Радиосигнал телевизионного вещания

Сигнал ТВ-вещания состоит из сигнала изображения и сигнала звукового сопровождения. Сигнал изображения содержит спектральные составляющие от 0 до 6 МГц, сигнал звукового сопровождения – от 30 Гц до 15 кГц. Совместно с сигналами изображения передаются импульсы, необходимые для синхронизации кадровой и строчной развёрток телевизора, сигналы цветовой синхронизации и служебные сигналы.

Для беспроводной передачи ТВ-сигнала на расстояние сигналы изображения и звука переносятся в область радиочастот – метровых, дециметровых, сантиметровых или миллиметровых волн. Радиосигнал получается путём модуляции несущего колебания передаваемым сообщением (в данном случае – телевизионным сигналом).

Несущее колебание – это гармоническое (синусоидальное) колебание, предназначенное для переноса сообщения по беспроводной или кабельной линии передачи. Математически оно представляется в виде

u (t) = U m ·Cos(2π ft + φ) (6.1).

Из этого выражения видно, что мгновенное значение несущего колебания u(t) полностью определяется тремя параметрами: амплитудой (U m), частотой (f) и начальной фазой (φ). Для передачи сообщения несущее колебание подвергают модуляции (модулируют) одним или несколькими из этих параметров.

Модуляцией называют изменение одного или нескольких параметров несущего колебания в соответствии с передаваемым сообщением

В зависимости от того, какой параметр синусоидального колебания изменяется при модуляции, различают три её вида: амплитудная, частотная и фазовая.

При амплитудной модуляции значение амплитуды несущей в любой момент времени t определяется значением модулирующего колебания в этот

момент времени. При амплитудной модуляции частота несущего колебания не изменяется.

При частотной или фазовой модуляции значение сообщения в любой момент времени t определяет мгновенную частоту или фазу несущего колебания. Следует отметить, что частотная модуляция приводит к изменению фазы несущего колебания. В свою очередь, фазовая модуляция приводит к изменению частоты несущей. Поэтому частотную и фазовую модуляцию часто объединяют одним понятием – угловой модуляцией.

При частотной или фазовой модуляции амплитуда несущей не изменяется.

В телевидении применяется только амплитудная и частотная модуляция.

При амплитудной модуляции в спектре радиосигнала появляются боковые полосы частот – верхняя и нижняя. Обе полосы несут одинаковую информацию, поэтому суммарная полоса частот радиосигнала оказывается практически в два раза больше, чем ширина спектра модулирующего сигнала.

Для ТВ-вещания выделены ограниченные полосы частот электромагнитных волн, поэтому при разработке стандартов ТВ-сигналов стремятся к уменьшению частотной полосы, занимаемой одной программой. Это делается с целью размещения большего числа программ в выделенных диапазонах частот.

Для передачи радиосигнала изображения в телевидении используется амплитудная модуляция. При передаче сигнала звукового сопровождения используется широкополосная частотная модуляция. Этот вид модуляции обеспечивает большую помехоустойчивость, чем амплитудная модуляция, однако ЧМ- сигнал занимает полосу частот, во много раз превышающую полосу частот модулирующего сигнала. Поэтому частотная модуляция может применяться для передачи сигналов звукового сопровождения, имеющих относительно узкую полосу 15 кГц. Для передачи видеосигнала, имеющего широкую полосу 6 МГц, используется амплитудная модуляция.