§ 5.4. Кодирование сигналов

В соответствии с требованиями к параметрам сигнала цветности схема его формирования может содержать два параллельных канала, включающих усилители, уравнивающие максимальные значения сигналов, низкочастотные предкорректоры, ФНЧ, амплитудные ограничители и частотные модуляторы, каждый из которых имеет отдельную цепь автоподстройки к частоте одного из генераторов цветовых поднесущих. В схеме достаточно одного электронного коммутатора, обеспечивающего чередование цветоразностных сигналов от строки к строке. Однако такой вариант оказался более громоздким.

Нашла распространение структурная схема кодирующего устройства (рис. 5.9), содержащая два синфазно работающих электронных коммутатора, один из которых используется для коммутации цветоразностных сигналов, а другой — для коммутации опорных сигналов генераторов цветовых поднесущих (ГЦПТ). Канал сигнала цветности лишь частично сохраняет два параллельных канала, состоящих из устройств замешивания (УЗ) сигналов опознавания строк (СОС), уравнивающих усилителей (УУ) и низкочастотных предкорректоров После электронного коммутатора сигналы и чередуются от строки к строке и проходят через общий канал, содержащий ФНЧ, амплитудный ограничитель на который подается сигнал генератора импульса пьедестала (ГИП), частотно-модулированный генератор (ЧМГ), коммутатор фазы цветовой поднесущей (КФЦП), амплитудный ограничитель высокочастотный предкорректор (ВЧПК).

Канал яркостного сигнала, в свою очередь, включает корректор перекрестных искажений (КПИ) и широкополосную линию задержки (ШЛЗ). Полный цветовой телевизионный сигнал формируется в устройстве суммирования (УС) сигналов яркости цветности и сложного сигнала синхронизации приемника (ССП).

В устройствах замешивания (УЗ) во время обратного хода по кадру в цветоразностные сигналы замешиваются сигналы опознавания строк. В соответствии с условиями (5.8) в усилителях, уравнивающих максимальные значения сигналов, формируются

цветоразностные сигналы и которые далее корректируются в низкочастотных предкорректорах, проходя через цепь с коэффициентом передачи (5.9) и частотной характеристикой, показанными на рис. 5.7, а. Постоянная времени корректирующей цепи , а коэффициент передачи по напряжению на низких частотах . В результате предкоррекции на фронтах цветоразностных сигналов появляются выбросы, которые необходимо ограничивать.

Рис. 5.9. Структурная схема кодирующего устройства

После согласования уровней входных сигналов электронный коммутатор обеспечивает непрерывное чередование цветоразностных сигналов в последующих цепях. Коммутатор управляется прямоугольными симметричными импульсами централизованной коммутации (ИЦК) полустрочной частоты, используемыми для синфазного управления всеми цепями. В ФНЧ с амплитудно-частотной характеристикой, заканчивающейся на рис. 5.7, а штриховой кривой, происходит ограничение сигнала по спектру. Включение ФНЧ после электронного коммутатора способствует ослаблению коммутационных помех.

Амплитудный ограничитель АО необходим для ограничения: размаха сигналов опознавания строк и выбросов, возникающих на фронтах цветоразностных сигналов вследствие низкочастотной предкоррекции (5.9), и, следовательно, для ограничения частотного диапазона сигналов после модуляции. Относительные уровни ограничения определяются отношением экстремальных значений девиации частоты к номинальным значениям:

Благодаря асимметричному ограничению выбросов при передаче обоих сигналов используется один и тот же частотный диапазон.

Необходимость периодического изменения уровней ограничения сигналов и крутизны модуляционной характеристики модулятора отпадает, если обоим сигналам формально приписать одинаковые значения номинальных девиаций частоты, например Их различие, определяемое отношением можно компенсировать соответствующим изменением соотношения между номинальными размахами цветоразностных сигналов и например увеличением коэффициента компрессии при сохранении При этом в сигнал необходимо ввести прямоугольный импульс, вырабатываемый генератором импульсов пьедестала, с относительным размахом соответствующим разности номинальных значений частот цветовых поднесущих. В таком случае относительные уровни ограничения сигналов

совпадают с соответствующими уровнями сигналов

При контроле систем цветного телевидения используются испытательные сигналы цветных полос. Они создают на телевизионном экране вертикальные полосы основных и дополнительных к ним дветов, а также белого и черного цвета в последовательности: белый, желтый, голубой, зеленый, пурпурный, красный, синий, черный. На рис. 5.10 приведены испытательные сигналы цветных полос -ной яркости и сформированные из них совместимый сигнал яркости цветоразностные сигналы Сигналы и до цепи предкоррекции (5.9) показаны утолщенными линиями. Уровни ограничения выбросов, появляющихся на фронтах сигналов в результате предкоррекции, отмечены штриховыми линиями. После введения в сигнал импульса пьедестала с относительным размахом и изменения коэффициента компрессии уровни ограничения сигналов совпадают.

Непосредственная стабилизация средних частот колебаний частотно-модулированного генератора с заданной точностью не удается. В схеме рис. 5.9 используется импульсная автоподстройка по сигналам опорных генераторов цветовых поднесущих ГЦП, которая позволяет стабилизировать не только средние частоты, но и начальные фазы колебаний. Высокостабильные опорные колебания цветовых поднесущих с неизменными фазами в начале каждой строки выделяются кварцевыми фильтрами из спектра частот кратковременных импульсов ударного возбуждения, в свою очередь синхронизируемых импульсами частоты строк

Электронный коммутатор управляемый импульсами централизованной коммутации, работает синфазно с электронным коммутатором ЭК канала цветоразностных сигналов и обеспечивает

чередование через строку сигналов опорных частот цветовых поднесущих. Автоподстройка частоты и фазы колебаний частотно-модулированного генератора по опорным частотам производится во время обратного хода по строкам, когда модулирующие цветоразностные сигналы равны нулю и, следовательно, должна генерироваться средняя частота одной из поднесущих.

Цветоразностные сигналы модулируют цветовые поднесущие с девиациями частот, определяемыми соотношениями (5.10) и (5.11). В конце каждой строки колебания частотно-модулированного генератора срываются импульсом срыва колебаний (ИСК).

Рис. 5.10. Испытательные сигналы

Коммутатор фазы цветовой поднесущей коммутирует фазу на 180° от поля к полю и в каждой третьей строке (либо через каждые три строки), уменьшая заметность сигналов цветовой поднесущей на изображении и обеспечивая частотное перемежение ее спектра со спектром яркостного сигнала. Размах сигналов в последовательных строках выравнивается амплитудным ограничителем

В высокочастотном предкорректоре сигнал цветности Подвергается амплитудным предыскажениям путем пропускания через цепь с коэффициентом передачи (5.12) и амплитудно-частотной характеристикой, показанной на рис. 5.8, а и практически реализуемой режекторным контуром с резонансной частотой и добротностью Благодаря разнесению частот цветовых поднесущих относительно частоты и инвертированию сигнала в

соответствии с соотношениями (5.8) частоты передачи сигналов цветности для цветов с малой относительной яркостью (пурпурного, красного) располагаются в области, близкой к средней частоте Это уменьшает размах сигналов, а следовательно, и перекрестные искажения цветность — яркость, обусловленные влиянием помех в яркостном канале со стороны сигнала цветности, на цветах с малой относительной яркостью. В то же время некоторое увеличение размаха сигнала цветности, а следовательно, и перекрестных искажений цветность — яркость на цветах с большей относительной яркостью оказывается менее заметным.

Рис. 5.11. Структурная схема (а) и амплитудно-частотные характеристики (б) корректора перекрестных искажений

Перекрестные искажения яркость — цветность обусловлены помехами в канале цветности со стороны яркостного сигнала. Они имеют пороговый эффект, проявляющийся в резком увеличении паразитной девиации частоты и импульсной помехи на выходе частотного детектора в случае сближения амплитуд высокочастотных составляющих спектра яркостного сигнала и сигнала цветовой поднесущей [9]. Из-за интегрирующего действия низкочастотной коррекции импульсные помехи от мелких деталей растягиваются на изображении в виде резко очерченных цветных тянущихся продолжений. Корректор перекрестных искажений обеспечивает необходимые соотношения между уровнями сигнала и помехи. Следовательно, в зависимости от относительного уровня высокочастотных компонентов могут регулироваться как ослабление сигнала яркости, так и усиление сигнала цветности.

Пассивная схема подавления высокочастотных компонентов яркостного сигнала оказывается непригодной из-за снижения четкости изображения. Двухканальная схема корректора перекрестных искажений (рис. 5.11, а), содержащая: полосовой фильтр (ПФ) в

канале А и режекторный фильтр (РФ) в канале В с взаимно дополняющими амплитудно-частотными характеристиками (АЧХ), настроенные на среднюю частоту МГц, амплитудный ограничитель (АО) с регулируемым порогом ограничения и сумматор позволяет сохранить допустимый уровень яркостного сигнала на частоте режекции. Составляющие яркостного сигнала, режектируемые в канале В, полностью компенсируются составляющими, пропускаемыми каналом А, до тех пор, пока сигнал в канале А не превышает порога ограничения (кривые 1 на рис. 5.11, б). При этом сквозная АЧХ корректора оказывается равномерной. Если сигнал в канале А превышает уровень ограничения (кривые 2), то в амплитудно-частотной характеристике корректора вблизи частоты появляется провал, глубина которого зависит от размаха высокочастотных компонентов, а остаточное значение определяется порогом ограничения. Соотношение между уровнями выскочастотных компонентов яркостного сигнала и сигналом цветности устанавливается экспериментально по изображению на экране видеокоитрольного устройства и определяется заметностью перекрестных искажений.

Коррекция может быть основана и на дополнительном усилении сигнала цветности в зависимости от уровня высокочастотных компонентов яркостного сигнала в полосе частот, отведенной для передачи сигналов цветности. Порог срабатывания схемы, по превышении которого происходит дополнительное усиление сигнала цветности, устанавливается экспериментально по заметности перекрестных искажений.

Рис. 5.12. Полный цветовой сигнал

Широкополосная линия задержки (см. рис. 5.9) с полосой пропускания МГц и временем задержки служит для уравнивания времени распространения сигналов в яркостном канале по отношению к каналу цветности.

Полный цветовой сигнал в двух последовательных строках на выходе устройства суммирования при передаче испытательных сигналов цветных полос -ной яркости показан на рис. 5.12.