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2013-4-16第五章模拟电视调制传输与接收中国民航大学电子信息工程学院天津市智能信号与图像处理重点实验室王晓亮wxl_ee@126.com课程邮箱：tv_cauc@126.com，密码：1234562电子信息工程学院数字电视原理第五章模拟电视调制传输与接收（二）模拟通信系统框图信源基带信号生成模拟调制器信道模拟解调器基带信号解译信宿3电子信息工程学院数字电视原理第五章模拟电视调制传输与接收5.5模拟电视信号接收概述5.6高频调谐器5.7中频放大与解调5.8伴音通道4电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述电视信号调制残留边带调幅(VSB)负极性调制解调要求选择性好具有自动增益控制（调节范围60dB，即1000倍）5电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述电视信号的解调“超外差式”•将射频信号先搬到中频，再搬到基带（为什么？）•射频信号——48-958MHz•中频选择——958MHz或8MHz-48MHz——我国规定为38MHz•混频后得到和频和差频（图示）–若图像载频为fc，本振频率为f0–则混频后得到fc+f0与fc-f0（或f0-fc）•将射频信号搬到中频，本振频率比图像载频高38MHz6电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成7电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调8电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理9电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理3.图像显示10电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理3.图像显示4.伴音处理11电子信息工程学院数字电视原理5.5模拟电视信号接收概述“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理3.图像显示4.伴音处理5.开关电源12电子信息工程学院数字电视原理第五章模拟电视调制传输与接收5.5模拟电视信号接收概述5.6高频调谐器5.3中频放大与解调5.8伴音通道13电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理3.图像显示4.伴音处理5.开关电源14电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器高频调谐器（高频头）的作用选择频道放大信号变换频率•将高频电视信号变为中频电视信号•我国规定：图像中频为38MHz，伴音中频为31.5MHz•注意：基带信号——伴音载频图像载频中频信号——伴音载频图像载频15电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器高频调谐器（高频头）的要求1.频率选择性好•通频带稍大于或等于8MHz•带内特性平坦，带外幅频响应迅速衰减•电视射频信号频段48-958MHz内均具良好选择性两峰间带宽约6.5MHz幅频特性顶部不平度小于1dB高频调谐器幅频特性16电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器高频调谐器（高频头）的要求2.具有稳定功率增益•通频带内功率增益20-25dB•不同频道间功率增益差小于8dB3.噪声系数小4.本振频率稳定度高5.具有自动增益控制（AGC）电路，控制范围20dB17电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器现在电视机中使用的高频调谐器都为全频道电子调谐器全频道含义•能接收国际电视频道：1-68频道•能接收有线电视增补频道：Z1-Z16频道。电子调谐•用变容二极管进行频道调谐•用开关二极管进行电感切换实现频段变换18电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器电调谐高频头的实现框图19电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器输入回路作用•初选频道•实现天馈线和高放级的阻抗匹配要求•回路的谐振频率等于所选频道的中心频率•回路两侧要求阻抗匹配•回路的通频带等于或稍大于为8MHz•插入损失尽量小20电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器输入回路电路形式•为LC并联谐振回路•通常天线一侧通过电感抽头接入回路•高放管一侧通过电容分压接入回路•适当选择电感抽头的接入系数和电容的分压比，可保证阻抗匹配和良好的回路选择性等效电路21电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器高频放大器作用•放大高频信号•进一步选择所需频道高频信号要求•频率选择性良好–通频带等于或稍大于为8MHz，通频带内幅频特性平坦，带外衰减陡峭•功率增益在10dB以上•增益能受AGC电压控制22电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器本机振荡器作用•产生一个比所接收频道高频电视信号图像载频高38MHz的等幅正弦信号，供混频器完成混频功能要求•振荡频率非常稳定•本振频率随频道更换而改变•本振辐射小23电子信息工程学院数字电视原理5.6高频调谐器混频器作用•将高频电视信号和本振信号进行混频，得到中频电视信号要求•混频功率增益要高24电子信息工程学院数字电视原理第五章模拟电视调制传输与接收5.5模拟电视信号接收概述5.6高频调谐器5.7中频放大与解调5.8伴音通道25电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调“超外差式”彩色电视接收机基本组成1.射频信号解调2.图像处理3.图像显示4.伴音处理5.开关电源26电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的作用放大中频电视信号，抑制邻频道干扰•整机的灵敏度和选择性基本上由中频通道的性能决定检波得到彩色全电视信号及第二伴音中频信号产生自动增益控制电压UAGC和自动频率微调电压UAFT27电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求1.中放增益要达60dB，以保证检波输出的全电视信号的峰峰值为l~1.4VP-P2.幅频特性要合适3.自动增益控制（AGC）范围40dB4.工作稳定性要好28电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求1.中放增益要达60dB，以保证检波输出的全电视信号的峰峰值为l~1.4VP-P29电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求2.幅频特性要合适（1）适应残留边带传输特性–图像中频38MHz的增益为中放增益的50％(-6dB)–而且在(38土0.75)MHz范围内特性从0均匀变化至中放增益，38MHz处于斜坡中点30电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求2.幅频特性要合适（2）消除伴音和图像的互相干扰–要求伴音中频的增益比图像中放增益小得多比黑白图像小20～26dB(即伴音增益为中放增益的5％～10％)比彩色图像小50dB(即伴音增益为中放幅度增益的0.7％)（上述为幅度增益）–具有100kHz的平坦响应31电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求2.幅频特性要合适（3）有效地抑制邻道干扰–下邻频道的伴音载频经混频后形成39.5MHz干扰信号（比本频道的伴音中频31.5MHz高8MHz）–上邻频道图像载频经混频后形成30MHz的干扰信号（比本频道的图像中频38MHz低8MHz）–要求对30MHz、39.5MHz处抑制深度达40dB以上。32电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求2.幅频特性要合适（3）有效地抑制邻道干扰33电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求2.幅频特性要合适（4）提供足够的通频带–中放幅频特性有宽带（实现）和窄带（虚线）之分–窄带特性效果好»优点：色度中频33.57MHz有衰减，减小了检波时产生的和伴音中频差拍2.07MHz的干扰»缺点：对色度信号的两个边带不能同等放大，因此在解码器色度通道中要进行相应补偿–最好办法是采用两路检波即图像信号和伴音信号分别检波34电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求3.自动增益控制（AGC）范围40dB•随环境和接收条件的不同，天线输入信号强度大小可相差上千倍，所以要求电视机具有60dB的自动增益控制能力，同时要求中放和高放增益都能自动控制，具体分配如下：高放AGC控制范围20dB中放AGC控制范围40dB35电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的要求4.工作稳定性要好•中放是一个多级高增益的高频放大器，容易引起自激振荡。为使中放在一定的温度和电压变化情况下不产生自激，加强电源退耦，做到大面积接地，合理的布线和合理的排列元件是很重要的36电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的实现基本组成框图37电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的实现（1）声表面波滤波器（SAWF--surfaceacousticwavefilter）•为满足中频通道严格的幅频特性的要求，使用声表面波滤波器一次形成所需要的中频特性•声表面波滤波器具有体积小、重量轻、无需调整、性能稳定等优点IDT——叉指形换能器电—声/声—电转换SAWF结构示意图组成压电介质基片换能器吸声材料38电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的实现（2）集成中频放大器•为三级宽频带增益可控放大器，总增益足以满足中放增益（60dB）的要求（3）视频检波器•主要作用是从图像中频信号中检出视频信号•视频检波器采用同步检波器，其原理是用选频电路从中频信号中选出38MHz等幅信号，和中频调幅信号相乘39电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的自动控制电路40电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的自动控制电路（1）自动增益控制（AGC）电路•作用：–自动控制中放和高放的增益，使得输入高频信号幅度变化时，检波输出的视频信号幅度基本不变–输入射频电平变化60dB时，检波输出视频信号的电平变化不超出±0.5dB•组成：–是一个由高放、中放、视频检波、AGC检波和AGC放大等组成的闭环幅度反馈控制系统•原理：–利用同步顶峰值判断信号强弱41电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的自动控制电路（1）自动增益控制（AGC）电路•关于延迟式AGC–当检波器输出信号很小（也就是电视机天线接收的信号很弱）时，AGC不起控，此时中放和高放均处于最大增益状态；当输出信号增大，超过某值后，中放AGC首先起控，使中放级增益降低。三级中放的起控点是不同的，当同步电平超过某值不多时，只有最后一级起控；当输出信号较大时，才逐步起动前级，此时高放级不受控仍处最大增益状态。当输出信号再增大到超过另一个设定值时，中放增益不再继续降低保持定值，高放AGC开始起控，此时高放增益随信号增大而降低。–注意：所谓延迟AGC，并非时间上延时，而是起控电平推迟42电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的自动控制电路（2）自动频率微调（AFT）电路•作用：–保证高频调谐器在接收任何频道电视信号时，输出标准图像中频（38MHz）的中频信号•原理：–由限幅选频放大器从中频电视信号中选出图像中频，放大后通过鉴频，得到和图像中频有关的电压AFT电压，当图像中频高于或低于38MHz时，AFT电压不为零，AFT电压控制本振频率使图像中频恢复到正确值。43电子信息工程学院数字电视原理5.7中频放大与解调中频通道的自动控制电路（3）自动噪声抑制（ANC）电路•作用：–消除大幅度的脉冲(如电火花、雷电等)产生的干扰，分为白脉冲和黑脉冲干扰•原理：–截止式和对消式–截止式电路是在干扰脉冲出现期间自动切断视频通路–对消式电路是将超过同步电平的干扰信号切割出来倒相后再叠加到原信号中去44电子信息工程学院数字电视原理第五章模拟电视调制传输与接收5.5模拟电视信号接收概述5.6高频调谐器5.7中频放大与解调5.8伴音通道45电子信息工程学院数字电视原理5.8伴音通道“超外