增補(bǔ)頻道以增加頻道數(shù)量。此電視頻道，但在有線電視中常設(shè)置有增補(bǔ)頻道以增加頻道數(shù)量。此外，每個頻道的中心頻率及所對應(yīng)的中心波長是估算天線尺寸和調(diào)外，每個頻道的中心頻率及所對應(yīng)的中心波長是估算天線尺寸和調(diào)試接收機(jī)的重要參數(shù)

31、。試接收機(jī)的重要參數(shù)。 2衛(wèi)星廣播電視射頻全電視信號的形成衛(wèi)星廣播電視射頻全電視信號的形成 (1)頻段劃分。衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)都使用微波頻段。頻段劃分。衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)都使用微波頻段。 微波頻段帶寬很寬，具有豐富的頻率資源，可容納更多的頻道，微波頻段帶寬很寬，具有豐富的頻率資源，可容納更多的頻道，且允許每個頻道占用較寬的帶寬；且允許每個頻道占用較寬的帶寬； 微波頻段頻率高、波長短，可使星上和地面的天線尺寸大大減微波頻段頻率高、波長短，可使星上和地面的天線尺寸大大減小，增益提高，方向性增強(qiáng)，從而減小衛(wèi)星的體積相重量，降低對小，增益提高，方向性增強(qiáng)，從而減小衛(wèi)星的體積相重量，降低對發(fā)射功率的要求，且

32、可防止對鄰近區(qū)域約干擾；發(fā)射功率的要求，且可防止對鄰近區(qū)域約干擾； 微波頻段不易受大氣擾動噪聲的影響；微波頻段不易受大氣擾動噪聲的影響； 微波能穿過電離層；微波能穿過電離層； 無線電業(yè)務(wù)已占用較低頻率，而微波頻段相對比較無線電業(yè)務(wù)已占用較低頻率，而微波頻段相對比較“空閑空閑”。 根據(jù)國際電信聯(lián)盟根據(jù)國際電信聯(lián)盟ITU的有關(guān)規(guī)定，衛(wèi)星廣播下行頻段有六個，的有關(guān)規(guī)定，衛(wèi)星廣播下行頻段有六個，目前使用較多的為目前使用較多的為C波段（波段（2.5G）和）和Ku波段（波段（12G）。由于波段資）。由于波段資源有限，衛(wèi)星廣播下行電波均采用不同的極化方式，達(dá)到頻率復(fù)用源有限，衛(wèi)星廣播下行電波均采用不同的極化

33、方式，達(dá)到頻率復(fù)用的目的。的目的。35 電視信號的發(fā)射電視信號的發(fā)射 351電視發(fā)射機(jī)電視發(fā)射機(jī) 電視發(fā)射機(jī)是電視發(fā)送設(shè)備的重要組成部分，它由電視圖像發(fā)電視發(fā)射機(jī)是電視發(fā)送設(shè)備的重要組成部分，它由電視圖像發(fā)射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成。射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成。 1電視發(fā)射機(jī)的種類電視發(fā)射機(jī)的種類 電視發(fā)射機(jī)的種類主要根據(jù)電視圖像發(fā)射機(jī)的分類方法不同而電視發(fā)射機(jī)的種類主要根據(jù)電視圖像發(fā)射機(jī)的分類方法不同而有各種命名。就圖像發(fā)射機(jī)而言，可以有多種分類。有各種命名。就圖像發(fā)射機(jī)而言，可以有多種分類。 按照工作頻率范圍來分，有按照工作頻率范圍來分，有VHF電視發(fā)射機(jī)和電視發(fā)射機(jī)和UHF電視發(fā)射機(jī)電視發(fā)射機(jī)兩種。

34、兩種。 按照輸出功率的大小來分，有小型電視發(fā)射機(jī)按照輸出功率的大小來分，有小型電視發(fā)射機(jī)(1kW以下以下)、中、中型電視發(fā)射機(jī)型電視發(fā)射機(jī)(110kW)和大型電視發(fā)射機(jī)和大型電視發(fā)射機(jī)(10kW以上以上)三種。三種。 按照圖像信號的調(diào)制形式來分，有直接調(diào)制式相中頻調(diào)制式兩按照圖像信號的調(diào)制形式來分，有直接調(diào)制式相中頻調(diào)制式兩種。目前的電視發(fā)射機(jī)一般都采用中頻調(diào)制方式。種。目前的電視發(fā)射機(jī)一般都采用中頻調(diào)制方式。 按照放大方式來分，有雙通道電視發(fā)射機(jī)和單通道電視發(fā)射機(jī)按照放大方式來分，有雙通道電視發(fā)射機(jī)和單通道電視發(fā)射機(jī)兩種。雙通道電視發(fā)射機(jī)是對圖像信號和伴音信號分兩個通道分別兩種。雙通道電視發(fā)

35、射機(jī)是對圖像信號和伴音信號分兩個通道分別進(jìn)行調(diào)制和放大，然后加以合并再發(fā)送的。進(jìn)行調(diào)制和放大，然后加以合并再發(fā)送的。 2電視發(fā)射機(jī)的組成及工作原理電視發(fā)射機(jī)的組成及工作原理 電視發(fā)射機(jī)由圖像發(fā)射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成。目前，常用的中電視發(fā)射機(jī)由圖像發(fā)射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成。目前，常用的中頻調(diào)制電視發(fā)射機(jī)有兩種型式，即雙通道電視發(fā)射機(jī)和單通道電視頻調(diào)制電視發(fā)射機(jī)有兩種型式，即雙通道電視發(fā)射機(jī)和單通道電視發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)。 fPIfSI fPfSI雙雙工工器器 3電視發(fā)射機(jī)的主要指標(biāo)電視發(fā)射機(jī)的主要指標(biāo) 根據(jù)我國的電視標(biāo)準(zhǔn)，電視發(fā)射機(jī)有以下主要指標(biāo)：根據(jù)我國的電視標(biāo)準(zhǔn)，電視發(fā)射機(jī)有以下主要指標(biāo)： 標(biāo)稱射頻

36、頻道寬度：標(biāo)稱射頻頻道寬度：8MHz。 伴音載頻與圖像載頻的頻距；伴音載頻與圖像載頻的頻距；6.5MHz。 頻道下限與圖像載頻的頻距：頻道下限與圖像載頻的頻距：-1.25MHz。 圖像信號主邊帶標(biāo)稱帶寬：圖像信號主邊帶標(biāo)稱帶寬：6MHz。 圖像信號圖像信號VSB標(biāo)稱帶寬；標(biāo)稱帶寬；0.75MHz。 圖像信號調(diào)制方式及調(diào)制極性：振幅調(diào)制負(fù)極性。圖像信號調(diào)制方式及調(diào)制極性：振幅調(diào)制負(fù)極性。 伴音調(diào)制方式：調(diào)頻，伴音調(diào)制方式：調(diào)頻，fm50 kHz，預(yù)加重時常數(shù)為，預(yù)加重時常數(shù)為50s。 圖像發(fā)射機(jī)與伴音發(fā)射機(jī)的功率比：圖像發(fā)射機(jī)與伴音發(fā)射機(jī)的功率比：10:l 15:1，這是為圖像，這是為圖像發(fā)射機(jī)

37、與伴音發(fā)射機(jī)有相同的覆蓋范圍設(shè)置的。發(fā)射機(jī)與伴音發(fā)射機(jī)有相同的覆蓋范圍設(shè)置的。 352電視發(fā)射天線電視發(fā)射天線 電視發(fā)射天線，根據(jù)頻段的不同，主要分為電視發(fā)射天線，根據(jù)頻段的不同，主要分為VHF天線和天線和UHF天線天線兩大類。兩大類。 在在VHF頻段，蝙蝠翼天線是一種被廣泛采用的天線，可以較好地頻段，蝙蝠翼天線是一種被廣泛采用的天線，可以較好地滿足對電視發(fā)射天線的要求。蝙蝠翼天線屬于旋轉(zhuǎn)場型天線，圖中滿足對電視發(fā)射天線的要求。蝙蝠翼天線屬于旋轉(zhuǎn)場型天線，圖中僅畫出了一個方向的振子，僅畫出了一個方向的振子，實際上每層都是由兩個這實際上每層都是由兩個這樣的振子相互垂直放置而樣的振子相互垂直放置而

38、成。這樣的天線，頻帶寬、成。這樣的天線，頻帶寬、方向性和增益都較好，比方向性和增益都較好，比較適合做電視發(fā)射天線。較適合做電視發(fā)射天線。 在在UHF頻段，廣泛采用頻段，廣泛采用的發(fā)射天線是帶反射板的的發(fā)射天線是帶反射板的四偶極子天線及其改進(jìn)型四偶極子天線及其改進(jìn)型雙環(huán)天線，它們具有增益雙環(huán)天線，它們具有增益高、頻帶寬等特點，但造高、頻帶寬等特點，但造價較高。價較高。46 電視信號的無線傳輸及擴(kuò)大電視覆蓋范圍的方法電視信號的無線傳輸及擴(kuò)大電視覆蓋范圍的方法 361電視信號的無線傳輸電視信號的無線傳輸 1電視信號的傳播特性電視信號的傳播特性 (1) 視距傳播。電視信號屬于超短波波段，頻率高，波長短

39、，沿視距傳播。電視信號屬于超短波波段，頻率高，波長短，沿直線方向傳播到直接可見的地方，即視距傳播。直線方向傳播到直接可見的地方，即視距傳播。視距視距(最大直視距離最大直視距離)與發(fā)射天線相接收天線的高度有關(guān)。設(shè)發(fā)射天線與發(fā)射天線相接收天線的高度有關(guān)。設(shè)發(fā)射天線和接收天線的高度分別為和接收天線的高度分別為h1和和h2，則視距，則視距d為為 式中，式中，h1和和h2以以m為單位。實際上，大氣層對電波會有一定的折射作為單位。實際上，大氣層對電波會有一定的折射作用，從而會改變視距的大小。在正常折射時，有效傳播距離用，從而會改變視距的大小。在正常折射時，有效傳播距離d/比視距比視距會稍遠(yuǎn)些，近似為會稍遠(yuǎn)

40、些，近似為 。 (2) 多徑傳播。電視信號經(jīng)地面或遇到障礙物多徑傳播。電視信號經(jīng)地面或遇到障礙物(如大建筑物等如大建筑物等)會產(chǎn)會產(chǎn)生反射，直射信號和反射信號在接收天線上相互干擾，形成多徑傳生反射，直射信號和反射信號在接收天線上相互干擾，形成多徑傳播。多徑傳播的結(jié)果表現(xiàn)為重影播。多徑傳播的結(jié)果表現(xiàn)為重影(右重影。為什么？右重影。為什么？)。 (3) 繞射傳播。電視信號的繞射能力很弱，特別是繞射傳播。電視信號的繞射能力很弱，特別是UHF頻段，幾頻段，幾乎沒有繞射能力。因此，在高大障礙物后面常常會形成乎沒有繞射能力。因此，在高大障礙物后面常常會形成“陰影區(qū)陰影區(qū)”。在在“陰影區(qū)陰影區(qū)”，電視信號的

41、接收質(zhì)量較差。，電視信號的接收質(zhì)量較差。km)(57. 321hhdkm)(12. 421hhd 2電視信號場強(qiáng)的估算電視信號場強(qiáng)的估算 電視接收質(zhì)量與接收到的電視信號的場強(qiáng)有關(guān)。離電視臺越近，電視接收質(zhì)量與接收到的電視信號的場強(qiáng)有關(guān)。離電視臺越近，電視信號的場強(qiáng)越大。接收場強(qiáng)與圖像質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系加表電視信號的場強(qiáng)越大。接收場強(qiáng)與圖像質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系加表3-5所示。所示。由表可知，要保證接收圖像質(zhì)量，電場強(qiáng)度要在由表可知，要保證接收圖像質(zhì)量，電場強(qiáng)度要在54dB(YHF)或或66dB(UHF)以上。以上。 接收點場強(qiáng)可用下式來估算：接收點場強(qiáng)可用下式來估算： 式中，式中，P為發(fā)射臺輻射功率為發(fā)射

42、臺輻射功率(kW)；G為與半波振子天線增益之比的相為與半波振子天線增益之比的相對增益；對增益；r為收發(fā)問距離為收發(fā)問距離(km)；為工作頻帶中心頻率波長為工作頻帶中心頻率波長(m)；h1和和h2為發(fā)收、天線高度為發(fā)收、天線高度(m)。由于地球是一個球面，在實際中，估算電。由于地球是一個球面，在實際中，估算電視信號場強(qiáng)時還要乘以球面修正系數(shù)。此外，場強(qiáng)在市區(qū)和郊區(qū)有視信號場強(qiáng)時還要乘以球面修正系數(shù)。此外，場強(qiáng)在市區(qū)和郊區(qū)有很大差別，估算時也要加以考慮。很大差別，估算時也要加以考慮。)V/m (102sin346321rhhrPGE 362 擴(kuò)大電視覆蓋范圍的方法擴(kuò)大電視覆蓋范圍的方法 電視廣播的

43、覆蓋面主要限制在視距范圍內(nèi)，雖然提高發(fā)射天線電視廣播的覆蓋面主要限制在視距范圍內(nèi)，雖然提高發(fā)射天線的高度可以擴(kuò)大廣播的服務(wù)范圍，但確實有限的。目前實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高度可以擴(kuò)大廣播的服務(wù)范圍，但確實有限的。目前實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)某Ｓ梅绞街饕腥N：微波中繼、電視差轉(zhuǎn)和衛(wèi)星電視廣播。傳輸?shù)某Ｓ梅绞街饕腥N：微波中繼、電視差轉(zhuǎn)和衛(wèi)星電視廣播。 1微波中繼微波中繼 微波中繼又稱微波接力，它是在電視廣播傳送途中，建立許多微波中繼又稱微波接力，它是在電視廣播傳送途中，建立許多微波中繼微波中繼(接力接力)站，用微波把電視信號一站一站地傳送。每個接力站，用微波把電視信號一站一站地傳送。每個接力站把前一站送來的微波

44、信號接收下來，過放大并變換載波頻率再傳站把前一站送來的微波信號接收下來，過放大并變換載波頻率再傳向下一站。在平原地區(qū)，通常每隔向下一站。在平原地區(qū)，通常每隔50km設(shè)置一個接力站。設(shè)置一個接力站。優(yōu)點：直射性好；傳輸信號質(zhì)量高；可雙向傳輸。缺點：造價昂貴。優(yōu)點：直射性好；傳輸信號質(zhì)量高；可雙向傳輸。缺點：造價昂貴。 2電視差轉(zhuǎn)電視差轉(zhuǎn) 電視差轉(zhuǎn)是電視差頻轉(zhuǎn)播的簡稱，電視差轉(zhuǎn)的主要功能是將接電視差轉(zhuǎn)是電視差頻轉(zhuǎn)播的簡稱，電視差轉(zhuǎn)的主要功能是將接收到的主臺收到的主臺(或稱骨干臺或稱骨干臺)某頻道的電視節(jié)目，經(jīng)過差轉(zhuǎn)機(jī)的頻率變換、某頻道的電視節(jié)目，經(jīng)過差轉(zhuǎn)機(jī)的頻率變換、放大后，再用另一頻道發(fā)射出去，從而擴(kuò)大主臺的覆蓋范圍或服務(wù)放大后，再用另一頻道發(fā)射出去，從而擴(kuò)大主臺的覆蓋范圍或服務(wù)面積。與中頻調(diào)制器配合使用，差轉(zhuǎn)機(jī)可成為一臺電視發(fā)射機(jī)。如面積。與中頻調(diào)制器配合使用，差轉(zhuǎn)機(jī)可成為一臺電視發(fā)射機(jī)。如果配有攝錄像設(shè)備，電視差轉(zhuǎn)臺可自辦節(jié)目，也可轉(zhuǎn)接微波干線信果配有攝錄像設(shè)備，電視差轉(zhuǎn)臺可自辦節(jié)目，也可轉(zhuǎn)接微波干線信號或衛(wèi)星廣播信號。號或衛(wèi)星廣播信號。 (1) 一次變頻單通道差轉(zhuǎn)機(jī)一次變頻單通道差轉(zhuǎn)機(jī)。 本振頻率本振頻率fL為接收頻道和發(fā)射頻道兩為接收頻道和發(fā)射頻道兩個圖像載頻