Частотный спектр телевизионного
сигнала.
Телевизионный сигнал является импульсным однополярным (так как он является
функцией яркости, которая не может быть разнополярной) сигналом. Он имеет
сложную форму, и его можно представить в виде суммы постоянной и гармонических
состовляющих колебаний различных частот.
Уровень постоянной состовляющей характеризует среднюю яркость передаваемого
изображения. При передаче подвижных изображений величина постоянной состовляющей
будет непрерывно меняться в соответствии с освещенностью. Эти изменения
происходят с очень низкими частотами (0-3 Гц). С помощью нижних частот
спектра видеосигнала воспроизводятся крупные детали изображения. Например,
минимальная частота спектра видеосигнала получится при передачи изображения,
представляющего собой сочетание светлой и темной половины растра (рис.С.).
Форма сигнала (рис.D.) представляет собой прямоугольные импульсы. Минимальная
частота этого сигнала будет соответствовать при чересстрочной развертке
частоте полей, т.е. fн=fп=50
Гц.
С помощью верхних частот предаются наиболее мелкие детали изображения.
Такое изображение можно представить в виде чередующихся по яркости мелких
черных и белых квадратов (рис.Е.), которые располагаются вдоль строки и
имеют размеры, равные толщине луча. Это и будет наиболее сложным изображением,
так как будет содержать максимальное количество элементов изображения.
Для определения верхней граничной частоты такого видеосигнала можно
произвести несложные расчеты: за время прямого и обратного хода кадровой
развертки строчная развертка должна обойти 625 строк (принятый в нашей
стране ТВ стандарт). Каждая строка может разместить (при формате кадра
4*3) 800 элементов изображения. Это будет соответствовать 400 периодам
гармонических колебаний, так как один период этого колебания создается
при чередовании темных и светлых элементов изображения.
При двежении электронного луча вдоль отдельной строки на мишени передающей
трубки из-за конечных размеров считывающего луча на нагрузке будет выделятся
сигнал, величина которого будет изменятся по закону, близкому к синусоидальному.
Если принять, что частота смены кадров равна 50 в секунду (т.е. 50
Гц),то за 1 секунду должно быть:
50*625*400=12,5*1000000 периодов колебаний (Гц, или 12,5 МГц).
Итак, заданный спектр телевизионного сигнала занимает диапазон от 0
до 12,5 МГц. НО передача сигнала со столь широким спектром спряжена со
значительными техническими трудностями, поэтому, чтобы уменьшить полосу
передаваемых частот , но при этом не потерять разрешающую способность по
вертикали, применяется так называемая чересстрочная развертка, суть которой
заключается в том, что каждый кадр разбивается на два полукадра (или поля),
в течение которых передается по 312,5 строк, т.е. в два раза меньше, чем
при построчной развертке.
Причем в течение первого поля передаются нечетные, а в течение второго
поля - четные строки. В результатеверхний частотный спектр сокращается
вдвое, т.е. 6,25 МГц. Ну а если учесть, что, примерно, по 25 строк каждого
поля обычно не воспроизводятся, так как приходятся на время обратного хода
кадровой развертки, то полоса передаваемых частот может быть определена
в 6МГц. Необходимо, также отметить, что, поскольку форма видеосигнала сложна
и может отличатся от синусоидальной, то это значит, что кроме основной
частоты сигнал содержит и гармонические состовляющие, имеющие более высокие
частоты, кратные основной частоте сигнала. Однако, при пердаче сигнала,
соответствующего малым размерам изображения, ограничиваются передачей только
основной частоты видеосигнала.
[предыдущая страница] [оглавление]
[следующая страница]
