Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Рассмотрим преобразования сигнала изображения в процессе залпов/вослроизведеиия с использованием частотной модушщвн [29, 30[. При лвнейном отклонении частоты Х'модулированных колебаний в процессе модуляции е!4+ е!а соя е!аГ (8.7) Свгнал г(!) с частотой, измевшощейся в соответствии с (8.7), ! г(!)=грсоз) [!вр+е!,соа(ах!+0))6!+4!= о а!а =гесса[!во!+ — нв(е!а!+0)+ 9)а Иа Соотношение (8 9) примет впд Я(!) =г, [Х, (л!) созе!ег+ ',! 4,(!н)(саа[аьг42в44,[г+ а ! +оса[о!е-2л!ви+ХХ вЂ” (л!)[ [а!о+(2 -1)ге[г- (8,10) а ! — [е!0-(2 -1) Щ Из полученного соотношения видно, что сигнал г(г) представляет собой сумму компонентов с частотамн (о!е+ле!,) и несущей с частотой о!е. Амплитуды несущей частоты — ге Хе(т), а боковых составляющих — ге Ха(ш). При малых индексах модуляции л! амплитуды боковых сосгавляюпшх выспшх порядков малы по сраввешпо с амплитудой немодулнрованного коаебавия гаХа(л!). Прн л! = О 1 Хо = О 99750- Х! =О 04993- Хз =0 00124-' Ха =О 00002- ° Так как в общем случае спектр сигнала изображения отличается от гармонического, то спектр ЧМ.сигнала получается более сложным.
Анализ такого спектра достаточно сложен, в связи с чем ограиичвмся определением максимальных отклонений частотно-модулированного колебания от несущей частоты е!е. Очеввдио, со„ааа =(о!а~о!,)+е!„„нлн/аа=(/о1/а)+/а . Например,/; =60 МГц, л! =О, 125 (/а=О 75 МГц) А = 8 5 МГц — граничные частоты спектра /сама=/е /а Х' а =1,75 МГц,/аа =/е+Х +/а =1525 МГц Еслй свгналу с частотойХ' на носителе будет соотаегсгвовать 2,а„~=чч„//' то при воспроизведении видеоголовкой с рабочим зазором 6 необходимо вьшолшпь условие Х,ам,> 6, т. е.
(ч,ь//;а,)>6. Следовательно, ч~,>д/' . Прй 6=1 мкм н/;а =!5,25 МГц ч„з>15,25 м/с. С учетом неизбежных искажали!1, вносимых видеоголовкой при записи, эта скорость долина быть вьппе. Вместе с тем следует отмеппь, что прв использовании высокоточной технологии и металлнзироваиного рабочего слоя удается получить минимальную длину волны записи 0,6 ... 0,4 мкм. В устройствах шщеозаписи, как видно из приведенного примера, ве выполняются условия/е»/ в/а»/; . Это связано со стремлением получить возможно меньшее значение Х' — частоты, определяющей требуемую скорость записи.
В этом состоит отличие параметров устройств частотной модуляцви, используемых в вндеозыисн (низкая несущая частота, малый индекс модуляции), от параметров аналогичных устройств, примеияеьы!х в радиосвязи и других системах передачи информации. Это приводит к появлению замеппях помех, которые характерны для всех устройств частотной модуляцви, но при малых л! (в устройствах видеозаписи/воспроизведения) возникает перекрытие спектров ЧМ.свгиала и сигнала изображения в зто ведет к повелению харахтерных помех 241 в виде посторонних узоров («муарап).
Талые помехи называют помбмтазпоплымп. Особевпо велели зтв помехи прв записи/воспровзведевви свгвалов цветного телевидения, для которых характерно наличие в высоючастотпой часта сигпазоа цветовой подл«сущей с болыпой амплитудой (см. 8 б. 1). Часть пижлих боковых юмповевтов и вх гармоввки попадают в полосу пропускания фильтра пюкпих частот демодулятора, что приводит к юмбыыациоввым искажеНаряду с отмеченной к возвиквовевию комбвпацвопвых искажлвий приводят наличие «отражепвыхп вижвих боювых комповевтов ЧМ сигвалов в нелинейность трапа магнитной залы«и.
Проаиалвзируем механизмы появления «отражевпых» вижпвх боковых комповсптов [гт]. Нижнему боковому компоненту я-го порядка г„соз(пге-лпь) при пх„=пг -япг,<0 в спектре сигнала будет соответствовать сосгавлзющаа с частотой япх,-пх«, так как з„сои (пхр-лог) =г„сов(ипх; пг«). После демодулзцвв а свгнале ызобрагкения ова проявится как помеха с частотов, раввой разности между ог«в частотой лпг;пх«т. е. пх,„=пх«-лпх,+ег«=2еп«-жо, ыли( „= 2(р-л(„Эту помеху вазывают «отражеыпой» вли «зеркально отражеппой от нулю>. На рве. 8.4 ппрвхозыми лвпвямы покаэавы составпяющне(р-2( <0 («-3( < О и соответствующве вм «отражеппыеп от вулз 2(-(е ы 3(,-(«, а также огибающая спектра, включая «отражепвысп комповеыты.
Уровень помех на выходе демодулатора определяется амплитудой «отражеввых» боковых. Амплытуда и частота их зависят от параметров модуляции в состава сигнала взображепыя. На выходе демодулятора используют фильтр ввжввх частот для подавления свгвалов вссущей частоты с полосой пропускаывя, определяемой полезным свгвалом. Паразытвые составляющие, выходзщве за полосу пропускапвя этого фвльтра, будут подазлаться. Для повышеыыя эффектвввоств подавлевия паразвтпых составляющих, возникающих при частотной модуляцвы с низкой песущей, используют преобразования спектров, в частности перевес спектра ЧМ.сигнала а ввзкочастотвую область прв модуляции и высокочастотную при демодуляции (модуляторы с гетеродииироааывем). Это пецзолзст использовать фильтры для более эффектввпого разделеввя полезного сш вала и помехи [30).
Нелинейность траквга магнплзеой эллиса (а осповпом узлов ввдеоголовка — лепта, лепта — ввдеоголовка) приводит к возвикповепвю дополвительвых гармоник спектра, попадающих после демодуляции в полосу частот сыгпала. Цепь с нелинейной амплитудной харакгервстыкой может быль представлсва зависвмостъю [29!. =агзы+агзы+аггы+- (8.11) где а,, аг,... — постозппые козффицвеыты, зависящие от степеви вели вейпости. Еслв з„=г«сов пЬг, то в соответствви с (8.1!) при а, =1 ах ( За«! з = — г +~! — з соппьг+ Х 4 «х г «х г + — з«соз2еп,г+ — з«сап Зпг,г+ ....
4 Прв подаче ва вход частотво-модулированного свгпзла (8.9) имеем з ~пйгг«+з«сох 2я((ь+(хогзпххг)г+ "гзесоз2я(2(«+ + 2(х сов пгг)г+ йг з«сог 2з(3(«+ 3(е сов пхг)г+ ..., г (8.!2) где Ц вЂ” постозввые коэффициенты. Видво, что варяду с исходным ЧМ-свгпалом появляются вторая, третья и более высокие гармоввки («, промодулироаавпые сигналом с частотой („по с двойной, тройной и более высоквмв кратностями деввацив, Пусп фильтр ввжввх частот частотвого депктора имеет зерхвюю граввцу( . На выходе такого фильтра появится сигнал, если спектр ЧМ<вгнала включает(«и свмметричвые боковые частоты, определаемые (8. 10), вли составляющие с частотамв(«-(ц(<(е+( (одпополосвая модуляция с(;-Цп-Я).
Если амплвтудваз харакгеристика имеет нелинейность 3-го порядка, то, как видно вз (8,!2), зто прюедет к появлешпо гармовики 3(ь. Нживые боковые частоты 3(е попадут в полосу пропускавыя фильтра вжппих частот, сслв 3(«-я(«.',(«+(, т. е. при нижней спектральпой составляющей порядка л>2(«К-1. Амплитуда ее пры прочих равных условиях определяется постозвным коэффициентом йг [см. (8. 12)). Качествепво появление гармоники частоты 3( в спектре спгвала изображения иллюстрируется ла рис.
8.5. Если полоса пропускапия капала соответствует (, то это првподат к подавлению части компонентов трстьев гармоники 3(е-(, 3(«+~„'... (показапы ппрвхоаыми лвввзмв), за исключением песколывх вижпвх боковых составляющих 3( -3( ... (компоненты третьей гармовики указаны жирвыми ливиями). Компопепты, попадающие в полосу капала 0-(, создадут помеху после демоду- 0Д 4 Р! 4«4 % ле)«4 5«зб л«у4 ге'( Пмо«Я-б! (ц-й Рпе. 8.4. К ебратомппх««эер«ехьп«от- Рпе. ЗЛ. К «брет«хе«пю пем«х, вы. разе«пой« помехи гхеппых пехппейпестьхе меплпттдпххх мрехтезпестпх гьз ляцвв ЧМ-свгввла. Навболыпвй вклад в формвровввве такой помехи ввосвт, ках правило, цветовая поднесущая телеввзвоввого Прояалевве ва иэображении помех, вызванных велввейвостью амплвтудвых характеристик, зависят ве толъко от степевв ограввчеввя полосы пропускаввя, во в характера вераввомсрвоств амплитудно-частотной характеристики кавала.
Отмеченвые особенности капала преобразования ЧМ-свгвалоа рвссмотревы ва примере гармоввческвх свгвалов. В реалъвых условиях преобразовалвя полного цветного телевиэвоввого сигнала процессы в вх авалвз носат более сложвый характер 129, 30). Струатурвал схема ЧМ-кавала записв/аоспровзаедеввя првведева на рве. 8.6. Свгвал юображеввя я после ваеденва предыскаввввй поступает ва ЧМ-модулятор.
С его выхода ЧМ-сигнал поступает ва усилитель, обеспечввающвй формвровавве тока, пропорцвовальвого входному вапряжеввю. Через коммутатор звлвсь1восс~- ровзведевве ток ъ(г) через коммутатор видеоголовок в согласующее устройство (ва схеме ве показаны) поступает ва ввдеоголовкв, работающве в режвме запаса. В режвме воспровзведеввя свгвал после коммутатора запись/аоспровзведевве подастся ва корректор АЧХ, осущесувлыопшй коррекцию подъема АЧХ, возввкающего в результате двфферевцврующего эффекта ввдеоголовкв в режвме воспровзведеввь Далее следует фильтр ЛПХ с лввевво падающей АЧХ в лввейвой фазовой характервствшй для компенсацвв частотвых вскажеввй, отражеввых в соотношения (8.3). Демодулятор ЧМ-свгвала включает ограввчвтель.
Фильтр шпкввх частот обеспечвваст селеицпо сигнала взображеввя в устравевве высокочастотных компонентов сжгнала. После компевсашш предыскажеввй, вносимых в канале зашсв (коррекция предыскажевий), формвауустса свгвал юобрвжеввя ъ . Приведенная струкгурвая схема поясняет преобразоваввя ЧМ- сигнала в процессе завися~воспроизведения.
Реальвые схемы значи- ас сгассдвг рве. ая. Ссруатурваа схема аававоа ааввсв в всссроюаеамвм тельно сложвее в содержат ряд устройств, обеспечввающвх формвровавве свгвала взображеввя с высоквм отвошеввем свгная/помеха (модуляторы с гетеродвввроаавием, схемы автоматвческой подстройки частоты, соответствующей уровню гашеввя, схемы коррекции гвстерезвсвых потерь ввдеоголовкв в др.). 9 я. 3. Овравотия сигиаяа изовражеиия Сигнал юображеввя, получеввый ва выходе демодулвтора, содервэгг ряд искажеввй, возввкающвх в процессе запнсвувоспровзведеввя. К ввм отвосат вскажеввя времеввого масштаба, выпадешш, импульсные в другие помехи. Некоторые вскшеввя связавы со спецвфвкой используемой системы кодвроааввя сагвалов цветного юображеввя (1чТБС, РА1,, БВСАМ в др.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
