【正文】 第 4章 廣播電視 第 4章 廣播電視 地面廣播 衛(wèi)星廣播 有線電視廣播 思考題和習(xí)題 第 4章 廣播電視 地面廣播 地面廣播是相對(duì)于衛(wèi)星廣播而言的 ， 地面廣播的發(fā)射天線常置于廣播區(qū)域的制高點(diǎn)上 ， 例如山頂或高樓頂上 ， 以擴(kuò)大電視廣播的覆蓋區(qū)域 。 圖 41是地面廣播示意圖 ， 多臺(tái)攝像機(jī)的全電視信號(hào)送到中心控制室進(jìn)行切換 、 編輯和處理 。 第 4章 廣播電視 處理后的彩色全電視信號(hào)送到電視圖像發(fā)射機(jī) ， 對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)幅 ， 形成調(diào)幅信號(hào) 。 電視的伴音也同時(shí)經(jīng)過話筒變?yōu)橄鄳?yīng)的音頻信號(hào) ， 經(jīng)過伴音控制臺(tái)中的增音機(jī)放大和處理后 ， 送到電視伴音發(fā)射機(jī) ， 對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)頻 ， 形成伴音的調(diào)頻信號(hào) 。 電視圖像的調(diào)幅信號(hào)和電視伴音的調(diào)頻信號(hào)分別進(jìn)行功率放大后通過雙工器 ， 一起送到電視發(fā)射天線 ， 向外發(fā)送帶有電視信號(hào)的無線電波 。 電視機(jī)從天線接收到無線電波后解調(diào)為全電視信號(hào)和伴音信號(hào) ， 電視信號(hào)經(jīng)處理后在熒光屏上顯示圖像； 伴音信號(hào)經(jīng)放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器放音 。 第 4章 廣播電視 圖 41 地面廣播示意圖 演 播室 控 制室切 換、 編 輯、 控 制、 調(diào) 音圖像發(fā) 射機(jī)雙工器發(fā) 射臺(tái)電 視機(jī)……伴音發(fā) 射機(jī)第 4章 廣播電視 圖像信號(hào)和伴音信號(hào)頻率比較低 ， 不能直接向遠(yuǎn)距離傳送 ， 必須將它們分別調(diào)制在頻率較高的載頻上 ， 然后通過天線發(fā)射出去 。 圖像信號(hào)采用調(diào)幅方式 ， 伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式 ， 調(diào)制后的圖像信號(hào)和伴音信號(hào)統(tǒng)稱為射頻電視信號(hào) 。 1. 用負(fù)極性的圖像信號(hào)對(duì)載頻進(jìn)行調(diào)制 ， 稱為負(fù)極性調(diào)制； 用正極性的圖像信號(hào)對(duì)載頻進(jìn)行調(diào)制 ， 稱為正極性調(diào)制 ， 如圖 42所示 。 第 4章 廣播電視 圖 42 電視信號(hào)的調(diào)制極性 (a) 負(fù)極性圖像信號(hào)； (b) 正極性圖像信號(hào)； (c) 負(fù)極性調(diào)幅信號(hào)； (d) 正極性調(diào)幅信號(hào) 同步 頂電 平黑色 電平白色 電平1 0 0 %25%10% ～ 1 2 . 5 %( a ) ( b )( c ) ( d )第 4章 廣播電視 我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， 圖像信號(hào)采用負(fù)極性調(diào)幅 。 因?yàn)樨?fù)極性調(diào)幅有下列優(yōu)點(diǎn)： (1) 節(jié)省發(fā)射功率 一般圖像中亮的部分比暗的部分面積大 ， 負(fù)極性調(diào)幅波的平均電平比正極性調(diào)幅波的平均電平低 ， 因此負(fù)極性調(diào)制的平均功率比正極性調(diào)制小 。 (2) 干擾不易被察覺 干擾信號(hào)通常是以脈沖形式疊加在調(diào)幅信號(hào)上 ， 結(jié)果調(diào)幅波包絡(luò)電平增高 ， 負(fù)極性調(diào)制時(shí)干擾信號(hào)解調(diào)后在屏幕上顯示為黑點(diǎn) ， 不易被察覺 。 第 4章 廣播電視 (3) 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制 負(fù)極性調(diào)幅波的同步頂電平就是峰值電平 ， 便于用作基準(zhǔn)電平進(jìn)行信號(hào)的自動(dòng)增益控制 。 我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， 彩色全電視信號(hào)的輻射電平： 同步脈沖頂為 100%載波峰值 ， 消隱電平為 %～%載波峰值 ， 黑電平與消隱電平的差為 0～ 5%載波峰值 ， 峰值白電平為 10%～ %載波峰值 。 第 4章 廣播電視 2. 圖像信號(hào)的最高頻率為 6 MHz， 調(diào)幅波頻譜寬度為 12 MHz， 如圖 43所示 。 頻帶越寬 ， 電視設(shè)備越復(fù)雜 ， 在固定頻段內(nèi)電視頻道數(shù)目越少 ， 所以必須壓縮頻帶寬度 。 由于載頻不含信息 ， 上 、 下邊帶攜帶的信息相等 ， 因此可以考慮單邊帶發(fā)送 ， 但為了便于圖像傳輸 ， 地面廣播采用殘留邊帶發(fā)送方式 ， 即對(duì) 0～ MHz圖像信號(hào)采用雙邊帶發(fā)送 ， ～ 6 MHz圖像信號(hào)采用單邊帶發(fā)送 。 第 4章 廣播電視 圖 43 調(diào)幅波頻譜 圖像載頻fP－ 6下邊帶 上邊帶fPfP＋ 6 fP / M H z第 4章 廣播電視 在發(fā)送端是用殘留邊帶濾波器來實(shí)現(xiàn)殘留邊帶提取的 ， 接收機(jī)中的幅頻特性必須與之相對(duì)應(yīng) ， 接收機(jī)是由中頻放大器的特殊形狀的頻率特性曲線來保證圖像不失真的 。 采用殘留邊帶調(diào)制后 ， 射頻電視信號(hào)的帶寬壓縮為 8 MHz， 如圖 44所示 。 MHz 是發(fā)射機(jī)殘留邊帶濾波器的衰減特性所造成的 。 第 4章 廣播電視 圖 44 殘留邊帶信號(hào)頻譜 伴 音載 頻圖 像載 頻f / M H z上 邊帶80 . 2 5－ 1 . 2 56 . 5濾去－ 0 . 7 5第 4章 廣播電視 3. 電視伴音采用調(diào)頻制 。 調(diào)頻信號(hào)可以用限幅來去掉疊加在調(diào)制信號(hào)上的干擾 ， 以獲得較高的音質(zhì) ， 伴音采用調(diào)頻制還可以減小伴音對(duì)圖像的干擾 。 調(diào)頻波的頻譜比較復(fù)雜 ， 頻帶也寬得多 。 伴音調(diào)頻信號(hào)的頻帶寬度 BWFM 可用下式近似計(jì)算： BWFM=2（ Δfmax+Fmax） （ 41） 式中 ， Δfmax 為最大頻偏 ,Fmax 為伴音信號(hào)最高頻率 。 我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， Δfmax =50 kHz, Fmax =15 kHz， BWFM=2（ 50+15） =130 kHz。 第 4章 廣播電視 我國(guó)電視頻道在甚高頻 (VHF)段共有 12個(gè)頻道 ， 在特高頻 (UHF) 段共有 56個(gè)頻道 ， 如表 41所示 。 第 4章 廣播電視 表 41 我國(guó)電視頻道表 第 4章 廣播電視 第 4章 廣播電視 廣播電視發(fā)射機(jī)將彩色全電視信號(hào)和伴音信號(hào)調(diào)制在射頻載波上 ， 通過天線以高頻電磁波方式傳播出去 。 射頻載波均采用米波波段 (甚高頻 VHF頻段 )和分米波波段 (特高頻 UHF頻段 )。 電視發(fā)射機(jī)是由圖像發(fā)射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成的 ， 稱為雙通道電視發(fā)射機(jī) 。 電視發(fā)射機(jī)由圖像與伴音共用一部發(fā)射機(jī) ， 稱為單通道電視發(fā)射機(jī) 。 圖 45是它們的組成原理方框圖 。 第 4章 廣播電視 圖 45 電視發(fā)射機(jī)組成原理方框圖 (a) 雙通道電視發(fā)射機(jī)； (b) 單通道電視發(fā)射機(jī) 3 1 . 5 M H z全電視信 號(hào)伴音信號(hào)放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群延遲、微分增益校正圖像混頻圖像功放3 8 M H z 中頻晶體振蕩器本機(jī)振蕩雙工器伴音功放伴音混頻伴音中頻混頻6 . 5 M H z伴音調(diào)頻伴音放大( a )第 4章 廣播電視 圖 45 電視發(fā)射機(jī)組成原理方框圖 (a) 雙通道電視發(fā)射機(jī)； (b) 單通道電視發(fā)射機(jī) 3 1 . 5 M H z全 電視信 號(hào)伴音信號(hào)( b )放大箝位微 分相位 校正圖 像中頻 調(diào)幅殘 留邊帶 濾波群 延遲 、 微分 增益 校正本機(jī)振蕩3 8 M H z 中頻晶 體振 蕩器伴音放大6 . 5 M H z伴 音調(diào) 頻伴 音中頻 混頻圖 像、 伴音 混合混頻音、像功 放第 4章 廣播電視 比較兩種組成方框圖可以看出 ， 圖像信號(hào)均在 38 MHz中頻進(jìn)行調(diào)幅 ， 這樣有一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn) ， 就是發(fā)射機(jī)工作在任何一個(gè)頻道 ， 其前端電路是相同的 ， 便于生產(chǎn) 。 中頻調(diào)幅器的工作電平較低 ， 對(duì)信號(hào)的處理與校正比較方便 ， 所以殘留邊帶濾波和微分增益校正放在中頻進(jìn)行 。 不同工作頻道的殘留邊帶濾波電路是相同的 ， 殘留邊帶濾波器引入的群時(shí)延誤差也在中頻進(jìn)行校正 ， 可以獲得良好的校正效果 。 第 4章 廣播電視 殘留邊帶濾波后電視信號(hào)兩個(gè)邊帶不對(duì)稱 ， 在高頻功率放大器中容易引起微分增益失真 ， 微分增益失真在視頻校正比較麻煩 ， 所以在中頻進(jìn)行校正 。 伴音信號(hào)調(diào)制在第二伴音中頻 MHz上 ， 再與38 MHz混頻 ， 能比較方便地獲得伴音中頻 MHz信號(hào) 。 第 4章 廣播電視 雙通道發(fā)射機(jī)在高頻功率放大器之后 ， 采用雙工器來防止圖像與伴音信號(hào)相互竄擾 ， 由于發(fā)射機(jī) 、 饋線和天線間的良好匹配 ， 因此能保證高頻信號(hào)能量高效 、 優(yōu)質(zhì)傳輸 。 單通道發(fā)射機(jī)的圖像 、 伴音中頻信號(hào)混合后 ， 一起變頻 、 一起功率放大 、 一起發(fā)射 ， 。 我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定伴音載頻在同一頻道中比圖像載頻高 MHz。 為了保證圖像與伴音能有同樣的覆蓋面積 ， 圖像峰值功率與伴音載頻功率之比為 5∶ 1左右 ， 在單通道發(fā)射機(jī)中它們的功率比為 10∶ 1。 第 4章 廣播電視 圖 46是彩色電視機(jī)的方框圖 ， 主要包括高頻調(diào)諧器 、 中放與檢波 、 伴音通道 、 PAL解碼器 、 同步與掃描 、 遙控系統(tǒng) 6部分 。 第 4章 廣播電視 圖 46 PAL彩色電視接收機(jī)方框圖 輸入電路R全 電視 信號(hào)本振高 頻調(diào) 諧器BG中 放檢 波伴音通道同 步與 掃描P A L 解 碼五 步信 號(hào)處理 見圖 3 21微控制器亮 度控 制色 飽和 度控 制接口電路屏 幕顯 示音 量控 制電 源控 制節(jié) 目存 儲(chǔ)遙 控系 統(tǒng)靜音A V / T V本 機(jī)鍵 盤紅 外接 收紅 外發(fā) 送高頻放大混頻伴音中放中頻放大AGC電路同步分離同步放大A F P C電路積分電路場(chǎng)振蕩器場(chǎng)激勵(lì)級(jí)場(chǎng)輸出級(jí)行振蕩器行激勵(lì)級(jí)行輸出級(jí)會(huì)聚高壓中壓視頻檢波視頻前置ANC電路P A L解碼限幅鑒頻低頻放大第 4章 廣播電視 1. 高頻調(diào)諧器又稱高頻頭 ， 它有選擇頻道 、 放大信號(hào) 、 變換頻率的功能 。 天線和輸入電路的作用是選擇所要接收頻道的微弱電視信號(hào) ， 由高頻放大器進(jìn)行有選擇性的放大 ， 再與本振輸出的頻率較高的正弦波混頻得到中頻信號(hào) 。 高頻調(diào)諧器有良好的選擇性 ， 可以抑制鏡像 （ 比信號(hào)頻率高 2倍中頻 ） 干擾 、 中頻干擾和其他干擾信號(hào) 。 隔離混頻器與天線的耦合 ， 可以避免本振信號(hào)通過天線輻射出去而干擾其他接收機(jī) 。 第 4章 廣播電視 混頻器把接收下來的不同頻道的射頻電視信號(hào)變換成固定頻率的中頻信號(hào) 。 我國(guó)規(guī)定圖像中頻為 38 MHz， 第一伴音中頻為 MHz， 后面的中頻放大器因頻率固定能獲得良好的選擇性及較高的增益 。 一般高頻調(diào)諧器的總增益約為 20 dB。 第 4章 廣播電視 2. 中頻放大器將高頻調(diào)諧器送來的圖像中頻信號(hào)和第一伴音中頻信號(hào)進(jìn)行放大 ， 其主要任務(wù)是放大圖像中頻信號(hào) ， 對(duì)伴音中頻信號(hào)的放大倍數(shù)很小 ， 因此經(jīng)常把中頻放大器稱為圖像中放 。 中放是整個(gè)電視接收機(jī)主要的放大單元 ， 要求增益在 60 dB以上 。 應(yīng)殘留邊帶發(fā)送 ， 抑制干擾 ， 中放特性曲線是特殊形狀的 ， 這由聲表面波濾波器 （ SAWF） 一次形成 。 第 4章 廣播電視 視頻檢波器的第一項(xiàng)任務(wù)是從中頻圖像信號(hào)中檢出視頻圖像信號(hào) ， 一般用大信號(hào)檢波即包絡(luò)檢波 。 視頻檢波器的第二