Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Однако в системе БЕСАМ эти условия не выполняются. Действительно., для размещения спектра сигнала цветности в высокочастотной части спектра яркостного сигнала недопустимо применение широкополосной ЧМ с индексом модуляции больше единицы. В этом случае спектр ЧМ сигнала недопустимо расширяется, так как в псго войдут кроме боковых частот первого порядка, боковые бопег высоких порядков. Кроме того, при большой девиации поднесущсй частоты значительно увеличивается ее заметность на экране. Поэтому в системе БЕСАМ индекс модуляции в среднем составляет около 0,2.
Кроме уменьшения до указанного значения индекса модуляции, в системе БЕСАМ приходится существенно уменьшать размах самого сигнала цветпости. Если в системе ХТБС размах сипила цвстности может достигать значений более 120 % от размаха сиг1яла яркости на белом, н при этом поднесущая на экране черно-белого приемника практически незаметна, то частотно-модулированная нови~ сущая в системе БЕСАМ зрительно воспринимается гор;юдо хуже.
Ес размах желательно ограничить до значений, нс прсвьппающпх 20...25 % размаха яркостного сигнала. Малый индекс модуляции и неболыпая амплитуда сигнала цвет- ности делают систему БЕСАМ крайне уязвимой к помехам, и без применения специальных коррекций сигнала опа не конкурентна по качеству изображения с системами МТБС и РАЬ. Одной из таких коррекций, известной в практике ЧМ радиовещания, является коррекция цветоразностных сигналов в приемном устройстве. Она получила название низкочастотной (НЧ) коррекции, посколысу реализуется в низкочастотном канале декодирующего устройства, после частотного дискриминатора. Основывается НЧ коррекция на специфическом для частотной модуляции спектральном распределении шума и на выходе частотного дискриминатора.
Это распределение имеет треугольный характер (рис. 12.17). Как следствие, максимум шумовой помехи располо.кен в верхней части полосы пропускания. Если после частотного дискриминатора установить в канале цепь коррекции., АЧХ которой .4(7) имеет спад на верхних частотах (рис.
12.17, кривая й), то мозкно нову ~ить заметное улучшение отношения сигнал/шум. Однако действию НЧ коррекции подвергаются не только шумы, ио н сам цветоразностный сигнал. Его верхние частоты, как и шумы, ш пью коррекции ослаблены, что вызывает соответствующее уменьла пиг цветовой четкости.
Для того чтобы в полезном сигнале не яозяикалп искал ения, на передающем конце системы, в кодвруюлв м устройстве огуществля|от предкоррекцию (предыска кения) цве- 268 ЧАСТЫ11. Системы цветного телевидения Рис. 12.17. Зависимость уровня шума от частоты на выходе частотного дискриминатора (1); АЧХ цепей НЧ коррекции (2) и НЧ предыскажений (3) и,А .4р, дБ 10 С = 1,88 мкс 4 2 21+ и! 22! н ык а! б! 0,01 0,02 0,1 0,2 1,0 А аяг! Рис.
12.18. Цепи НЧ предыс- кажений (а) и НЧ коррекции (6) Рис. 12.19. Результирую- щая АЧХ низкочастотной фильтрации и предыскаже- ний цветоразностных сигналов торазностных сигналов. По аналогии с НЧ коррекциеИ в приемнике эти предыскажения называют часто низкочастотными. Предысквясения создаются пропусканием цветоразностных сигналов через звено с АЧХ, обратноИ АЧХ низкочастотноИ коррекции в приемнике (рис.
12.17, кривая 3). Результирующая АЧХ цепей коррекции и предыскажений для сигнала в пределах полосы пропускания оказывается равномерной и не вносит искажений в сигнал. В кодирующем устройстве АЧХ цепи НЧ предысквжениИ описывается выражением 1+ЮЛ 1+1~~ЗЛ ' (12.12) где 1! — — 85 кГц. В приемнике же АЧХ цепи НЧ коррекции описывается выражением, обратным по отношению к (12.12).
На рис. 12.18 изображены плрнпнты цепей НЧ предысквлсениИ и коррекции, с помощью которых могут быть реализованы указанные АЧХ. ! И!глгдовательно с цепью НЧ предыскажений в кодирующем угтр!гй<-шн дпя ограничения полосы пропускачия цветоразностных гншю!юп л!! ни!щения 1,5 МГц включается фильтр нижних частот.
ГЛАВА ЫК Аналоговые системы вещательного телевидения 269 Результирующая АЧХ целя предыскажениИ и ФНЧ стандартизована (рис 12,19). 1Лоррекция цветоразиостных сигналов позволила улучшить соотношение сигнал/>пум в канале цветности БЕСАМ примерно ца 9 дБ. Однако это еще не обеспечило дол>киото качества изображения. Коррекция сигнала цветности и переход к модуляции двух поднесущих частот. Применение в приел>иом устройстве коррекции сигнала цветности увеличивает помехоустойчивость сигнала БЕСАМ к шумам дополнительно еще на 8 дВ. В совокупности с НЧ коррекцией цветоразностных сигналов достигается примерно одииаковач с системой гчТБС устойчивость к флуктуационпым помехам.
Посколы у коррекция сигнала цветности выполняется в относительно высокочастотной части тракта декодирующего устройства (до частотного декодирования), то этот вид коррекции получил еще название высокочастотной (ВЧ) коррекции. Принцип работы ВЧ корректора основывается на механизме взаимодействия ЧМ сигнала с частотными составляющими шума и проникновения последних на выход частотного дискриминатора. 11ак известно, взаимодействие ЧМ сигнала с некоторой гармонической помехой можно рассматривать как дополпительпую частотную девиацию сигнала помехой.
Создаваемое помехой изменение пктоты полезного сигнала преобразуется на выходе частотного детектора в напра>кение помехи. Причем это напряжение пропорционально дополпительной девиации от помехи. В свою очередь эта девиация пропорциональна как амплитуде помехи, так и разности частот (1>постройке) сигнала и помехи. При этом величина помехи иа выходе детектора не зависит от знака расстройки помехи и сигпала (рис.
12.20, кривая 1). Следует отметить, что указанная прямая зависимость между помехоИ па выходе и расстроИкой справедлива для случая, когда амплитуда помехи мала по сравнению с амплитудой сигнала. Если сигнал цветности, пораженныИ флуктуационными шумами, пропустить через цепь с амплитудно-частотной характеристикой, максимально ослабляющей шу.мы, имеющие наибольшую расстройку (рис. 12.20, кривая И), то так >ке, как и при НЧ коррекции, будет достаточно эффективно уменьшена суммарная мощность шумов, проникающих на выход частотного дискриминатора, Так ьак коррекции подвергается и полезный сигнал, то на передающем конце системы сигнал цветности должен быть предыскюкен цепью, имеющей АЧХ, обратную АЧХ корректора в приемнике (рис. 12.20, кривая Я). На рис. 12.20 частота сигнала цветпости 1с совпадает с частотой максимума и минимума АЧХ цепей коррекции в предыскаисеиий.
Однако в общем случае равенства этих частот добиться невозможно, поскольку корректоры настроены па фиксированное значепие частоты, а передача цветности путем ЧМ приводит к изменению ~э в соотвотгтвии с передаваемым цветом (рис. 12.21). Из рисунка видно, гго от значения девиации меняется значение сигпала цветности на 20 ЧАСТЫ11. Системы цветного телевидения АЧХ предыскаженнй г Рис. 12.20. Зависимость велнчн- ны помехи на выходе частотного днс- крнмннатора от ее частоты (1), АЧХ цепи высокочастотной коррекции (2) е цепи высокочастотных предыс- каженнй (3); ув — частота сигнала Рис.
12.21. Расстронка сигнала относительно АЧХ цепи предыскаженнй: уо — частота настройки цепи предыскаженнй; Уз — текущее значение частоты поднесущей; ахà — девнация частоты поднесущей выходе цепи предыскажений: чем больше девиация, тем больше амплитуда сигнала цветности, а значит, эффективнее коррекция. Но девиация определяется размахами модулирующих поднесушую сигналов Р'„и Рво которые, в свою очередь, зависят от передаваемого цвета.
Вывод очевиден: эффективность коррекции неодинаковая для различных цветов. В ранних вариантах системы БЕСАМ максимум АЧХ корректора и соответственно минимум АЧХ цепи предыскэжений настраивались на частоту уо, равную частоте покоя поднесушей частоты (когда сигналы Рн и Рн равны нулю). С точки зрения получения наилучшей совместимости это оправдано, так как при передаче неокрашенных или малонасыщенных цветов амплитуда сигнала цветности, принимаемого черно-белыми приемниками как помеха, была минимальной.
Однако при передаче некоторых цветов из-за низкой эффективности коррекции заметность шумов на изображении оказывалась недопустимо большой. Особенно заметными шумы были при передаче красного цвета. Необходимо было изменить частоту настройки цепей коррекции по отношению к частоте покоя поднесущей таким образом, чтобы для большинства цветов расстройка поднесущей по отношению к уо была примерно одинаковой. Задача оказалась трудноразрешимой, так как для разных цветов и латке для сигналов Рп и Рп одного и того же цвета девиация заметно отличается, иногда не только по абсолютной величиьх, но и по знаку. В табл. 12.2 приведены значения сигналов Рп и Рв для испыпщ(льного изображения цветных полос со 100%-ной насыщенностью и У.'Я-1нлм уровнем исходных сигналов Еп, Е~ и Ен.
Эти значения полу ~спы в соответствии с (12.11). Из таблицы видно, что для нсн попо и пурпурного цветов сигналы .Он и .Ов, а значит, и девилннн рп цнн1очярггы. Сигналы для синего и голубого цветов имеют ГЛАВА 12. Аналоговые системы вещательного телевидения 271 Таблица 12.2 Авч, дБ о Авч, дБ 12 10 2 О 3, — 10 ,Мгц З , Мгц 4,286 Гв = 4 25 Ун = 4 406 а) 4,286 Ув ' )>г б) Рнс.
12.22. Рмллитудно-частотные характеристики цели ВЧ предыскажений (а) и ВЧ корректора (б) сигнала цеетности 1л = 4406,25 кГц — (2821а); ) и = 4250,00 кГц — (272Га). Настройка максимума АЧХ ВЧ корректора в приемнике и минимума АЧХ ВЧ предысказителя в кодируюшем устройстве производится на частоту Го = 4286 кГц. На рис. 12.22 показаны амплитудно-частотные характеристики корректора н предысказителя, а также немодулированные значения ноднесуших гастот при передаче сигналов Р'„ и Р'н. Следует обра- полярность, противоположную желтому и красному.
Поэтому задача оптимизации работы ВЧ корректора на всех цветах подбором частоты его настройки оказалась практически неразрешимой. Поэтому в варианте систелгы БЕСАМ-П1б пришлось перейти на модуляцию сигналами Рн и Рв не одной, а двух отличающихся по частоте поднесущих Гн и Гн, а максимум АЧХ ВЧ корректора и минимум АЧХ ВЧ предыскалсений настраивать на частоту уо, лежащую между двумя этими значениями. При таком компромиссе удалось создать относительно удовлетворительные условия для работы корректора для большинства цветов. При этом предпочтение было отдано красному и пурпурному цветам, где заметность шума выше.
В результате были выбраны следующие значения немодулированных поднесуших при передаче «красной» и «синей» строк: 272 ЧАСТЫ11. Системы цветного телевннення а) Рнс. 12.23. Цепи ВЧ предыска- жении (а) и ВЧ корректора (б) б) тить внимание на несимметричное расположение немодулированных значениИ поднесущих относительно максимума АЧХ цепи предыскажений. При передаче ахроматических (неокрашенных) деталей изображения сигнал цветности в «красноИ» и «синей» строках будет поэтому несколько отличаться по амплитуде.
В «красной» строке (прн передаче сигнала Р~я) размах немодулированноИ поднесущей составляет 0,307, а в «синей» (при передаче сигнала Рв) — 0,238 от размаха яркостного сигнала на белом. Ниже приводится аналитическое описание АЧХ цепи ВЧ предыскажений (АЧХ корректора описывается обратной зависимостью): 1+ )16Е (/) — 1+ 1 оба, (12.13) где Е = ///о — /п//; /о = 4,286 МГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
