第三章广播电视系统

1、第三章第三章 广播电视系统广播电视系统 31 广播电视系统概述广播电视系统概述 广播电视系统是一种用于广播的非专用电视系统，它一般采用无线电方式广播电视系统是一种用于广播的非专用电视系统，它一般采用无线电方式进行信号传输，因此，也称为进行信号传输，因此，也称为无线电视系统无线电视系统或或开路电视系统开路电视系统。广播电视系统的。广播电视系统的技术比较成熟，是被广泛使用的现代电视系统。现代的广播电视系统往往包括技术比较成熟，是被广泛使用的现代电视系统。现代的广播电视系统往往包括卫星广播电视系统卫星广播电视系统(BSTV)(BSTV)。 广播电视系统的终端广播电视系统的终端设备是设备是广播电视接收

2、机广播电视接收机( (简简称电视机称电视机) )。在电视机里，。在电视机里，接收到高频电视信号后，经接收到高频电视信号后，经过一系列与发端对应的相反过一系列与发端对应的相反变换和处理，恢复出原来的变换和处理，恢复出原来的图像信号和伴音信号，分别图像信号和伴音信号，分别加到电视机中的显像管和扬加到电视机中的显像管和扬声器上，从而再现发端的图声器上，从而再现发端的图像相声音。像相声音。 3 32 2 电视信号的产生电视信号的产生 （图像和伴音）（图像和伴音） 在广播电视系统中，电视信号源产生的电视信号称为在广播电视系统中，电视信号源产生的电视信号称为视频电视信号视频电视信号，而发，而发射机发射的信

3、号称为射机发射的信号称为射频电视信号射频电视信号。在电视台的演播室里，产生视频电视信号。在电视台的演播室里，产生视频电视信号的信号源主要有摄像机、电视幻灯机、电视电影机、磁带录像机的信号源主要有摄像机、电视幻灯机、电视电影机、磁带录像机( (数字数字/ /模拟模拟) )、测试信号发生器和激光视盘机等；但就电视台的节目源来讲，还可以有电视实测试信号发生器和激光视盘机等；但就电视台的节目源来讲，还可以有电视实况转播车、转播卫星和城市问或国际间的微波中继线路等。况转播车、转播卫星和城市问或国际间的微波中继线路等。3 32 21 1 彩色电视摄像机彩色电视摄像机 摄像机是电视系统的最重要的信号源，其性

4、能的优劣往往对整个电视系统摄像机是电视系统的最重要的信号源，其性能的优劣往往对整个电视系统的质量有着举足轻重的作用。摄像机的性能要求：的质量有着举足轻重的作用。摄像机的性能要求： 分辨率要高。好的水平分辩率可达分辨率要高。好的水平分辩率可达750750线，差的也不能小于线，差的也不能小于300300线。线。 彩色逼真，轮廓清晰、灰度分明。彩色逼真，轮廓清晰、灰度分明。 失真与干扰要小。失真与干扰要小。 灵敏度要高。较好的摄像机的灵敏度约在灵敏度要高。较好的摄像机的灵敏度约在40lx40lx左右。左右。 镜头口径及变焦比要高。一般采用镜头口径及变焦比要高。一般采用1 11515倍的变焦镜头即可。

5、倍的变焦镜头即可。 使用特性要好。要求调节简单、使用灵活方便、小型轻便等。使用特性要好。要求调节简单、使用灵活方便、小型轻便等。 1 1彩色电视摄像机的基本组成彩色电视摄像机的基本组成 彩色摄像机主要有彩色摄像机主要有三管机三管机和和单管机单管机两种。一般构造类如下：两种。一般构造类如下： (1) (1) 摄像机头。包括镜头、分光系统、摄像管、预放器、扫描电路、寻像摄像机头。包括镜头、分光系统、摄像管、预放器、扫描电路、寻像器、电源及附属备等。器、电源及附属备等。 (2) (2) 视频信号处理部分。主要包括视频放大、增益调整、白电平调整、黑视频信号处理部分。主要包括视频放大、增益调整、白电平调

6、整、黑电平调整、电缆校正、黑斑校正、轮廓校正、彩色校正、电平调整、电缆校正、黑斑校正、轮廓校正、彩色校正、校正、杂散光补偿、校正、杂散光补偿、矩阵电路及消隐电路等。矩阵电路及消隐电路等。 (3) (3) 编码器、同步机和彩条信号发生器。编码器、同步机和彩条信号发生器。 2 2摄像管摄像管 摄像管是摄像机的关键摄像管是摄像机的关键器件之一，摄像管的质量、器件之一，摄像管的质量、体积和种类决定着摄像机的体积和种类决定着摄像机的质量、体积和调节方式。常质量、体积和调节方式。常见摄像管有：见摄像管有：（1 1）氧化铅光电导管）氧化铅光电导管（2 2）固体摄像器件）固体摄像器件( (如如CCDCCD器件

7、、器件、CMOSCMOS器件等器件等) )氧化铅光电导摄像管：氧化铅光电导摄像管： 是一种具有半导体氧化铅（是一种具有半导体氧化铅（PbOPbO）光电导层的电子束管，它是按电荷储能）光电导层的电子束管，它是按电荷储能原理工作的。这种摄像管应用内光电效应，由光的作用控制储能单元的充放原理工作的。这种摄像管应用内光电效应，由光的作用控制储能单元的充放电过程。其基本结构和工作原理在第一章已有讨论。电过程。其基本结构和工作原理在第一章已有讨论。电荷耦合器件（电荷耦合器件（Charge Coupled DeviceCharge Coupled Device）CCDCCD： 是一种金属氧化物半导体（是一种

8、金属氧化物半导体（MOSMOS）集成电路器件。与光电导摄像管相比，）集成电路器件。与光电导摄像管相比，具有以下特点：具有以下特点： 寿命长：一般为寿命长：一般为2020年左右年左右 成本低：没有机械装配及附属装置成本低：没有机械装配及附属装置 机械性能好：耐震、耐撞机械性能好：耐震、耐撞 体积小：没有玻璃真空管及电子强等体积小：没有玻璃真空管及电子强等 重合精度高：重合精度高：CCDCCD与镜头固定牢靠、匹配精度高与镜头固定牢靠、匹配精度高 暂留特性好：适于拍摄运动图像暂留特性好：适于拍摄运动图像 3 3光学系统光学系统 彩色摄像机的光学系统主要由变焦距镜头、彩色摄像机的光学系统主要由变焦距镜

9、头、 分色镜、中性滤光片和色温滤光片组成。分色镜、中性滤光片和色温滤光片组成。 有变焦距镜头的摄像机，能在拍摄点不动有变焦距镜头的摄像机，能在拍摄点不动 的情况下，缓慢或快速地连续改变摄取场面的的情况下，缓慢或快速地连续改变摄取场面的 大小。变焦镜头的变焦比大小。变焦镜头的变焦比( (最大焦距与最小焦距最大焦距与最小焦距 之比之比) )在演播室内一般在在演播室内一般在1010左右，在室外还要更左右，在室外还要更 大，可达大，可达3030左右。左右。 分色镜是摄像机中的分色系统，主要有双向平面镜和棱镜面种类型。棱镜分色镜是摄像机中的分色系统，主要有双向平面镜和棱镜面种类型。棱镜用得最为普遍。它是

10、在一个玻璃三棱镜的一个表面上镀上多层干涉薄膜，利用用得最为普遍。它是在一个玻璃三棱镜的一个表面上镀上多层干涉薄膜，利用光的干涉原理使某些光谱的光从薄膜反射出去，而其它光谱的光则透过薄膜，光的干涉原理使某些光谱的光从薄膜反射出去，而其它光谱的光则透过薄膜，从而达到分色的目的。从而达到分色的目的。 加入中性滤光片，是为了实现不减小光圈而又要减小光通量的目的。对中加入中性滤光片，是为了实现不减小光圈而又要减小光通量的目的。对中性滤光片的要求是衰减量合适，光谱响应持性平直。性滤光片的要求是衰减量合适，光谱响应持性平直。 在变焦镜头与分色镜头之间加入色温滤光片，利用色温滤光片的光谱响应在变焦镜头与分色镜

11、头之间加入色温滤光片，利用色温滤光片的光谱响应特性可以补偿因光源色温不同而引起的光谱特性的变化，从而在不同的照明光特性可以补偿因光源色温不同而引起的光谱特性的变化，从而在不同的照明光源条件下都能正确地重现彩色。源条件下都能正确地重现彩色。 3 32 22 2飞点扫描器飞点扫描器 对于透明的彩色幻灯片或影片的扫描和重现，可以用幻灯机或电影放映机对于透明的彩色幻灯片或影片的扫描和重现，可以用幻灯机或电影放映机把透明片子上的影像投射到彩色摄像机的靶面上，不要银幕，这样光电变换的把透明片子上的影像投射到彩色摄像机的靶面上，不要银幕，这样光电变换的效率高。效率高。 在电视电影摄像机中，常常用到的一种设备

12、叫飞点影片扫描器，简称在电视电影摄像机中，常常用到的一种设备叫飞点影片扫描器，简称飞点飞点扫描器扫描器FSSFSS。 飞点扫描器的最大优点飞点扫描器的最大优点在于，在于，三个基色信号在时间三个基色信号在时间上完全一致上完全一致。这是因为三个。这是因为三个基色光任何时候都是由同一基色光任何时候都是由同一个光点分解出来的。所以，个光点分解出来的。所以，图像上不存在彩色重合误差。图像上不存在彩色重合误差。但是，片子上画面的密度对但是，片子上画面的密度对重现图像的信杂比有影响。重现图像的信杂比有影响。用线阵用线阵CCDCCD也可做成彩色影片也可做成彩色影片扫描器，其组成与扫描器，其组成与CCDCCD摄

13、像机摄像机类似。类似。3 32 23 3 录放相机录放相机 电视台插放的节目除直播和转播外，大部分节目是对已记录和存储的电视台插放的节目除直播和转播外，大部分节目是对已记录和存储的节目的重放。在电视节目的存储方面，目前应用最广泛的是磁带录像机节目的重放。在电视节目的存储方面，目前应用最广泛的是磁带录像机VTRVTR、激光视盘激光视盘LDLD、数字视盘、数字视盘DVDDVD。 磁带录像就是把视频电视倍号磁带录像就是把视频电视倍号( (电信号电信号) )以剩磁的形式记录在磁带上。记以剩磁的形式记录在磁带上。记录方式即可以是模拟的，也可以是数字的。数字式有许多优点，如失真、噪录方式即可以是模拟的，也

14、可以是数字的。数字式有许多优点，如失真、噪声小，复录对图像质量的影响小。声小，复录对图像质量的影响小。 (1) U(1) U型机或称型机或称UmaticUmatic。它采用它采用3/43/4英寸宽磁带，属专业型机种，在地方英寸宽磁带，属专业型机种，在地方电视广播中用得较多。电视广播中用得较多。 (2) (2) 型机或称型机或称 max max。它采用它采用1/21/2英寸宽磁带，带盒较小，俗称小英寸宽磁带，带盒较小，俗称小1/21/2机，现已基本被淘汰。机，现已基本被淘汰。 (3) VHS(S-VHS)(3) VHS(S-VHS)。它也采用采用。它也采用采用1/21/2英寸宽磁带，带盒较英寸宽

15、磁带，带盒较型机大，俗称型机大，俗称大大1/21/2机。机。 (4) 8mm(Hi8)(4) 8mm(Hi8) 。它采用。它采用8mm 8mm 英寸宽磁带，英寸宽磁带，8mm8mm水平解析度一般是水平解析度一般是250250线，线，而而Hi8Hi8则一般在则一般在380380至至400400线左右。生产厂家主要有线左右。生产厂家主要有SONYSONY和和SHARPSHARP等。等。 (5)(5)大型电视台的电视广播用磁带录像机大型电视台的电视广播用磁带录像机，早期的有，早期的有1 1英寸宽磁带开盘式，英寸宽磁带开盘式，现在已多用数字分量式录像机。现在已多用数字分量式录像机。 (6) (6) 视

16、盘存储方式，视盘存储方式，目前主要是激光视盘（目前主要是激光视盘（LDLD、VCDVCD、DVDDVD等）。激光视等）。激光视盘是以微小凹坑形式存储信息激光束方式读取信息。盘是以微小凹坑形式存储信息激光束方式读取信息。 最近还出现很多格式各不相同的硬盘录像机和我国正在开发的最近还出现很多格式各不相同的硬盘录像机和我国正在开发的EVDEVD等。等。 EVD(Enhanced Versatile Disk)EVD(Enhanced Versatile Disk)意为增强型多媒体盘片系统，是意为增强型多媒体盘片系统，是DVDDVD的升级的升级产品。产品。 3 33 3 电视信号的处理电视信号的处理

17、从摄像管输出的信号，在进入编码器之前需要进行一系列的校正处理。这从摄像管输出的信号，在进入编码器之前需要进行一系列的校正处理。这些处理除预放及噪声校正些处理除预放及噪声校正( (高频补偿高频补偿) )在机头内完成外，其余都在控制台在机头内完成外，其余都在控制台( (或调像或调像台台) )进行，包括电缆校正、黑斑校正、轮廓校正进行，包括电缆校正、黑斑校正、轮廓校正( (三色通道共用三色通道共用) )、灰度校正、直、灰度校正、直流分量恢复和彩色校正等。流分量恢复和彩色校正等。 3 33 31 1 校正处理校正处理 1 1噪声抑制噪声抑制 由摄像管输出的信号非由摄像管输出的信号非常微弱，需要在摄像机

18、机头常微弱，需要在摄像机机头内紧靠摄像管处设置预放器，内紧靠摄像管处设置预放器，将弱信号放大。若预放器的将弱信号放大。若预放器的输出信杂比较低输出信杂比较低( (小于小于45d8)45d8)，则在则在电视接收机屏幕上则在则在电视接收机屏幕上会出现雪花状的噪声干扰，会出现雪花状的噪声干扰，所以摄像机内设置有噪声抑所以摄像机内设置有噪声抑制电路或噪声校正电路。制电路或噪声校正电路。 2 2电缆校正电缆校正 摄像机头离控制台往往比较远，从机头到控制台传输电缆的分布参数会使摄像机头离控制台往往比较远，从机头到控制台传输电缆的分布参数会使图像信号的图像信号的高频分量跌落高频分量跌落，影响图保清晰度。所以

19、，在控制台要进行高频分量，影响图保清晰度。所以，在控制台要进行高频分量的的提升处理提升处理，使衰减的高频分量得到补偿；完成这一功能的电路是，使衰减的高频分量得到补偿；完成这一功能的电路是电缆校正放电缆校正放大器大器。 3 3黑斑校正黑斑校正 由于多种原因，如摄像机镜头各区域亮度不均匀，投射在光电靶面的背景由于多种原因，如摄像机镜头各区域亮度不均匀，投射在光电靶面的背景光不均匀及电子束在靶面边缘不能垂直上靶等，会使重现图像出现黑斑或色斑。光不均匀及电子束在靶面边缘不能垂直上靶等，会使重现图像出现黑斑或色斑。为此，需要设置专门的电路加以校正。为此，需要设置专门的电路加以校正。 黑斑效应有两种形式：

20、黑斑效应有两种形式：叠加型黑斑叠加型黑斑 乘积型黑斑乘积型黑斑 叠加型黑班：叠加型黑班：在没有发生畸变在没有发生畸变的图像信号上叠加了一个不均匀的图像信号上叠加了一个不均匀的附加倍号，对此类黑班，只要的附加倍号，对此类黑班，只要在电路中产生一在电路中产生一 个与附加信号波个与附加信号波形相反的校正信号即可完成校正形相反的校正信号即可完成校正; ; 乘积型黑斑：乘积型黑斑：图像信号受到附图像信号受到附加信号的调制而产生的加信号的调制而产生的, , 对此类对此类黑斑，只要用与附加倍号波形相黑斑，只要用与附加倍号波形相反的信号对有畸变的图像信号进反的信号对有畸变的图像信号进行再调制（相乘）即可完成校

21、正。行再调制（相乘）即可完成校正。 4 4其它校正其它校正 轮廓校正轮廓校正 直流恢复直流恢复 灰度灰度( () )校正校正 彩色校正彩色校正 时基校正时基校正 等等3 34 4 电视信号的形成电视信号的形成 3 34 41 1 视频全电视信号的形成视频全电视信号的形成 1 1 同步信号同步信号 电视台通常设置有两台同步电视台通常设置有两台同步机机( (其中一台备用其中一台备用) )，产生各种所，产生各种所需的同步信号。比如，需的同步信号。比如，PALPAL制彩色制彩色电视同步机产生电视同步机产生七种同步信号：七种同步信号： 行推动信号行推动信号H H、场推动信号、场推动信号V V、复合同步信

22、号复合同步信号S S、复合稍隐信号、复合稍隐信号A A、副载波副载波F F、色同步旗形脉冲、色同步旗形脉冲K K和和PALPAL识别脉冲识别脉冲P P。 这些信号在频率和相位方面有着严格的关系这些信号在频率和相位方面有着严格的关系，可由一个标准的定时信号通过，可由一个标准的定时信号通过一定的处理和变换来产生。一定的处理和变换来产生。 Hz2541284HffSCHHHH2822754227575.28341284Hz25fffffSCHz25SCf 电视台在进行节目联播或作实况转播时，必须保证本台的同步与外来的同电视台在进行节目联播或作实况转播时，必须保证本台的同步与外来的同步一致，否则将会造

23、成图像翻滚，甚至丢失图像。步一致，否则将会造成图像翻滚，甚至丢失图像。 (1)(1)帧同步器法帧同步器法。这是一种基于数字处理的开环锁相法。它是将外来视频。这是一种基于数字处理的开环锁相法。它是将外来视频信号变为数字信号后存储延时。读出时钟的基准用本台信号同步，从而达到外信号变为数字信号后存储延时。读出时钟的基准用本台信号同步，从而达到外来信号与本台信号同步锁相的目的，如图来信号与本台信号同步锁相的目的，如图3-143-14所示。这种方式类似子前述的时所示。这种方式类似子前述的时基校正。基校正。 (2)(2)台从锁相台从锁相。台从锁相是本台同步机受外来信号锁定。实现台从锁相的。台从锁相是本台同

24、步机受外来信号锁定。实现台从锁相的前提是：有外来信号时，本台同步信号发生器被外来信号锁定；当外来信号中前提是：有外来信号时，本台同步信号发生器被外来信号锁定；当外来信号中断时，同步信号发生器自动转为内锁相；转换过程必须平稳。断时，同步信号发生器自动转为内锁相；转换过程必须平稳。 (3)(3)台主锁相台主锁相。将外来节目源的各种同步信号锁定在本台同步机所产生的。将外来节目源的各种同步信号锁定在本台同步机所产生的各种信号的频率和相位上，这就是台主锁相。各种信号的频率和相位上，这就是台主锁相。 3 34 42 2 射频全电视信号的形成射频全电视信号的形成 视频全电视信号视频全电视信号( (包括伴音信

25、号包括伴音信号) )只有经过调制和混频，形成射频全电视信只有经过调制和混频，形成射频全电视信号，才能发射。号，才能发射。 1 1地面广播电视系统射频全电视信号的形成地面广播电视系统射频全电视信号的形成 (1)(1)使用频段使用频段。我国规定广播电视系统选用的。我国规定广播电视系统选用的甚高频（甚高频（VHFVHF）频率范围为频率范围为4848223MHz223MHz，超高频超高频(UHF)(UHF)频率范围为频率范围为470470960MHz960MHz。 (2)(2)调制方式调制方式。在地面广播电视系统中，图像信号的调制采用。在地面广播电视系统中，图像信号的调制采用残留边带残留边带(VSD)

26、(VSD)调幅，调幅，伴音信号采用伴音信号采用调频调频方式，由于图像与伴音的调制方式不同而不致方式，由于图像与伴音的调制方式不同而不致于互相干扰，接收到的伴音信号的质量也较高。于互相干扰，接收到的伴音信号的质量也较高。 图像信号的残留边带调幅图像信号的残留边带调幅。在。在地面广播电视系统中，图像信号的地面广播电视系统中，图像信号的残留残留边带调幅边带调幅就是就是发送一个完整的上边带和发送一个完整的上边带和一小部分下边带，抑制大部分另一下边一小部分下边带，抑制大部分另一下边带带（只保留（只保留0.750.751.25MHz1.25MHz）。 我国标准规定，伴音载频我国标准规定，伴音载频f fS

27、S比图像比图像载频载频f fP P高高6.5MHz6.5MHz，距，距f fP P为为-1.25MHz-1.25MHz处的处的最小衰减量为最小衰减量为20 dB20 dB。残留边带方式的优点：残留边带方式的优点： 单边单边 双边双边 已调信号的频带较窄；滤波器比已调信号的频带较窄；滤波器比SSBSSB滤波器易实现，易解调滤波器易实现，易解调( (峰值包络检波峰值包络检波器即可器即可) )。但。但VSBVSB调制是一种不均衡调制，对调制是一种不均衡调制，对图像信号中低于图像信号中低于0.75MHz0.75MHz的频率成的频率成分，具有双边带特性分，具有双边带特性，经峰值包络检波后输出信号的振幅较

28、大（，经峰值包络检波后输出信号的振幅较大（图示图示）。对于）。对于图像信号中的图像信号中的1.251.256MHz6MHz的频率成分，具有单边带特性的频率成分，具有单边带特性，经解调后输出信号振，经解调后输出信号振幅减半。这样，低频分量振幅较大，使图像对比度增加，但高频分量跌落会使幅减半。这样，低频分量振幅较大，使图像对比度增加，但高频分量跌落会使图像清晰度下降。因此，要恢复原来信号频谱，就要求接收机的中放具有如图图像清晰度下降。因此，要恢复原来信号频谱，就要求接收机的中放具有如图3-173-17所示的特殊幅频特性（所示的特殊幅频特性（图示图示）。）。 超外差接收时，中超外差接收时，中频的频谱

29、将会倒置频的频谱将会倒置（高、低端互易）（高、低端互易）视频图像信号的负极性调幅视频图像信号的负极性调幅 正负极性调制正负极性调制 正负极性图像信号正负极性图像信号 采用负极性调制有以下三方面的优点采用负极性调制有以下三方面的优点： (a)(a) 负极性调幅时，同步脉冲顶对应于图像发射机输出功率最大值，在一负极性调幅时，同步脉冲顶对应于图像发射机输出功率最大值，在一般情况下，一幅图像中般情况下，一幅图像中亮的部分总比暗的部分面积大亮的部分总比暗的部分面积大，因而负极性调制时，调，因而负极性调制时，调幅信号的平均功率要比峰值功率小得多，即幅信号的平均功率要比峰值功率小得多，即工作效率高工作效率高

30、。 (b)(b) 在传输过程中，当有脉冲干扰叠加在调幅信号上时，对正极性调制来在传输过程中，当有脉冲干扰叠加在调幅信号上时，对正极性调制来说，干扰脉冲为高电平说，干扰脉冲为高电平( (白电平白电平) )，经解调后在荧屏上呈现为亮点，较易被人眼，经解调后在荧屏上呈现为亮点，较易被人眼察觉；而负极性调制，察觉；而负极性调制，干扰脉冲干扰脉冲仍为高电平，但经解调后在荧屏上呈现仍为高电平，但经解调后在荧屏上呈现为暗点为暗点，人眼对暗点人眼对暗点不敏感不敏感，并且也易为自动干扰抑制电路消除或减弱。，并且也易为自动干扰抑制电路消除或减弱。 (c)(c) 负极性调制还便于将负极性调制还便于将同步顶用作基准电

31、平同步顶用作基准电平进行自动增益控制进行自动增益控制(AGC)(AGC)。 伴音信号的调频。伴音信号的调频。 电视广播中伴音信号的频率范围在电视广播中伴音信号的频率范围在50Hz50Hz到到15kHz15kHz之间。为了提高伴音信号之间。为了提高伴音信号的接收质量，送往伴音发射机的伴音信号经过调频的接收质量，送往伴音发射机的伴音信号经过调频(FM)(FM)后变成宽带信号。我国后变成宽带信号。我国规定伴音己调信号的最大频偏为规定伴音己调信号的最大频偏为50kHz50kHz（调频广播为（调频广播为75kHz75kHz），所以已调伴音信），所以已调伴音信号的带宽号的带宽B B为为B B2(2(f f

32、m m+ +f fm m) )2(50+15)2(50+15)130kHz130kHz。 调频信号的边频丰富，具有良好的抗干扰性能。但由于伴音信号频率范围调频信号的边频丰富，具有良好的抗干扰性能。但由于伴音信号频率范围相对较宽，当频偏一定时，音频的低端与高端的调频指数相对较宽，当频偏一定时，音频的低端与高端的调频指数m mf f 相差很大。高频端相差很大。高频端的的m mf f 很小，使高频端的抗干扰能力变差。解决的办法是在发端采用很小，使高频端的抗干扰能力变差。解决的办法是在发端采用预加重预加重措施，措施，在接收端采用在接收端采用去加重去加重电路，以均衡高、低端的抗干扰能力。电路，以均衡高、

33、低端的抗干扰能力。 图示图示(3)(3)射频全电视信号的频谱及频道划分射频全电视信号的频谱及频道划分 视频图像信号和伴音信号分别对图像载频和伴音载频进行视频图像信号和伴音信号分别对图像载频和伴音载频进行VSBVSB调幅和调频后调幅和调频后形成射频全电视信号，其频谱如图形成射频全电视信号，其频谱如图3-203-20所示，其总频带宽度所示，其总频带宽度( (频道带宽频道带宽) )为为8MHz8MHz。 以以8MHz8MHz为间隔，我国电视频道在为间隔，我国电视频道在VHFVHF（甚高频）和（甚高频）和UHFUHF（超高频）频段共分（超高频）频段共分为为6868个频道，见表个频道，见表3-13-1。

34、其中，频率为。其中，频率为9292167MHz167MHz、566566606MHz606MHz的部分供调频的部分供调频广播和无线电通信使用（调频广播使用广播和无线电通信使用（调频广播使用8888108 MHz108 MHz，其中，其中888892 MHz92 MHz频带内可频带内可以安排电视频道）以安排电视频道）, ,在开路电视系统中不安排电视频道，但在有线电视中常设置在开路电视系统中不安排电视频道，但在有线电视中常设置有增补频道以增加频道数量。此外，每个频道的中心频率及所对应的中心波长有增补频道以增加频道数量。此外，每个频道的中心频率及所对应的中心波长是估算天线尺寸和调试接收机的重要参数。

35、是估算天线尺寸和调试接收机的重要参数。2 2卫星广播电视射频全电视信号的形成卫星广播电视射频全电视信号的形成 (1)(1)频段划分。卫星广播电视系统都使用微波频段。频段划分。卫星广播电视系统都使用微波频段。 微波频段带宽很宽，具有丰富的频率资源，可容纳更多的频道，且允许每微波频段带宽很宽，具有丰富的频率资源，可容纳更多的频道，且允许每个频道占用较宽的带宽；个频道占用较宽的带宽； 微波频段频率高、波长短，可使星上和地面的天线尺寸大大减小，增益提微波频段频率高、波长短，可使星上和地面的天线尺寸大大减小，增益提高，方向性增强，从而减小卫星的体积相重量，降低对发射功率的要求，且可高，方向性增强，从而减

36、小卫星的体积相重量，降低对发射功率的要求，且可防止对邻近区域约干扰；防止对邻近区域约干扰； 微波频段不易受大气扰动噪声的影响；微波频段不易受大气扰动噪声的影响； 微波能穿过电离层；微波能穿过电离层； 无线电业务已占用较低频率，而微波频段相对比较无线电业务已占用较低频率，而微波频段相对比较“空闲空闲”。 根据国际电信联盟根据国际电信联盟ITUITU的有关规定，卫星广播下行频段有六个，目前使用的有关规定，卫星广播下行频段有六个，目前使用较多的为较多的为C C波段（波段（2.5G2.5G）和）和KuKu波段（波段（12G12G）。由于波段资源有限，卫星广播下行）。由于波段资源有限，卫星广播下行电波均

37、采用不同的极化方式，达到频率复用的目的。电波均采用不同的极化方式，达到频率复用的目的。3 35 5 电视信号的发射电视信号的发射3 35 51 1电视发射机电视发射机 电视发射机是电视发送设备的重要组成部分，它由电视图像发射机和伴电视发射机是电视发送设备的重要组成部分，它由电视图像发射机和伴音发射机组成。音发射机组成。 1 1电视发射机的种类电视发射机的种类 2 2电视发射机的组成及工作原理电视发射机的组成及工作原理 电视发射机由电视发射机由图像发射机图像发射机和和伴音发射机伴音发射机组成。目前，常用的中频调制电视组成。目前，常用的中频调制电视发射机有两种型式，即发射机有两种型式，即双通道双通

38、道电视发射机和电视发射机和单通道单通道电视发射机。电视发射机。 fPIfSI fPfSI双双工工器器 （1 1） 箝位箝位 箝位的作用主要是箝位的作用主要是牵制黑色电平牵制黑色电平。在电视发送端和接受端，由于各种原因。在电视发送端和接受端，由于各种原因会造成黑色电平的变化，由于黑色电平是显像管的截止电平，如果黑色电平不会造成黑色电平的变化，由于黑色电平是显像管的截止电平，如果黑色电平不稳定，将使重现图象产生失真。稳定，将使重现图象产生失真。 （2 2） 微分相位校正微分相位校正 微分相位校正是由随电平变化的元件构成的微分相位校正是由随电平变化的元件构成的低通滤波器低通滤波器。我们知道，色同。我

39、们知道，色同步信号是叠加在行消隐后肩上的，如果经传输后，迭加在亮度信号上的彩色副步信号是叠加在行消隐后肩上的，如果经传输后，迭加在亮度信号上的彩色副载波的相位与亮度电平无关，则通过正确的相位的色同步信号可以解出正确的载波的相位与亮度电平无关，则通过正确的相位的色同步信号可以解出正确的色差信号来，但实际上副载波的相位却随亮度不同而有不同变化，这种失真称色差信号来，但实际上副载波的相位却随亮度不同而有不同变化，这种失真称为为微分失真微分失真。因而有必要对这种失真进行校正。如：用变容二级管的等效电容。因而有必要对这种失真进行校正。如：用变容二级管的等效电容构成低通滤波，当图像信号变化时，使低通延时也

40、相应变化，而对色同步来说，构成低通滤波，当图像信号变化时，使低通延时也相应变化，而对色同步来说，意味着相位发生变化，这样就弥补了微分相位的失真。意味着相位发生变化，这样就弥补了微分相位的失真。 （3 3） 受调放大器受调放大器 它的作用就是它的作用就是将视频信号进行频率搬移将视频信号进行频率搬移，这样，这样调制调制后的信号就后的信号就变为双边带变为双边带信号信号。 （4 4） 残留边带滤波残留边带滤波 它的作用就是它的作用就是将双边带电视信号变成残留边带将双边带电视信号变成残留边带。注意：残留边带滤波器的。注意：残留边带滤波器的相位特性是非线性的。相位特性是非线性的。 （5 5） 群延迟校正群

41、延迟校正 因残留边带滤波器的相位特性是非线性的，而且发射机中有多级放大器、因残留边带滤波器的相位特性是非线性的，而且发射机中有多级放大器、混频器、双工器等都可能在图像通带的两端产生群延迟变化如下图，而且变混频器、双工器等都可能在图像通带的两端产生群延迟变化如下图，而且变化量是不对称的，由于亮度信号能量主要分布在较低端。因此，亮度信号与化量是不对称的，由于亮度信号能量主要分布在较低端。因此，亮度信号与色度信号通过传输系统后将延迟不同时间，表现为细节处的图象亮度与彩色色度信号通过传输系统后将延迟不同时间，表现为细节处的图象亮度与彩色重合不好。因此，彩色电视系统中，必须充分重视群延迟校正。一般是采用

42、重合不好。因此，彩色电视系统中，必须充分重视群延迟校正。一般是采用有有源相位均衡源相位均衡. . 校正后的群延迟曲线校正后的群延迟曲线校正曲线校正曲线未校正曲线未校正曲线6MZ(微秒）微秒）t 信号经过群延迟校正后，要进行微分增益校正，信号经过群延迟校正后，要进行微分增益校正，由于发射机的视频放大由于发射机的视频放大器、调幅器及已调波放大器特性曲线的非线性，使电视信号产生非线性失真器、调幅器及已调波放大器特性曲线的非线性，使电视信号产生非线性失真，如；由于彩色幅载波是迭加在亮度信号上传送的，因而非线性则造成处于不如；由于彩色幅载波是迭加在亮度信号上传送的，因而非线性则造成处于不同亮度电平上的色

43、度信号呈现出不同的增益。由此而引起的色度信号失真称同亮度电平上的色度信号呈现出不同的增益。由此而引起的色度信号失真称微分增益失真微分增益失真，其结果是使重现彩色图象产生色度主要是，其结果是使重现彩色图象产生色度主要是色饱和度畸变色饱和度畸变。 对微分增益失真的校正，实际上是对被校正信号的非线性对微分增益失真的校正，实际上是对被校正信号的非线性进行相反规律进行相反规律的补偿的补偿，而这种非线性一般使黑色电平压缩和同步信号电平压缩。所以微分，而这种非线性一般使黑色电平压缩和同步信号电平压缩。所以微分增益失真校正是进行黑色电平和同步信号电平扩张。增益失真校正是进行黑色电平和同步信号电平扩张。 经过这

44、一系列处理后，再经过混频器将信号调制到要发射的载波频率上，经过这一系列处理后，再经过混频器将信号调制到要发射的载波频率上，然后放大再经双工管加上伴音载频一道送天线发射出去。然后放大再经双工管加上伴音载频一道送天线发射出去。（6 6） 微分增益校正微分增益校正 3 3电视发射机的主要指标电视发射机的主要指标 图示图示 根据我国的电视标准，电视发射机有以下主要指标：根据我国的电视标准，电视发射机有以下主要指标： 标称射频频道宽度：标称射频频道宽度：8MHz8MHz。 伴音载频与图像载频的频距；伴音载频与图像载频的频距；6.5MHz6.5MHz。 频道下限与图像载频的频距：频道下限与图像载频的频距：

45、-1.25MHz-1.25MHz。 图像信号主边带标称带宽：图像信号主边带标称带宽：6MHz6MHz。 图像信号图像信号VSBVSB标称带宽；标称带宽；0.75MHz0.75MHz。 图像信号调制方式及调制极性：振幅调制负极性。图像信号调制方式及调制极性：振幅调制负极性。 伴音调制方式：调频，伴音调制方式：调频，f fm m50 kHz50 kHz，预加重时常数为，预加重时常数为5050s s。 图像发射机与伴音发射机的功率比：图像发射机与伴音发射机的功率比：10:l 10:l 15:115:1，这是为图像发，这是为图像发射机与伴音发射机有相同的覆盖范围设置的。射机与伴音发射机有相同的覆盖范围

46、设置的。3 35 52 2电视发射天线电视发射天线 电视发射天线，根据频段的不同，主要分为电视发射天线，根据频段的不同，主要分为VHFVHF天线天线和和UHFUHF天线天线两大类。两大类。 在在VHFVHF频段，频段，蝙蝠翼天线蝙蝠翼天线是一种被广泛采用的天线，可较好地满足对电视发是一种被广泛采用的天线，可较好地满足对电视发射天线的要求。蝙蝠翼天线属于旋转场型天线，图中仅画出了一个方向的振子，射天线的要求。蝙蝠翼天线属于旋转场型天线，图中仅画出了一个方向的振子，实际上每层都是由两个这样的实际上每层都是由两个这样的振子相互垂直放置而成。这样振子相互垂直放置而成。这样的天线，频带宽、方向性和增的天

47、线，频带宽、方向性和增益都较好，比较适合做电视发益都较好，比较适合做电视发射天线。射天线。 在在UHFUHF频段，广泛采用的频段，广泛采用的发射天线是发射天线是带反射板的四偶极带反射板的四偶极子天线子天线及其改进型及其改进型双环天线双环天线，它们具有增益高、频带宽等特它们具有增益高、频带宽等特点，但造价较高。点，但造价较高。3 36 6 电视信号的无线传输及扩大电视覆盖范围的方法电视信号的无线传输及扩大电视覆盖范围的方法3 36 61 1 电视信号的无线传输电视信号的无线传输 1 1电视信号的传播特性电视信号的传播特性 (1) (1) 视距传播。视距传播。电视信号属于超短波波段，频率高，波长短

48、，沿直线方向电视信号属于超短波波段，频率高，波长短，沿直线方向传播到直接可见的地方，即视距传播。传播到直接可见的地方，即视距传播。视距视距( (最大直视距离最大直视距离) )与发射天线相接收天线的高度有关。设发射天线和接收天与发射天线相接收天线的高度有关。设发射天线和接收天线的高度分别为线的高度分别为h h1 1和和h h2 2，则视距，则视距d d为为 式中，式中，h h1 1和和h h2 2以以m m为单位。实际上，大气层对电波会有一定的折射作用，从而会为单位。实际上，大气层对电波会有一定的折射作用，从而会改变视距的大小。在正常折射时，有效传播距离改变视距的大小。在正常折射时，有效传播距离

49、d d/ /比视距会稍远些，近似为比视距会稍远些，近似为 (2) (2) 多径传播多径传播。电视信号经地面或遇到障碍物。电视信号经地面或遇到障碍物( (如大建筑物等如大建筑物等) )会产生反射，会产生反射，直射信号和反射信号在接收天线上相互干扰，形成多径传播。直射信号和反射信号在接收天线上相互干扰，形成多径传播。多径传播的结果多径传播的结果表现为重影表现为重影( (右重影右重影) )。 (3) (3) 绕射传播绕射传播。电视信号的绕射能力很弱，特别是。电视信号的绕射能力很弱，特别是UHFUHF频段，几乎没有绕频段，几乎没有绕射能力。因此，在高大障碍物后面常常会形成射能力。因此，在高大障碍物后面

50、常常会形成“阴影区阴影区”。在。在“阴影区阴影区”，电，电视信号的接收质量较差。视信号的接收质量较差。 km)(57. 321hhdkm)(12. 421hhd 2 2电视信号场强的估算电视信号场强的估算 电视接收质量与接收到的电视信号的场强有关。离电视台越近，电视信电视接收质量与接收到的电视信号的场强有关。离电视台越近，电视信号的场强越大。接收场强与图像质量的对应关系加表号的场强越大。接收场强与图像质量的对应关系加表3-53-5所示。由表可知，要所示。由表可知，要保证接收图像质量，电场强度要在保证接收图像质量，电场强度要在54dB54dB(YHF)(YHF)或或66dB66dB(UHF)(U

51、HF)以上。以上。 接收点场强可用下式来估算：接收点场强可用下式来估算： 式中，式中，P P为发射台辐射功率为发射台辐射功率(kW)(kW)；G G为与半波振子天线增益之比的相对增为与半波振子天线增益之比的相对增益；益；r r为收发间距离为收发间距离(km)(km)；为工作频带中心频率波长为工作频带中心频率波长(m)(m)；h h1 1和和h h2 2为发收、天为发收、天线高度线高度(m)(m)。由于地球是一个球面，在实际中，估算电视信号场强时还要乘以。由于地球是一个球面，在实际中，估算电视信号场强时还要乘以球面修正系数。此外，场强在市区和郊区有很大差别，估算时也要加以考虑。球面修正系数。此外

52、，场强在市区和郊区有很大差别，估算时也要加以考虑。)V/m (102sin346321rhhrPGE3 36 62 2 扩大电视覆盖范围的方法扩大电视覆盖范围的方法 电视广播的覆盖面主要限制在视距范围内，虽然提高发射天线的高度可电视广播的覆盖面主要限制在视距范围内，虽然提高发射天线的高度可以扩大广播的服务范围，但确实有限的。目前实现远距离传输的常用方式主以扩大广播的服务范围，但确实有限的。目前实现远距离传输的常用方式主要有三种：微波中继、电视差转和卫星电视广播。要有三种：微波中继、电视差转和卫星电视广播。 1 1微波中继微波中继 微波中继又称微波中继又称微波接力微波接力，它是在电视广播传送途中，建立许多微波中继，它是在电视广播传送途中，建立许多微波中继( (接力接力) )站，用微波把电视信号一站一站地传送。站，用微波把电视信号一站一站地传送。优点：直射性好；传输信号质量高；可双向传输。优点：直射性好；传输信号质量高；可双向传输。 缺点：造价昂贵。缺点：造价昂贵。 2 2电视差转电视差转 电视差转是电视差转是电视差频转播电视差频转播的简称，电视差转的主要功能是将接收到的主台的简称，电视差转的主要功