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1、,第6章 電視信號接收與顯示原理,,,天津大學電子信息工程學院,電視原理,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,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,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
2、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:48MHz223MHz UHF:470MHz960MHz 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：254.25216.2538MHz 254.25222.7531.5MHz,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
3、匹配。 降低干擾信號幅度，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，各頻道有足夠的增益。 足夠的線性動態(tài)范圍。 低噪波系數(shù)。 噪波系數(shù)： 整機噪波系數(shù)與各級噪波系數(shù)的關系：,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。,6.2.2 中頻電視信號的放大,由34級差分放大器組成。 增益： 分立器件：6070dB 集成電路：4050dB（乘法檢波器，負擔小） 接收機靈敏度主要取決于中放
4、電路增益。 幅頻特性：,自動增益控制（AGC） 中放AGC40dB, 高放AGC40dB 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,6.2.3 視頻信號檢波,準同步檢波器,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,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
5、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。,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）,,,2.延遲 亮度通道帶寬6 MHz，色度帶通濾波器帶寬2.6 MHz，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0.5us1us的延遲電路。 3.放大與頻率補償 亮度信號帶寬6MHz
6、，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。,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,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,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，控制交替導通的色同步消隱電路和色同步選通電路。 3. u
7、(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.副載波恢復電路,,ec(t)+eb(t),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通的正向分離方式，以保證同步信號前沿的準確性。 自動噪聲消除,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
8、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。,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；
9、 C逆程電容； CsS形校正電容； T2 行輸出變壓器 LLHLT,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,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（20kV30kV），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（100200V），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,6.4.5 顯像管及其顯示原理,自會聚彩色顯像管 精密一字
10、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,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,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（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。,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
11、前后的信號具有相同的幅度和嚴格的延遲時間； 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）,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,2. 主控系統(tǒng)的組成,紅外LED,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)生基準頻率，每一個電視頻道對應一個整數(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分頻與基準頻率鎖相（PLL）。,4. 消除閃爍技術(shù),隔行變逐行 行重復法利用行存儲器每行重復顯示兩次 行插入法將相鄰兩行的平均值插入到兩行之間； 倍場頻 幀重復法 場重復法 場插入法,
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