第二章广播电视的基本知识_3

1、数字电视机原理物理学院物理学院 电子信息工程专业电子信息工程专业2012春季学期春季学期第二章第二章 广播电视的基本知识广播电视的基本知识2.1 2.1 图像光电转换的基本过程图像光电转换的基本过程2.2 2.2 电视扫描原理电视扫描原理2.3 2.3 重现电视图像的基本参量重现电视图像的基本参量2.4 2.4 全电视信号全电视信号2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送复复 习习p 图像信号的两个主要特征图像信号的两个主要特征 相关性（对于一般的活动图像，帧间与行间具有较相关性（对于一般的活动图像，帧间与行间具有较强的相关性；而对于静止图像，则具有帧重复性或强的相关性；而对于静止图像，则

2、具有帧重复性或行重复性）行重复性） 单极性（图像信号具有平均值，该值决定了图像的单极性（图像信号具有平均值，该值决定了图像的背景亮度；负极性图像信号加在电子枪的控制栅极）背景亮度；负极性图像信号加在电子枪的控制栅极）复复 习习p 复合消隐信号复合消隐信号 行消隐信号行消隐信号： 为了为了消除行扫描逆程期间消除行扫描逆程期间在在屏幕上的亮度痕迹屏幕上的亮度痕迹，电视，电视台在台在行扫描逆程期行扫描逆程期间发送的一个宽度为间发送的一个宽度为12s、相对幅度为、相对幅度为75%的脉冲信号。的脉冲信号。 场消隐信号场消隐信号： 为了为了消除场扫描逆程期间在屏幕上的回扫亮线消除场扫描逆程期间在屏幕上的回

3、扫亮线，电视，电视台台在场扫描逆程期间在场扫描逆程期间发送一个宽度为发送一个宽度为1612s、相对幅度为、相对幅度为75%的脉冲信号。的脉冲信号。复复 习习p 电视成功重现图像信号的条件电视成功重现图像信号的条件 收到的像素数目与发出的相等；收到的像素数目与发出的相等； 收到像素的组合排列规律必须与发送端一致。收到像素的组合排列规律必须与发送端一致。要保证收发两端的电子束扫描步调完全一致，即同步。要保证收发两端的电子束扫描步调完全一致，即同步。 为了实现同步，电视台在发送图像信号的同时，为了实现同步，电视台在发送图像信号的同时，发送复发送复合同步信号合同步信号。 复复 习习p 复合同步信号复合

4、同步信号 行同步信号行同步信号： 在发端每一行扫描正程结束之后发送出的脉冲信号，在发端每一行扫描正程结束之后发送出的脉冲信号，表示表示行正程结束行正程结束。电视机在收到这个信号后就立即开始行回扫；行。电视机在收到这个信号后就立即开始行回扫；行同步信号是同步信号是在行消隐期间送出在行消隐期间送出的。的。行同步信号参数行同步信号参数： 电平约占全电视信号总幅度的电平约占全电视信号总幅度的25%，其幅度相对电平为，其幅度相对电平为100%，叠加在消隐信号上；，叠加在消隐信号上； 行同步脉冲宽度为行同步脉冲宽度为4.7s，周期为，周期为64s； 行同步脉冲前沿滞后行消隐脉冲的前沿约行同步脉冲前沿滞后行

5、消隐脉冲的前沿约1.3s。复复 习习p 复合同步信号复合同步信号 场同步信号场同步信号： 在每一场扫描正程结束之后发送出的脉冲信号，表示在每一场扫描正程结束之后发送出的脉冲信号，表示场正场正程结束程结束。电视机在收到这个信号后就立即开始场回扫，场同步。电视机在收到这个信号后就立即开始场回扫，场同步信号也应信号也应在场消隐信号在场消隐信号出现后就送出。出现后就送出。场同步信号参数场同步信号参数： 场同步信号电平比场消隐信号的电平高场同步信号电平比场消隐信号的电平高25%，并叠加在消隐，并叠加在消隐信号上；信号上； 场同步脉冲宽度为场同步脉冲宽度为160s ，两个场同步信号间相隔，两个场同步信号间

6、相隔312.5行；行； 场同步脉冲前沿滞后场消隐脉冲的前沿约场同步脉冲前沿滞后场消隐脉冲的前沿约160s 。复复 习习 可以采用可以采用幅度分离法幅度分离法将行、场同步信号从全电视将行、场同步信号从全电视信号中分离出来。信号中分离出来。 然后，再利用行、场同步脉冲宽度不同，采用然后，再利用行、场同步脉冲宽度不同，采用积积分电路分电路取出场同步脉冲。取出场同步脉冲。 复复 习习p 同步槽脉冲同步槽脉冲 为了在场同步信号期间不丢失行同步信息，为了在场同步信号期间不丢失行同步信息，对场同对场同步脉冲进行开槽步脉冲进行开槽。开槽方法开槽方法：在奇偶两个场同步信号上都开：在奇偶两个场同步信号上都开5个槽

7、脉冲，个槽脉冲，宽度均为宽度均为4.7s。2.4 2.4 全电视信号全电视信号隔行扫描要求隔行扫描要求：两场的场扫描时间必须相等，才能保证偶：两场的场扫描时间必须相等，才能保证偶数场的扫描行准确的嵌在奇数场各扫描行之间。数场的扫描行准确的嵌在奇数场各扫描行之间。 若两场扫描时间不等，就不能保证准确的隔行扫描，严若两场扫描时间不等，就不能保证准确的隔行扫描，严重时将会产生并行现象，使垂直清晰度下降。重时将会产生并行现象，使垂直清晰度下降。 如何解决这个问题？如何解决这个问题？ 解决办法是加入解决办法是加入前均衡脉冲前均衡脉冲。 在奇偶场的场同步信号前的在奇偶场的场同步信号前的2.5行期间内，设置

8、行期间内，设置5个周个周期为期为TH/2(32s)的窄脉冲，已使两个场同步脉冲前的的窄脉冲，已使两个场同步脉冲前的2.5行行期间期间(160s)内的波形相同。使奇偶场同步前沿到达时，积内的波形相同。使奇偶场同步前沿到达时，积分电容上充得的电压基本相等。另外，为使场同步前分电容上充得的电压基本相等。另外，为使场同步前2.5行内的平均电平保持不变，将五个脉宽定为行内的平均电平保持不变，将五个脉宽定为2.35s，这五，这五个脉冲就称为个脉冲就称为前均衡脉冲前均衡脉冲。 2.4 2.4 全电视信号全电视信号 为有效保证奇数场和偶数场扫描线均匀嵌套为有效保证奇数场和偶数场扫描线均匀嵌套, 在场在场同步脉

9、冲后沿外同步脉冲后沿外160s的时间内，也加了五个宽度为的时间内，也加了五个宽度为2.35s、 幅度相对电平为幅度相对电平为100%、周期为、周期为32s的窄脉冲，的窄脉冲，这种脉冲称为这种脉冲称为后均衡脉冲后均衡脉冲。 后均衡脉冲的作用后均衡脉冲的作用是进一步克服奇数场和偶数场是进一步克服奇数场和偶数场扫描线嵌套时的并行现象。有的后均衡脉冲也起行同扫描线嵌套时的并行现象。有的后均衡脉冲也起行同步作用。步作用。 2.4 2.4 全电视信号全电视信号图2.20 实际复合同步脉冲及积分输出波形图(a)和(b)为隔行扫描加均衡脉冲及槽脉冲后的同步信号波形(c) 奇偶两场的场同步信号的积分输出波形奇偶

10、两场的场同步信号的积分输出波形基本一致，进而保证了隔行扫描的准确实现2.4 2.4 全电视信号全电视信号图2.21 黑白全电视信号全电视信号全电视信号由图像信号由图像信号及六种辅助及六种辅助信号组成。信号组成。辅助信号包辅助信号包括场同步、括场同步、行同步、场行同步、场消隐、行消消隐、行消隐、前后均隐、前后均衡脉冲及槽衡脉冲及槽脉冲。脉冲。2.4 2.4 全电视信号全电视信号全电视信号有三个特点全电视信号有三个特点：p 脉冲性脉冲性： 全电视信号由图像信号、同步信号、消隐信号等多种全电视信号由图像信号、同步信号、消隐信号等多种信号组成。虽然图像信号是随机的，既可以是连续渐变的，信号组成。虽然图

11、像信号是随机的，既可以是连续渐变的，也可是脉冲跳变的，但辅助信号均为脉冲性质，这使全电也可是脉冲跳变的，但辅助信号均为脉冲性质，这使全电视信号成为非正弦的脉冲信号。视信号成为非正弦的脉冲信号。 图像信号的频带宽度图像信号的频带宽度6MHz，就是全电视信号的，就是全电视信号的频带宽度，因为各种周期的辅助信号的最高频率不超频带宽度，因为各种周期的辅助信号的最高频率不超过图像信号的最高频率。过图像信号的最高频率。2.4 2.4 全电视信号全电视信号全电视信号有三个特点全电视信号有三个特点：p 周期性周期性： 由于采用了周期性扫描方式，全电视信号是以行频或由于采用了周期性扫描方式，全电视信号是以行频或

12、场频周期性重复的脉冲信号。因此，无论对静止还是活动场频周期性重复的脉冲信号。因此，无论对静止还是活动图像，全电视信号的主谱线仍为线状离散谱特性，各主频图像，全电视信号的主谱线仍为线状离散谱特性，各主频谱处在行频及其各次谐波频率上。谱处在行频及其各次谐波频率上。 对静止图像而言，其主频谱两侧将出现以帧频为间隔对静止图像而言，其主频谱两侧将出现以帧频为间隔的副频谱线，构成谱线簇；对活动图像而言，主谱线两边的副频谱线，构成谱线簇；对活动图像而言，主谱线两边将出现连续谱带。它们的主要能量均集中在将出现连续谱带。它们的主要能量均集中在nfH附近，并附近，并非均匀布满，使每个谱线簇之间存在一些空隙。非均匀

13、布满，使每个谱线簇之间存在一些空隙。2.4 2.4 全电视信号全电视信号全电视信号有三个特点全电视信号有三个特点：p 单极性单极性： 与图像信号的单极性相同，全电视信号也有正极性与与图像信号的单极性相同，全电视信号也有正极性与负极性之分，图负极性之分，图2-21所示的即为负极性黑白全电视信号波所示的即为负极性黑白全电视信号波形图。形图。2.4 2.4 全电视信号全电视信号全电视信号中各辅助脉冲参数如下全电视信号中各辅助脉冲参数如下：行消隐脉宽：行消隐脉宽：12 s 行同步脉宽：行同步脉宽：4.7s 场消隐脉宽：场消隐脉宽：1612s 场同步脉宽：场同步脉宽：160 s 槽脉冲宽：槽脉冲宽：12

14、 s 均衡脉冲宽：均衡脉冲宽：2.35 s 2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送电视信号是以哪些方式让我们感受到的呢？电视信号是以哪些方式让我们感受到的呢？ 图像信号的频率图像信号的频率可以在可以在06MHz内内变化，直接变化，直接发送是发送是不可能不可能的，必须的，必须用特殊的工具用特殊的工具载波携带出去载波携带出去。即需将。即需将全电视信号和伴音信号分别调制到比视频信号及音频信号全电视信号和伴音信号分别调制到比视频信号及音频信号高得多的各自的载波上去。高得多的各自的载波上去。 图像信号采用图像信号采用调幅调幅方式；方式； 伴音信号采用伴音

15、信号采用调频调频方式。方式。 在看电视时，我们既可以看到图像又可以听到声在看电视时，我们既可以看到图像又可以听到声音。也就是说，电视信号是由音。也就是说，电视信号是由视频信号（全电视信号）视频信号（全电视信号）和和音频信号（伴音信号）音频信号（伴音信号）组成的。组成的。电视信号是如何发送出去的呢？电视信号是如何发送出去的呢？2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送视频信号发送前的补偿处理视频信号发送前的补偿处理 从摄像机送出的图像信号通常要在电视台中心机从摄像机送出的图像信号通常要在电视台中心机房的调像台和导演控制台进行如下的补偿处理：房的调像台和导演控制台进行如下的补偿处理：（1）电缆校

16、正电缆校正。由于摄像机离中心机房往往比较远，电缆较长，。由于摄像机离中心机房往往比较远，电缆较长，它的分布电容和电感会使信号的高频分量跌落，影响图像清晰它的分布电容和电感会使信号的高频分量跌落，影响图像清晰度。度。为此为此，设置一电缆校正放大器，通过调节电路的幅频特性，设置一电缆校正放大器，通过调节电路的幅频特性，使信号的高频分量得到补偿。使信号的高频分量得到补偿。（2）黑斑校正黑斑校正。由于多种原因，比如摄像机镜头的各区域亮度。由于多种原因，比如摄像机镜头的各区域亮度不均匀性、投射在光电靶面的背景光的不均匀性及扫描电子束不均匀性、投射在光电靶面的背景光的不均匀性及扫描电子束在靶面边缘不能垂直

17、上靶等原因，会使重现画面上出现黑斑效在靶面边缘不能垂直上靶等原因，会使重现画面上出现黑斑效应（在彩色电视中则表现为色斑效应）。应（在彩色电视中则表现为色斑效应）。为此为此，设置专门的黑，设置专门的黑斑校正电路加以抵消或抑止。斑校正电路加以抵消或抑止。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送（3）轮廓校正（孔阑校正）轮廓校正（孔阑校正）。由于孔阑效应而使图像信号出现。由于孔阑效应而使图像信号出现过渡期，使输出波形轮廓不分明，影响图像清晰度。过渡期，使输出波形轮廓不分明，影响图像清晰度。为此为此，采，采用专用轮廓校正电路（接收机中则称勾边电路）使信号突变部用专用轮廓校正电路（接收机中则称勾边电

18、路）使信号突变部分的轮廓得到补偿。分的轮廓得到补偿。（4）灰度校正（灰度校正（校正）校正）。用来克服由于显像管调制特性非线。用来克服由于显像管调制特性非线性引起的收、发间图像的亮度失真。性引起的收、发间图像的亮度失真。为此为此，在调像台设置附加，在调像台设置附加电路加以校正。电路加以校正。（5）直流分量恢复直流分量恢复。由于视频通道部分往往采用交流放大器，。由于视频通道部分往往采用交流放大器，它使图像信号中缓慢变化的低频分量丢失，因而丢失图像的背它使图像信号中缓慢变化的低频分量丢失，因而丢失图像的背景亮度。景亮度。为恢复这一分量为恢复这一分量，常采用箝位电路以恢复原图像的背，常采用箝位电路以恢

19、复原图像的背景亮度。景亮度。（6）彩色校正彩色校正。在彩色电视中还要进行彩色校正，以使摄像机。在彩色电视中还要进行彩色校正，以使摄像机的光谱响应特性与显像管的三基色混合曲线相一致，才不致引的光谱响应特性与显像管的三基色混合曲线相一致，才不致引起彩色失真。起彩色失真。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 来自摄像机的视频图像信号经过上述各种补偿、来自摄像机的视频图像信号经过上述各种补偿、校正后，在中心机房形成黑白（或彩色）全电视信号。校正后，在中心机房形成黑白（或彩色）全电视信号。 该全电视信号被输送到导演控制台进行信号的剪该全电视信号被输送到导演控制台进行信号的剪接选择，实现各种特写镜

20、头的重叠和完成各种特技功接选择，实现各种特写镜头的重叠和完成各种特技功能，以增强艺术效果。能，以增强艺术效果。 经选择后的经选择后的全电视信号全电视信号和相应的和相应的伴音信号伴音信号分别送分别送到到图像发射机（调幅图像载频）图像发射机（调幅图像载频）和和伴音发射机（调频伴音发射机（调频伴音载频）伴音载频）。 2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送图像信号的调制图像信号的调制 采用调幅方式，这种调制方式是作为载波的高频采用调幅方式，这种调制方式是作为载波的高频正弦信号的振幅随所要传送的信号瞬时值变化的过程。正弦信号的振幅随所要传送的信号瞬时值变化的过程。图2.22 调幅波的波形2.5 2

21、.5 电视信号的发送电视信号的发送设低频调制信号为：设低频调制信号为：111sinmuUt载波信号为：载波信号为：sinPPmPuUt则调幅波信号为：则调幅波信号为：1111sinsin 1sinsinmPmPPmPmPaUuUttUmUtt1maPmUmU式中，式中，为调幅度，其值介于为调幅度，其值介于0 1之间。之间。(2-1)2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送将将(2-1)式进行三角函数分解，则有：式进行三角函数分解，则有：11111sinsin sinsinsin1 sin2cos221 cos22PmaPPmPaPmPPPmaaPmPPPmuUmttUtm UttUtm U

22、tm Utfffff(2-2)由上式可看出，调幅信号除了原载频由上式可看出，调幅信号除了原载频fP之外，还包括之外，还包括两个新的频率两个新的频率(fP + f1)和和(fP - f1) ，这两个频率称为，这两个频率称为调幅调幅波的两个边频波的两个边频。图2.23 调幅波的波形和频谱2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送单一频率调制载频幅度边频幅度2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 用全电视信号对载波进行调幅，得到的高频信号用全电视信号对载波进行调幅，得到的高频信号称为称为已调高频电视信号已调高频电视信号，其波形如图，其波形如图2-14所示。所示。图2.24 视频调幅波及频谱已

23、调高频电视信号的包络线形状和全电视信号波形相同负极性调幅正极性调幅未调制前，全电视信号的频率带宽为06MHz全电视信号经过调幅后，在载频fP两边出现两个对称的边带，其频谱由图像的内容而定。因而总带宽为12MHz。全电视信号调幅波频谱2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送由上面分析可知，图像信号经调幅后，由上面分析可知，图像信号经调幅后，信号频带过宽信号频带过宽。产生的问题产生的问题： 允许的波段内容纳的频道数减少一半；允许的波段内容纳的频道数减少一半； 对信道系统的某些性能提出更高的要求，增加设备对信道系统的某些性能提出更高的要求，增加设备的复杂性。的复杂性。 调幅高频信号由两个对称的上

24、、下边带组成，且调幅高频信号由两个对称的上、下边带组成，且上、下两个边带结构相同，都是传送同一种信息。上、下两个边带结构相同，都是传送同一种信息。解决方法解决方法：在发射的时候设法抑制其中一个边带，即：在发射的时候设法抑制其中一个边带，即只发送一个边带。这样仍可完成传送信息的任务，且只发送一个边带。这样仍可完成传送信息的任务，且频带减半。频带减半。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 要实现单边带传输，就需设法抑制掉其中一个边要实现单边带传输，就需设法抑制掉其中一个边带。但在带。但在图像信号图像信号中含有很低的频率成分，使中含有很低的频率成分，使上、下上、下边带靠的很近边带靠的很近，不

25、可能有这样一个理想滤波电路，所，不可能有这样一个理想滤波电路，所以要完全滤去某一个边带很不容易。以要完全滤去某一个边带很不容易。解决方法解决方法：采用：采用残留边带方式残留边带方式传输。传输。图2.25 残留边带调制频谱图实现方法实现方法：1、先产生双边、先产生双边带的调幅信号；带的调幅信号；2、通过带通滤、通过带通滤波器保留高频载波器保留高频载波波fP和全部上边和全部上边带，滤去下边带带，滤去下边带的大部分。的大部分。残留残留(fP -1.25)以上的频率分以上的频率分量，其中量，其中(fP -0.75)全部残留全部残留、(fP -1.25)至至(fP -0.75)频率分量频率分量过度残留过

26、度残留2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送残留边带方式的主要优点残留边带方式的主要优点： 压缩了图像信号调幅波频带；压缩了图像信号调幅波频带； 滤波性能比单边带易于实现；滤波性能比单边带易于实现； 可以采用简单的峰值包络检波器实现解调。可以采用简单的峰值包络检波器实现解调。 然而，残留边带调制是一种然而，残留边带调制是一种不均衡调制不均衡调制。对于图像信号中低于对于图像信号中低于0.75MHz的频率成分，即的频率成分，即(fP 0.75)频率分量，具有双边带特性。频率分量，具有双边带特性。 因而经峰值包络检波器解调后，输出信号中这些因而经峰值包络检波器解调后，输出信号中这些频率分量的振

27、幅较大；而对于图像信号中的其它频率频率分量的振幅较大；而对于图像信号中的其它频率分量的振幅只是上述的一半。分量的振幅只是上述的一半。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 由图知，图像信号中由图知，图像信号中0.75MHz1.25MHz的频率的频率分量处于过渡状态。分量处于过渡状态。 低频分量振幅大，虽低频分量振幅大，虽可使图像的对比度提高；可使图像的对比度提高；但高频分量的相对削弱会但高频分量的相对削弱会使图像的清晰度下降。使图像的清晰度下降。 因此，要恢复原来信号频谱，因此，要恢复原来信号频谱，要求电视机的中频要求电视机的中频放大器具有特殊的幅频特性放大器具有特殊的幅频特性。2.5

28、2.5 电视信号的发送电视信号的发送负极性调制有三个主要优点：负极性调制有三个主要优点：（1）负极性调幅波的同步脉冲顶对应于图像发射极的）负极性调幅波的同步脉冲顶对应于图像发射极的输出功率最大值，在一般情况下，一幅图像中亮的部输出功率最大值，在一般情况下，一幅图像中亮的部分总比暗的部分面积大。分总比暗的部分面积大。 因此，因此，采用负极性调制时，调幅信号的平均功率要采用负极性调制时，调幅信号的平均功率要比峰值功率小很多比峰值功率小很多，工作效率高；，工作效率高；我国电视技术中采用的是我国电视技术中采用的是负极性调幅负极性调幅。为什么选用负极性调幅呢？为什么选用负极性调幅呢？2.5 2.5 电视

29、信号的发送电视信号的发送（2）在传输过程中，当有脉冲干扰叠加在调幅信号上）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，而白电时，对正极性调制来说，干扰脉冲为高电平，而白电平也为高电平，这样经解调后在屏幕上呈现为亮点，平也为高电平，这样经解调后在屏幕上呈现为亮点，较易被人眼察觉。较易被人眼察觉。 而负极性调制，干扰脉冲虽然也为高电平，但白而负极性调制，干扰脉冲虽然也为高电平，但白电平为低电平，所以经解调后在荧屏上呈现为暗点。电平为低电平，所以经解调后在荧屏上呈现为暗点。人眼对暗点是不敏感人眼对暗点是不敏感的，并且也易于通过自动干扰抑的，并且也易于通过自动干扰

30、抑制电路减小其影响。制电路减小其影响。（3）负极性调制）负极性调制便于便于将同步脉冲顶用作基准电平进行将同步脉冲顶用作基准电平进行信号的信号的自动增益控制自动增益控制。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送伴音信号的调制伴音信号的调制 电视广播中电视广播中伴音的频率范围伴音的频率范围为为50Hz到到15kHz。伴。伴音信号采用音信号采用调频调频方式传送。被伴音信号调频后的载波方式传送。被伴音信号调频后的载波称为称为已调高频伴音信号已调高频伴音信号。调频调频，就是用需要传送的伴音信号去调制载波的频率，就是用需要传送的伴音信号去调制载波的频率，使载波频率随伴音信号的瞬时值而变化。使载波频率随

31、伴音信号的瞬时值而变化。设调制信号为单一频率的低频调制信号：设调制信号为单一频率的低频调制信号：222sinmuUt伴音的载波信号为：伴音的载波信号为：sinSSmSuUt(2-3)则调频波信号为：则调频波信号为：2222cossin cossinSmSfmfSmSuUttk UUttmfm式中，式中，为调频波的调频指数。为调频波的调频指数。 kf为比例常数，表示单位调制信号所引起的频率偏为比例常数，表示单位调制信号所引起的频率偏移（移（rad/sV）。）。所以，调频波的最大频率偏移为：所以，调频波的最大频率偏移为：2mfmk U 可见，调频波的频率变化可见，调频波的频率变化m与调制信号频率无

32、关，与调制信号频率无关，而最大相移（调频指数）与调制信号频率成反比。而最大相移（调频指数）与调制信号频率成反比。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送图2.26 调频波2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送当调制信号当调制信号瞬时值大瞬时值大时，时，载波载波瞬时频率变高瞬时频率变高；当调制信号当调制信号瞬时值小瞬时值小时，时，载波载波瞬时频率变低瞬时频率变低。如如(c)所示，调频波的频谱所示，调频波的频谱中含有新的频率成分，其中含有新的频率成分，其有效边频对数与边频幅度有效边频对数与边频幅度变化规律都取决于调频指变化规律都取决于调频指数数mf。当当mf较大时，调频波中包较大时，调频

33、波中包含的频谱比调幅波复杂得含的频谱比调幅波复杂得多。理论上有无穷多对边多。理论上有无穷多对边频，而且边频的振幅可能频，而且边频的振幅可能高于载波振幅。高于载波振幅。 单频调制调频波的频谱宽度怎么计算？单频调制调频波的频谱宽度怎么计算？2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 若将振幅小于载频振幅若将振幅小于载频振幅10%的边频忽略，则调频的边频忽略，则调频波所含频谱宽度可近似表示为：波所含频谱宽度可近似表示为：22()mfBf/ 2 ,mmf 为最大频偏调制信号频率 已知音频信号最高频率为已知音频信号最高频率为15kHz，我国，我国规定已调规定已调频波最大频偏为频波最大频偏为50kHz，

34、则按，则按(2-4)式，已调伴音信号式，已调伴音信号带宽为：带宽为：(2-4)max2() 2(50 15)130kHzmBff2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送图2.27 已调高频伴音信号的频谱图中，图中，fs为伴音载频，为伴音载频， fs两边各留有两边各留有0.25MHz的带宽容纳边频。的带宽容纳边频。调频波的优点：调频波的优点： 调频波所携带的边频很丰富，因此伴音的音质、音域都比调频波所携带的边频很丰富，因此伴音的音质、音域都比调幅波好。调幅波好。 抗干扰性好，因为干扰一般首先引起调频波的幅度产生变抗干扰性好，因为干扰一般首先引起调频波的幅度产生变化。对这种寄生调频，可用限幅器

35、加以消除。化。对这种寄生调频，可用限幅器加以消除。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送已调高频伴音信号存在的问题：已调高频伴音信号存在的问题： 由于音频信号的频率范围为由于音频信号的频率范围为50Hz15kHz，频率变化，频率变化1000倍，因此当频偏一定时，音频低端与高端的调频指数变化倍，因此当频偏一定时，音频低端与高端的调频指数变化非常大。高频端时，调频指数非常大。高频端时，调频指数mf将减小。这会使抗干扰性将减小。这会使抗干扰性能变差。能变差。 频偏与调制信号的振幅成正比，通常语音中高音频分量的频偏与调制信号的振幅成正比，通常语音中高音频分量的振幅比低音频分量小，更会使抗干扰性能

36、变差。振幅比低音频分量小，更会使抗干扰性能变差。解决方法解决方法：在：在发送端采用预加重措施发送端采用预加重措施，压低低音频，压低低音频分量的振幅（相当于提高了高音频分量的相对幅度），分量的振幅（相当于提高了高音频分量的相对幅度），以均衡、提高抗干扰性能。以均衡、提高抗干扰性能。 在在接收端接收端则需将解调后得到的音频信号中的高频则需将解调后得到的音频信号中的高频分量加以衰减，即分量加以衰减，即采取去加重措施采取去加重措施，以恢复原伴音中，以恢复原伴音中高、低频分量振幅的比例。高、低频分量振幅的比例。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送图2.28 残留边带制全射频电视信号频谱在高频通道

37、中传输的在高频通道中传输的全射频电视信号全射频电视信号：已调高频图像信号：已调高频图像信号和已调高频伴音信号。和已调高频伴音信号。两者在两者在频谱上相互错开频谱上相互错开以免干扰。我国电视标准规定伴音以免干扰。我国电视标准规定伴音载频载频fS比图像载频比图像载频fP高高6.5MHz，各，各频道间隔频道间隔8MHz。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 图像信号图像信号和和伴音信号伴音信号分别对图像和伴音载频进行分别对图像和伴音载频进行调幅调幅和和调频调频调制后，形成残留边带制全射频电视信号，再由发调制后，形成残留边带制全射频电视信号，再由发射天线以无线电电磁波的形式向空间发射出去。射天

38、线以无线电电磁波的形式向空间发射出去。 而电视机的天线将空间中传播的无线电电磁波接收下而电视机的天线将空间中传播的无线电电磁波接收下来，再经过一系列的处理后还原出图像信号和伴音信号。来，再经过一系列的处理后还原出图像信号和伴音信号。表2.1 无线电电磁波波段的分段2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送表2.1 无线电电磁波波段的分段（续表）2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 无线电电磁波的传播方式无线电电磁波的传播方式图2.29 无线电电磁波的传播方式 中波和长波中波和长波主要以主要以地面波地面波方式传播；方式传播； 短波短波的波长较短，沿地面传播时损耗大，则利用大气电离的波长

39、较短，沿地面传播时损耗大，则利用大气电离层的反射作用传播，即层的反射作用传播，即主要靠天波主要靠天波传播；传播； 超短波超短波对大气电离层穿透力强，且绕射能力差，由于波长对大气电离层穿透力强，且绕射能力差，由于波长过短，更容易被地面、山丘、建筑物等吸收，所以只能以过短，更容易被地面、山丘、建筑物等吸收，所以只能以空间波空间波方式传播。方式传播。2.5 2.5 电视信号的发送电视信号的发送 无线电广播大多是用无线电广播大多是用中波中波和和短波短波这两个波段进行这两个波段进行调幅广播的，其载频信号约在调幅广播的，其载频信号约在500kHz27MHz之内。之内。 超短波的传播距离超短波的传播距离与天线高度有直线关系，通常与天线高度有直线关系，通常只有几十只有几十km至至100km的范围，即的范围，即在发射天线的视线范在发射天线的视线范围之内围之内。2.5 2.5 电视信号的发