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,第6章電視信號接收與顯示原理,,,電視原理,西南石油大學(xué)電氣信息學(xué)院,1,6.1模擬電視信號的接收6.2模擬電視機高頻、中頻電視信號的處理6.3模擬電視機視頻電視信號的處理6.4電視圖像的同步、掃描與顯示6.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機6.6數(shù)字電視信號的接收6.7數(shù)字電視機頂盒盒中間件6.8數(shù)字電視廣播中的條件接收6.9平板顯示原理6.10投影顯示原理,2,6.1模擬電視信號的接收,高頻、中頻信號處理視頻信號處理伴音信號處理同步、掃描與顯示電源,3,4,6.2模擬電視機高頻、中頻電視信號處理,6.2.1高頻電視信號的接收高頻調(diào)諧器——從天線接收的電信號中選出所需頻道的高頻電視信號，經(jīng)放大、混頻，獲得圖像中頻和伴音中頻電視信號。VHF:48MHz~223MHzUHF:470MHz~960MHz圖像中頻（PIF）:38MHz伴音中頻（SIF）：31.5MHz混頻通過超外差本振與高頻電視信號混頻產(chǎn)生中頻電視信號。例如12頻道：254.25－216.25＝38[MHz]254.25－222.75＝31.5[MHz],5,6,將高頻電視信號變?yōu)橹蓄l電視信號的好處：1.中頻頻帶固定，便于控制頻響，易于改善選擇性。2.在較低的頻率下，易于實現(xiàn)高的放大增益。3.中放級不會反饋到高放級而引起自激，可以提高靈敏度。輸入電路：——天線、饋線、輸入電路間的阻抗匹配?！档透蓴_信號幅度，提高選擇性。（干擾：中頻干擾，鏡像干擾，交調(diào)干擾，VHF高低頻道干擾，UHF對VHF頻道干擾，拍頻干擾，本振輻射干擾。）高頻放大：——通頻帶與電視信號頻帶相適應(yīng)，各頻道有足夠的增益。——足夠的線性動態(tài)范圍?！驮氩ㄏ禂?shù)。噪波系數(shù)：整機噪波系數(shù)與各級噪波系數(shù)的關(guān)系：,7,本振：——頻率穩(wěn)定——頻率自動微調(diào)（AFT）電調(diào)諧用連續(xù)可調(diào)的直流電壓改變變?nèi)荻O管的結(jié)電容，實現(xiàn)本振回路的調(diào)諧。,8,6.2.2中頻電視信號的放大,由3～4級差分放大器組成。增益：——分立器件：60～70dB——集成電路：40～50dB（乘法檢波器，負擔(dān)小）——接收機靈敏度主要取決于中放電路增益。幅頻特性：,9,自動增益控制（AGC）中放AGC>40dB,高放AGC>40dB聲表面波濾波器（SAWF）——位于高、中頻電路之間，實現(xiàn)中放幅頻特性。,電—聲/聲—電轉(zhuǎn)換,IDT——叉指形換能器,10,6.2.3視頻信號檢波,準(zhǔn)同步檢波器,11,12,6.3模擬電視機視頻電視信號的處理,PALD解碼器:由亮度通道、色度通道和副載波恢復(fù)電路組成。5步信號處理過程：1.亮色分離2.色同步信號與色度信號的分離3.紅、藍色度信號分離4.同步檢波，將色度信號變換成色差信號5.解碼矩陣，將亮度信號、色差信號變換成3基色信號,13,6.3.1亮度信號處理,1.亮色分離（1）頻帶分離法CVBS通過中心頻率為彩色副載頻的窄帶陷波器，濾除色度信號主要能量。CVBS通過中心頻率為彩色副載頻的帶通濾波器，分離出色度信號。,14,優(yōu)點：簡單，成本低。缺點：亮色分離不干凈，殘存亮色互串現(xiàn)象。高頻亮度信號受損，圖像清晰度下降。自動消色電路（ARC）：當(dāng)彩色電視機接收黑白電視信號或彩色電視信號色度很弱時，為了能收看到全清晰度的黑白圖像，副載波陷波電路自動斷開。（2）梳狀濾波法（后面講述）,,15,2.延遲亮度通道帶寬6MHz，色度帶通濾波器帶寬2.6MHz，信號延時與帶寬成反比，為使亮度信號與色度信號同時到達解碼矩陣，在亮度通道中插入0.5us~1us的延遲電路。3.放大與頻率補償亮度信號帶寬6MHz，需要寬頻帶亮度放大器，及高頻增益補償；放大器的增益和直流電平可調(diào)，前者可改變對比度，后者可改變亮度。,16,6.3.2圖像清晰度增強,電視信號的水平清晰度主要決定于亮度信號的特性。方法：1.輪廓校正低頻大幅度信號的邊緣校正高頻小幅度信號的的細節(jié)校正2.掃描速度調(diào)制,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,17,6.3.3色度信號處理,1.帶通放大器與自動彩色控制（ACC）電路為保證色度信號幅度穩(wěn)定，用色同步信號峰值檢波取得的控制電壓，控制色度帶通放大器的增益。2.色度信號與色同步信號的分離由行同步脈沖經(jīng)過一定的延時產(chǎn)生門控脈沖，控制交替導(dǎo)通的色同步消隱電路和色同步選通電路。3.u(t)和v(t)分離通過梳狀濾波器進行頻譜分離（見第3章）4.同步檢波用兩個模擬乘法器組成同步檢波器（見第3章）5.副載波恢復(fù)電路,18,ec(t)+eb(t),19,6.4電視圖像的同步、掃描與顯示,6.4.1同步信號的分離幅度分離：采用限幅切割方法將復(fù)合同步信號與圖像信號分離；頻率分離：利用微分電路和積分電路將行同步信號與場同步信號分離。復(fù)合同步信號分離先鉗位后限幅，克服圖像內(nèi)容變化和低頻干擾的影響。采用晶體管由截止到導(dǎo)通的正向分離方式，以保證同步信號前沿的準(zhǔn)確性。自動噪聲消除,20,6.4.2掃描電路,1.作用為偏轉(zhuǎn)線圈提供行、場掃描電流；為顯像管提供行、場消隱脈沖；提供電視機所需的一些電壓及控制脈沖。2.特點積分電路分離出來的場同步信號比較干凈，直接控制場振蕩，使場掃描同步。微分電路分離出來的行同步信號夾雜著脈沖干擾，采用間接同步方式，通過32fH壓控振蕩器、分頻器、自動頻率相位控制（AFPC），控制行振蕩，使行掃描同步。場偏轉(zhuǎn)線圈以電阻分量為主，行偏轉(zhuǎn)線圈以電感分量為主，為獲得鋸齒波電流，場激勵信號為脈沖鋸齒波，行激勵信號為方波脈沖。行輸出電路工作在高反壓、大電流狀態(tài)，由分立元件組成。掃描需要非線性失真校正。,21,6.4.3行輸出電路,T1——行推動變壓器；LH——行偏轉(zhuǎn)線圈；VT——行輸出管；LT——行線性調(diào)節(jié)器；VD——阻尼二極管；C——逆程電容；Cs——S形校正電容；T2——行輸出變壓器L’>>LH>>LT,22,等效電路,正程前半段：由VD、LH、E完成正程后半段：由VT、LH、E完成逆程：由LH、C自由振蕩完成,23,高壓、中壓及部分低壓的產(chǎn)生行輸出變壓器將行逆程脈沖變壓、整流和濾波，得到彩色顯像管所需的高壓（20kV~30kV），中壓（加速極電壓幾百伏，聚焦極電壓幾千伏），視放管所需的中壓（100～200V），以及部分低壓。優(yōu)點：簡單實用，掃描中斷高壓自動消失，保護顯像管。掃描非線性失真校正——場掃描非線性失真校正——行掃描非線性失真校正,24,6.4.5顯像管及其顯示原理,自會聚彩色顯像管精密一字形一體化電子槍精密偏轉(zhuǎn)線圈色純磁鐵靜態(tài)會聚磁鐵開槽蔭罩和條狀熒光粉屏,25,6.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機,6.5.1數(shù)字處理電視機的組成,26,數(shù)字化處理只對視頻檢波后、視放末級前的視頻信號，以及伴音鑒頻后、功放前的音頻信號進行；同步分離，行場掃描及同步部分以數(shù)字方式進行；調(diào)諧器的選臺、遙控及視頻、音頻控制以數(shù)字方式進行；數(shù)字處理電視機的優(yōu)點：提高圖像質(zhì)量（亮色分離較徹底，逐行掃描消除閃爍等）;增加功能（多畫面，畫中畫，靜止畫面等）;增值服務(wù)（可視數(shù)據(jù)，文字廣播等）;提高生產(chǎn)效率，降低成本；適用于各種彩色電視制式。,27,6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離,數(shù)字梳狀濾波器使延遲前后的信號具有相同的幅度和嚴(yán)格的延遲時間；不但可以實現(xiàn)行梳狀濾波，還可以實現(xiàn)場或幀梳狀濾波，做到亮色主譜線以及副譜線的完善亮色分離。行梳狀濾波器（2行延遲電路）,28,6.5.3數(shù)字處理電視機的主控系統(tǒng),1.電視機主控系統(tǒng)的功能主控系統(tǒng)包括紅外遙控和微處理器兩部分正常工作模式：選臺及預(yù)置模擬量控制（對比度、亮度、色飽和度、清晰度、音量、高低音、平衡等）開/關(guān)機、待機、AV/TV、靜音等屏幕顯示控制圖文電視控制畫中畫控制調(diào)試模式維修模式,29,2.主控系統(tǒng)的組成,紅外LED,30,3.數(shù)字調(diào)諧選臺,兩種方式：電壓合成選臺，頻率合成選臺電壓合成選臺：直接將變?nèi)荻O管的調(diào)諧電壓A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量存入EEPROM，選臺時經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為模擬量控制變?nèi)荻O管和輸入、高放、混頻電路；頻率合成選臺：由4MHz石英晶體振蕩器經(jīng)1024分頻產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，每一個電視頻道對應(yīng)一個整數(shù)M，保存在EEPROM中，選臺時讀出M產(chǎn)生該頻道的本振頻率，經(jīng)M分頻與基準(zhǔn)頻率鎖相（PLL）。,31,4.消除閃爍技術(shù),隔行變逐行行重復(fù)法——利用行存儲器每行重復(fù)顯示兩次行插入法——將相鄰兩行的平均值插入到兩行之間；倍場頻幀重復(fù)法場重復(fù)法場插入法,32,