制解碼器和譯碼器分析課程設計

1、<p><b>　　1緒論</b></p><p>　　集成電路彩色電視機按制式可分為：NTSC制、PAL制和SECAM制等。我國采用PAL制式，標準的PAL制式彩色電視機也稱為PAL-D彩色電視機。典型的PAL－D彩色電視機電路主要由公共通道、伴音通道、解碼電路、圖像重顯電路、控制電路和電源電路等部分組成。 </p><p>　　PAL制使彩色相

2、序逐行改變，使串色極性逐行取反，加之梳狀濾波器在頻域的分離作用，使串色大為減小。又由于人眼的視覺平均作用，就使得傳輸失真不再對重現(xiàn)彩色圖像的色調(diào)產(chǎn)生明顯的影響?？墒刮⒎窒辔坏娜菹捱_±40°以上。 </p><p>　　PAL制采用1/4行間置再加25Hz彩色副載波，有效地實現(xiàn)了亮度信號與色度信號的頻譜交錯，因而有較好的兼容性。梳狀濾波器在分離色度信號的同時，使亮度串色的幅度也下降了3

3、dB，從而使彩色信雜比提高了3dB。由于PAL制為1/4行間置，所以亮、色分離要比NTSC制困難(NTSC制可以用1個整行延遲線的梳狀濾波器實現(xiàn)亮、色分離，而PAL需要2行延遲)，且分離質(zhì)量也較差。在要求高質(zhì)量分離的場合(如制式轉(zhuǎn)換和數(shù)字編碼等)，可采用數(shù)字濾波這類較復雜的技術。與NTSC制相比，PAL制電路復雜，對同步精度要求高等缺點。</p><p>　　2直流穩(wěn)壓電源整個系統(tǒng)可分為五個部分，交流電源、變壓器

4、、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路（圖如所示）。因為我們要得到的直流電源的是12V等的穩(wěn)定直流電壓，而我們平常的生活用電220V的交流電，所以我們必須變壓，變壓后交流變成直流。但此時的直流電壓波動很大，脈動的直流電壓還含有較大的波紋，所以我們要對其進行濾波，得到波動較小的直流電。為了保證得到基本恒定的直流電和電源基本不受電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定對電源輸出的影響，應加穩(wěn)壓電路。電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流電路所需的交流電壓ui。

5、變壓器副邊與原邊的功率比為 η =1 2 PP式中，η為變壓器的功率[2]。</p><p>　　2彩色電視機三大制式簡介</p><p>　　NTSC、PAL、SECAM并列為當今世界上三大彩色電視廣播制式，分別得到了世界各國的采用。這三種制式都與黑白電視兼容，但是它們?nèi)咧g不兼容，在不同制式的節(jié)目之間進行交換時需要進行制式轉(zhuǎn)換。</p><p>　　簡單地講,

6、當今世界三大彩色電視廣播制式的共性是:它們都與原來的黑白電視相兼容,且都是用攝像機攝取三基色信號,并把這三基色信號編碼成一個亮度信號Y和色差信號(R-Y)、(B-Y)來傳送,其主要差別體現(xiàn)在兩個色差信號對副載波的調(diào)制方式上。</p><p>　　2.1 NTSC制的特點</p><p>　　NTSC制于1953年在美國開始廣播,是較早應用于彩色、黑白兼容的彩色電視制式。為了壓縮頻帶,又能獲

7、得良好的圖像質(zhì)量,NTSC制有如下的特點:</p><p>　　(1)NTSC制采用的頻帶寬度為4MHz,掃描行數(shù)為525行,掃描場數(shù)為60場,可以與原黑白電視相兼容。</p><p>　　(2)根據(jù)人眼的視覺對亮度細節(jié)較敏感,對彩色細節(jié)不敏感的特性,將亮度信號以寬頻帶傳送(0～4MHz),以窄帶傳送(0～1.5MHz)色度信號。</p><p>　　(3)采用頻譜

8、間置技術,副載頻選為</p><p>　　fSC=3.579545MHz</p><p>　　(4)選用Y、I、Q作為傳輸信號,其中Y仍為亮度信號,I、Q為色差信號,它是色差信號(R-Y)和(B-Y)的一種線性組合。它們之間的關系由下式確定:</p><p>　　I=0.877(R-Y)cos33°-0.493(B-Y)sin33°</p&

9、gt;<p>　　Q=0.877(R-Y)sin33°+0.493(B-Y)cos33°</p><p>　　上式表明:I色差信號的矢量超前(R-Y)矢量33°,并處在紅黃色區(qū)域,Q色差信號的矢量超前(B-Y)矢量33°,并處在藍紫色區(qū)域。如圖1所示,I、Q仍為互相正交。</p><p>　　圖1 Q與(R-Y)、(B-Y)色差矢量的關

10、系</p><p>　　(5)采用正交平衡調(diào)幅,把兩個色差信號調(diào)制在副載波上,色度信號Q分量用雙邊帶方式傳送,而I分量用殘留邊帶傳送。這樣做,既可以使色度信號的帶寬得到壓縮,又能保證正常的彩色傳送,同時,色度與亮度信號之間干擾較小。[3]</p><p>　　(6)在三大兼容制中,NTSC制色度信號的處理過程最為簡單,因而相應的解碼電路也簡單,這給接收機生產(chǎn)帶來方便,有利于降低成本。<

11、;/p><p>　　(7)NTSC制的主要缺點是對相位敏感,容易出現(xiàn)彩色變色。換句話說,傳輸過程中所產(chǎn)生的相位失真將導致色調(diào)變化。</p><p>　　2.2 SECAM制特點</p><p>　　SECAM制是為了克服NTSC制相位失真的缺點而由法國人研制出來的。主要特點如下：</p><p>　　(1)在SECAM制中,傳輸信號仍采用亮度信號

12、Y,色差信號(R-Y)和(B-Y),但兩色差信號不是和亮度信號同時傳送的,而是將兩個色差信號(R-Y)和(B-Y)逐行輪換對兩個副載波(f1=4.025MHz,f2=4.40625MHz)進行調(diào)頻后,并疊加在逐行傳送的亮度信號上一起傳送的。也就是說,在第n行時傳送(R-Y)調(diào)頻信號,第n+1行時傳送(B-Y)調(diào)頻信號,而亮度信號則是每一行都傳送,在任一行時間內(nèi),SECAM制信號中,只存在一個亮度信號和某一個色差信號。所以不會發(fā)生互相串色

13、的現(xiàn)象。</p><p>　　(2)在SECAM制中,由于色差信號對彩色副載波采用了調(diào)頻方式,并且調(diào)頻信號在進行頻率檢波之前,可以進行限幅,所以,色度信號對相位失真不敏感。</p><p>　　(3)在SECAM制中,色度信號采用了調(diào)頻制,由于調(diào)頻為連續(xù)頻譜,故不能采用副載頻偏置以實現(xiàn)色度信號和亮度信號的頻譜交錯,因而其兼容性比NTSC制和PAL制稍差一些。</p><

14、p>　　(4)SECAM制的解碼和其它制式的解碼器一樣,亮度信號Y和兩個色差信號(R-Y)、(B-Y)在一行時間內(nèi)必須同時存在,以恢復和重現(xiàn)彩色圖像所必須的R、G、B三基色信號。由于SECAM制在一行時間內(nèi)只有一個色差信號被傳送這一特點,所以,在解碼器中,根據(jù)圖像信號行間的相關性,采用64μs延時線,將收到的信號存儲一行時間,以使每一行所傳送的色差信號可以使用兩次,在被傳送行使用一次,在未被傳送行用延時線的存儲特性再使用一次,這正

15、好取得在一行時間內(nèi)所缺少的那一個色差信號,從而實現(xiàn)了在一行時間內(nèi)Y、(R-Y)、(B-Y)的同時存在。由于每傳送一行色差信號要利用兩次,所以這種制式的彩色垂直清晰度降低一半。[4]</p><p>　　2.3 PAL制及其特點</p><p>　　PAL制也是為了克服NTSC制相位敏感性于1962年在原西德研制出來的一種兼容彩色電視制式,實際上它是NTSC制的一種改進。這種制式將在下節(jié)詳細

16、敘述。其特點如下：</p><p>　　(1)采用色差信號(R-Y)和(B-Y)作為色度信號的兩個分量,都用0～1.5MHz的帶寬,雙邊帶方式傳送。</p><p>　　(2)傳送時,將兩個色差信號之一的(R-Y)信號逐行倒相180°,接收后再將(R-Y)信號相位復原。由于將(R-Y)信號逐行倒相180°進行傳送,則在相鄰行上的相位誤差可以相互補償,當出現(xiàn)微分相位失真時

17、,可以保持色調(diào)不變。</p><p>　　(3)亮度信號與色度信號頻譜交錯,相互干擾小,可以實現(xiàn)分離。</p><p>　　(4)存在“百葉窗”效應,當梳狀濾波器的直通信號與延時輸入信號間存在幅度誤差,或延時τ存在誤差,或傳輸通道有相位誤差,或存在通道頻率失真,都會引起兩色差信號間互相串擾,也可以說,將導致兩分量分離不徹底。又因串擾也是逐行倒相的,造成相鄰兩行間色度信號的亮度差異較大,人眼

18、對亮度差異較敏感而產(chǎn)生對圖像有明暗相間的水平條紋,這種明暗相間的水平線條因隔行掃描而向上蠕動,故稱“爬行”,該水平條紋類似于百葉窗,故又稱作“百葉窗”效應。也可以說PAL制電視將NTSC制存在的色調(diào)失真轉(zhuǎn)換成“爬行”現(xiàn)象,當然在實際中可以利用調(diào)整來使此現(xiàn)象消失或減至不明顯。</p><p>　　總之,上述三種制式都是行之有效的彩色電視制式,經(jīng)多年的使用,都積累了崐相當豐富的經(jīng)驗,單從技術性能方面比較,決不能得出完

19、全肯定或完全否定某一制式的結(jié)論。實際上,各國在選定制式時往往受到各方面因素的制約,而決非都是出于技術考慮。</p><p><b>　　3PAL制原理</b></p><p>　　PAL制于60年代初期聯(lián)邦德國研制成功，我國也采用PAL制。所以按照其特點PAL制又可稱之為“逐行倒相正交平衡調(diào)幅”制。</p><p>　　平衡調(diào)幅又稱為抑制載波調(diào)

20、幅，抑制載波調(diào)幅可以抑制色度信號對亮度信號的干擾并節(jié)省發(fā)射功率。</p><p>　　設用色差信號UR-Y=(R-Y)coswt對載波uSC=USCcosωSCt進行調(diào)幅，則調(diào)幅后信號的數(shù)學表達式為：</p><p>　　平衡調(diào)幅波有如下特點：</p><p>　　(1)平衡調(diào)幅波不含載波分量。</p><p>　　(2)平衡調(diào)幅波的極性由調(diào)

21、制信號和載波的極性共同決定，如兩者之一反相，平衡調(diào)幅波的極性反相；色差信號(調(diào)制信號)通過0值點時，平衡調(diào)幅波極性反相180°。</p><p>　　(3)平衡調(diào)幅波的振幅只與調(diào)制信號的振幅成正比，與載波振幅無關。傳送圖像的色差信號為零時，平衡調(diào)幅波的值也為零，這樣可以節(jié)省發(fā)射功率，減少了色度信號對亮度信號的干擾。</p><p>　　(4)平衡調(diào)幅波的包絡不是調(diào)制信號波形，不能

22、用普通的包絡檢波方法解調(diào)，只能采用同步檢波器在原載波的正峰點上對平衡調(diào)幅波取樣，才能得到原調(diào)制信號。</p><p>　　為了在同一頻帶內(nèi)傳送兩個色差信號R-Y和B-Y，要將兩個色差信號進行正交平衡調(diào)幅，這就是用兩個色差信號R-Y和B-Y分別對頻率相同、相位相差90°的兩個色副載波cosωSCt和sinωSCt進行平衡調(diào)幅，然后相加成色度信號。[5]</p><p>　　圖2是正

23、交平衡調(diào)幅器方框圖，由兩個平衡調(diào)幅器、一個副載波90°移相器和一個線性相加器組成。</p><p>　　圖2正交平衡調(diào)幅器方框圖</p><p>　　色度信號的振幅和相角之中包含了彩色圖像的全部色度信息，振幅Fm取決于色差信號的幅值，決定了所傳送彩色的飽和度；而相角φ取決于色差信號的相對比值，決定了彩色的色調(diào)。也就是說，色度信號是一個既調(diào)幅又調(diào)相的波形，其幅值傳送了圖像的色飽和度

24、其相位傳送了圖像的色調(diào)。圖1(b)畫出了色度信號的矢量圖，圖中對角線的長度代表色度信號的幅值，而φ是F的相角。將色度信號F和亮度信號Y以及同步、消隱等信號混合，就得到了彩色全電視信號。</p><p>　　4 PAL制PAL制編碼原理</p><p><b>　　4.1逐行倒相</b></p><p>　　PAL制基本上采用了NTSC制的各項

25、技術措施，并增加了一些技術措施來克服NTSC制中對相位失真較敏感的缺點。它采用色差信號R-Y和B-Y來組成色度信號。這兩個色差信號均只占用0～1.3MHz，且幅度按百分比進行了一定的壓縮（具體原因后詳），從而形成U信號和V信號，即</p><p>　　U=0.493(B-Y)</p><p>　　V=0.877(R-Y)</p><p>　　用壓縮后的U、V信號去調(diào)

26、制副載波，這樣色度信號為F=UsinωSCt＋VcosωSCt=FU＋FV在PAL制中，發(fā)送端將已調(diào)紅色差信號FV=VcosωSCt逐行倒相。例如，傳送前一行時為VcosωSCt(稱為NTSC行)，而傳送下一行則變?yōu)?VcosωSCt(稱為PAL行)。當掃描順序為第n行時，F(xiàn)V=VcosωSCt，當掃描順序為n+1行時，F(xiàn)V=Vcos(ωSC+180°)，即當?shù)趎行FV相位為90°，則第n＋1行為270°(

27、或-90°)，第n＋2行的相位又回到90°,如此反復進行。而矢量FU的相位是不隨掃描行序改變的，始終為FU=UsinωSCt。因此，相加后色度信號F的相位也是逐行改變的，其數(shù)學表達式為</p><p>　　圖3(a)逐行倒相矢量圖；(b)開關函數(shù)波形圖</p><p>　　Φk(t)稱為開關函數(shù)，為半行頻方波，幅值為±1，反映了逐行倒相的變化。顯然，對于任一色

28、度信號，F(xiàn)n與Fn＋1矢量以水平軸U鏡像對稱。其矢量圖和Φk(t)波形圖如圖3所示。</p><p>　　4.2 PAL調(diào)制原理</p><p>　　PAL編碼器的任務是將攝像機攝取的三個基色信號R′、G′、B′編制成彩色全電視信號。</p><p>　　PAL制編碼器的組成框圖如圖2所示,與NTSC制編碼器相比,只多了一個PAL開關,它把加于V平衡調(diào)制器的副載波逐

29、行倒相,其開關電壓由Φk(t)脈沖來控制。</p><p>　　圖4 PAL制編碼調(diào)制原理框圖</p><p>　　編碼器的主要工作過程如下：</p><p>　　(1)將R、G、B三個基色信號通過矩陣電路,變換成亮度信號Y和色差信號U、V。</p><p>　　(2)U和V信號通過低通濾波器,只保留1.3MHz以下的低頻信號。</p&

30、gt;<p>　　(3)把帶寬限制后的U、V信號送入U和V平衡調(diào)制器,對零相位的副載波和±90度相位的副載波進行平衡調(diào)幅,分別輸出FU和±FV色度分量。</p><p>　　(4)為了使亮度信號對色度信號的干擾在電視上看不出來,所以,在亮度通道中設有一個中心頻率為色副載波頻率的陷波器。由于色差信號通過低通濾波器后,一定會引起附加延時,為了使亮度信號和色度信號在時間上一致,須將亮度

31、信號加以適當延時,延時量約為0.6μs。</p><p>　　(5)將FU、±FV兩個色度分量與亮度信號Y在線性相加器中疊加,其輸出便是彩色全電視信號。[6]</p><p>　　4.3 PAL制頻譜間置原理</p><p>　　圖5（a）半行頻間置的頻譜；(b)1/4行頻間置的頻譜</p><p>　　在PAL制中，由于V信號逐行

32、倒相，使其頻譜分布發(fā)生了變化，與不倒相的U信號相比有了差別，使U信號的頻譜與V信號的頻譜相互錯開fH/2。如果仍像NTSC制一樣，副載頻仍選擇為半行頻的奇數(shù)倍，雖能使Y信號與U信號頻譜相互錯開fH/2，但卻使得Y信號和V信號的頻譜相互重合，導致兼容性差，如圖3所示。為了直觀,將V與Y重疊處用虛線表示。</p><p>　　為了使Y信號、U信號和V信號的頻譜彼此都能錯開，而且相互干擾最小，最好的辦法是將Y信號譜線

33、插到U信號和V信號譜線的中間位置，如圖3(b)所示。為此，PAL制采用1/4行頻間置，其副載波頻率為</p><p>　　實際上，為了減小副載波對亮度信號的干擾，改善兼容性，PAL制副載頻還附加了25Hz，稱為半場頻間置，即選擇f′SC=283.75fH＋25Hz=4.43361875MHz這是由于在采用了1/4行頻間置后，PAL制比NTSC制半行頻間置的副載波干擾嚴重，為此，PAL制對副載波又提出了場間交錯的

34、方法以減小副載波干擾的方法。所謂場間交錯，就是讓副載波逐場倒相，使相鄰兩場的干擾方向相反，從而使相鄰兩場干擾互相抵消。但這種方法要求接收機增加副載波倒相電路，從而造成接收機電路更復雜，因此，一般不采用副載波逐場倒相方式。目前均采用增加25Hz偏置的簡單方法來實現(xiàn)場間交錯的效果，即讓副載頻增加25Hz，以便自動實現(xiàn)副載波的逐場倒相。由此可見，PAL制對副載波頻率的精度要求是非常高的，允許誤差一般僅為±1～±5Hz。[7

35、]</p><p><b>　　5 PAL解碼原理</b></p><p>　　解碼是編碼的逆過程,它把彩色全電視信號還原成三基色信號。PAL解碼器有各種類型,我們以目前廣泛應用的PALD又稱為延時線型PAL解碼器為例,說明其工作原理。</p><p>　　圖6 解碼器原理框圖</p><p><b>　　主要

36、工作過程如下：</b></p><p>　　(1)首先通過頻率分離,把彩色全電視信號分離為亮度信號和色度信號。用一個陷波器,其陷波頻率為色副載頻,從彩色全電視信號中濾去色度信號,得到亮度信號。用一個帶通濾波器,其通頻帶的中心頻率也為色副載波,并具有色度信號占有的帶寬,從彩色全電視信號中選出色度信號。</p><p>　　(2)色度信號經(jīng)延時解調(diào)器,也稱梳狀濾波器分離出兩個色度分

37、量FU和±FV,其工作原理將在下節(jié)詳細介紹。</p><p>　　(3)為了從色度分量FU和±FV中解調(diào)出兩個色差信號,要各用一個同步解調(diào)器,同步解調(diào)原理前已敘述,不過,這里要注意的是紅色差信號同步解調(diào)器輸入信號是逐行倒相的,無論是PAL行還是NTSC行,解調(diào)器輸出均為正極性紅色差信號(R-Y),因此該同步解調(diào)器的插入副載波的倒相次序應與輸入的±FV分量一一對應,否則,將會產(chǎn)生很大的

38、色調(diào)失真。</p><p>　　(4)將亮度信號Y和兩個色差信號(R-Y)、(B-Y)送入矩陣電路,還原成三個基色信號R、G、B,送至彩色顯像管。</p><p>　　5.1亮度信號和色度信號的分離</p><p>　　中、小屏幕彩色電視機用頻帶分離法把彩色全電視信號分離為亮度信號和色度信號。彩色全電視信號經(jīng)4.43MHz陷波器濾去色度信號,得到亮度信號；彩色全電視

39、信號用一個中心頻率為4.43MHz,帶寬為2.6MHz的帶通濾波器選出色度信號。如圖5所示，圖中每種信號都用兩種形式表示，上面是波形，下面是其頻譜。頻帶分離法簡單、成本低,但亮度和色度分離不干凈，圖像質(zhì)量易受影響；大屏幕彩色電視機改用頻譜分離法,用梳狀濾波器實現(xiàn)亮度和色度的分離。</p><p>　　圖7亮度信號與色度信號的分離</p><p>　　5.2色同步信號和色度信號的分離<

40、/p><p>　　可以用時間分離法分開色同步信號和色度信號。行同步脈沖前沿延遲5.6μs產(chǎn)生寬度為2.26μs的門控脈沖，在時間上正好對齊色同步信號；用兩個門電路在門控脈沖控制下交替導通來實現(xiàn)時間分離,如圖8所示。門控脈沖無效時，色同步消隱門導通,得到色度信號。門控脈沖有效時，色同步消隱門關斷，以阻止色同步信號竄入色度信號；色同步選通門導通，選出色同步信號。</p><p>　　圖8色同步信號

41、與色度信號的分離</p><p>　　5.3色度信號的兩個分量FU、FV的分離</p><p>　　色度信號的兩個分量FU、FV是用頻譜分離法分離的。由于FV的逐行倒相，主譜線和FU的主譜線正好錯開半個行頻，因此可以用梳狀濾波器進行頻率分離。</p><p>　　圖9 FU與FV的分離</p><p>　　梳狀濾波器由一行延遲線、加法器和減法

42、器組成，如圖3-24所示。當色度信號加到梳狀濾波器的輸入端后，信號分成兩路：一路直接送到加法器和減法器，稱為直通信號；另一路通過延時線延遲63.943μs后送到加法器和減法器，稱為延時信號，延時信號比直通信號延遲283.5個副載波周期，相位滯后180°。當直通信號為NTSC行時是FU+FV，延時信號為PAL行，是-（FU-FV），負號是因相位滯后180°而加上的，加法器輸出為2FV，減法器輸出為2FU。當直通信號為P

43、AL行時，是FU-FV，延時信號為NTSC行，是-（FU+FV ），加法器輸出為-2FV，減法器輸出為2FU。所以色度信號一行一行地送到梳狀濾波器的輸入端，從加法器輸出逐行倒相的FV分量，從減法器輸出FU分量。可以證明加法器和減法器的輸出幅頻特性具有正弦全波整流的波形，在某些頻率上信號全通過，在某些頻率上信號被阻止，通過和被阻止的頻率以半行頻之差在頻率軸上以梳齒狀交錯，如圖7所示。這與PAL制色度信號FU、FV分量的頻譜相同，所以梳狀濾

44、波器能有效地將FU、FV信號分離。</p><p>　　5.4 同步檢波將FU、FV分量解調(diào)為U、V信號</p><p>　　FU、FV分量是平衡調(diào)幅波，不能用一般幅度檢波器解調(diào)，只有在原載波的正峰點上對調(diào)幅波取樣，再用平滑曲線連接各取樣點才能得到原調(diào)制信號。由于發(fā)送端已將副載波抑制，接收機中要利用色同步信號恢復副載波，當恢復副載波與發(fā)送端副載波同頻同相時，檢波輸出最大，稱為同步檢波。如圖

45、8同步檢波原理框圖，圖9同步檢波示意圖。</p><p>　　圖8同步檢波原理框圖</p><p><b>　　圖9同步檢波示意圖</b></p><p>　　5.5解碼矩陣將Y、U、V信號還原為三基色信號</p><p>　　解碼矩陣首先將U和V信號去壓縮，恢復為原色差信號R-Y和B-Y，然后將R-Y和B-Y組合得到G

46、-Y，最后將三個色差信號R-Y、B-Y、G-Y和亮度信號Y還原為三基色信號R、G、B。解碼矩陣的輸入、輸出波形如圖10所示。</p><p>　　圖10解碼矩陣的輸入、輸出波形</p><p>　　5梳狀濾波器解碼原理</p><p>　　PAL制克服因相位失真引起色調(diào)畸變的實質(zhì)是用逐行倒相的方法使相鄰兩行色度信號的相位失真方向相反，解調(diào)中再將它們合成，從而得到相位

47、不失真的色度矢量，消除了相位失真帶來的色調(diào)失真，相位失真僅引起了飽和度下降，但色調(diào)末變。</p><p>　　相鄰兩行色度信號合成的方法一般有兩種：一種簡單的方法是利用人眼分辨力有限和視覺暫留特性，使屏幕上相鄰兩行的相位失真相互補償，得到一種中間的無色調(diào)畸變的顏色。這種簡單的PAL制解調(diào)方法稱為PALS，在相位失真不大時，實現(xiàn)這一方法的電路簡單，效果較好。但在相位失真較大時、圖像會出現(xiàn)明暗相間并緩慢向上移動的水平

48、條紋。這是由于行順序效應引起的，此現(xiàn)象亦稱為“爬行”或“百葉窗效應”(由于此現(xiàn)象很像百葉窗而得名)，它會影響收看效果。另一種合成方法是延遲解調(diào)，用延遲線把前一行色度信號延遲大約一行的時間(約64μs)，然后在合成電路中與本行色度信號合成，從而得到合成的色度信號。這種解碼用到延遲線，故稱延遲解碼。</p><p>　　如圖11梳狀濾波器原理框圖</p><p>　　圖11梳狀濾波器原理框圖&

49、lt;/p><p>　　在PALD解碼器中,我們已經(jīng)提到過梳狀濾波器,它是解碼器中的核心部分,主要功用是利用電視信號的行間相關性,從色度信號中分離出紅、藍兩色度分量。</p><p>　　梳狀濾波器的原理框圖如圖11所示。由于利用超聲玻璃延時線,來實現(xiàn)紅、藍兩色度分量的分離,因此,稱作延時解調(diào)器。又由于延時解調(diào)器的幅頻特性是梳狀的,故又稱作梳狀濾波器,其解調(diào)分離原理敘述如下:</p>

50、;<p>　　設第n行的色度信號為</p><p>　　Fn=U sinωSCt+V cosωSCt</p><p>　　上一行的色度信號應為</p><p>　　Fn-1=UsinωSCt-VcosωSCt</p><p>　　這樣,Fn-1信號經(jīng)過延時線延時63.943μs(約為4μs)再反相后,則</p>

51、<p>　　-Fn-1=-UsinωSCt+VcosωSCt</p><p><b>　　經(jīng)相減或相加可得</b></p><p>　　Fn-(-Fn-1)=2UsinωSCt=2FU</p><p>　　Fn+(-Fn-1)=2VcosωSCt=2FV</p><p><b>　　同理:</

52、b></p><p>　　Fn+1-(-Fn)=2UsinωSCt=2FU</p><p>　　Fn-1+(-Fn)=-2VcosωSCt=-2FV</p><p>　　可見,從減法器和加法器分別輸出色度分量FU和逐行倒相的色度分量±FV,且幅度都增加一倍。</p><p>　　如圖12梳狀濾波器實用電路</p>

53、<p>　　梳狀濾波器主要由延遲線和相加電路、相減電路構(gòu)成的，用以分離FU和±FV。一個實際的梳狀濾波器電路如圖12所示。其中V1為延時激勵放大器，DL為延遲線，T1為裂相變壓器、L1為調(diào)諧電感，C2為耦合電容。色度信號F經(jīng)電容C1耦合加于V1基極，經(jīng)放大后由集極輸出，再經(jīng)延遲線由A點加至裂相變壓器T1上端，取自Rw的直通信號經(jīng)C2耦合加至T1中點，這樣可在輸出端分別得到相加和相減輸出。</p>&

54、lt;p>　　梳狀濾波器的幅頻特性</p><p>　　梳狀濾波器即延時解調(diào)器的幅頻特性是指相加器或相減器的輸出與其輸入的比值，分別用k+(w)、k-(w)表示。為討論方便，假設輸入信號為單一頻率的正弦信號，且令其幅值為1，并用指數(shù)形式表現(xiàn)為，用它作為直通信號，這個信號經(jīng)過延時線后。</p><p>　　它們的幅頻特性如圖13所示。圖中還畫出了PAL制全電視信號頻譜圖，由圖可知：&l

55、t;/p><p>　　圖13梳狀濾波器幅頻特性</p><p>　　(1)相加器和相減器都具有一種特殊的選頻特性，它們的幅頻特性的最大值與最小值以半個行頻之差在頻率軸上交錯排列，而PAL制色度信號頻譜的兩個分量正好是半行頻交錯，所以，當頻率為fH的整數(shù)倍時，梳妝濾波器能將這兩種色度分量徹底分離。</p><p>　　(2)當τ=τH時，相加器和相減器幅頻特性的零點間隔為

56、fH，同時，相減器零點處在行頻的整數(shù)倍nfH上，恰好與亮度信號主頻譜重合。</p><p>　　PAL制解碼器框圖彩色全電視信號送入解碼器后，一路送至亮度通道，將色度信號濾除掉，讓亮度信號通過延時放大后送入解碼矩陣電路。另一路送入色度通道，利用色帶通選出色度信號分成兩路，一路進入色同步選通放大器，選出三同步信號送入鑒相器及識別檢波電路；另一路輸出送至延時分離電路，把兩個色度分量分離處理，分別送入U、V同步檢波器。

57、</p><p>　　在鑒相器中，色同步信號與色負載波壓控振蕩器送來的色負載波信號進行比較，鑒相器輸出一個與兩信號相位差成正比的控制電壓，經(jīng)過低通濾波器后變成直流控制電壓去控制色負載波壓控振蕩器的頻率和相位，使它與發(fā)送端同步。一路0度的色負載波進入U同步檢波器，對Fu分量進行解調(diào)；另一路先經(jīng)過90度的移相，再經(jīng)過PAL識別與倒相開關電路逐行倒相后，得到正負90度的色負載波送入V同步檢波器對Fv分量進行解調(diào)。<

58、;/p><p>　　U、V同步檢波器輸出的色差信號經(jīng)放大器放大和去壓縮后恢復了色差信號，送入解碼矩陣電路。與亮度信號一起在解碼矩陣電路變換為三基色信號完成解碼。[8]</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本設計把PAL制彩色電視的編碼器與解碼器的編碼原理、解碼原理以及梳狀濾波器的解碼原理進行了詳細的說明，再附上一些相關

59、的圖片及對圖片的說明。同時把彩色電視機的幾種制式的原理及特點進行了介紹。重點介紹了PAL制式的編碼及解碼的原理。</p><p>　　通過幾天的努力最終把課程設計做完了，查了一些資料?？戳艘幌抡n本，把相關的東西一并收集了一下，最后把這些東西整合到了一塊。先是把內(nèi)容做一下，然后就是改一些格式。雖然感覺很麻煩但是從中的確是學會了一定的東西，包括知識上、跟同學之間的交流，請教。這為畢業(yè)論文的設計做了很好的準備。很感謝學

60、校和老師給我們安排了這次課程設計，老師的指導中的一句半句啟發(fā)了我，就出現(xiàn)的讓人欣喜的結(jié)果；理論知識同樣很重要，有些問題都是由于基礎知識掌握不好才出現(xiàn)的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此，我特別要感謝我的論文指導老師**。*老師她學識淵博，專業(yè)精通，誨人不倦，與同學們保持著良好的溝通并經(jīng)常給予科學的指導和熱心的勉勵。就本設計而言，

61、從提綱、草擬、修改到最后定稿，*老師都給予了一而再、再而三的精心批閱，每個環(huán)節(jié)都凝結(jié)老師努力的付出和辛勞的汗水。我還要感謝給予我很多關心和幫助的同學們，沒有他們的幫助我不可能順利完成。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]李海霞，電視機原理實驗指導書[M].黃河科技學院.2008.</p><p>　　[2]

62、姜秀華.現(xiàn)代電視機原理[M].高等教育出版社，2008.</p><p>　　[3]裴昌幸.電視機原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng)[M].西安.西安電子科技大學出版社.1997.</p><p>　　[4]何希才.新型開關電源設計與維修[M].北京，國防工業(yè)出版社.</p><p>　　[5] 張永輝,電視機原理[M].北京：北京廣播學院出版社，1992.</p>