电视原理1.doc

滨江学院

电视原理（设计）

题 目 电视接收机

院 系 滨江学院
专 业 电子信息工程<2>班
学生姓名 吴琰燕
学 号 20072300119
指导教师 张秀再

二 Ｏ 一 O 年 六 月 六 日

电视接收机

吴琰燕
南京信息工程大学滨江学院电子信息工程专业 南京 210044

摘要：电视接收机是电视机接收节目的工具，接收机也叫机顶盒。它能将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像或数字信号和伴音信号，最终接收到节目。本文主要讲电视接收机的最新技术等方面。
关键词:电视，接收机，最新技术

正文：在当代社会，人们的生活离不开电视的相伴，电视能带给我们欢乐，能在人们寂寞的时候陪伴着我们。但是没有电视接收机，我们就不能看电视。电视接收机也叫机顶盒，它将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像或数字信号和伴音信号。

电视接收机的发展及功能
电视接收机在功能上经历了从黑白电视接收机→彩色电视接收机→大屏幕﹑多制式﹑多功能彩色电视接收机，直到近期高清晰度﹑数字彩色电视接收机的发展过程。
电视接收机从应用器件和电路形式上经历了从电子管﹑晶体管等分立元件电路→中小规模集成电路→大规模集成电路的发展过程。
在模拟兼容制彩色电视系统中，彩色电视接收机也能接收黑白图像信号，显示的是黑白图像。因此，彩色电视接收机和黑白电视接收机有许多共同之处。也就是说，彩色电视接收机是在黑白电视接收机的基础上上发展起来的。它们的区别在于，在彩色电视机电路中，多了一个色度信号处理电路，通常称为色度信号解码电路。实质上，彩色电视接收机包含了黑白电视接收机所有的电路。
由于微电子技术的发展，大规模集成电路﹑数字电路﹑微处理器应用到彩色电视接收机中。因此，彩色电视机从结构上，由五片机→四片机→两片机→单片机发展而简化，功能越来越齐全。但无论是五片机还是单片机，电视图像信号从接收机天线输入，直到屏幕上显示彩色图像，信号在接收机中的流程和处理都是一样的。
彩色电视接收机由图像通道﹑伴音电路﹑扫描电路﹑稳定电路﹑色度信号放大器﹑延时解调器﹑Vr-y﹑Vb-y同步解调器及色同步信号处理电路等基本电路组成。其中图像通道﹑伴音电路﹑扫描电路﹑稳定电路是彩色电视接收机和黑白电视接收机共有的基本电路。
如图为黑白电视接收机的基本框图：

黑白电视接收机图像信号流程分：
（1） 信号流程和信号波形的变换

（2）信号频带宽度的变化：

如图为彩色电视接收机的基本框图:

（1）彩色全电视视频信号

时域特点

频域特点

亮度

行、场扫描正程

能量集中于低频, 频带为0~6MHz

色度

行、场扫描正程
Fv逐行倒相

能量集中在4.43MHz±1.3MHz； Fu、Fv正交，主谱线错开半个行频

复合同步

行、场扫描逆程
幅度比图像信号大

能量集中于低频, 主谱线位于行频的整数倍

色同步

行、场扫描逆程，位于行消隐后肩上

单一频率f= 4.43MHz

（2）彩色电视机中的分离方法
幅度分离法：分离图像信号和复合同步信号
频率分离法：分离亮度信号、复合同步信号和色度信号、色同步信号；分离图像信号和伴音信号
时间分离法：分离色度信号和色同步信号
频率和相位双重分离法：分离正交的Fu、Fv。
如图为彩色视频信号各成分分离图：

如图为PAL解码器方框图：

彩色电视接收机的主要性能
灵敏度
§ 图像通道极限放大灵敏度
§ 图像通道有限噪声灵敏度
§ 同步灵敏度
选择性：选出有用信号，抑制干扰信号的能力
§ 邻近频道干扰
§ 中频干扰：频率等于中频的外来信号及本机中频谐波所造成的干扰。
§ 镜像干扰：频率比接收频道频率高两倍中频的外来镜像干扰信号与本振差拍，产生中频干扰信号。
AGC特性：保证视频检波器输出的FBAS幅度恒定在1~1.5V（峰-峰值）。
要求：当输入信号增强到大于灵敏度值后AGC才起控。 首先起控中放, 这时高放仍处于最大增益状态。 只有当中放AGC控制深度达30~40dB后, 高放AGC才开始起控, 高放起控过早会使输出信噪比降低。
增益分配和幅频特性：
总增益90dB左右：高放20dB，中放44dB，视频检波26dB。幅频特性：各电路要求不同。

电视接收机的最新技术
以上是电视接收机的基本，在这基础上，电视接收机在逐渐地发展，现在出现了很多新型的接收机技术。
新型彩色电视接收机中的画中画系统就是其中一项关于电视接收机的最新技术。现在画中画的数字视频技术已广泛应用于大屏幕彩电﹑VTR和视频投影机。
10多年前，利用模拟信号处理技术已经能实现画中画（PIP）的功能，由于当时系统的子画面仅是黑白的，而且电路过于复杂，成本过高导致这项技术在当时不能被广泛地应用。近年来，视频信号经过数字化处理，并且采用场存储器和高速视频RAM，同时进一步降低D/A转换器的成本和缩小系统的尺寸，使彩色PIP系统已被广泛应用于大屏幕彩色电视机，家用VTR和视频投影机。
如图为画中画系统的模块组成图：

现在NEC，三菱，三洋，西门子和ITT等公司相继开发成功新型的PIP系统，并且研制成功视频PIP彩电。如双高频头RF-PIP彩电（如2929KTP-Ⅱ型）。近年来，又研制出成功附有BS接收的三高频头数字调谐的RF-PIP彩电，双高频头RF-PIP多画面彩电（CMT2998VP型），附有BS接收调谐器的PIPVCR，以及附有PIP的视频投影机等消费电子产品。
除了画中画技术，彩色电视接收机节目自动搜索的优化设计也成为最新技术的热门。它是针对彩色电视机在自动搜索节目时可能出现的节目重复现象,提出了一种自动搜索的优化设计方法。该设计不需要增减硬件,仅在微处理器程序中增加了比较指令。
彩色电视接收机节目自动搜索的基本原理：与彩色电视接收机节目自动搜索有关的主要部件是行同步鉴别器、AFT(自动频率微调器) 、计数器、EEPROM(电可擦可编程只读存储器) [1 ] 。自动搜索过程按VL →VH →U 顺序,在全频道内自动搜索调谐频道、调谐点检出、频道数据(频段编码和调谐电压)存储进行。预置好一个电视频道后,送出AFT 失所信号,同时频道位置加1 ,再搜索下一个电视频道,直至UHF 最高段,最后停止自动搜索,并且从节目存储器(EEPROM) 中读出最低频道位置的频道数据,在屏幕上显示相应的频道号和它的节目图像。
典型的彩电节目自动搜索算法如图所示

彩色电视接收机节目自动搜索优化设计：当自动搜索完成以后,频道数据写入EEPROM 之前,如果对其进行节目重复情况的判决处理,则可能避免节目重复。频道数据包括频道的频段编码和调谐电压,频段编码与调谐电压都不能直接作为判决原则。为了简化(最好不增加硬件) ,可以把调谐电压间接作为判决原则。每个电视频道占用的频带宽度是8MHz ,即每个节目的载波频率的最小间隔频率为8MHz ,因此,在存储频道数据之前,可以把该数据中的调谐电压与上一个节目数据调谐电压之差对应的频率差是否大于设定值(一般为8 MHz) 作为判决条件,如果满足条件,则把频道数据写入EEPROM,否则认为是节目重复而继续搜索。调谐灵敏度M 为:M = Δf / Δv其中,Δf 为频率分辨力,Δv 为电压分辨力。如果已知调谐电压之差ΔU ,则其对应的频率差ΔF 为:ΔF = M·ΔU优化的彩色电视接收机节目自动搜索算法如图2所示。该设计不需要增减硬件,只是在彩电微处理芯片的程序代码中增加对应的比较指令,判断检出点的调谐电压与上一个频道数据中的调谐电压之差是否大于设定值即可。该方法简洁、有效,为进一步完善电视机技术,有所补益。
如图为优化的彩电节目自动搜索算法：

随着科技的发展，我相信有更多的先进技术被研发出来，电视机接收机也将在原有的基础上发展的更先进。

参考文献：
【1】李元密，陈皓光，张毅.内置BS接收画的三高频调谐彩色电视机研制.厦门大学学报（自然科学版），1995（1）：134―136
【2】Larry D.Johnson et al.Low Cost Picture-In-Picture for Color TV Receivers,IEEE Trans.on CE,Vol.CE-36,Auguest 1990(3)380-386
【3】杨琳,张锟生,杨怀祥. 彩色电视原理[M] . 南京:东南大学出版社,2001.
【4】宁乐乐. 谈有线电视邻频传输系统前端的技术要求 [J].中国有线电视,2002 ,(22) :8 - 9