视频技术基础第四章

第四章电视广播与视频信号的传输视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第1页!4.2地面电视广播与传输

模拟电视信号的传输地面电视广播是将电视图像信号和伴音信号调制变换成射频信号以后，由发射天线转换为电磁波通过无线信道在近地空间进行广播的一种传输方式。

视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第2页!4.2.1视频图像信号的调制

视频基带信号的带宽为0～6MHz，要对宽带信号进行调制，必须采用更高频率的载频。载波频率范围：48.5～958MHz其中分为三个频段1～5频道：49.75～85.25MHz（米波波段）6～12频道：168.25～216.25MHz13～68频道：470～958MHz（分米波波段）视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第3页!

图像信号采用调幅方式，伴音信号采用调频方式，调制后的图像信号和伴音信号统称为射频电视信号（RF）。

06MHz184.25MHz190.75MHzDS8视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第4页!

1.残留边带调幅

由于电视图像信号的频谱范围为0～6MHz，如果采用普通双边带调幅，调幅波频谱宽度将达12MHz，如图所示。信号频带越宽，发射与接收设备越复杂，在有限的电视广播频段内能安排的频道

数也越少。因此，需要对电视调制信号频带进行压缩。

下边带上边带fPfP-6fP+6f/MHz调幅波频谱

视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第5页!残留边带调幅方法是：用电视图像信号对图像载波进行普通调幅，然后用滤波器滤除双边带调幅信号的部分下边带，得到保留有完整上边带和残留下边带的残留边带信号，即对0～0.75MHz图像信号采用双边带发送，对0.75～6MHz的图像信号采用单边带发送，称为残留边带发送，如图所示。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第6页!在电视发射机中，图像信号先对图像载波进行调幅，并加入伴音调频信号；然后，通过残留边带滤波器产生所需要的残留边带信号。采用残留边带调幅后，射频电视信号的带宽压缩为8MHz。

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负极性图像信号是同步脉冲朝向上方的图像信号，即图像亮度增加时图像信号的幅度减小；调制后的负极性调幅信号也保持这种反比关系，即图像亮度增加时载波信号的幅度减少。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第8页!伴音调频

电视伴音采用调频制。调频信号可以用限幅的方法去掉叠加在调制信号上的干扰，以获得较高的音质；伴音采用调频制还可以减小伴音对图像的干扰。我国电视标准规定，电视伴音采用调频方式调制在频率为6.5MHz的载频上，称为第二伴音中频。伴音调频信号的最大频偏Δfmax=50KHz，若伴音信号最高频率Fmax=15KHz，则伴音调频信号的频带宽度BWFM=2(Fmax+Δfmax)=130KHz。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第9页!放大嵌位微分相位校正图像中频调幅残留边带滤波群延时微分增益校正图像混频图像功放38MHz中频晶体振荡器本机振荡双功器伴音放大6.5MHz伴音调频伴音中频混频伴音混频伴音功放

31.5MHz(a)

双通道电视发射机伴音信号全电视信号DS8本振222.25MHz184.25MHzDS8伴音载频190.75MHz38MHzDS8图像载频视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第10页!放大嵌位微分相位校正图像中频调幅残留边带滤波群延时微分增益校正38MHz中频晶体振荡器本机振荡伴音放大6.5MHz伴音调频伴音中频混频混频视音功放

31.5MHz

（b）单通道电视发射机

伴音信号全电视信号图像伴音混合视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第11页!

电视发射机采用中频调制有许多优点：①调制器工作于低频率、低电平，可以获得良好的调制特性；②由于采用统一的中频频率，对中频调制信号进行滤波和校正处理与频道无关，简化了电路设计，有利于生产；③视频、中频和变频电路都在低电平状态工作，便于实现固体化和小型化。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第12页!功分器卫星接收机卫星接收机电视解调器电视解调器

编辑机摄像机

录像机

录像机

DVD混合器调制器调制器调制器调制器调制器调制器调制器调制器干线传输系统用户分配网络用户TV

有线电视广播系统组成框图LNB前端视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第13页!2.干线传输系统干线传输系统将前端输出的多路射频信号传输到各接收点。目前主要采用光纤传输系统。

光纤传输系统分为1310nm光波长直接调制系统和

1550nm光波长外调制系统。1310nm系统由采用分布反馈式(DFB)半导体激光器的直接调制式光发射机、光分路器、光纤和光接收机组成。1550nm系统由外调制式光发射机、光放大器（EDFA）、光分路器、光纤和光接收机组成视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第14页!

3.信号分配网络

信号分配网络为用户分配、接入电视信号，目前采用同轴电缆网络。用户分配网络由放大器、同轴电缆和无源分配器件（分支器、分配器）组成。放大器：作用是补偿电缆线路对射频电视信号的损耗；无源分配器件：作用是给用户或线路分配合适的信号电平。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第15页!4.5卫星传输卫星电视是利用位于赤道上空35800km的同步卫星作为电视广播站，对地面居高临下，不受地理条件限制，其传送的图像质量高，没有重影。4.5.2国际卫星广播电视的频率划分国际电信联盟对卫星广播业务使用的频率进行了分配，我国规定使用11.7～12.2GHz的Ku频段。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第16页!表4-3Ku频段卫星电视频道划分视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第17页!4.5.4.

上行发射站卫星电视上行发射站的任务是向卫星发送电视信号。

采用调频－调频方式低通副载波振荡器调频预加重视放＋能量扩散调频中频振荡器上变频本振功放V0～6MHz6.6MHzA音频0～15KHz70MHz视频视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第18页!4.5.6.地面接收站

接收星载转发器发射的下行卫星电视广播信号，从中解调出视频基带信号和伴音信号，供各有线电视台转播或家庭收看。地面接收站由卫星接收天线、室外单元（高频头）和卫星接收机组成。

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随着有线电视广播的发展，又在VHF频段安排了37个电视增补频道Z1～Z37。总计共有93个电视频道。每个电视频道占有8MHz频率范围，伴音载波频率高于图像载波频率6.5MHz。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第20页!采用单边带发送有以下弊端：①普通滤波器很难完全抑制掉双边带频谱信号中的一个边带；②如果完全抑制掉一个边带，会引起信号的相位失真；③不带载波的单边带信号在包络检波时解调失真大。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第21页!上边带滤去－0.75－1.256.50.258图像载频伴音载频f/MHz残留边带信号频谱视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第22页!2.负极性调制

用负极性的图像信号对载波进行调制，称为负极性调制，如图所示。调幅(a)(b)(c)负极性调制（a）负极性图像信号；(b)高频载波；(c)负极性调幅信号；

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我国电视标准规定，图像信号采用负极性调幅。负极性调幅有以下优点：（1）节省发射功率：一般场景图像中亮的部分比暗的部分面积大，因此，负极性调幅波的平均电平比正极性调幅波的平均电平低，负极性调幅信号的平均功率比较小。（2）干扰不易被察觉：在负极性调制中，脉冲干扰在电视屏幕上显示为黑点，不易被人眼察觉。（3）便于实现自动增益控制：负极性调幅波的同步顶电平就是其峰值电平，可作为基准电平用于调幅信号的自动增益控制。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第24页!4.2.2电视广播发射机电视发射机分为双通道电视发射机和单通道电视发射机，如图所示。双通道电视发射机和单通道电视发射机的工作原理基本相同，差别在于变频和功率放大输出环节不同；大功率电视发射机一般采用双通道方式，1KW以下的中、小功率电视发射机一般采用单通道工作方式。电视发射机的功能是将全电视信号和伴音信号调制变换成高频信号，由电视发射天线发射高频电磁波。电视发射机由三部分电路组成，包括视频处理、中频调制、变频及高频功率放大电路。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第25页!模拟电视广播与接收：光/电转换编码调制变频VFVRFRF选台变频解调解码电/光转换38MHz38MHzVFV（打包）（装载）（换车）（换车）（下载）（拆包）视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第26页!

电视发射机采用中频调制。全电视信号在图像中频调幅电路中对38MHz的中频载波进行调幅，经过残留边带滤波器得到38MHz图像中频信号；伴音信号采用调频方式调制在6.5MHz的第二伴音中频上，在伴音中频混频电路中与38MHz中频载波进行混频，得到31.5MHz的伴音中频信号。然后，38MHz图像中频信号和31.5MHz伴音中频信号分别与同一频率的高频本机振荡信号混频，得到图像高频信号和伴音高频信号。此时，图像高频信号载波频率比伴音高频信号载波频率低6.5MHz。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第27页!

4.3有线电视系统

4.3.2有线电视系统的组成有线电视系统通常由前端、传输系统、信号分配三部分组成。

视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第28页!1.前端

有线电视广播系统前端是有线电视系统的中枢，承担着收集电视节目信号、完成调制变换、为系统提供多频道射频电视节目等主要信号处理功能。前端设备包括信号源设备、调制器和混合器三部分。信号源设备:完成从不同途径获取各种电视节目的视频信号和伴音信号的任务。调制器:按照本台的安排，将各路视频和音频信号调制到某一个有线电视频道上。混合器：将各调制器输出的射频信号混合，输出宽带射频复合信号，送入干线传输系统。视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第29页!

1310nm光发射机光分路器光接收机光接收机光纤1550nm光发射机光分路器光接收机光接收机EDFA光纤

1550nm光纤传输系统1310nm光纤传输系统DFB直接调制式光发射机外调制式光发射机光放大器视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第30页!放大器分配器分支器用户终端盒分配器同轴电缆同轴电缆用户电缆分支器信号分配网络视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第31页!表4-2C频段卫星电视频道划分视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第32页!4.5.3卫星电视广播系统的组成卫星电视广播系统主要由上行发射站、星载转发器和地面接收站组成。上行发射站星载转发器卫星接收机视频技术基础》第四章共35页，您现在浏览的是第33页!4.5.5.

星载转发器

将上行发射站传送来的上行高频载波信号变换为下行广播频率的载波信号，并将信号功率放大到规定要求。双工器LAN混频放大本振输入分路器激励激励功放功放输出多工器