電視原理所有習題講解

第一章視覺特性與三基色原理1.1波長分別為400nm,550nm，590nm，670nm及700nm的五種單色光，每種光通量均為100lm，計算合成光的光通量及輻射功率。解：合成光的光通量為五種單色光光通量的和，即

Φ=5*100lm=500lm查表得：

V(400)=0.004V(550)=0.995V(590)=0.757V(670)=0.032V(700)=0.0041由 可得：Φe(400)=100/（683*0.0004）=366(W)Φe(550)=100/（683*0.995）=0.147(W)Φe(590)=100/（683*0.757）=0.193(W)Φe(670)=100/（683*0.032）=4.575(W)Φe(700)=100/（683*0.0041）=35.710(W)因此：Φe=Φe(400)+Φe(550)+Φe(590)+Φe(670)+Φe(700)=406.6w合成光的輻射功率為406.6瓦。1.5描述彩色光的三個基本參量是什么？各是什么含義？答：描述彩色光采用的三個基本參量為：亮度、色調和飽和度。這三個量在視覺中組成一個統(tǒng)一的總效果，并嚴格地描述了彩色光。 亮度是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺。 色調反映了顏色的類別。 飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)彩色的深淺程度。色調與飽和度又合稱為色度，它既說明彩色光的顏色類，又說明顏色的深淺程度。F1的色度坐標：r1=1/3g1=1/3b1=1/3F2的色度坐標：r2=5/12g2=5/12b2=1/6可在麥克斯韋三角形中標出F1,F2和F1+2的坐標位置如右上圖所示：1.9已知兩種色光F1和F2的配色方程為 F=1[R]+1[G]+1[B] F=5[R]+5[G]+2[B]計算合成色光F1+2的色度坐標r、g、b，并在麥克斯韋三角形中標出F1,F2和F1+2的坐標位置。解：F1+2=（1+5)[R]+（1+5）[G]+（1+2）[B]=6[R]+6[G]+3[B]

因此合成色光的色度坐標為： r=2/5g=2/5b=1/5

1.14用物理三基色混配彩色光，其中紅基色光20lm，綠基色光55lm，藍基色光12lm，求合成彩色光在RGB與XYZ坐標制中的坐標數(shù)值。解:在RGB色度系統(tǒng)中，三個基色單位[R]、[G]、[B]的光通量之比為1：4.5907：0.0601，設1[R]的光通量為1lm，則

1[G]=4.5907m,1[B]=0.0601lm

由此可以求出三刺激值分別為：

R=20，G=55/4.5907=11.98，B=12/0.0601=199.67

則有：

m=R+G+B=20+11.98+199.67=231.65

由此求出在RGB色度系統(tǒng)中的色度坐標值為

r=R/m=20/231.65=0.0863， g=G/m=11.98/231.65=0.0517 b=B/m=199.67/231.65=0.8619

在XYZ色度系統(tǒng)和RGB色度系統(tǒng)中光譜三刺激值轉換關系如下：由此可得：

0.20050.05770.74181.30380.37564.82492.3場同步脈沖中的開槽脈沖和前后均衡脈沖的作用是什么？開槽脈沖的作用:為使場同步期間不丟失行同步，在此期間用開槽脈沖代替行同步信號。前后均衡脈沖的作用：保證相鄰兩場場同步脈沖的積分起始電平相同和經過積分電路后兩場輸出信號的波形也一致，從而保證了兩場的時間間隔相同。第二章電視傳像基本原理2.5一隔行掃描電視系統(tǒng)，α=18%，K=4/3,Ke(1-β)=0.7,fv=50HZ,計算Z=405行和Z=819行時的行頻fH和視頻信號頻帶寬度Δf。解：在隔行掃描電視系統(tǒng)中，當Z=405，fv=50HZ時代入上式得： 當Z=819，fv=50HZ時代入上式得： 在隔行掃描電視系統(tǒng)中，

由于K=4/3,Ke(1-β)=0.7α=18% 當Z=405，fv=50HZ時代入上式得： 當Z=819，fv=50HZ時代入上式得：2.6距離1.5m處觀看65cm（25英寸）電視機時，根據(jù)人眼分辨力θ=1.5’,計算需要的最大掃描行數(shù)。如場頻fv=50HZ、K=4/3，α=0.18，Ke(1-β)=0.7，再計算視頻信號的最高頻率。解：顯示器的對角線尺寸為65cm，若其幅型比為4:3，則屏幕的高度為：

根據(jù)將θ=1.5’D=1.5m代入得：從而求得垂直分解力為：根據(jù)得:

視頻信號的最高頻率：

2.7當電視傳輸系統(tǒng)非線性系數(shù)γ=2，傳輸系數(shù)K=0.5，被攝取的彩色光為時，（1）求在顯像正三角形中的色度坐標、。（2）求重現(xiàn)彩色光方程式及色度坐標、。（3）說明重現(xiàn)色光的變化情況。解：（1）由，得m=12

求得=6/12=1/2，=4/12=1/3

（2）由于γ=2，傳輸系數(shù)K=0.5，則有

得重現(xiàn)彩色光方程式，得m=28 =18/28=9/14，=8/28=2/7，=2/7(3)色光經γ=2，傳輸系數(shù)K=0.5的系統(tǒng)傳輸后，重現(xiàn)色光的飽和度增大，色調向偏紅的方向變化。2.12傳輸100-0-75-0彩條信號時，B基色信號由于斷路而為0：（1）計算此時R、G、B、R-Y、B-Y的相對幅度值，并畫出時間波形圖。（2）說明各彩條亮度及色調的變化。解：依據(jù)亮度公式Y=0.299R+0.587G+0.114B即可計算出各彩條的Y值，隨后即可計算出R-Y、B-Y的相對幅度值。B=0時100-0-75-0彩條信號的R、G、B、R-Y、B-Y的相對幅度值如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)即可畫出各信號的波形圖如下：彩條信號中包含藍基色光分量的：白條、青條、品條、藍條的亮度幅度減小了0.11，變暗，色調變化：白 黃；青綠； 品紅；藍 黑；其它彩色條亮度不變，色調也不變。第三章模擬彩色電視制式3.1設NTSC制電視系統(tǒng)攝取的彩色光為，求編碼后所得信號Y、I、Q和C的數(shù)值，并畫出色度信號的矢量圖。解：三刺激值R=1G=2B=0，根據(jù)Y、I、Q和R、G、B的轉換關系：3.4設NTSC制中采用100-0-100-25彩條信號，計算出復合信號數(shù)值。若規(guī)定其振幅最大擺動范圍在-0.20~+1.20界限內，問應如何進行壓縮？計算出壓縮系數(shù)。解：按亮度公式Y=0.299R+0.587G+0.114B計算出100-0-100-25彩條信號各條的Y值，并由此得到R-Y、B-Y、C、Y+C、Y-C數(shù)值如下表:3.13設PAL制電視系統(tǒng)攝取得彩色光為試求編碼所得信號Y、U、V和C的數(shù)值，并畫出色度信號矢量圖。解：由亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11B,求得： Y=0.70R-Y=-0.70B-Y=0.30

由U=0.493（B-Y）,V=0.877（R-Y）得

U=0.148V=-0.614

NTSC行PAL行3.17若發(fā)送端PAL制信號中的倒相行由于電路故障而不再倒相，試分析PALD解碼器的輸出信號。答：由于電路故障發(fā)送端PAL制信號中的倒相行不再倒相，其輸出的色度信號為全是NTSC行。 這樣的信號在PALD解碼器的梳狀濾波器02ec第五章習題5.2用攝像管攝取如附圖所示的一幅具有不同灰度的5豎條圖像，試畫出攝像管輸出端的：（1）不同行的信號波形圖；（2）一種場信號波形圖 （包括復合同步信號和復合消隱信號）白灰黑白白黑白灰黑tU(t)(1) (2) (3) (4)前均衡脈沖2.5H場同步脈沖2.5H后均衡脈沖2.5H場消隱脈沖25H+12us5.3圖像信號失去直流分量的原因是什么？失去直流分量產生什么失真？如何校正？ 答：由于視頻通道中采用多級交流放大器，導致圖像信號通過時直流分量丟失失去直流分流，導致圖像亮度的失真。 利用電視圖像信號的單極性的特點，采用鉗位電路將圖像信號的黑色電平固定在同一個電平上，即可恢復圖像信號的直流分量。5.7為什么要有校正電路？為什么要在校正前要 先進行鉗位？解：由于電視圖像在傳輸過程中要經過光—電轉化和電—光轉化，而光——電轉換特性的非線性會引起圖像的灰度畸變，為消除這種畸變，在傳輸通道中設置了校正電路。電視圖像經過視頻通道多級交流放大器后，直流分流丟失，圖像的亮度產生畸變，原圖像信號的性質丟失，故需要在較正前先恢復電視圖像中的直流分量。5.9在圖5-26所示PAL制編碼器方框圖上，對100-0-100-0彩條信號進行編碼。畫出各主要方框圖輸出信號的一行時間波形圖和對應信號頻譜圖。5.10625行PAL制電視信號中的色同步信號 是如何組成的？ 在傳送過程中有什么特殊的規(guī)定？如何實現(xiàn)？答：625行PAL制電視信號中的色同步信號由兩部分組成： （1）傳遞副載波相位信息的鎖相分量 （2）傳遞開關狀態(tài)信息的識別分量規(guī)定

（1）在場同步和前均衡后均衡期間需要消隱色同步信號 （2）各場消隱前后的色同步相位應相同。 實現(xiàn)： 消隱門脈沖的寬度必須為奇數(shù)個行周期，門寬取9H 色同步消隱門每場向前移1/2H，四場循環(huán)一次，稱為色同步消隱迂回門脈沖

5.14畫出我國彩色電視廣播射頻電視信號頻譜圖，注明圖像、伴音、副載頻的位置以及各頻帶寬度數(shù)值。 其中第六章習題6.3電視接收機對高頻調諧器與中放的增益和頻率特性有何要求？解：高頻調諧器用以接收高頻電視信號，故要求其通頻帶與信號頻帶相適應，本振頻率穩(wěn)定；對各頻道均要有足夠高增益；電視接收機靈敏度主要取決于中放增益電路，故要求中放有較高的增益，分立器件中放的增益約為60dB~70dB,集成中放電路的增益為40dB~50dB;

由于高頻電視信號采用VSB方式傳送，故要求中放具有特殊的幅頻特性，使圖像中頻位于中放幅頻特性曲線高頻側傾斜下降段的中點；并要求對伴音中頻要足夠的衰減，中放的頻率響應要有良好的選擇性，能有效的抑制臨近頻道干擾。6.4如電視接收機的本振頻率提高了0.75MHz，而中放的頻率特性未變化，那么檢波器輸出的視頻信號將有何變化？畫出視頻信號頻譜的示意圖。對重現(xiàn)圖像、重放伴音將產生什么影響？中頻電視信號是通過超外差本振與高頻電視信號混頻產生的。解：如電視接收機的本振頻率提高了0.75MHz，則通過混頻而獲得的圖像中頻和伴音中頻都增加了0.75MHz， 而中放的頻率特性未變，則圖像中頻對應中放高頻側斜線下降段的中點偏下的位置，則導致檢波器輸出的視頻圖像信號高頻加強，低頻相對減弱了，導致圖像失真。而對伴音信號的衰減不夠，會出現(xiàn)伴音信號對圖像信號的附加調制，產生干擾。6.5電視接收機的圖像中頻為38MHz。若中放頻率特性發(fā)生了偏離，右側斜坡中點對應頻率變到38.5MHz，那么檢波器輸出的視頻信號將有何變化？畫出視頻信號波形和頻譜的示意圖。對重現(xiàn)圖像、重現(xiàn)伴音將產生什么影響？解：中放的頻率特性右側斜坡中點對應頻率變到38.5MHz，則導致中放對圖像信號的高頻段放大不夠，導致檢波器輸出的視頻信號高頻衰減，圖像產生失真。對伴音的衰減不夠，導致伴音信號對圖像信號的附加調制，產生干擾。6.10PAL制彩色電視接收機如何取出色同步信號？怎樣定相和識別？解：PAL制彩色電視接收機采用時間分離的方式分離色同步信號和色度信號。將行同步脈沖取出延遲，使之與色同步信號同時出現(xiàn)，作為門控脈沖控制色同步選通電路取出色同步信號。將取出的色同步信號，作為基準信號輸入鑒相器，與壓控振蕩器產生的本機副載波，進行頻率和相位的比較，使兩者的頻率相等，相位保持正確的關系。6.17說明彩色電視接收機中的ANC、AFC、ACC、ACK、ARC電路的工作原理和作用。自動噪波抑制電路（ANC）：自動抑制干擾脈沖，使同步分離電路正常工作不受影響AFC(或AFT)是“自動頻率控制”(或“自動頻率調整”)的：產生穩(wěn)定的本振頻率，減低本振漂移自動彩色控制電路（ACC）:為保證色度信號幅度穩(wěn)定，用色同步信號峰值檢波取得的控制電壓，控制色度帶通放大器的增益自動消色電路ACK：在彩色電視機接收黑白電視信號或彩色電視信號色度很弱時，切斷色度通道，同時斷開副載波陷波電路,防止亮度信號進入色度信號自動清晰度度控制電路（ARC）：當彩色電視機接收黑白電視信號或彩色電視信號色度很弱時，為了能收看到全清晰度的黑白圖像，副載波陷波電路自動斷開。6.20試分析下列工作不正常的電視接收機的故障所在。（1）有光柵和伴音，無圖像（2）有圖像、無伴音（3）有光柵、無圖像和伴音（4）屏幕上只有一條水平亮線，有伴音（1）有光柵和伴音說明掃描電路，高頻調諧器和中放都沒有問題，無圖像說明視頻檢波出現(xiàn)了故障（2