無(wú)線(xiàn)電基礎(chǔ)知識(shí)(烏魯木齊)

第一單元無(wú)線(xiàn)電基本知識(shí)

什么是波？

波是是振動(dòng)在物質(zhì)中傳播能量的一種

形式，，我們常見(jiàn)的波有機(jī)械波（如聲波、

水波）、電磁波（無(wú)線(xiàn)電波、宇宙射線(xiàn)、光

波）等。

正弦波：

正弦波是頻率成分最為單一的一種信

號(hào)，這種信號(hào)的波形是數(shù)學(xué)上的正弦曲線(xiàn)。

對(duì)于一個(gè)正弦量來(lái)說(shuō)，如果幅值、頻率、初

相位確定了，那么這個(gè)正弦量就完全確定

了。幅值、頻率（與周期是倒數(shù)關(guān)系）、初

相位稱(chēng)為正弦量的三要素。

正弦波可表達(dá)為：Asin（3t+@）,其中：

A為振幅；s為角頻率（3=2叮f,f為頻率）;

。為初相位（描述波前狀態(tài)的量）。

頻率：

聲波或交變電流(或電壓)在單位時(shí)間

內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，稱(chēng)為頻率，單位:

赫芝(Hz)o

例如；交流市電的頻率為50Hz；聲音信號(hào)

的頻率范圍為20Hz-20000Hz；我國(guó)所處地區(qū)

中波廣播發(fā)射信號(hào)的頻率范圍為

526.5-1606.5kHz,我國(guó)調(diào)頻廣播發(fā)射信號(hào)

的頻率范圍為87-108MHzo

正弦信號(hào)A：周期Ti=O.1秒,頻率Fi=l/Ti=10Hz

復(fù)雜信號(hào)的頻率成分：

一般信號(hào)（例如語(yǔ)音信號(hào)和音樂(lè)信號(hào)

等）都是由許多不同頻率、不同幅度的正弦

信號(hào)組成的。反過(guò)來(lái)說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜信號(hào)可以

分解為許多不同頻率、不同幅度的的正弦信

號(hào)。為分析問(wèn)題簡(jiǎn)單起見(jiàn)，通常使用單一頻

率的正弦信號(hào)。

L------、s——/十------\r——L復(fù)雜信號(hào)波形

/X/Xy，兒波

:二次諧波

^www，三次諧波

復(fù)雜信號(hào)頻率組成

波長(zhǎng)：

沿著波的傳播方向，兩個(gè)相鄰的同相位

質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做“波長(zhǎng)”。它是指波動(dòng)媒

質(zhì)中，任意兩個(gè)相位差為2兀的質(zhì)點(diǎn)之間的

距離。在質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)狀態(tài)

傳播的距離恰是一個(gè)波長(zhǎng)。波長(zhǎng)反映了波在

空間上的周期性。

波長(zhǎng)最長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)電從長(zhǎng)波，到中波，短波，

微波，然后是紅外，可見(jiàn)光，紫外，X光，

直到波長(zhǎng)最短的伽瑪射線(xiàn)

波速：

單位時(shí)間內(nèi)波形傳播的距離，稱(chēng)波速。通常

以V表示，單位是米/秒。

聲波在空氣中傳播的速度為340m/s（溫

度為15°C時(shí)，溫度升高時(shí)略有增加）。

真空下的電磁波波速為299792458m/s,

近似為30萬(wàn)千米每秒，而在任何介質(zhì)中電

磁波波速均小于這一數(shù)值。

波速（V）與波長(zhǎng)（九）和頻率（f）的關(guān)

系：

V=k?f

電磁波：電磁波是在空間傳播的交變電磁

場(chǎng)，即電磁波是由交變電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)構(gòu)成

的。

從科學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，電磁波是能量的一

種，凡是能夠釋出能量的物體，都會(huì)釋出電

磁波。無(wú)線(xiàn)電波和光線(xiàn)、X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)等

都是波長(zhǎng)不同的電磁波。由于磁波不需要借

助導(dǎo)線(xiàn)，在空間就可以傳播，因此也稱(chēng)為無(wú)

線(xiàn)電波。

電磁波的波長(zhǎng)從最長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)電長(zhǎng)波，到

中波，短波，微波，然后是紅外，可見(jiàn)光，

紫外線(xiàn)，X光，直到波長(zhǎng)最短的伽瑪射線(xiàn)。

\1Z

電磁波傳播過(guò)程示意圖

怎樣產(chǎn)生電磁波波？

利用電磁波進(jìn)行通信的設(shè)備，都是靠振

蕩電路產(chǎn)生電磁波的，振蕩電路是一種可以

產(chǎn)生一定頻率的振蕩電流的電路。經(jīng)過(guò)相應(yīng)

的處理，最后利用天線(xiàn)來(lái)發(fā)射電磁波。

無(wú)線(xiàn)電波段劃分

無(wú)線(xiàn)電波頻段劃分

序號(hào)頻段名稱(chēng)率范圍波段名稱(chēng)波長(zhǎng)范圉

1極低頻(ELF)<30Hz極長(zhǎng)波>10Mm

2超低頻(SLF)30-300Hz超長(zhǎng)波10TMm

3特低頻(ULF)300-3000Hz特長(zhǎng)波1000-100km

4甚低頻(VI.F)3~30kHz設(shè)長(zhǎng)波100-10km

5低頓(LF)3O-3OOkHiK波1。~1krn

6中頓(MF)300?3000kHz中波1000-100m

7高頻(HF)3~30MHz短波100-10m

8強(qiáng)高頻(VHF)3O-3OOMHz米波10-Im

9特高頻(UHF)300-3000MHz分米波10-1dm

10超高頻(SHF)3~30GHz微厘米波10-1cm

11極高頻(EHF)3O~3OOCHz波圣米波10-1mm

12300~3000GHz亞亳米波1-0.1mm

什么是調(diào)制？

振蕩電路產(chǎn)生的電磁波是高頻振蕩，節(jié)

目信號(hào)的頻率(例如音頻信號(hào))比較低，為

了傳輸節(jié)目，用節(jié)目信號(hào)控制高頻振蕩的參

數(shù)(振幅、頻率或相位)，稱(chēng)為調(diào)制。通過(guò)

調(diào)制，節(jié)目信號(hào)的頻譜就搬遷到高頻的范

圍。一方面可以實(shí)現(xiàn)有效傳輸，另一方面通

過(guò)安排不同的載波頻率，就將不同的節(jié)目安

排在不同的頻道(頻率指配)，不會(huì)發(fā)生相

互干擾，便于接收端通過(guò)選擇頻率得到相應(yīng)

的節(jié)目。

常用的調(diào)制方法有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。

u

u

u

通過(guò)調(diào)制實(shí)現(xiàn)頻譜搬遷示意圖

什么是天線(xiàn)？

是一種變換器，在發(fā)射端，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生

的高頻信號(hào)通過(guò)饋線(xiàn)或饋管送往天線(xiàn)，通過(guò)

天線(xiàn)變換成在無(wú)界媒介（通常是自由空間）

中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換，大

大增大了電磁波的傳播效率。

第二單元廣播

一、調(diào)幅廣播

1、什么是調(diào)幅廣播？

由振蕩電路產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)的頻

率和幅度是固定的，這種信號(hào)稱(chēng)為“載波”,

它是不攜帶信息的；通過(guò)相應(yīng)的方法，控制

高頻振蕩的幅度，讓其振蕩的瞬時(shí)幅度隨著

聲音信號(hào)的變化規(guī)律線(xiàn)性變化，那么這樣的

高頻振蕩就攜帶有聲音信息，稱(chēng)為調(diào)幅度，

簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅。

經(jīng)過(guò)調(diào)幅的電波叫調(diào)幅波。它保持著高

頻載波的頻率特性，但包絡(luò)線(xiàn)的形狀則和所

傳遞的信號(hào)波形相似。接收機(jī)通過(guò)對(duì)調(diào)幅波

包絡(luò)檢波（解調(diào)），就能恢復(fù)出聲音信號(hào)。

2、調(diào)幅原理

調(diào)幅原理方框圖

單音調(diào)制時(shí)調(diào)幅波的波形

3、調(diào)幅波的解調(diào)

調(diào)幅波的解調(diào)通常使用包絡(luò)檢波器，包

絡(luò)檢波器由非線(xiàn)性器件和低通濾波器組成。

檢波器的輸入信號(hào)為調(diào)幅波，輸出信號(hào)就是

發(fā)射端的調(diào)制信號(hào)，即節(jié)目信號(hào)。

iuo

『線(xiàn)性曙件------低通濾波器-----?

包絡(luò)檢波器組成方塊圖

4、中波廣播

中波廣播屬于調(diào)幅廣播（AM廣播），是

載波頻率處于中波波段的廣播。

依據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的規(guī)范，在臺(tái)灣、

港澳、中國(guó)大陸所屬的第三區(qū)（Region3）

中，中波廣播使用526.5kHz-1606.5kHz

的中頻頻段，各頻道中心頻率數(shù)字為9的

倍數(shù)，自531kHz-1602kHz,頻道間隔

為9kHzo美洲所在的第二區(qū)（Region3）,

則使用520kHz-1,610kHz,頻道間隔10

kHzo

中波廣播白天依靠地波傳播，夜間靠地波

和天波傳播。

5、短波廣播

短波廣播是載波頻率范圍處于

2.3MHz-27MHz（在該范圍中，有若干個(gè)頻段

作廣播用，有些頻段是安排給通信或其他應(yīng)

用）的短波波段的調(diào)幅廣播。無(wú)論白天和夜

間，短波電波的傳播是通過(guò)電離層的反射傳

播的，因此，傳播距離很遠(yuǎn)，特別適合用于

國(guó)際廣播。

6、廣播信號(hào)傳輸系統(tǒng)

（1）廣播節(jié)目制作與播出中心

主要設(shè)備和系統(tǒng)；話(huà)筒、錄音機(jī)、調(diào)

音臺(tái)、監(jiān)聽(tīng)設(shè)備中央控制系統(tǒng)等

話(huà)筒（麥克風(fēng)，傳聲器）：聲電轉(zhuǎn)換器件,

它將聲音信號(hào)變?yōu)橐纛l電信

號(hào)。

廣播節(jié)目可分為語(yǔ)言節(jié)目與文藝節(jié)

目?jī)纱箢?lèi)，經(jīng)話(huà)筒得到的音頻電信號(hào)可以

直接通過(guò)廣播信號(hào)傳輸系統(tǒng)傳送（稱(chēng)為直

播），多數(shù)情況下是通過(guò)錄制載體記錄，

在需要播出時(shí)重放。特別是質(zhì)量要求很高

的文藝節(jié)目，有比較復(fù)雜的節(jié)目制作流

程。有了錄制載體，也便于節(jié)目交換和隨

時(shí)調(diào)用。

錄制載體：盤(pán)式磁帶盒式磁帶循環(huán)

磁帶激光唱片硬磁盤(pán)硬光盤(pán)等

播出形式：直播、錄播和轉(zhuǎn)播。

（2）節(jié)目源的傳輸

將廣播節(jié)目從廣播中心送往地處郊

區(qū)的發(fā)射臺(tái)，70年代以前主要是通過(guò)音

頻電纜（數(shù)百公里以外的發(fā)射臺(tái)，依靠使

用定向天線(xiàn)的短波傳送）。后來(lái)采用微波

和衛(wèi)星技術(shù)以及光纜。

宜播室節(jié)目控制室

廣播電臺(tái)播記系統(tǒng)

（3）發(fā)射臺(tái)

對(duì)于大型發(fā)射臺(tái)來(lái)說(shuō)，有很多發(fā)射機(jī)，

使用不同的頻率對(duì)不同的覆蓋區(qū)域發(fā)射很

多套不同的節(jié)目。這樣的發(fā)射臺(tái)就通過(guò)自己

的節(jié)目調(diào)度中心，將通過(guò)上述手段得到的廣

播節(jié)目按照節(jié)目運(yùn)行時(shí)刻表分配到相應(yīng)的

發(fā)射機(jī)的信號(hào)輸入端。最后，通過(guò)發(fā)射機(jī)處

理，其輸出信號(hào)經(jīng)天線(xiàn)交換系統(tǒng)和饋線(xiàn)，送

往天線(xiàn)發(fā)射。通過(guò)電磁波傳送到聽(tīng)眾的接收

機(jī)。

發(fā)射臺(tái)

發(fā)射臺(tái)系統(tǒng)

7、發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)組成

中、短波發(fā)射機(jī)是調(diào)幅發(fā)射機(jī)。實(shí)現(xiàn)調(diào)

幅可以通過(guò)不同的方式。發(fā)射機(jī)主要由以下

系統(tǒng)組成：射頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、

冷卻系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)。

乙類(lèi)陽(yáng)極調(diào)幗發(fā)射機(jī)力.梅圖

8、調(diào)幅廣播接收機(jī)

（1）、早期最簡(jiǎn)單的收音機(jī)——礦石收

音機(jī)

礦石收音機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要供電電

源，沒(méi)有對(duì)信號(hào)放大的能力，通常只能接收

信號(hào)比較強(qiáng)的廣播電臺(tái)的廣播，用耳機(jī)收

聽(tīng)。礦石收音機(jī)需要的元器件少，一般僅需

要一副線(xiàn)圈，一個(gè)可變電容，一個(gè)檢波器（礦

石-氧化亞銅，具有單向?qū)щ娦?，相?dāng)于一個(gè)

晶體二極管），一個(gè)固定電容（可以省略）

和一副高阻抗耳機(jī)。因不使用放大器，無(wú)信

號(hào)失真因素，礦石收音機(jī)的音質(zhì)很好。由于

依靠天線(xiàn)接收無(wú)線(xiàn)電波的能量，天線(xiàn)越長(zhǎng)、

越高越好。

工作原理：L1、L2分別是線(xiàn)圈的初級(jí)

和次級(jí)，C1是可變電容器，改變初級(jí)線(xiàn)圈

的抽頭和C1選擇電臺(tái)（諧振于電臺(tái)的載波

頻率），經(jīng)D1（礦石-氧化亞銅）檢波后，

由高頻旁路電容C2濾掉高頻成分，耳機(jī)中

得到的便是音頻電流（含有直流成分）。

地線(xiàn)

槍波的電壓松波后電壓耳機(jī)中電瓶

信號(hào)波形

(2)、超外差式收音機(jī)

超外差式收音機(jī)電路

混頻電路

各種組企拓書(shū)分的

混辣器方塊圖

工作原理

天線(xiàn)接收到的高頻信號(hào)經(jīng)調(diào)諧電路進(jìn)

行頻率選擇（設(shè)選擇的調(diào)幅波的載波頻率為

fs）和放大后送入混頻器，與本地振蕩信號(hào)

（頻率為尢）在混頻器中混合，產(chǎn)生出許多

組合頻率成分。經(jīng)帶通濾波器（收音機(jī)中通

常稱(chēng)為中周）濾波，選擇出頻率固定的所謂

中頻信號(hào)（載波頻率為fl）,并進(jìn)行放大。

選擇收聽(tīng)不同的電臺(tái)，就有不同的fs，相應(yīng)

也有不同的尢，但二者的差fl總是固定的，

通常為465kHz,即不論接收什么調(diào)幅電臺(tái)

的信號(hào)，通過(guò)混頻處理，都變?yōu)檩d波頻率為

465kHz的調(diào)幅波。然后，經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器

檢波，就獲得廣播節(jié)目信號(hào)，經(jīng)低頻放大器

放大后，通過(guò)揚(yáng)聲器放音。

二、調(diào)頻廣播

1941年美國(guó)開(kāi)始商業(yè)調(diào)頻廣播。

1959年，中央廣播事業(yè)局廣播科學(xué)研究所與

北京廣播器材廠(chǎng)合作，試制出中國(guó)第一部調(diào)

頻廣播發(fā)射機(jī)，并在北京試播。

美國(guó)于1961年調(diào)頻立體聲廣播研發(fā)成功。

我國(guó)黑龍江臺(tái)于1979年采用導(dǎo)頻制在我國(guó)

首次試播了立體聲廣播。

1、什么是調(diào)頻波？

調(diào)頻波的振幅不變，瞬時(shí)頻率隨著音頻

調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律而變化。

1941年美國(guó)建立起世界上第一個(gè)調(diào)頻

電臺(tái)。

調(diào)頻廣播工作頻段：VHF（視距傳播）;

我國(guó)調(diào)頻廣播使用的頻率范圍：

87-108MHZ；

調(diào)頻時(shí)載波的最大頻偏為±75kHz。

調(diào)頻廣播的主要優(yōu)點(diǎn)是：抗干擾能力

強(qiáng)，音質(zhì)好（失真小，傳送的音頻信號(hào)最高

頻率可達(dá)15kHz）。

2、怎樣產(chǎn)生調(diào)頻波？

用音頻調(diào)制信號(hào)控制電抗元件（通常為

變?nèi)荻O管）的參數(shù)，便可產(chǎn)生振蕩頻率隨

調(diào)制信號(hào)變化的調(diào)頻波?，F(xiàn)在應(yīng)用的電抗元

件是變?nèi)荻O管。

可

。

音頻信號(hào)變

電

抗O-

調(diào)頻原理方塊圖

調(diào)制信號(hào)

0

調(diào)頻波

b單音調(diào)制時(shí)的調(diào)頻波形

3、接收機(jī)怎樣解調(diào)調(diào)頻波？

頻率解調(diào)器（頻率檢波器），也稱(chēng)鑒頻

器。實(shí)現(xiàn)頻率解調(diào)的方法有三種。

過(guò)去常用波形變換鑒頻器，現(xiàn)在常用脈沖均

值鑒頻器和脈沖記數(shù)式鑒頻器。

波形變換鑒頻器原理（調(diào)頻波f調(diào)頻

調(diào)幅波f包絡(luò)解調(diào)器f音頻調(diào)制信號(hào)）：

鑒頻器

4、調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)系統(tǒng)

~220V

調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)系統(tǒng)

5、調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)

調(diào)制式調(diào)頻發(fā)射機(jī)框圖

6、調(diào)頻廣播接收機(jī)

混頻器的作用與調(diào)幅接收機(jī)相同，不過(guò)

這里的中頻信號(hào)為10.7MHzo限幅器用來(lái)消

除調(diào)頻波的幅度干擾。

調(diào)頻廣播接收機(jī)原理方塊圖

7、調(diào)頻立體聲廣播

(1)什么是立體聲？

人們利用雙耳能夠判斷聲源的方位和

空間分布，這就是“雙耳效應(yīng)”。能使聽(tīng)者

獲得空間分布感覺(jué)的系統(tǒng)稱(chēng)為立體聲系統(tǒng)，

它由適當(dāng)布局的話(huà)筒、傳輸通道（有線(xiàn)或無(wú)

線(xiàn)）和揚(yáng)聲器（喇叭）組成。最簡(jiǎn)單的立體

聲是容易實(shí)現(xiàn)的左右兩個(gè)聲道的兩聲道立

體聲。

（2）、最早的立體聲廣播實(shí)驗(yàn)

最早的立體聲廣播是利用中波調(diào)幅廣

播進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。

方法：

兩臺(tái)不同頻率的發(fā)射機(jī)分別傳送立體

聲信號(hào)的L和R聲道信號(hào)，用兩臺(tái)收音機(jī)分

別接收不同頻率的發(fā)射機(jī)的信號(hào)，各自的揚(yáng)

聲器分別重放L和R聲道信號(hào)。

缺點(diǎn)：

頻譜和設(shè)備利用不經(jīng)濟(jì)；立體聲質(zhì)量

差，兩個(gè)傳輸通道分別傳送L和R,隨不會(huì)

發(fā)生串話(huà)，但很難保證L和R信號(hào)之間固有

的幅度關(guān)系和相位關(guān)系。因此，未能得到實(shí)

際應(yīng)用。

（3）、什么是調(diào)頻立體聲廣播

早期的調(diào)頻廣播都是單聲道廣播，也就

是說(shuō)傳送的是節(jié)目信號(hào)的左右信息（用L和

R表示）的和信號(hào)（用M=L+R表示），

收音機(jī)揚(yáng)聲器播放的聲音聽(tīng)起來(lái)就不會(huì)有

立體感。

世界大多數(shù)國(guó)家的調(diào)頻立體聲廣播使

用的制式是導(dǎo)頻制。

實(shí)現(xiàn)方法：

發(fā)射端原理

節(jié)目信號(hào)的L和R送入立體聲編碼器，

通過(guò)編碼，形成立體聲復(fù)合信號(hào)。

立體聲復(fù)合信號(hào)由三部分組成：

和信號(hào)M,處于30Hz-15kHz的頻率

范圍（稱(chēng)為主信道）;差信號(hào)S信號(hào)對(duì)38kHz

的副載波進(jìn)行抑制載波調(diào)幅，上下邊帶占據(jù)

23kHz-53kHz的頻率范圍（稱(chēng)為副信道）;

19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)。

幅

度I---------------------

主副信道

信

（攜帶S信息）

道

導(dǎo)頻

（M）II.I一

01519233853kHz

立體聲復(fù)合信號(hào)

進(jìn)行立體聲廣播時(shí)，將立體聲復(fù)

合信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，對(duì)發(fā)射機(jī)射頻載波

（處于87-108MHZ范圍）調(diào)頻。

接收端原理

立體聲廣播時(shí)，調(diào)頻接收機(jī)解調(diào)器（鑒

頻器）輸出的便是立體聲復(fù)合信號(hào)。將其送

入立體聲解碼器，通過(guò)解碼處理，最終得到

左（L）和右（R）信號(hào)，分別通過(guò)左右兩個(gè)

揚(yáng)聲器放音。

當(dāng)用單聲道接收機(jī)接收立體聲廣播時(shí)，

由于它沒(méi)有立體聲解碼器，只能恢復(fù)出主信

道信號(hào)（和信號(hào)），因此聽(tīng)覺(jué)跟單聲道廣播

一樣，沒(méi)有立體感。

（4）調(diào)頻立體聲廣播接收機(jī)

第三單元電視

一、無(wú)線(xiàn)電視廣播

(-)無(wú)線(xiàn)電視廣播系統(tǒng)

無(wú)線(xiàn)電視廣播系統(tǒng)示意圖

(二)無(wú)線(xiàn)電視廣播頻段及頻率范圍

頻段頻率(MHz)

VHF波段(41)47-68/48.5-92

I

VHF波段(167)174-223(230)

III

UHF波段470-(566)582

IV

UHF波段582(606)-796(860.958)

V

（三）電視信號(hào)及傳送特點(diǎn)

同時(shí)傳輸圖像（采用殘留邊帶調(diào)幅）和

伴音（采用調(diào)頻）。我國(guó)規(guī)定每個(gè)電視頻道

的帶寬為8MHz,圖像和伴音發(fā)射機(jī)的功率

比通常取10：1,伴音載波頻率比圖像載波

頻率高6.5MHzo

（四）、電視原理

1、電視信號(hào)：

（1）電視圖像信號(hào)：

電視圖像信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)的或記錄的活動(dòng)

景象通過(guò)一定的技術(shù)系統(tǒng)變換出的電信

號(hào)。

(2)黑白電視圖像信號(hào)：

將圖像上不同位置各點(diǎn)的明暗程度，

通過(guò)電子掃描和光電轉(zhuǎn)換，變?yōu)榘磿r(shí)間順

序排列、電平大小與圖像亮度成比例變化

的電壓或電流的信號(hào)。

(3)黑白全電視圖像信號(hào)(簡(jiǎn)稱(chēng)黑白電視

信號(hào))：

黑白圖像信號(hào)+行和場(chǎng)同步信號(hào)+消

隱信號(hào)。

其中，同步信號(hào)是用來(lái)在恢復(fù)圖像畫(huà)面時(shí),

保證收發(fā)同步掃描；消隱信號(hào)是為行回掃

和場(chǎng)回掃時(shí)不形成掃跡而設(shè)置的。

(4)彩色電視圖像信號(hào)：

帶有圖像色彩信息的電信號(hào)。通過(guò)技

術(shù)設(shè)備將色彩圖像分出的三基色(紅-R,

綠-G,藍(lán)-B)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，線(xiàn)性變換

為亮度信號(hào)(Y)和V=(R-Y)與U=(B-Y)

兩個(gè)色差信號(hào)。其中的亮度信號(hào)(Y)將

在黑白顯示器上顯示出黑白圖像。

（5）彩色全電視圖像信號(hào)：

Y+V+U+行和場(chǎng)同步信號(hào)+色同步

信號(hào)+消隱信號(hào)。

（6）伴音信號(hào)

與電視畫(huà)面內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的聲音信

號(hào)。

2、怎樣得到電視圖像信號(hào)？

一幅畫(huà)面有許多像素組成，像素的光電

轉(zhuǎn)換（由光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)）是按照一定的

規(guī)律進(jìn)行掃描而得到的，接收端也以?huà)呙璧?/p>

方式同步地進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換（由電信號(hào)變?yōu)?/p>

光信號(hào)）。

對(duì)圖像畫(huà)面的掃描是自左而右、自上而下、

一行一行逐幅進(jìn)行的。當(dāng)掃描速度足夠快

時(shí)，由于人眼的視覺(jué)惰性，觀(guān)看接收機(jī)屏幕

上還原出的圖像就連續(xù)的的活動(dòng)圖像。

（O）奇數(shù)場(chǎng)光柵（b）假數(shù)場(chǎng)光機(jī)I（c）一幀光柵

電子束隔行掃楮光柵示意圖

攝像機(jī)中的攝像管是光電轉(zhuǎn)換器件，掃

描是由攝像管產(chǎn)生電子束完成的。

我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一幀畫(huà)面掃描總行數(shù)為

625行（其中正程為575行，逆程為50行，）

采用隔行掃描方式，將一幀分為兩場(chǎng)，每場(chǎng)

掃描312.5行（其中正程為287.5行，逆程

為25行）。場(chǎng)頻是50Hz（即每秒掃描50場(chǎng),

每場(chǎng)的掃描時(shí)間是20ms）,幀頻是25Hz。

每秒掃描的總行數(shù)是62x25=15625,因此行

頻是15625Hz，掃描一行所需的時(shí)間,即行周

期為64USo掃描光柵的寬高比為4:3o

隔行掃描：每幀圖像分為兩場(chǎng)來(lái)掃描，第

一場(chǎng)（奇數(shù)場(chǎng)）掃描畫(huà)面的奇數(shù)行，第二場(chǎng)

（偶數(shù)場(chǎng)）掃描畫(huà)面的偶數(shù)行。兩場(chǎng)圖像嵌

套在一起構(gòu)成一幅完整圖像。

隔行掃描示意圖

奇數(shù)場(chǎng)圖像偶數(shù)場(chǎng)圖像?幀圖像

3、彩色圖像是怎樣傳送的?

（1）三基色原理

三基色原理

（2）彩色圖像攝取

通過(guò)彩色圖像攝像機(jī)先將彩色圖像分

解紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三基色圖像，

通過(guò)三個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件分別將分解后的紅

（R）、綠（G）、藍(lán)（B）光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信

號(hào)。

雙向分色鏡系統(tǒng)

彩色圖像攝取過(guò)程

（3）彩色電視信號(hào)編碼

三基色電信號(hào)并不是各自獨(dú)立傳送的。

此外，為了與黑白電視機(jī)兼容，還要考慮傳

送亮度信號(hào)（即黑白電視信號(hào)中的圖像信

號(hào)）。

亮度信號(hào)EY可以由三基色電信號(hào)（分

別用ER、EG、EB表示）得到：

EY=0.299ER+0.587EG+0.114EB

三基色信號(hào)減去亮度分量后得到三個(gè)

色差信號(hào)：

ER_Y=ER-Ey

EG-Y=EG-EY

EB-Y=EB-EY

在彩色電視系統(tǒng)中，實(shí)際傳送的是亮

度信號(hào)EY和紅色色差信號(hào)ER_Y=ER』丫與藍(lán)

色色差信號(hào)EB.Y=EB-Eyo

上述信號(hào)組合過(guò)程稱(chēng)為編碼，通過(guò)相

應(yīng)的矩陣電路實(shí)現(xiàn)。

(4)亮度信號(hào)EY、紅色色差信號(hào)

ER-Y=ER-EY與藍(lán)色色差信號(hào)ER.Y=EB-Ey

是怎樣傳送的？

亮度信號(hào)處于0-6MHz的頻率范圍，能

量分布是從0Hz開(kāi)始隨著頻率的升高逐漸

衰減的，能量主要集中在低中頻率范圍。

色差信號(hào)通過(guò)低通濾波器后頻帶壓縮

至0-1.3MHz的頻率范圍，是與亮度信號(hào)的

部分頻譜重疊的。

在原有0-6MHz的頻率范圍傳輸亮度信

號(hào)(為與黑白電視兼容)又要

傳送色差信號(hào)，為不使相互影響和便于

以后在接收端分離，將色差信號(hào)進(jìn)行頻譜搬

遷，通過(guò)正交平衡調(diào)幅，將其搬至頻帶的高

端。為減弱亮度信號(hào)與色差信號(hào)的相互影

響，選擇正交調(diào)幅的副載波頻率為

4429687.5Hz,（相當(dāng)于283/2個(gè)行頻），正交調(diào)

幅后形成的譜線(xiàn)與亮度信號(hào)的譜線(xiàn)是交錯(cuò)

（間置）的，即亮度信號(hào)的頻譜出現(xiàn)在行頻

的整數(shù)倍處，色差上下邊帶的頻譜處于半行

頻的奇數(shù)倍處。

經(jīng)正交平衡調(diào)幅后形成的紅色與藍(lán)色

兩個(gè)色差的上下邊帶信號(hào)頻譜相同，但成正

交關(guān)系（相位差90°）：

副載波

正交平衡調(diào)幅將兩個(gè)色差信號(hào)頻譜搬遷

在發(fā)射端，亮度信號(hào)與經(jīng)過(guò)頻譜搬遷后

的色差上下邊帶信號(hào)復(fù)合（稱(chēng)為復(fù)合彩色電

視信號(hào)）在一起，像傳送黑白圖像時(shí)一樣（還

要加上同步信號(hào)）對(duì)射頻主載波進(jìn)行殘留邊

帶調(diào)幅。

（5）接收機(jī)信號(hào)處理

接收端經(jīng)對(duì)主載波解調(diào)，得到復(fù)合彩

色電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)帶通濾波器和梳狀濾波器

選擇出發(fā)端經(jīng)過(guò)頻譜搬遷的兩種色差上下

邊帶信號(hào)，再兩個(gè)相互正交的平衡解調(diào)就可

以分別得到紅、藍(lán)兩個(gè)色差信號(hào)。

對(duì)于黑白電視機(jī)來(lái)說(shuō)，只處理亮度信

號(hào)，顯示黑白圖像。

對(duì)于彩色電視機(jī)來(lái)說(shuō)，由紅色色差信

號(hào)ER_Y和藍(lán)色色差信號(hào)EB_Y導(dǎo)出綠色色差

信號(hào)EG.Y：

EG-Y=-(0.299/0.587)ER,Y-(0.114/0.587)

EB-Y

再將三個(gè)色差信號(hào)與亮度信號(hào)相加，

便恢復(fù)出三基色信號(hào)：

ER_Y+Ey=ER-EY+Ey=ER

EG-Y+Ey=EQ-EY+Ey=EG

EB-Y+Ey=EB-EY+Ey=EB

上述處理是通過(guò)相應(yīng)的解碼矩陣電路

實(shí)現(xiàn)。

三基色電視信號(hào)經(jīng)彩色顯像器件的電

光轉(zhuǎn)換、掃描和混色，最終在屏幕上顯示出

彩色圖像。

4、電視伴音

電視廣播中傳送的與圖像內(nèi)容相關(guān)的

聲音信號(hào)稱(chēng)為電視伴音信號(hào)，伴音方式有

單聲道伴音、立體聲伴音和雙語(yǔ)言伴音，

應(yīng)用的是調(diào)頻廣播的技術(shù)。

單伴音（單聲道）是怎樣傳輸?shù)模?/p>

第一種方式：相當(dāng)于使用獨(dú)立的調(diào)頻發(fā)

射機(jī)傳送伴音信號(hào)，伴音信號(hào)首先對(duì)頻率比

圖像中頻（38MHz）低6.5MHz的伴音中頻

（3L5MHz）調(diào)頻，然后經(jīng)頻率變換變成伴

音射頻（比圖像射頻載波高6.5MHz）,經(jīng)

功率放大，最后通過(guò)雙工器與圖像發(fā)射機(jī)的

輸出信號(hào)合在一起，通過(guò)高頻電纜送往天線(xiàn)

發(fā)射。

第二種方式：伴音信號(hào)對(duì)頻率比圖像中

頻（38MHz）低6.5MHz的伴音中頻（31.5

MHz）調(diào)頻，再與圖像中頻信號(hào)合成，一起

進(jìn)行功率放大，最后的輸出信號(hào)通過(guò)高頻電

纜送往天線(xiàn)發(fā)射。

（五）、電視節(jié)目制作與播出系統(tǒng)

主要設(shè)備：

圖像信號(hào)源設(shè)備：攝像機(jī)、電視電影機(jī)、

衛(wèi)星電視接收機(jī)等；

記錄設(shè)備：磁帶錄像機(jī)、硬盤(pán)錄像機(jī)、

激光視盤(pán)等；

編輯制作設(shè)備：磁帶編輯機(jī)、非線(xiàn)性編

輯機(jī)、特技機(jī)、字幕機(jī)等；

聲音設(shè)備：傳聲器、錄音機(jī)、調(diào)音臺(tái)等;

其他設(shè)備：視音頻切換設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備、

燈光設(shè)備、轉(zhuǎn)播設(shè)備等。

節(jié)日制作與播出系統(tǒng)構(gòu)成

播出系統(tǒng)節(jié)目切換示意圖

（六）、電視發(fā)射機(jī)構(gòu)成

1、分別放大式（雙通道）電視發(fā)射機(jī)

分別放大式電視發(fā)射機(jī)

2、共同放大式（單通道）電視發(fā)射機(jī)

共同放大式電視發(fā)射機(jī)

（七）、電視接收機(jī)

彩色電視接收機(jī)由公共通道、亮度通

道、解碼通道、顯示通道、伴音通道、控制

系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等部分組成。

XI/

伴音通道伴音中放

超外差解調(diào)鑒領(lǐng)低放

亮度通道

公共通道黑

高頻中頻

板

視頻檢波器帶

調(diào)諧器放大器，同步

狀

通檢波器彩色

泄

放顯像管

波

大

器

器。同步

檢波器

色度通道

基準(zhǔn)副或波高

恢復(fù)電路解碼系統(tǒng)壓

發(fā)

生

同步電

場(chǎng)掃描電路——T—

分離路

優(yōu)形校正

品示系統(tǒng)

行掃描電路——1—

超外差式電視接收機(jī)原理方塊圖

電視接收機(jī)的顯示器有以下幾種：黑白

顯象管；彩色顯象管；彩色液晶顯示器；彩

色等離子顯示器；其他新型顯示器。

二、有線(xiàn)電視系統(tǒng)

（一）、概述

有線(xiàn)電視是利用同軸電纜或光纜組成

傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)，將電視節(jié)目傳送給觀(guān)眾的

一種電視廣播方式。傳輸?shù)男盘?hào)也是高頻電

磁波，與無(wú)線(xiàn)電波的傳播不同，信號(hào)只限制

在電纜或光纜中傳送，沒(méi)有多徑傳播和反射

（良好匹配的情況下）。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)目容量大，不易受外界干擾、

傳輸質(zhì)量高

有線(xiàn)電視系統(tǒng)中，用于傳送電視節(jié)目的

頻段和頻率范圍：

VHF頻段：48.5-84MHZ,167-223MHz

UHF頻段：470-566MHz,606-958MHz

頻道帶寬：8MHz

視頻與伴音的調(diào)制方式：與無(wú)線(xiàn)電視相

同。

（二）、系統(tǒng)構(gòu)成

▽

頻道處理器

混

光

光

發(fā)

接

射

衛(wèi)星接收機(jī)合收

機(jī)

機(jī)

視頻節(jié)目器

音頻節(jié)目

信號(hào)源

三、衛(wèi)星電視(含廣播)

(-)概述

衛(wèi)星電視是利用人造地球同步衛(wèi)星上

的轉(zhuǎn)發(fā)器，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波向地面?zhèn)魉碗娨暪?jié)

目，供個(gè)體或集體接收的電視廣播。

優(yōu)點(diǎn)：

覆蓋范圍廣，可傳輸?shù)墓?jié)目套數(shù)高，節(jié)目

傳輸質(zhì)量高。

我國(guó)可以使用頻段:

頻上行頻率范圍下行頻率范圍

段(GHz)/帶寬(GHz)/帶寬

(MHz)(MHz)

C5.85-7.075/3.4-4.2/

1225800

Ku14.0-14.8/11.7-12.2/

800500

Ku17.3-17.8/11.7-12.2/

500500

(―)系統(tǒng)構(gòu)成

1、衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)構(gòu)成

2、上行發(fā)送端原理

伴音信號(hào)先對(duì)6.5MHz載波調(diào)頻，與視

頻信號(hào)一起組成基帶信號(hào)，然后再對(duì)70

MHz的中頻載波調(diào)頻，經(jīng)上變頻器變?yōu)樯闲?/p>

發(fā)射指配的頻率，功率放大后通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)

送往衛(wèi)星。

衛(wèi)星電視廣播基帶信號(hào)頻譜

衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)發(fā)送明原理

3、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器原理

衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收到地面發(fā)來(lái)的信號(hào)，放

大后進(jìn)行頻率變換變?yōu)橹蓄l信號(hào)（70

MHz）,放大后再進(jìn)行上變頻，變到指配的

下行頻率，功率放大后向地面發(fā)射。

一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器有寬的帶寬，例如

36MHz或54MHz,可以分配用來(lái)傳輸很多

套8MHz帶寬的電視節(jié)目。衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)是

由輸入信號(hào)的和組成，每一路信號(hào)占據(jù)各自

的信道。

—U咽——u下變:）|—4^——“上顰器|———?

接收大線(xiàn)發(fā)射天線(xiàn)

本報(bào)“|本晟

衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器原理方塊圖

4、衛(wèi)星信號(hào)接收原理

集體接收時(shí)，衛(wèi)星地球接收站接收天線(xiàn)

（大尺寸的形狀像拋物面的鍋）對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，

接收信號(hào)經(jīng)饋線(xiàn)送到高頻頭處理，變?yōu)橹蓄l

信號(hào)，經(jīng)功率分配后，分配到各個(gè)接收機(jī)。

個(gè)體接收時(shí)，由接收天線(xiàn)（尺寸較小的

形狀像拋物面的鍋）對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，信號(hào)經(jīng)饋線(xiàn)

直接到送衛(wèi)星接收機(jī)。

室外單元室內(nèi)單元

地球接收站組成

5、衛(wèi)星接收機(jī)

基帶信號(hào)

衛(wèi)星電視廣播接收機(jī)原理

6、衛(wèi)星節(jié)目傳輸實(shí)例

引接電路----------------+—上行鏈路?

節(jié)目傳輸實(shí)例

第四單元

數(shù)字廣播電視

一、基礎(chǔ)知識(shí)

1、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)

不論是聲音信息還是圖像信息，要想記

錄或傳送，都要首先通過(guò)話(huà)筒或攝像機(jī)，將

其變成相應(yīng)的電信號(hào)。這種表示信息的電信

號(hào)，按時(shí)間和幅度取值的不同情況可分為：

①時(shí)間和幅度都連續(xù)的信號(hào)；

②時(shí)間離散、幅度連續(xù)的信號(hào)；

③時(shí)間連續(xù)、幅度離散的信號(hào)；

④時(shí)間和幅度都離散的信號(hào)。

通常，我們把時(shí)間和幅度都連續(xù)的信號(hào)稱(chēng)

為模擬信號(hào)，把時(shí)間與幅度都離散的信號(hào)稱(chēng)

為數(shù)字信號(hào)。

2生活環(huán)境中的連續(xù)與離散

樓梯臺(tái)階高度是一個(gè)臺(tái)階一個(gè)臺(tái)階的

變化，是離散的；而兩側(cè)扶手高度的變化是

逐漸的，連續(xù)的。

3、數(shù)字信號(hào)的形式

數(shù)字信號(hào)用0和1表示，數(shù)字電信號(hào)的

形式是用不同電平代表。和1的脈沖序列。

例如，最簡(jiǎn)單的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)01010,可

以用幾種不同的高低電平表示。

U

0101001010010100101001010

4、模擬信號(hào)怎樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)？

把模擬的電信號(hào)變?yōu)閿?shù)字的電信號(hào)，通常

采用PCM（脈沖編碼調(diào)制）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

PCM是將模擬信號(hào)的抽樣量化值變換成代

碼，這個(gè)過(guò)程也稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換（或ADC）。整

個(gè)A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程包括：取樣、量化和編碼。

（1）、取樣

取樣又叫抽樣，是對(duì)模擬電信號(hào)按一定的

時(shí)間間隔進(jìn)行周期性?huà)呙?，把時(shí)間連續(xù)和幅

度連續(xù)的電信號(hào)，變?yōu)闀r(shí)間離散和幅度連續(xù)

的信號(hào)。取樣也稱(chēng)時(shí)間量化。

對(duì)模擬信號(hào)取樣的時(shí)間間隔Ts稱(chēng)為取樣

周期，而Ts的倒數(shù)即為取樣頻率fs,fs="Ts。

取樣頻率的含義是每秒鐘對(duì)模擬信號(hào)取樣

的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。

一個(gè)頻帶限制在0?場(chǎng)之間的低通模擬信

號(hào)，必須以fs》2fH的頻率對(duì)其取樣，才能不

失真地從取樣值恢復(fù)出原始信號(hào)。

在數(shù)字音頻技術(shù)中，視不同的應(yīng)用，通常

使用以下幾種取樣頻率：

32kHz（或半取樣頻率16kHz）-

用于數(shù)字衛(wèi)星廣播

44.1kHz（或半取樣頻率22.05

kHz）-用于CD

48kHz（或半取樣頻率24kHz）-

用于演播室

數(shù)字視頻技術(shù)中，亮度信號(hào)取樣頻率為

用135MHz,每個(gè)色差信號(hào)用6.75.MHZ。

原始的模擬信號(hào)（為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，給出一

個(gè)正弦信號(hào)，圖a）經(jīng)時(shí)間量化（取樣后）,

得到信號(hào)（圖b）

（2）量化

把取樣后得到的樣值幅度分為有限數(shù)量

的范圍（稱(chēng)為量化級(jí)數(shù)），在同一個(gè)范圍內(nèi)

的樣值，不論實(shí)際是大是小，看作同樣的大

?。ɡ缍家暈樵摲秶闹兄担?。本例中分

為11種不同的幅度區(qū)間。

經(jīng)幅度量化后得到圖c所示的信號(hào)。量化

級(jí)數(shù)要根據(jù)實(shí)際信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍及要求的

質(zhì)量來(lái)選擇。量化前后的樣值是有差別的，

稱(chēng)為量化誤差（或量化失真）。

（3）編碼

編碼就是把經(jīng)過(guò)量化的離散樣值變換成

相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)碼組，即每個(gè)樣值都用相應(yīng)

的一組二進(jìn)制序列表示。

碼組（或稱(chēng)碼字）的位數(shù)（比特?cái)?shù)）n與

量化數(shù)M的關(guān)系是：

M=2"或n=iog2M

本例中M=ll,即有11種不同的幅度狀

態(tài)，n應(yīng)取4（可以區(qū)分16種不同的狀態(tài)，

取3只能區(qū)分8種狀態(tài)），每個(gè)樣值用四位

由。與1組成的代碼表示，這里用高電平代

表I,用低電平代表0,編碼后的數(shù)字電信

號(hào)按照樣值出現(xiàn)的時(shí)間順序排列在一起，就

是如圖（d）所示的PCM信號(hào)。寫(xiě)成數(shù)字序

歹U為：1000010011000010101001101110

0001101001011101o

在數(shù)字聲音廣播中，通常取M=65536,

n=16（即每個(gè)樣值用16位數(shù)字表示）。

5、數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A轉(zhuǎn)換）

人們?yōu)榱笋雎?tīng)和觀(guān)看，必須將PCM數(shù)

字信號(hào)信號(hào)變?yōu)樵瓉?lái)的模擬信號(hào)，稱(chēng)為數(shù)模

轉(zhuǎn)換（D/A轉(zhuǎn)換）。

D/A轉(zhuǎn)換的過(guò)程：PCM信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的

電路（稱(chēng)為D/A轉(zhuǎn)換電路）先恢復(fù)出一個(gè)個(gè)

樣值（數(shù)字量的輸入和模擬量輸出有相應(yīng)的

關(guān)系），再經(jīng)低通濾波器濾波就恢復(fù)出原始

的模擬電信號(hào)。

6、信源編碼

（1）信源編碼的任務(wù)

經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)

率很高。例如，音頻信號(hào)若使用48kHz的取

樣頻率取樣，每個(gè)樣值按16比特編碼，每

個(gè)聲道的數(shù)據(jù)率為48x103x16=

768kb/s視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)率更高。傳輸高數(shù)

據(jù)率的信號(hào)需要大的射頻帶寬，存儲(chǔ)高數(shù)據(jù)

率的節(jié)目需要大容量的存儲(chǔ)器，交換高數(shù)據(jù)

率的節(jié)目在線(xiàn)路上需要占用長(zhǎng)的時(shí)間。

信源編碼的任務(wù)主要是解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、

交換、傳輸?shù)挠行詥?wèn)題。即通過(guò)對(duì)信源數(shù)

據(jù)率的壓縮，力求用最少的數(shù)碼傳遞最大的

信息量。

（2）數(shù)據(jù)率降低的機(jī)理

在編碼時(shí)降低信號(hào)中的冗余，解碼時(shí)重

建；

充分利用人耳（眼）的心理聲（光）學(xué)

和生理聲（光）學(xué)特性，凡是感覺(jué)不到的信

息不傳送。

(3)、信源編解碼系統(tǒng)

KU壓縮后的信號(hào)

模擬信768kb/s的100kb/s768kb/s模擬信號(hào)

信源編解碼系統(tǒng)

(4)信源編碼的質(zhì)量

不同的信源編碼方法，編碼后在相同的

數(shù)據(jù)率下，經(jīng)解碼會(huì)表現(xiàn)出不同的質(zhì)量；

同一種編碼方法，編碼后的數(shù)據(jù)率越

高，質(zhì)量越好；

不同的信源編碼方法和不同的數(shù)據(jù)率，

可以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用要求。

7、信道編碼

(1)信道編碼的任務(wù)

所謂信道編碼(又稱(chēng)前向糾錯(cuò)編碼、差

錯(cuò)控制編碼)，是按照一定的規(guī)則，在信源

編碼后的數(shù)據(jù)流中，人為加進(jìn)冗余，即補(bǔ)充

差錯(cuò)保護(hù)，使信源編碼的信號(hào)盡可能無(wú)干擾

地通過(guò)傳輸信道送到接收機(jī)，也就是說(shuō)，通

過(guò)信道編碼，當(dāng)出現(xiàn)傳輸差錯(cuò)時(shí)，在接收機(jī)

中可以進(jìn)行識(shí)別和修正，確保傳輸?shù)目煽?/p>

性。

信

號(hào)

源

(

數(shù)a

字

信

號(hào)

)

信道編碼示意圖

(2)編碼付出的代價(jià)

若m代表經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)率壓縮的凈數(shù)據(jù)率,

n代表經(jīng)信道編碼后的總數(shù)據(jù)率，則信道編

碼率R為：

R=m/n(<1)

編碼率R越小，表明保護(hù)程度越高，

數(shù)據(jù)傳輸越可靠。但傳輸?shù)挠行宰儾睿?/p>

大了后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。

(3)信道編碼方法

在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中，使用了不同

的方法，常用的有RS碼、卷積碼、LDPC

碼等。不同的編碼方法有不同的糾錯(cuò)能力。

8、數(shù)字調(diào)制

（1）調(diào)制信號(hào)與載波

數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號(hào)是由。和1組成的

數(shù)字的比特序列形式，載波仍然使用正弦形

的模擬信號(hào)（容易產(chǎn)生，可經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行傳

輸）。

（2）數(shù)字調(diào)制的基本方法

調(diào)制過(guò)程是輸入數(shù)據(jù)控制（鍵控）載

波的幅度、頻率或相位，固此相應(yīng)有三種基

本的數(shù)字調(diào)制方法：

（1）幅移鍵控（ASK）；

（2）頻移鍵控（FSK）；

（3）相移鍵控（PSK）o

如果同時(shí)改變載波的幅度和相位，稱(chēng)為振幅

相位聯(lián)合鍵控（APSK、QAM）O

PSK波形圖PSK矢量圖

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制波形圖與矢量圖

（3）四相調(diào)相

四相調(diào)相（QPSK、4PSK、4QAM）的

數(shù)字信號(hào)是四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。用四種不同的

電平分別表示00、10、01和11。

四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)形式

對(duì)高頻載波調(diào)制后，形成相同幅度和四

種可能不同相位（0°、90°、180°和270°或

45°、135°、225°和-45°）的高頻振蕩，分別

代表2個(gè)比特的不同組合（00、10、01、11）

的數(shù)字信號(hào)。

正弦rWi頻振蕩可用矢量圖表不：矢量的

長(zhǎng)度代表高頻振蕩的幅度，矢量與橫坐標(biāo)之

間的夾角代表高頻振蕩的相位。如果用處于

矢量終點(diǎn)的園點(diǎn)表示矢量圖中矢量，就稱(chēng)為

星座圖。

接收端就是根據(jù)接收到的高頻振蕩的

不同相位，來(lái)判決發(fā)端傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)是

00、10、01還是llo

使用四相調(diào)相，只能每2比特組成一個(gè)

符號(hào)，逐符號(hào)的傳送數(shù)字序列。每個(gè)符號(hào)的

持續(xù)時(shí)間稱(chēng)為符號(hào)周期。

(4)16QAM

16QAM是16狀態(tài)的正交調(diào)幅，屬于

既調(diào)幅又調(diào)相的調(diào)制方式。這種調(diào)制方式有

3種可能的幅度、12種可能的相位，不同幅

度與不同相位的組合，可有16種不同的狀

態(tài)，分別代表0000,0001,、、、1110、1111

等16種不同的數(shù)據(jù)序列（或稱(chēng)16種符號(hào)，

每個(gè)符號(hào)4比特）。

16QAM星座圖

、數(shù)字廣播電視傳輸系統(tǒng)

1、數(shù)字廣播電視傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)

抗干擾和噪聲的能力強(qiáng)，傳輸質(zhì)量高；傳

輸可靠性高；發(fā)射機(jī)功率可以降低；節(jié)約頻

譜；數(shù)字信號(hào)便于處理、存儲(chǔ)、交換，便于

和計(jì)算機(jī)等聯(lián)接，數(shù)字信號(hào)容易延時(shí)和加

擾，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理，可以通過(guò)計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和資源共享。便于實(shí)現(xiàn)多媒

體；數(shù)字化產(chǎn)品體積小、重量輕、功耗省、

可靠性高、多功能和智能化。

2、數(shù)字廣播電視傳輸系統(tǒng)構(gòu)成原理

數(shù)字廣播電視傳輸系統(tǒng)方塊圖

3、數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)

(1)、DAB的特點(diǎn)

*寬帶系統(tǒng)

在1.536MHz的射頻帶寬內(nèi)，視工作頻

段的不同，安排有不同數(shù)量的大量載波，每

一個(gè)載波是窄的子信道，只傳送較低的數(shù)據(jù)

率，全部載波傳送的總數(shù)據(jù)率仍然很高

（2.432Mb/s,其中2.304Mb/s用于傳送主業(yè)

務(wù)信息）,可以同時(shí)傳送6套CD質(zhì)量的立體

聲節(jié)目。

*固定、便攜、移動(dòng)接收（允許最高車(chē)速

250Km/h）

*多媒體廣播

*寬的工作頻率范圍

可工作在47MHz——3GHz

*多種覆蓋方式

地面（T—DAB）

電纜（C—DAB）

衛(wèi)星（S—DAB）

*四種工作模式

四套工作參數(shù)，用于不同的頻段：

模式（1）：375MHz以下；

模式（4）：750MHz以下；

模式（2）：1.5GHz以下

模式（3）：3GHz以下。

DAB--多媒體廣播

（2）系統(tǒng)構(gòu)成

務(wù)

業(yè)

息

信C

合

復(fù)

息

信

音

頻

業(yè)

務(wù)■

數(shù)

據(jù)t

一

業(yè)

務(wù)-

rDAB

發(fā)射系統(tǒng)

\z

DAB

接收系統(tǒng)

4、數(shù)字電視廣播系統(tǒng)

(1)電視信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)

電視圖像信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換的兩種方法：

復(fù)合編碼方式與分量編碼方式。

*復(fù)合編碼：將彩色電視信號(hào)作為一個(gè)整體

進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換(取樣、量化和編碼)。

取樣頻率為17.72MHz,o量化級(jí)數(shù)取256

(1024)時(shí)，每個(gè)樣值用8(10)比特表示,

數(shù)據(jù)率為141.76(177.2)Mb/So

*分量編碼：對(duì)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)分

別進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

亮度信號(hào)的取樣頻率為13.5MHz,色差信

號(hào)的取樣頻率為6.75MHz

三種信號(hào)的量化級(jí)數(shù)均為256(或1024),

每個(gè)樣值8(或10)比特，總數(shù)據(jù)率為216

(或270)Mb/s

(2)系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)字電視廣播系統(tǒng)構(gòu)成

(3)、中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)

*CMMB的特點(diǎn)

CMMB：是英文

ChinaMobileMultimediaBroadcasting的縮

略語(yǔ)，意為中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播。通過(guò)無(wú)線(xiàn)

廣播電視覆蓋網(wǎng)主要面向各種便攜式終端

設(shè)備提供數(shù)字音視頻和信息服務(wù)。

支持手機(jī)、PDA、MP3、MP4、數(shù)碼相

機(jī)、筆記本電腦以及在汽車(chē)、火車(chē)、輪船、

飛機(jī)上的小型接收終端，接收視頻、音頻、

數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)。

可提供數(shù)字廣播電視節(jié)目、綜合信息和

緊急廣播服務(wù)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡(luò)相

結(jié)合的無(wú)縫協(xié)同覆蓋，支持公共服務(wù)。

CMMB在時(shí)速250公里/小時(shí)的條件下，

穩(wěn)定接收廣播電視信號(hào)。

CMMB工作在UHF波段：470-798MHZ,

射頻信道帶寬8MHz（也可2MHz）o

CMMB是多載波系統(tǒng)，共有3076個(gè)載波

（載波間隔為2.44140625kHz）,可能的調(diào)

制方式有2PSK、QPSK（4QAM）和16QAMO

*系統(tǒng)構(gòu)成

CMMB系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

地面覆蓋示意圖“

CMMB信號(hào)處理流程

*CMMB發(fā)射機(jī)

CMMB發(fā)射機(jī)是產(chǎn)生大功率CMMB射

頻信號(hào)的設(shè)備。地面覆蓋的發(fā)射機(jī)工作于

UHF波段。發(fā)射機(jī)主要由激勵(lì)器、高頻放大

器、電源系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和控制顯示系統(tǒng)組

成。

京冊(cè)放人0

（1）

切

舞道分

世波

CMMB發(fā)射機(jī)原理

方塊圖

（4）、地面數(shù)字電視

*技術(shù)特征

我國(guó)的地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)工作在

VHF和UHF頻段范圍內(nèi)，每個(gè)頻道的射頻

帶寬為8MHz（有效帶寬7.56MHz）,每個(gè)頻道

可同時(shí)傳輸5—6套標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視節(jié)目或1

套高清晰度電視節(jié)目（或2套準(zhǔn)高清晰度電

視節(jié)目）。

可提供20種數(shù)據(jù)率的選擇(從4.8Mbps

—32.4Mbps)o

我國(guó)的地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)有兩種

工作方式：多載波和單載波。

多載波方式

共有3780個(gè)載波，載波間隔為2kHz,

可能的調(diào)制方式主要有4QAM、16QAM、

32QAM、64QAM等。全部需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

分配在各個(gè)載波上傳送。

單載波

僅有一個(gè)載波，它承擔(dān)全部需要傳輸?shù)?/p>

數(shù)據(jù)，因此符號(hào)期很短，在單位時(shí)間內(nèi)完成

的任務(wù)(用數(shù)據(jù)率表示)與多載波方式完全

相同。

比特分組能翁

和映射交織B=52

4QAM/16QAM

或成

內(nèi)碼/32QAM/64QAMM=240

外嗎幀

720形正交

隨LDPC

體

BCH濾上變

數(shù)據(jù)機(jī)(7488,3048)▽

形

(7488,4572)波頻

化

輸入成

(762,752)(7488,6096)