电视原理与接收机 第2版 教学课件 ppt 作者 张丽华 第3章 广播电视发送系统与接收系统

第3章广播电视发送系统与接收系统3.1广播电视信号的射频发射3.2模拟电视接收机概述3.3卫星电视广播3.4有线电视系统3.5小结第3章广播电视发送系统与接收系统3.1广播电视信号的射频发射电视射频发射是通过电视发射机把电视信号调制到频率比它们的频率高的多的载波信号上由天线发射出去。我国电视 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定的载频范围是甚高频（VHF）为47～230MHz，特高频（UHF）为470～958MHz。调制后的电视信号称为高频电视信号或射频电视信号。第3章广播电视发送系统与接收系统广播电视信号射频发射系统由两部分组成： (1)电视信号制作：指如何形成彩色全电视信号和伴音信号。电视信号制作系统如图3-1所示。 (2)电视发射机：由图像发射机和伴音发射机组成，称为双通道电视发射机。组成框图如图3-2所示。第3章广播电视发送系统与接收系统 图3-1电视信号制作系统第3章广播电视发送系统与接收系统 图3-2电视发射机的组成框图第3章广播电视发送系统与接收系统3.1.1彩色全电视信号的调制全电视信号采用幅度调制。其特点主要有： (1)残留单边带发送。电视系统对已调视频信号采用残留单边带发送，即发送上边带的全部和下边带的一部分，如图3-3b中实线所示。我国电视标准规定：残留部分为0.75MHz，过渡带为0.75～1.25MHz。残留边带的实现是在发送端把调幅波通过一个残留边带滤波器得到的。第3章广播电视发送系统与接收系统图3-3残留单边带频谱第3章广播电视发送系统与接收系统 (2)负极性调制由于图像信号有正、负两种极性，因此用全电视信号对载波调幅也有两种情况：一是用正极性全电视信号进行调幅，称为正极性调制。正极性调制的已调幅波当亮度增加时，载波幅度增大；二是用负极性全电视信号进行调幅，称为负极性调制。负极性调制的已调幅波当亮度增加时，载波幅度减小，如图3-4所示。第3章广播电视发送系统与接收系统图3-4电视信号的调制极性第3章广播电视发送系统与接收系统3.1.2伴音信号的调制伴音信号的调制采用调频制，使其具有较强的抗干扰能力以获得良好的音质。电视中规定：伴音信号频率范围为20Hz～15kHz。调频波的频带宽度可近似表示为B=2（Δf+Fmax）式中：Δf——调频的最大频偏；Fmax——调制信号的最高频率。我国电视标准规定：Δf=50kHz，Fmax=15kHz，则已调信号的带宽为：B=2（50kHz+15kHz）=130kHz第3章广播电视发送系统与接收系统每一频道的伴音载频都比图像载频高6.5MHz，伴音载频两侧各留有0.25MHz的频带。整个电视频道的带宽为8MHz，每一频道的高频电视信号的频谱如图3-5所示。第3章广播电视发送系统与接收系统3.1.3电视频道划分由于视频信号的带宽为6MHz，其载频必须采用30MHz以上的超高频，故电视信号的传输使用甚高频（VHF）和特高频（UHF）频段。每个频段内划分为若干个频道。我国电视系统在VHF频段设置1～12频道，在UHF频段设置13～68频道。第3章广播电视发送系统与接收系统3.2模拟电视接收机概述3.2.1PAL制彩色电视机PAL制彩色电视机的组成： （1）公共通道：包括高频调谐器、中频放大器、视频检波器等电路。 （2）伴音通道：由伴音中放、鉴频和音频放大等电路组成。 （3）图像显示：包括解码电路和显像管。解码电路是彩色电视接收机的核心电路，它由亮度通道、色度解码、副载波恢复电路三部分组成。第3章广播电视发送系统与接收系统PAL制解调解码电路的工作过程为：亮、色信号分离、色度信号与色同步信号分离、两个色度分量的分离、同步解调、解码合成。 （4）同步扫描系统：包括同步分离、场扫描、行扫描、水平枕校、高压产生等电路。 （5）电源电路为电视机中的各部分电路提供工作电源。第3章广播电视发送系统与接收系统PAL制彩色电视机的组成框图如3-6所示。第3章广播电视发送系统与接收系统3.2.2集成电路电视机随着集成电路技术的发展，电视机中元器件的集成度越来越高，从五片、四片、三片到二片、单片。集成后的电视机结构大为简化，功能进一步增加，性能进一步提高。第3章广播电视发送系统与接收系统举例：1.五片彩色电视机第3章广播电视发送系统与接收系统2.四片与二片彩色电视机第3章广播电视发送系统与接收系统3.单片彩色电视机第3章广播电视发送系统与接收系统3.2.3大屏幕多制式彩色电视机通常把电视屏幕在64cm（25in）以上的电视机称为大屏幕电视机。大屏幕电视机不仅屏幕大，而且增加了许多新的功能，在性能方面利用一些新技术、新器件和新电路，使图像清晰、稳定且立体感强，并能多制式接收。它除了具有普通电视机的各个单元电路外，还要设置一些新的电路系统，如图3-10所示。第3章广播电视发送系统与接收系统图3-10大屏幕多制式彩色电视机基本组成电路第3章广播电视发送系统与接收系统1.遥控电路系统采用超大规模集成电路的微处理器并配以相应的存储器等，遥控功能更多、更完善、更方便。它以微处理器为核心，完成多种控制功能。2.并列的图像通道和伴音通道采用准分离式伴音系统，利用两个声表面波中频滤波器，设置各自独立的图像中频和伴音中频两个通道，分别检出视频图像信号和第二伴音中频信号，使声、图信号之间的串扰大为减少，提高了信噪比，展宽了图像信号带宽，并可获得鲜艳的图像和清晰的声音。这种方式也称“双通道传送图像和伴音方式”。第3章广播电视发送系统与接收系统3.AV切换电路由若干个电子开关组成的信号转换电路，可以把广播电视节目或外来的视频、音频节目切换选择后送到后级电路去进一步处理。4.制式转换电路利用判别电路、自动电子开关电路或手动操作电路进行彩电制式的转换。5.画质改善电路6.电源和行、场扫描电路第3章广播电视发送系统与接收系统3.3卫星电视广播3.3.1概述卫星电视是指用通信广播卫星转发器传送电视信号，供覆盖区内的广大用户接收观看，它包含卫星电视信号的取得、存储、传输、接收再现的全过程。主要优点是覆盖范围大，信号传输质量高，传输频带宽，容量大，费用省，效益高，无距离限制等。主要缺点是卫星转发器的损坏将会使整个系统停止工作，卫星的寿命较短，一般只有6、7年。第3章广播电视发送系统与接收系统卫星广播电视系统都使用微波频段，因为： 1.微波频段带宽很宽，具有丰富的频率资源，可容纳更多的频道，且允许每个频道占用较宽的带宽； 2.微波频段频率高、波长短，可使星上和地面的天线尺寸大大减小，增益提高，方向性增强，从而减小卫星的体积相重量，降低对发射功率的要求，且可防止对邻近区域的干扰； 3.微波频段不易受大气扰动噪声的影响； 4.微波能穿过电离层； 5.无线电业务已占用较低频率，而微波频段相对比较“空闲”。    第3章广播电视发送系统与接收系统根据国际电信联盟ITU的有关规定，卫星广播下行频段有六个，目前使用较多的为C波段（下行频率3.7G~4.2G）和Ku波段（下行频率11.7~12.2G），如表3-2。由于波段资源有限，卫星广播下行电波均采用不同的极化方式，达到频率复用的目的。第3章广播电视发送系统与接收系统3.3.2卫星电视广播系统的组成卫星电视广播系统主要由地面发射站和测控站、卫星星体及地面接收网等三部分组成。如图3-11所示。第3章广播电视发送系统与接收系统图3-11卫星电视广播系统组成第3章广播电视发送系统与接收系统(1)卫星地面站主要指上行发射站与测控站。 上行发射站：有主发射站和移动站两种，其主要任务就是把电视中心的节目或某地区的实况节目送给广播卫星，同时接收卫星发回的电视广播节目，以便监视节目播出的情况和质量。上行发射站可以有多个，其中主发射站是固定的发射中心。第3章广播电视发送系统与接收系统 测控站：通常与主发射站设在一起，统称为主发控站。其主要任务是遥测及遥控。如图3-12所示。第3章广播电视发送系统与接收系统(2)卫星星体是卫星广播电视系统的核心，也是技术难度最大的部分。主要由转发器、天线、星载电源及控制系统等组成。其中，转发器是完成卫星电视广播的最重要的组成部分，它有两种形式： 中频变换式：先将接收到的上行频率信号变为中频信号，经中频放大后再转换成下行频率信号，通过天线向地面发射。第3章广播电视发送系统与接收系统 直接变换式：只经过一次频率变换，系统部件少，寄生信号少，可靠性高。如图3－13所示。第3章广播电视发送系统与接收系统(3)地面接收网地面接收有三种形式。 供转播用。 集体接收形式。 家庭直接接收卫星电视节目。即个体接收形式，它是在普通家用电视机前加一个小型抛物面天线、一个室外微波头和一个室内单元。第3章广播电视发送系统与接收系统3.3.3卫星电视接收机卫星电视接收机主要包括接收天线、室外单元和室内单元三部分。 1.接收天线一般采用抛物面天线。增益高、方向性强，通常用整体成型铝合金材料制成。它的直径取决于接收频段的增益，对于C波段，天线直径要求不小于1.3m。 2.室外单元主要是一个高频头。一般由高频低噪声放大器、下变频器(含本振)和中放(或前置中放)组成。第3章广播电视发送系统与接收系统 3.室内单元是卫星电视接收机的控制中心和信号处理设备。 根据室内单元是否有变频器，把卫星电视接收机分为： 一次变频型：只能接收一个频道。 两次变频型：保持室外单元的本振不变，改变第二本振即可实现频道选择，且一个室外单元可给多个室内单元提供信号。目前大多采用二次变频。第3章广播电视发送系统与接收系统2.正交平衡调幅在平衡调幅的基础上采取正交措施，称为正交平衡调幅。所谓正交，是指红差和蓝差信号调制用的色副载波频率相同，相位正交。蓝差信号对0°相位的色副载波调制，形成蓝色度分量；红差信号对90°初相的色副载波调制，形成红色度分量。第3章广播电视发送系统与接收系统3.4有线电视系统有线电视Cable televition(CATV)：是用同轴电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。它具有传送距离远、收视节目多、图象质量好等诸多优点。目前，我国的有线电视系统正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。第3章广播电视发送系统与接收系统有线电视系统主要由信号源、前端设备和传输分配系统三部分组成。 信号源：提供传送广播电视信号节目的源头。 前端系统：位于信号源与干线传输系统之间的信号处理和转换设备。 传输分配系统：包括干线传输和用户分配网络。干线传输部分包括干线放大器、干线电缆、光缆、多路微波分配系统（MMDS）和调频微波中继等。用户分配网络包括线路延长分配放大器、分支器、分配器、用户线及用户终端盒等。第3章广播电视发送系统与接收系统有线电视系统的基本组成如图3-15所示。第3章广播电视发送系统与接收系统3.5小结 彩色全电视信号采用调幅制。为了节约频带，采用残留边带发射方式，过重的低频成分在接收机图像中频电路中衰减掉。 伴音采用调频制。我国电视制式规定，伴音载频比图像载波频率高6.5MHz（电视制式不同而有不同的频率差值）。每个频道占频宽8MHz。 高频电视信号频率在VHF和UHF波段。VHF波段分为12个频道，UHF波段分为56个频道。第3章广播电视发送系统与接收系统 电视接收机包括信号通道、扫描系统和直流稳压电源三大部分。信号通道的作用是处理和放大全电视信号，推动显像管和扬声器工作，重现图像和声音。扫描系统的作用是向偏转线圈提供与发射端同步的扫描电流，控制显像管电子束扫描，形成光栅。 为了满足兼容性，彩色电视机必须包含有黑白电视机的基本部分。它与黑白电视机的不同之处是与彩色电视制式有关的解码器和彩色显像管及其附属电路等部分。不同的彩色制式，应有相应制式的彩色电视机。第3章广播电视发送系统与接收系统 随着集成电路技术的发展，彩色电视机向着多功能、高集成度的方向发展。但彩色电视机的基本结构是相同的。具体机型可由采用的不同集成电路决定。 卫星电视广播系统主要由地面发射站和测控站、卫星星体及地面接收网等三部分组成。 有线电视系统主要由信号源、前端设备和传输分配系统三部分组成。第3章广播电视发送系统与接收系统第3章结束第3章广播电视发送系统与接收系统