《电视原理与数字电视》-11射频电视信号

2.2射频电视信号4231674262532.2.1广播电视系统概述2.2.2电视信号的传播2.2.3射频电视号的形成2.2.4图像信号的调制2.2.5伴音信号的调制2.2.6射频电视信号的频谱2.2.7电视频道的划分4电视系统的基本组成

信道接收端发送端(光)电电(光)广播电视系统由广播电视的发送、传送和接收三部分组成，完成电视信号的产生、处理、形成、传输、记录和播放等任务，并进行光电和电光的转换。广播电视系统组成示意图如图2-8所示。发送端（即电视台）电视发送系统方框图微波机房卫星接收实况转播接收其它电视台演播室摄像机拾音器灯光中心机房切换同步机测试信号录制机房录制编辑导演室切换特技监看监听发射机房调制放大射频信号视频伴音信号摄取加工处理切换发射发射塔1.发送端（电视台）1、电视发射系统信号的摄取:在演播室由摄像机摄制各种节目，或由卫星、微波线路、电缆传送来其它电视台或球场、剧场的现场节目。加工处理：在中心机房将图像放大，对图像进行一系列的校正，如γ校正、轮廓校正、电缆校正，加入复合消隐和复合同步脉冲等形成全电视信号。切换：导演监看进行节目切换和分配，从各路输入信号中选出播出信号,将选择加工好的全电视信号，由视频分配器分成多路视频信号，和相应的伴音信号传送给发射机房。发射：将全电视信号和伴音调制在图像载频和伴音载频上。形成射频信号送发射塔。发送端电视发送系统的作用电视信号的传送信道分为无线传送、有线传送。无线传送是通过电磁波在大气空间传送电视信号，可以直接发送射频电视信号，目前还大量采用卫星传送，一般也称为开路电视。有线传送是通过电缆、光缆等传输媒介进行传输，随着对电视传输质量的要求不断提高，有线传输在电视传输中占的比例越来越大，尤其是数字电视的发展，图像频带宽，频道数量大和双向传输技术的要求，这些必须用光缆传送完成，也称为有线电视。2.传送信道电视机接收到天线或有线传输网送来的射频电视，经过放大、变频、检波等，还原为图像和伴音信号，重现图像和声音。有关电视接收整机是本课程的重点，将在第3章。3.接收端（电视接收机）2.2.2电视信号的传播

1．电视信号的传播特性1）视距传播（直线传播）电视波段地面波中波段

电波传输的路径电波由天线发出,不同波长的电波信号受到电离层的影响是不同的。

地球E层F层VHF波段以上广播卫星短波段电离层5无线电信号的发射和接收调制的种类调幅信号的检波电路电波的特点及调制与解调如果电视信号调制在微波段，一般在1GHz以上，传播距离可以远些，近似为d2传播方式是沿直线传播到直接可见的范围，称为视距范围。最大视距距离与发射天线与接收天线的高度有关，设发射天线长度为h1，接收天线长度为h2，视距距离为d1，则最大视距距离为练习：p652-11电视信号的覆盖面是限制在视距范围内，提高发射天线的高度可以扩大服务区，但天线的长度受功率、制造工艺等方面的限制，故扩大覆盖范围需要采取其他的方法，目前广泛采用的是电视差转、微波中继、卫星通信等方法，如图2-11所示。

2．扩大覆盖范围的方法目前广泛采用的是电视差转、微波中继、卫星通信等方法，如图2-11所示。

图2-11卫星电视系统组成2.2.3射频电视信号的形成在2.1节中，介绍的电视信号是视频电视信号，这种信号只能在室内或近距离传输，而电视信号由电视台发出后，一般要经过长距离的传输才能送到用户终端。为使电视信号在自由空间传播的更远，并实现多个电视台节目同时传送，电视信号要经过高频调制后，才能有效地发射出去发射。即将视频电视信号变成射频电视信号，也称为对电视信号的调制。2.2.2电视信号的传播电视信号为何要调制后发射？

主要有两个原因：1.受天线有效辐射条件的限制天线有效辐射：指天线的尺寸与发射信号的波长相比拟时（1/10～1）才能有效地发射出去。一般采用1/4振子天线。

天线太长:

如：音频20Hz～20KHz若将音频调制在高频上取载波

天线长度可以做到。

全电视信号：图像0～6MHZ；伴音20Hz～20KHZ。不能直接发射。

2.多路复用的需要（防止混台，节目互相不干扰）各个电视台的图像都在0～6MHz，无法区别。中央一套（2频道）：调制在载波fc1=57.75MHZ中央二套（8频道）：调制在载波fc1=184.25MHZ

电视图像信号采用调幅方式。1.采用负极性调幅正极性调幅：亮电平，高电平；黑电平，低电平。负极性调幅：亮电平，低电平；黑电平，高电平。2.2.3图像信号的调制随机图像上包络下包络采用负极性调幅的优点是：

1)干扰影响小：干扰信号往往是叠加在幅度上，表现为黑点，不明显。2)发射机效率高：多数图像内容较亮，低电平多，节省发射功率。干扰四种调幅方式的频谱（+6MHz）（-6MHz）上下边带是对称的，可去掉一个边带。但由于滤波器性能不够好，有些残留，称为残留边带。图像信号的调幅：采用残留边带发送VSB图像信号频带：6MHz调幅后的频带：12MHzfcfc+6fc-612图像信号频带：6MHz调幅后的频带：7.5MHzfcfc+6.25fc-1.257.5优点：使设备简单，节省了频带，有限的频率资源中多安排频道。电视伴音采用调频制。

我国规定：电视伴音调频最大频偏：

伴音最高频率：

实际分配伴音:B=500KHZ2.2.5伴音信号的调频优点：声音质量好，减少伴音与图像的干扰。缺点：频带宽。（由于图像频带本身较宽，不宜采用调频)电视伴音采用调频制电视图像采用调幅制优点：调制设备简单，占用频带窄缺点：易受干扰图像信号经残留边带调幅，伴音信号经调频后形成射频全电视信号。电视射频频道的宽度为8MHz，2.2.5射频电视信号的频谱fminfmax残留边带图像频带：B1=1.25+6.25=7.5MHz伴音频带：B2=0.5MHz实际每个频道分配：8MHz图像载频fc与伴音载频fs相差6.5MHz2.2.5射频电视信号的频谱fminfmax图像信号载频伴音载频

fs±0.25MHZ最小频率最大频率

伴音载频fs总比图像载频fc高6.5MHz最高频率fmax比伴音载频fs高0.25MHz最低频率fmin比图像载频fc低1.25MHz。利用四个频率之间的关系，已知其一，可计算其它频率的频点。fminfmax图像信号载频伴音载频

fs±0.25MHZ最小频率最大频率【例2-1】已知中央一套节目二频道的图像载频fc=57.75MHz，试计算二频道的伴音载频fs、最高频率fmax、最低频率fmin。画出二频道的频谱图，并标注出伴音载频fs、最高频率fmax、最低频率fmin的位置。图像载频fc=57.75MHz，最高频率fmax=64.25+0.25=64.5MHz伴音载频fs=57.75+6.5=64.25MHz

最低频率fmin=57.75-1.25=56.5MHz频道计算练习1、已知3频道图像载频65.75MHz，试计算频率范围fmax、fmin及伴音载频fs。2、已知8频道最高频率191MHz，试计算频率范围图像载频fc、fmin及伴音载频fs。

开路电视频道的划分（表2-3）每个电视频道：8MHz伴音载频比图像载频高6.5MHz。频道的划分：48.5～958MHz，共划分68个频道。（目前只用到56号）甚高频（米波）：12个频道VHF段VL1～5频道

VH6～12频道特高频（分米波）：56个频道UHF段

U13～68频道2.2.7电视频道的划分

有线频率配置在无线频道的空挡增补频道:42个111-167：增Z1-Z7，7个223-463：增Z8-Z37，30个566-606：增Z38-Z42，5个有线电视频道划分（增补频道42个）ZⅠ（增1）：111—167MHz空频道：7个增补Z1-Z788-108MHzZⅡ（增2）

：223—463MHz空频道：30个增补Z8-Z37295-447MHzZⅢ（增3）

：566—606MHz空频道：5个增补Z38-Z42566-606MHz2.2.7电视频道的划分

波段图像载频(MHZ)伴音载频(MHZ)本振频率(MHZ)VL48.25～168.2554.75～174.7586.25～206.25连续可调接收C1～C5Z1～Z7(有线频道)C6～C7VH175.25～463.25181.75～469.75213～501.25连续可调接收C8～C12Z8～Z37(