Описание структурной схемы декодирующего устройства системы SECAM

Рассмотрим структурную схему устройства (рис. 1).

Сигнал цветности выделяется из полного сигнала полосовым фильтром 1 с колокольной характеристикой (практически – простым резонансным контуром с добротностью порядка 16). В блоке 1 осуществляется так же коррекция высокочастотных предыскажений. Поэтому его АЧХ должна быть обратной характеристике ВЧ предыскажений в кодирующем устройстве. Далее сигнал текущей строки и сигнал предыдущей строки с выхода линии задержки 3 подаются на входы коммутатора 4. Линия задержки вносит затухание порядка 20 дБ, которое компенсируется усилителем 2. После коммутатора следуют два идентичных канала, в каждом из которых включены амплитудный ограничитель 5, дискриминатор 6 и фильтр 7. Роль ограничителя может выполнять коммутатор 4, если его элементы поставлены в соответствующий режим. Характеристика фильтра нижних частот 7 обратна кривой н.ч. предкоррекции.

Рисунок 1. Декодирующего устройства системы SECAM

Рисунок 2. Низкочастотная предкоррекция видеосигнала

Эта предкоррекция состоит в подъеме верхних частот спектра цветоразностных сигналов (до трех раз) посредством цепи с характеристикой К_нч(F):

где f =85 кГц, а =3.

Данная характеристика показана на рис. 2. Ответная характеристика в приемнике (пунктир) соответственно ослабляет верхние частоты продетектированных сигналов и восстанавливает их нормальный спектр, причем она резко ослабляет ВЧ помехи. Как известно, спектр шумов на выходе ЧМ - канала имеет линейно-нарастающую интенсивность, так что низкочастотная коррекция ослабляет как раз наиболее сильные компоненты шумов. Коррекция н.ч. предыскажений (КНП) осуществляется RC цепью (рис. 3). При номинальных параметрах цепи:

R ₁=0, 5 R,

C (R ₁+ R) =1, 87 мкс

обеспечивается точное восстановление формы ЦРС.

Рисунок 3. Схема КНП

Таким образом, обеспечение ответных характеристик по высокой и низкой частотам в приемнике не вызывает усложнений схемы. Правда, согласование характеристик должно быть выполнено тщательно. Сигналы U ¢ _R-Y и U ¢ _B-Y подаются на пересчетную схему 8, куда подводится также U_Y, прошедший режекторный контур 9 и линию задержки 10.

Блок опознавания 11 устанавливает правильную полярность срабатывания триггера 12, управляющего коммутатором, т. е. обеспечивает синфазность приемного коммутатора с передающим. Остановимся на вопросе о сигналах опознавания.

В системе SECAM принят непрерывный порядок чередования сигналов U ¢ _R-Y и U ¢ _B-Y, не изменяемый от поля к полю, «сквозной». Это позволяет упростить коммутацию в приемнике.

В одном кадре в первом и втором полях на нечетных строках передается сигнал U ¢ _B-Y, а на четных — сигнал U ¢ _R-Y. [1] В следующем кадре автоматически получается обратное расположение сигналов на строках. Таким образом, строки с сигналами U ¢ _R-Y и U ¢ _B-Y от кадра к кадру меняются местами, и цикл их смены составляет четыре поля. Цикл смены начальных фаз поднесущей равен шести полям, и потому общая периодичность изменения сигнала цветности SECAM составляет двенадцать полей.

Различение строк R и В в приемнике, т. е. правильная фазировка коммутатора, производится с помощью сигнала опознавания строки, показанного на рис. 4 и П4. Этот сигнал формируется в кодирующем устройстве в виде серии из девяти трапецеидальных отрицательных импульсов длительностью в активную часть строки каждый и заводится в оба цветоразностных сигнала во время обратного хода кадровой развёртки. Благодаря фазоинверсии сигнала U_R-Y - на модуляцию поднесущей поступает знакопеременный сигнал опознавания — отрицательный в строках В и положительный в строках R. Его амплитуда равна соответствующим уровням ограничения выбросов: -1, 5 для U_В-Y и +1, 25 для U_R-Y, так что он занимает полный раствор девиации частоты. В строках R частота смещается вверх до 4, 756 МГц, а в строках В — вниз до 3, 9 МГц. В декодирующем устройстве восстанавливается нормальная форма и полярность сигналов U_R-Y и U_В-Y, так что каждый из них вновь содержит по девяти отрицательных импульсов опознавания. В сигнале U_G-Y, полярность сигналов опознавания будет положительной, так как . Один из возможных способов построения блока опознавания состоит в следующем (рис. 5). Сигнал опознавания (СО) используется непосредственно в составе одного из цветоразностных сигналов, который предварительно пропускается через интегрирующую цепь 1. Интегрирование эффективно подавляет помехи, а также увеличивает превышение девятистрочного сигнала опознавания над цветоразностными сигналами, импульсы которых, как правило, имеют гораздо меньшую длительность. Далее сигнал опознавания поступает на схему совпадений 2, куда подается также импульс от цепи кадровой развертки. В случае, если сигнал опознавания в период действия кадрового импульса имеет правильную полярность (отрицательную), то схема совпадения не срабатывает, а если он имеет неверную полярность, то схема вырабатывает импульс для опрокидывания триггера 3. Это, в свою очередь, приводит к лишнему срабатыванию генератора коммутирующих импульсов 4, т. е. к восстановлению правильной полярности коммутации. Одновременно триггер 3 выдает напряжение, запирающее канал цветности до тех пор, пока очередной сигнал опознавания не придет в правильной полярности. (Это предотвращает появление ошибочных цветов на экране). Обычно схема настраивается так, чтобы канал цветности запирался и при отсутствии сигналов опознавания, то есть при черно-белой передаче.

Рисунок 5. Вариант блока опознавания в приемнике

Примечание. В качестве СО могут использоваться вспышки цветовых поднесущих

f _ПR и f _ПВ
6. Методика выполнения лабораторной работы

Для моделирования схемы декодирующего устройства системы ЦТ SECAM используется программа, написанная на языке Delphi.

В ходе выполнения лабораторной работы все манипуляции выполняются с помощью манипулятора типа мышь либо с помощью клавиатуры (с использованием стандартных комбинаций клавиш ОС Windows). Процесс выполнения работы не представляет особой сложности.

Программа представляет собой стандартное приложение ОС Windows, имеет классический оконный интерфейс.

Загрузка программы обеспечивается двойным нажатием левой кнопки мыши по файлу " Decoder.ехе". При этом на экране монитора появляется окно Windows (рис. 6) с названием лабораторной работы, фамилией разработчика и научного руководителя, а также диаграммы полного цветного телевизионного сигнала красной и синей строк.

Рисунок 6. Стартовый диалог

Для начала работы нужно нажать кнопку “Начать работу”. Если необходимо выйти из программы, нажмите “Выход”.

Главное окно программы состоит из строки меню, панели быстрого доступа, панели закладок и основной рабочей области. После первого запуска программы в рабочей области отображается структурная схема декодирующего устройства системы СЕКАМ. Внешний вид главного окна представлен на рис.7.

Рисунок 7. Главное окно

Переход к структурной модели декодера осуществляется нажатием на закладку с соответствующим названием, либо через пункт меню " Расчет" – " Структурная модель декодера".

Нажатие левой кнопкой мыши на выделенную синим цветом подпись на структурной модели, приведёт к появлению окна " Результаты расчёта" (рис. 8), в котором будет отображена осциллограмма сигнала для данной точки.

Рис 8. Результаты расчета.

В нижнем левом углу данного окна расположен выпадающий список с перечнем имеющихся осциллограмм. Переход между ними можно осуществить двумя способами. Первый: вернуться к основному окну программы нажатием на кнопку " Назад" и выбрать другую точку снятия осциллограммы. Второй: открыть выпадающий список и выделить нужную осциллограмму. Окно с результатами расчета доступно также через панель быстрого доступа и через пункт меню " Расчет" – " Результаты расчета".

Поочерёдно нажимая на подписи к структурной схеме декодера, либо открывая элементы выпадающего списка в окне результатов расчета, можно получить все требующиеся осциллограммы (например рис. 9 и 10).

Нажатием на кнопку " Справка" на панели быстрого доступа, либо выбрав меню " Справка" – " Передача цвета в формате SECAM", мы откроем окно со справочным материалом по данному вопросу (рис. 11).

Рисунок 9. Результат расчета D ¢ B до коррекции

Рисунок 10. Результат расчета Eg-y

Рисунок 11. Окно со справочным материалом

Для расчёта расстройки частотного детектора необходимо либо нажать на соответствующую закладку на главном окне, либо выбрать пункт меню " Расчёт" – " Расстройка частотного детектора". В рабочей области появляется окно с треугольником Максвелла и поля ввода численных значений расстройки контура (рис. 12).

При наведении курсора и нажатии левой кнопки “мыши” на треугольник в прямоугольнике с соответствующей подписью справа появляется выбранный цвет при не расстроенном контуре. После ввода значений изменения частоты расстройки в красном и синем каналах и нажатии на кнопку " Расчет" прямоугольник с подписью " Цвет после расстройки" раскрашивается в цвет расстроенного частотного детектора (рис. 13).

Рисунок 12. Окно расстройки частотного детектора

Рисунок 13. Расстройка частотного детектора

При выборе пункта меню " Программа" – " Выход", происходит выход из программы. Всего в данной лабораторной работе демонстрируется 16 сигналов.