工學廣播電視理論基礎

工學廣播電視理論基礎第1頁/共95頁目錄電視信號接收原理、天線及高頻調諧器

圖像通道及伴音通道

廣播電視理論基礎彩色電視基本原理PAL解碼器掃描電路模擬及數字電視圖像顯示器件平板電視技術數字電視原理數字電視標準數字電視信號的發(fā)射與接收IPTV第2頁/共95頁第1章廣播電視理論基礎1.1電視信號傳輸與接收過程

1.2電視圖像的傳送原理

1.3圖像的攝取與重現

1.4電視掃描

1.5重現圖像的基本參數

1.6視頻全電視信號

1.7射頻電視信號

1.8電視信號的傳輸方式

第3頁/共95頁1.1

電視信號傳輸與接收過程第4頁/共95頁

電視圖像信號的傳送及接收可分成四個步驟:1.1

電視信號傳輸與接收過程電光

把圖像的光信號通過光電轉換器件轉換成代表圖像的電信號。第5頁/共95頁

將圖像信號“載”到高頻載波上，即用圖像信號去調制高頻載波，經過一系列處理以后，通過天線將調制后的信號向空中輻射出去。1.1

電視信號傳輸與接收過程第6頁/共95頁

用電視信號接收天線，將“載”著圖像和伴音信號的高頻載波同時接收下來，送入電視接收機進行放大、解調等一系列的處理。用電光轉換器件（顯像管）把圖像電信號轉換為光像；用電聲轉換器件（揚聲器）把伴音電信號轉換為聲音。高頻放大解調等處理圖像伴音1.1

電視信號傳輸與接收過程第7頁/共95頁1.2

電視圖像的傳送原理第8頁/共95頁1.2.1電視圖像的組成

電視圖像是由明暗程度和彩色不同的像素組成。在我國現行的模擬電視標準中，一幅電視圖像大約有40～50萬個像素。1.2電視圖像的傳送原理第9頁/共95頁1.2電視圖像的傳送原理大約有40～50萬個像素第10頁/共95頁

在發(fā)送端，把一幅將要被傳送的圖像分割為幾十萬個像素，并轉換成隨時間變化的電信號，然后，按一定的順序傳送出去。在接收端，顯像管再按同樣的順序將各個電信號轉變?yōu)楣庀瘛Ｔ陔娨暭夹g中，發(fā)送端將光像轉換成電信號的任務是由攝像管來完成。1.2.2圖像順序傳送系統(tǒng)及原理1.2電視圖像的傳送原理第11頁/共95頁1.3

圖像的攝取與重現第12頁/共95頁1.攝像管攝像管主要由電子槍和光電靶兩部分組成，管外還有聚焦線圈、偏轉線圈和校正線圈等。1.3.1圖像的攝取氧化鉛光電導攝像管結構1.3圖像的攝取與重現

第13頁/共95頁（1）電子槍

電子槍由燈絲、陰極、控制柵極、加速極和聚焦極組成。各部分的作用如下：①

燈絲用于加熱陰極，使之發(fā)射電子。②陰極加熱后發(fā)射電子。③控制柵極控制陰極發(fā)射電子的多少。④聚焦極將陰極發(fā)來的電子聚焦成束。氧化鉛光電導攝像管結構1.3圖像的攝取與重現

第14頁/共95頁（2）光電靶光電靶的最外層是一層透明玻璃，在透明玻璃上蒸涂上一層很薄的透明金屬導電膜，作為信號板，在金屬導電膜上再蒸涂一層具有內光電效應的半導體光電導層，稱為光電靶。

1-1光電靶的結構圖1.3圖像的攝取與重現

第15頁/共95頁我們知道半導體材料的電導率對光照很敏感，在無光照射時具有極高的電阻值(1012Ω以上)；當有光照射時，電阻值急劇下降，且其電阻值的變化率與光的強弱成正比。圖1-1（b）所示。被攝景物通過攝像機的光學系統(tǒng)在攝像管的光電靶上成像，與較亮光像對應的靶單元的電阻值較小，與較暗光像對應的靶單元的電阻值較大，這樣圖像上不同的亮度就使靶面上各單元的電阻值不同。2.光電轉換原理1.3圖像的攝取與重現

第16頁/共95頁

當電子束接通靶面上某個像素時，使攝像管陰極與信號板、負載電阻RL和電源構成一個回路，在RL中就有電流流過，而電流的大小隨著光電靶上各個單元電阻值的大小而變化。于是在輸出端就取得了大小不同的電壓信號，我們稱它為視頻圖像信號。

電流1.3圖像的攝取與重現

第17頁/共95頁1.黑白顯像管的結構

圖1-2黑白顯像管的結構示意圖

現代電視系統(tǒng)重現圖像的器件主要是接收機中的顯像管。顯像管主要有陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體(PDP)顯示器等。下面以黑白顯像管(CRT)為例：黑白顯像管由電子槍、玻璃外殼和熒光屏三部分組成。1.3.2圖像的重現1.3圖像的攝取與重現

第18頁/共95頁（1）電子槍

電子槍由燈絲、陰極、柵極、第一陽極、第二陽極、第三陽極和第四陽極構成。各電極都在管徑末端用金屬管腳引出，只有第二、四陽極的引出端在玻璃錐體上，如圖1-2所示。

圖1-2黑白顯像管的結構示意圖1.3圖像的攝取與重現

第19頁/共95頁①燈絲:

加熱陰極。其上所加直流（或交流）電壓為6.3V、11V或12V，不同的顯像管有所不同。②陰極（K）：受熱后向外釋放電子。③柵極（M）又稱調制極：控制陰極發(fā)射電子的多少，達到控制顯像管亮度的目的。④第一陽極（加速極A1）：吸引電子束使其加速轟擊熒光屏。⑤第二、四陽極（A2、A4）連在一起（高壓陽極）：高壓陽極上所加電壓為16kV（彩色電視26kV）左右，使電子束高速轟擊熒光屏以使其發(fā)光。⑥第三陽極（聚焦極A3）：聚焦電子束，使熒光屏能顯示清晰的圖像。1.3圖像的攝取與重現

第20頁/共95頁(2)玻璃外殼

玻璃外殼由管頸、錐體和玻璃屏三部分組成。玻璃外殼錐體部分的內外壁上，都涂有一層導電的石墨層，因而這個導電的石墨層相當于電容的兩個極板，玻璃相當于介質，其等效電容為500～1000PF。此電容作為陽極高壓濾波電容。錐體部分裝有高壓嘴，它與顯像管內的高壓陽極A2、A4通過內石墨層相連。1.3圖像的攝取與重現

第21頁/共95頁

熒光屏的內壁沉積一層熒光粉。電子束以很高的速度轟擊熒光屏時，屏上熒光粉便會發(fā)光。

(3)熒光屏電子束熒光粉1.3圖像的攝取與重現

第22頁/共95頁

電子槍的陰極被燈絲加熱后發(fā)射電子，經聚焦后在高壓加速電場的作用下，以很高的速度轟擊熒光屏，在熒光屏上出現一個亮點，如果給電子束流施加一個偏轉磁場，則電子束就會在磁場的作用下產生偏轉，使熒光屏上的熒光粉點，順序地發(fā)出均勻的亮光，這就是光柵。2.顯像管顯圖像的過程（1）顯像管光柵的形成1.3圖像的攝取與重現

第23頁/共95頁

在顯像管的屏幕上有了光柵并不等于有了圖像，只是具備了顯示圖像的必要條件。實際電路中，圖像信號通過耦合電容迭加到柵—陰之間，使電子束電流的強弱隨圖像內容的變化而變化，使屏幕各熒光粉點呈現不同的灰度，重現了原始的圖像。

（2）圖像的形成過程視頻圖像信號END1.3圖像的攝取與重現

第24頁/共95頁顯像管的調制特性：柵—陰電壓Vgk對陰極電流的控制關系，稱為顯像管的調制特性。熒光屏上形成圖像的各點的灰度由柵—陰電流的大小決定，而陰極電流的變化受柵—陰電壓的控制，我們把柵—陰電壓Vgk對陰極電流的控制關系，稱為顯像管的調制特性。3.顯像管的調制特性圖1-3顯像管的調制特性曲線1.3圖像的攝取與重現

第25頁/共95頁圖1-3顯像管的調制特性曲線從調制特性曲線上看，柵一陰電壓的絕對值越大，陰極電流越小，則熒光屏亮度越暗；反之，亮度越高。一般電視機都固定柵極電位（如柵極接地），所以，改變陰極電位的可以調節(jié)顯像管的亮度。

1.3圖像的攝取與重現

第26頁/共95頁1.4

電視掃描

第27頁/共95頁

在發(fā)送端，通過掃描，將按平面空間分布的像素變換成僅與時間有關的圖像電信號，這是一個圖像分解過程。在接收端，通過掃描將按時間變化的電信號變換為按平面空間分布的光學圖像，這是一個圖像合成過程。電視圖像的分解與合成都是通過掃描來完成的。

電視系統(tǒng)中的掃描----是指電子束以某種周期性規(guī)律，在攝像管的光電靶上或顯像管的熒光屏上來回運動的過程。1.4電視掃描第28頁/共95頁逐行掃描----電子束沿水平方向從左到右、從上到下以均勻速度一行緊跟一行地順序掃描，稱為逐行掃描。電子束移動軌跡的集合，形成了掃描光柵。1.4.1逐行掃描1.逐行掃描光柵（a）有回掃線的光柵（b）消除回掃線的光柵END1.4電視掃描第29頁/共95頁

電子束水平方向的掃描叫做行掃描。行掃描的每一行又是由行掃描正程和行掃描逆程組成。①行掃描正程

(1)行掃描

電子束沿水平方向從左到右的掃描過程，稱為行掃描正程。行掃描正程所需的時間，稱為行正程時間，用THt表示。②行掃描逆程電子束沿水平方向從右至左的掃描過程，稱為行掃描逆程。行掃描逆程所需要的時間，稱為行逆程時間，用THr表示。

1.4電視掃描第30頁/共95頁③行掃描周期

行掃描周期TH=THt+THr

行掃描頻率f=1/THEND1.4電視掃描第31頁/共95頁

①

幀正程電子束沿垂直方向從左上角開始到右下角為止的整個掃描過程稱為幀正程掃描，簡稱幀正程。幀正程所需的時間，稱為幀掃描正程時間，用TVt表示。

②幀逆程

電子束從右下角返回到左上角的掃描過程稱為幀逆程掃描.

幀逆程所需的時間稱為幀掃描逆程時間，用TVr表示。(2)幀掃描電子束垂直方向的掃描叫做幀掃描。幀掃描的每一幀又是由幀正程掃描和幀逆程掃描兩部分組成。1.4電視掃描第32頁/共95頁

在電視設備中，行掃描與幀掃描是同時進行的，即電子束在進行行掃描的同時又在垂直方向移動，則電子束的運動軌跡就由這兩個運動的合運動決定。由于電子束水平方向的運動速度遠大于垂直方向的速度，這樣電子束運動的軌跡稍有點向下傾斜，如圖。

③幀掃描周期

幀掃描頻率:

f=1/TV

幀掃描周期：

TV=TVt+TVr1.4電視掃描第33頁/共95頁在電視系統(tǒng)中，圖像只在掃描的正程期間傳送，逆程期間不傳送圖像信號，只傳送一些輔助信號。既然電子束在回掃時不傳送圖像信息，為了避免回掃線干擾圖像，在電視技術中利用消隱脈沖截止掃描電子束，使逆程掃描線消失，如圖1-4（b）所示。

（3）行、幀逆程系數α①行逆程系數α②幀逆程系數β我國電視標準規(guī)定：行逆程系數α=THr/TH=18%逆程系數指逆程時間所占掃描周期的百分比我國電視標準規(guī)定：幀逆程系數β=TVr/TV=8%1.4電視掃描第34頁/共95頁③電視掃描行、場周期

電視行掃描周期為:64μS

根據我國電視標準規(guī)定：

正程時間為:52μS

逆程時間為:11.52μS（約為12μS）行掃描頻率:fH=1/64μS=15625Hz

電視場掃描周期為:20ms

場逆程時間為:1.6S

即場掃描頻率為：1/20ms＝50Hz1.4電視掃描第35頁/共95頁

在電視系統(tǒng)中，圖像只在掃描的正程期間傳送，逆程期間不傳送圖像信號，只傳送一些輔助信號。

既然電子束在回掃時不傳送圖像信息，為了避免回掃線干擾圖像，在電視技術中利用消隱脈沖截止掃描電子束，使逆程掃描線消失。1.4電視掃描第36頁/共95頁

逐行掃描雖具有簡單、可靠等優(yōu)點，但是它占用的頻帶需要11.98MHz。而我國的電視標準規(guī)定每個電視臺只允許占用8MHz的頻帶寬度，顯然，逐行掃描不符合要求，要想辦法壓縮頻帶寬度，因此，模擬廣播電視系統(tǒng)采用隔行掃描方式。

2.逐行掃描的優(yōu)缺點1.4電視掃描第37頁/共95頁隔行掃描-----就是將一幀光柵分為兩場來掃描，先掃描1、3、5、7、9、……等奇數行，再掃描2、4、6、8、10、……等偶數行。1.4.2隔行掃描1.隔行掃描光柵的形成1.4電視掃描135792468第38頁/共95頁1.4電視掃描所有奇數行組成奇數場13579所有偶數行組成偶數場2468兩場光柵互相交錯，均勻鑲嵌，合起來剛好是一幀（一幅）完整的光柵，這種掃描方式稱為隔行掃描方式。315794268第39頁/共95頁

所有奇數行組成奇數場，所有偶數行組成偶數場，兩場光柵互相交錯，均勻鑲嵌，合起來剛好是一幀（一幅）完整的光柵。這種掃描方式稱為隔行掃描方式。隔行掃描每秒傳送25幀50場，占用的頻帶由逐行掃描時的11.98MHz

降低了一半（5.99MHz）。視頻圖像信號的最高頻率為6MHz，足以滿足圖像信號頻帶寬度和我國電視標準的要求。1.4電視掃描第40頁/共95頁2.隔行掃描重現圖像的過程圖1-5隔行掃描光柵及掃描電流波形（1）隔行掃描光柵及掃描電流波形1.4電視掃描第41頁/共95頁（2）重現圖像的過程(a)奇數場的圖像

(b)偶數場的圖像

(c)兩場合成的一幀圖像

圖1-6隔行掃描重現圖像的示意圖1.4電視掃描第42頁/共95頁

行掃描的優(yōu)點是決了通頻帶與清晰度的矛盾采用隔行掃描后，幀頻可降低一半(25Hz)，相同的情況下，圖像信號的頻帶寬度是逐行掃描帶寬的一半。在隔行掃描中，一幀掃描行數是兩場掃描行數之和，仍然和逐行掃描行數相同，所以仍可獲得和逐行掃描相當的圖像清晰度。

3.隔行掃描的優(yōu)點1.4電視掃描第43頁/共95頁（1）并行現象

在隔行掃描中，要求行、場掃描頻率應保持嚴格的關系，否則兩場光柵不能均勻鑲嵌，嚴重時兩場光柵重合在一起，這就是真實并行。這時真實掃描行數減少一半，使圖像質量下降。(2)存在行間閃爍現象在隔行掃描中，雖然整個屏幕的亮度是按場掃描頻率重復的，高于臨界閃爍頻率(48.25Hz)，而每行每秒僅出現25次，即每一行的亮度卻以幀頻重復的，低于臨界閃爍頻率，所以當我們仔細觀看比較亮的細線時，就會感到有些閃光，這就是行間閃爍現象。

4.隔行掃描的缺點1.4電視掃描第44頁/共95頁1.5重現圖像的基本參數第45頁/共95頁1.圖像的幾何相似性

電視接收機重現圖像的形狀、大小和相對位置，要和發(fā)送端的景物保持其比例不變，即收發(fā)兩端的圖像要有很好的幾何相似性，否則將會造成圖像的失真。圖1-7圖像的幾何失真(1)幾何失真1.5重現圖像的基本參數第46頁/共95頁－－圖像幾何失真產生的原因:桶形失真:

偏轉線圈中心磁場強、邊緣磁場弱造成的。枕形失真:

偏轉線圈中心磁場弱、邊緣磁場強造成的。水平和垂直梯形失真:由于雜散磁場的存在，偏轉線圈的繞制誤差及裝配誤差等1.5重現圖像的基本參數第47頁/共95頁（2）非線性失真

圖1-8圖像非線性失真示意圖引起圖像的非線性失真的原因是由于收、發(fā)兩端掃描電流的非線性引起的。1.5重現圖像的基本參數第48頁/共95頁電視的幀型比一般為4:3或16:9，特別是幀型比為16:9的電視屏幕更符合人眼的視覺特性，所以數字高清晰度電視（HDTV）的寬高比都是16:9。觀看模擬電視的最佳距離是4～5倍的屏幕高度，而且一般而言，屏幕尺寸越大，允許在相對較近的距離觀看，因此，大屏幕電視觀看距離為2～3倍的屏幕高度。2.幀型比幀型比----電視畫面的寬高比，稱為幀型比。1.5重現圖像的基本參數第49頁/共95頁1.6

視頻全電視信號1.6

視頻全電視信號1.6

視頻全電視信號第50頁/共95頁黑白全電視信號包括五類七種：彩色全電視信號包括七類九種：圖像信號行、場同步信號行、場消隱信號槽脈沖均衡脈沖圖像信號行、場同步信號行、場消隱信號槽脈沖均衡脈沖彩色信號和彩色同步信號1.6

視頻全電視信號第51頁/共95頁

圖像信號是全電視信號的主體，它是由發(fā)送端攝像機將亮暗不同的景象轉換成強弱不同的電信號，這個電信號稱為電視圖像信號。1.6.1圖像信號1.圖像信號圖1-9圖像信號1.6

視頻全電視信號第52頁/共95頁由于自然界中絕大多數景物的亮度信號是隨機的、非周期性的，但由于行、場掃描流的周期性，使得原本隨機性的圖像信號變成了周期性的信號。2.圖像信號的周期性1.6

視頻全電視信號第53頁/共95頁3.圖像信號的極性

實際景物只有亮暗的不同，因此由攝像機轉換成的電信號，也只有強弱不同，沒有正負極性之分，但是為了敘述方便，我們人為地規(guī)定了圖像信號的正、負極性。

如果景象越亮，產生的電信號幅度越大；景象越暗，產生的電信號幅度越小，稱這種方式得到的電視圖像信號為正極性的信號；如果景象越亮，產生的電信號幅度越小，景象越暗，產生的電信號幅度越大，我們稱這種方式得到的電視圖像信號為負極性的信號。

1.6

視頻全電視信號第54頁/共95頁1.6.2復合同步信號1.同步信號的作用

同步：收、發(fā)兩端同頻同相，稱為同步。同步信號的作用：保證接收端顯像管的行、場掃描電流的變化規(guī)律與發(fā)送端完全一致。

為了使接收機的行掃描與發(fā)送端同步，發(fā)射臺在發(fā)射電視信號時，每一行加入一個行同步信號，其重復周期為64μs，迭加在消隱信號之上。2.行同步信號1.6

視頻全電視信號第55頁/共95頁

行同步脈沖的前沿，決定了接收機掃描正程的結束和逆程的開始時刻。一般要求行同步脈沖的前沿滯后行消隱脈沖前沿1.3μs的時間。行同步脈沖的寬度為4.7μs，如圖所示。1.6

視頻全電視信號第56頁/共95頁

行同步信號如果在熒光屏上顯示出來，它會干擾圖像，所以，行同步信號是在行逆程期間傳送，由于它迭加在行消隱脈沖之上，所以為了和行消隱信號有所區(qū)別，行同步信號電平比行消隱電平要高出25%。如圖1-10(c)所示。

1.6

視頻全電視信號第57頁/共95頁

為了使接收機的場掃描與發(fā)送端同步，當電子束垂直掃描正程結束后，發(fā)送端向接收機發(fā)出一個場同步信號，即每掃完一場加入一個場同步信號，其周期為20ms。場同步脈沖滯后場消隱脈沖前沿，場同步脈沖的寬度為2.5H（行），場同步信號電平比場消隱電平也高出25%，即和行同步信號電平一樣高，如圖1-10(c)所示。1.6

視頻全電視信號3.場同步信號第58頁/共95頁

行、場同步信號迭加在一起稱為復合同步信號。它們與圖像信號一起被發(fā)送出去。在接收端，用幅度分離的方法將它們取出來，作為接收機的行、場同步信號，去控制接收機的行、場振蕩器，產生在時間上與發(fā)送端嚴格一致的振蕩信號，行、場同步信號如圖1-10(a)所示。

1.6

視頻全電視信號4.復合同步信號第59頁/共95頁1.6

視頻全電視信號5.收、發(fā)兩端不同步引起圖像的畸變圖1-11收、發(fā)兩端行掃描不同步圖1-12收、發(fā)兩端場掃描不同步圖1-13收、發(fā)兩端起始相位不同第60頁/共95頁

消隱信號----是指使回掃電子束截止的信號行消隱信號---使行回掃電子束截止的信號場消隱信號---使場回掃電子束截止的信號復合消隱信號---行、場消隱信號迭加在一起稱復合消隱信號。1.6

視頻全電視信號1.6.3復合消隱信號1.消隱信號的作用

消隱信號的作用就是消除掉行、場回掃線，排除其對圖像信號的干擾。2.消隱信號具體實現方法，在電子束每掃描完一行加入一個行消隱信號；每掃描完一場加入一個場消隱信號，其幅度為整個視頻信號幅度的75%，如圖1-10(d)所示。

第61頁/共95頁

行、場同步信號脈沖寬度差異較大，在場同步脈沖期間失去了行同步信號，這將影響行掃描的嚴格同步。解決的辦法是將場同步脈沖信號開槽，用槽脈沖信號代替行同步信號。1.6

視頻全電視信號1.6.4槽脈沖和均衡脈沖槽脈沖信號的作用是解決在場同步期間的行同步問題。1.槽脈沖的作用第62頁/共95頁

隔行掃描方式，每一場包含有半行，即奇數場與偶數場的場同步信號不重合，相差半行，若用此信號去同步接收機的場振蕩電路，則兩場的同步會出現時間誤差，將嚴重影響隔行掃描的精確度，導致掃描光柵并行和分解力降低。為了消除時間誤差，在場同步信號的前后若干行內，將行同步脈沖的頻率提高一倍并將這些脈沖的寬度減少到原來的一半，它們分別被稱為前均衡脈沖和后均衡脈沖。

1.6

視頻全電視信號2.均衡脈沖的作用

均衡脈沖的作用是解決奇、偶兩場同步脈沖的時間差問題。第63頁/共95頁

我國現行模擬電視標準規(guī)定：圖像信號采用負極性的，即景像越暗，產生的電信號幅度越大；反之，景像越亮，產生的電信號幅度越小。并且規(guī)定，消隱信號迭加在圖像信號之上，同步信號迭加在消隱信號之上，即同步信號電平最高，設它為100%，消隱（最暗）信號的電平為75%，最亮的信號的電平為12.5%。1.6

視頻全電視信號1.6.5視頻全電視信號視頻全電視信號第64頁/共95頁1.6

視頻全電視信號

由于全電視信號中，頻譜最寬的是視頻圖像信號，其頻譜寬度近似為5.6MHZ，其他所有信號的頻譜都小于5.6MHZ，所以全電視信號又稱為視頻信號。彩色電視全電視信號除了包括上述黑白全電視信號以外，還包括色度信號和彩色同步信號。

視頻全電視信號第65頁/共95頁

要把視頻全電視信號和音頻伴音信號發(fā)送出去，不能直接發(fā)射，要分別選擇一個比視頻信號及音頻信號頻率高的多的高頻信號作為載波，圖像信號采用殘留邊帶調幅方式，伴音信號采用雙邊帶調頻方式，對高頻載波進行調制，即相當于將視頻全電視信號和音頻信號“載”到高頻載波上去。我們稱經過調制的高頻載波信號為射頻信號。1.7

射頻電視信號射頻信號通過發(fā)射天線，以高頻電磁波的形式輻射出去。1.7.1射頻信號第66頁/共95頁1.7

射頻電視信號圖1-15視頻圖像信號、載波、已調信號及對應的頻譜1.負極性的視頻電視信號對載波的殘留邊帶調幅第67頁/共95頁1.7

射頻電視信號①節(jié)省圖像發(fā)射機輸出功率。②迭加上干擾人的眼睛是感覺不到的，原因是同步頭朝上（黑色電平大）。③有利于簡化電視接收機自動增益控制電路。負極性的調制有三大優(yōu)點：第68頁/共95頁

視頻圖像信號的頻帶寬度為0～6MHz，因此，雙邊帶調幅以后，總的頻帶寬度為12MHz，顯然，雙邊帶調幅的視頻信號的頻帶太寬，需要壓縮頻帶。我國電視標準規(guī)定：用殘留邊帶調幅的方式來傳送圖像信號，即在電視信號發(fā)送系統(tǒng)中，采用濾波器將下邊帶的大部分濾除，只保留部分下邊帶與全部上邊帶，殘留部分的頻帶寬度為0.75MHz，還有0.5MHz的過度頻帶，因此，下邊帶頻帶最寬處為1.25MHz。

1.7

射頻電視信號2.射頻圖像信號的頻帶壓縮

第69頁/共95頁1.7

射頻電視信號1.7.2射頻伴音信號

電視廣播中伴音信號的頻率范圍為50Hz～15kHz。伴音信號采用雙邊帶調頻方式。載波被伴音信號調頻以后稱為已調射頻伴音信號。圖1-16已調高頻伴音信號的頻譜1.已調高頻伴音信號的頻譜第70頁/共95頁

調頻波的頻帶寬度為：

Ｂ＝２（Δ）

Δ為已調頻信號的最大頻偏；為調制信號的最高頻率。如果已知電視伴音信號的最高頻率為15kHz，我國電視標準規(guī)定已調頻信號最大頻偏為50kHz，已調高頻伴音信號的頻帶寬度為：

B＝2（Δ）＝2（50＋15）＝130kHz

1.7

射頻電視信號2.伴音調頻信號的頻帶寬度第71頁/共95頁

1.7.3射頻全電視信號的頻譜

1.7

射頻電視信號

已調幅的射頻圖像信號和已調頻的伴音信號經過混合，形成射頻全電視信號，其幅頻特性如圖所示。圖1-17射頻全電視信號的幅頻特性第72頁/共95頁

我國電視標準規(guī)定：一個頻道占8MHz，視頻圖像信號的頻帶寬度占6MHz；伴音信號的頻帶寬度占0.5MHz，再留一點余量；圖像信號殘留邊帶部分為1.25MHz；伴音載頻比圖像載頻高出6.5MHz；彩色載頻（副載波）比圖像載波高出4.43MHz，彩色對副載波的調制方式為雙邊帶調幅，其上下邊帶寬度分別為1.3MHz。1.7

射頻電視信號第73頁/共95頁1.8

電視信號的傳輸方式電視信號的傳輸方式根據其特點分成兩大類：

無線（開路）傳輸

有線（閉路）傳輸

微波接力電視差轉衛(wèi)星傳輸

同軸電纜光纖（光纜）第74頁/共95頁

總之電視信號的傳輸方式可分成三種

地面無線傳輸(地面電視)

衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星電視)

有線傳輸(有線電視)1.8

電視信號的傳輸方式第75頁/共95頁甚高頻波段(VHF)

特高頻波段(UHF)VL（I波段）VH（Ⅲ波段）

我國地面無線(開路)電視廣播使用米波段1.8

電視信號的傳輸方式第76頁/共95頁波段頻道頻率范圍（MHz）圖像載頻（MHz）伴音載頻（MHz）I（米波）DS1DS2DS3DS4DS548.5～56.556.5～64.564.5～72.576～8484～9249.7557.7565.7577.2585.2556.2564.2572.2583.7591.75增補頻道Z1...Z7111.00～118.75...159.00～166.75112.25...160.25118.75...166.75III（米波）DS6DS7DS8DS9DS10DS11DS12167～175175～183183～191191～199199～207207～215215～223168.25176.25184.25192.25200.25208.25216.25174.75182.75190.75198.75206.75214.75222..75VHF波段電視頻道的頻率規(guī)定值

每個頻道的中心頻率及所對應的中心波長，是估算天線尺寸和進行電視機調試時所依據的標準各頻道的本機振蕩頻率始終比圖像載頻高38MHz，比伴音載頻高31.5MHz。92～167M留給了調頻廣播標準電視頻道標準電視頻道有線電視增補頻道

我國無線電視頻道的劃分第77頁/共95頁UHF波段電視頻道的頻率規(guī)定值

頻道波段頻率范圍（MHz）伴音載頻（MHz）230.75.462.75圖像載頻（MHz）Z8.Z37224.25～231.456.25～463224.25.456.25IV（分米波）DS13.DS24470～478.558～566471.35.559.25477.75..565.75增補頻道

Z38...Z42567.25～574...599.25～606567.25...599.25573.75...605.75增補頻道V（分米波）DS25.DS68606～614.950～958607.25.951.25631.75.957.75566～606MHz留給了無線電通信224.25～463MHz留給了氣象和導航

我國無線電視頻道的劃分第78頁/共95頁

電視信號的傳輸主要是靠直射波，它的傳播距離在視距范圍內，發(fā)射天線和接收天線越高，視距范圍越大。電波的直線傳播如圖所示。1.8.1地面無線傳輸

電視信號在空中的傳播特性與光的傳播特性較接近，即具有直射、繞射、反射、折射等傳播方式。1.視距傳播發(fā)射天線接收天線甲乙圖1-18電波的直線傳播1.8

電視信號的傳輸方式第79頁/共95頁2.微波傳輸

電視信號的微波傳輸又稱微波中繼或微波接力，它是目前各國的電視傳輸網中遠距離傳輸的一種主要方式。微波傳播具有直線性，但由于地球表面是橢圓形的，所以高頻電視信號的傳播距離受到地球的曲率半徑的限制，不能傳得很遠。要進行遠距離傳輸就必須采取接力的方式，把電視信號向遠方傳送。1.8

電視信號的傳輸方式第80頁/共95頁1.8

電視信號的傳輸方式

每個中繼站（接力站）把前一站送來的微波信號接收下來，經過放大并變換載波頻率后再傳向下一站。一般在平原地區(qū)，每隔50公里設置一個中繼站，電視系統(tǒng)微波中繼系統(tǒng)的組成如圖1-19所示。傳輸電視信號的微波中繼站使用的頻率一般為4GHz和6GHz，信號調制方式采用調頻制，以保證其抗干擾性能力較強。

第81頁/共95頁

電視差轉，是電視信號差頻轉播的簡稱，它也是一種電視信號中繼或轉播方式。電視差轉的主要功能是將接收到的主臺某頻道的電視節(jié)目，經過差轉機的頻率變換、放大后，再用另一頻率發(fā)射出去，從而擴大主臺的覆蓋范圍或服務面積。電視差轉臺可自辦節(jié)目，也可轉接微波干線信號或衛(wèi)星廣播信號。

3.電視差轉1.8

電視信號的傳輸方式第82頁/共95頁

利用地球同步衛(wèi)星作為傳遞電視信號的中繼站，實現遠距離電視信號的傳送。同步衛(wèi)星處于赤道上空大約36000公里的同步軌道上。衛(wèi)星上裝有轉發(fā)器，它接收地面發(fā)射站發(fā)送來的電視信號，經過處理后再向地面預定的地域轉發(fā)電視信號。地面站主要由天線、低噪聲放大器、下變頻器和接收機等組成。這就像地面差轉臺的功能一樣，只不過是把這個差轉臺從地面搬到高空(這時稱為衛(wèi)星轉發(fā)器)而已。1.8.2衛(wèi)星傳輸1.8

電視信號的傳輸方式第83頁/共95頁C頻段

Ku頻段1.衛(wèi)星電視的工作頻段C頻段的頻率范圍

帶寬(MHz)頻率(MHz)上

行下

行上

行下

行8508005850～67003400～42005005005925～64253700～4700

C頻段通常用在全球廣播、半球廣播及越洋中繼傳輸中。新型的C頻段衛(wèi)星由于功率大采用數字壓縮信號時可用做衛(wèi)星直播。

1.8

電視信號的傳輸方式第84頁/共95頁帶寬(MHz)頻率(GHz)

上

行下

行上

行下

行FSS(靜止衛(wèi)星業(yè)務)80050014.0～14.510.7～11.7,12.2～12.7513.75～14.0BSS(廣播衛(wèi)星業(yè)務)17.3～17.811.7～12.214.5～14.8KU頻段的頻率范圍Ku頻段通常用在區(qū)域廣播、點對點傳輸、衛(wèi)星直播DBS(DirectBroadcastSatellite)及衛(wèi)星新聞采集SNG(SatelliteNewsGather)中繼傳輸中。

Ku頻段為了使低噪聲下變頻器(LNB)有較高的使用效率，一般又將它分為5個頻段。1.8

電視信號的傳輸方式第85頁/共95頁①覆蓋面更大由于同步衛(wèi)星距地面很高，相當于大大地提高了電視發(fā)射天線的高度，因此，衛(wèi)星電視廣播有效地解決了電視廣播的超遠距離傳輸問題。只要在地球赤道上空等間隔地設置三顆靜止衛(wèi)星，就可以覆蓋全球，從而實現全球性的衛(wèi)星通信（服務內容包括電視廣播、點與點之間的電話通信、飛機及船只的導航、勘測地球資源等）。2.通信衛(wèi)星傳遞信息的優(yōu)點1.8

電視信號的傳輸方式第86頁/共95頁圖1-20三顆通信衛(wèi)星組成的全球通信系統(tǒng)示意圖1.8

電視信號的傳輸方式第87頁/共95頁