浅析电视信号传输技术

摘要：本文从电视信号的基本组成、信号的分解以及信号的顺序传送概念入手，分别从图像信号的调幅、伴音信号的调频、射频电视信号三方面讲解电视信号的传输技术。

关键词：电视信号；传输技术

中图分类号：TN943 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.033

引言

电视系统是活动图像的传输系统，以传送图像为主，也兼顾声音。与单纯的声音信号传送系统相比，电视信号的显著特点是信号的频带特别宽，这也给电视信号传输带来技术上的难度。电视图像的传送采用采用扫描方式，而为了节约带宽，一般采用隔行扫描。

1.电视信号的传输

全电视信号中包含很低的音频和直流分量，要想把图像信号以及伴音信号远距离传送，需要采用调制的方法。即将图像信号与伴音信号分别调制在各自的高频载波上，形成高频图像信号和高频伴音信号，再合成高频电视信号（或称射频电视信号），经天线以电磁波的形式辐射出去。

图1所示电视发送示意图。摄像机把要传送的图像变换成相应的图像信号，送入电视信号产生设备进行放大和其他处理，然后加入复合消隐信号和复合同步信号，合成为黑白全电视信号。黑白全电视信号在图像发射机中用调幅方式调制在高频载波上后，送入双工器；电视的伴音也同时经过话筒变为相应的音频信号，送入伴音信号产生设备进行放大和处理后，再送入伴音发射机，伴音信号在伴音发射机中用调频方式调制后，形成伴音调频信号，也送入双工器；两者合用同一天线辐射出去，双工器的作用是防止干扰。

2.图像信号的调幅

调幅是指用待传送的调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的变化规律而变化。经过调幅后的高频波称为调幅波。对图像载频的调制有两种情况：一种是用负极性的图像信号对载频进行调制，称为负极性调制；另一种是用正极性的图像信号对载频进行调制，称为正极性调制。如图2所示。

我国电视标准规定，图像信号采用负极性调幅。采用负极性调幅具有下列优点：

（1）节省发射功率。一般情况下，一幅图像中亮的部分比暗的部分面积大，负极性调幅波的平均电平比正极性的低，因此负极性调制的平均功率比正极性调制小得多。

（2）抗干扰能力强。信号在传输过程中所受的干扰通常是以脉冲形式叠加在信号上，使调幅波包络电平增高，因负极性波的高电平为黑，故负极性调制使外来的干扰信号在屏幕上显示为黑点，不易被人眼察觉。

（3）便于实现自动增益控制。对负极性调制来说，调幅波的同步顶电平就是峰值电平，便于用作基准电平进行信号的自动增益控制。

由于图像信号的最高频率为6MHz，所以已调波总的带宽为图像信号最高频率的2倍（即12MHz）。过宽的频带不仅使电视设备复杂，而且在有限的频段内使电视频道数目减少，所示必须设法压缩频带。因调幅波的上、下边带含有的信息完全相同，如果采用只发送其中一个边带的单边带方式发送，虽可最大限度地压缩频带，但调幅波的低频分量很难滤除。因此电视系统对已调图像信号采用残留边带方式发送，即发送上边带的全部和下边带中0～0.75MHz部分，0.75MHz～1.25MHz为过渡带。也就是0.75MHz以内的图像信号采用双边带传送，0.75MHz～6MHz的图像信号采用单边带传送。采用残留边带发送方式虽有效地压缩了高频带宽，但解调后的图像信号中，0.75MHz以下信号幅度是0.75MHz以上的两倍。因此在接收机中，为避免产生图像失真，在中频通道中，应采取适当的措施，使其幅频特性曲线在载频两边±0.75MHz范围内增益降低作为补偿。

2.1伴音信号的调频

调频就是将欲传送的伴音信号作为调制信号去控制载波的频率，使载波的频率随伴音信号的幅度变化而变化。单频信号的调频制具有音质好、抗干扰性能优良等特点，电视系统中伴音采用调频制还可以减少与调幅图像信号间的窜扰。

在电视中，语音、音乐的频率范围为20Hz～15kHz。系统采用的最大频偏fm，为50kHz。高频伴音信号带宽约为130kHz。随着调制信号频率的增加，调频波的抗干扰能力变差，因此在伴音信号发送时采取“预加重”措施，人为地提高高音频分量的振幅，以加大频偏，提高高音频段的调频指数，改善抗干扰性能。接收端再进行“去加重”处理，恢复原伴音信号中高、低频分量振幅的比例，使声音不失真。

2.2射频电视信号

组合已调全电视信号和已调伴音信号，就形成了在通道中传输的高频电视信号，即射频电视信号。它的波形是两者的叠加，而在频谱上，两者应相互错开以免干扰，并便于在接收端提取各自的信息。我国电视标准规定，一个电视频道（即电视台播放一套节目所占用的频率范围）所占的带宽为8MHz，伴音载频fs比图像载频fp高6.5MHz，伴音载频两侧留有0.25MHz的频带供已调伴音信号的上、下边带之用。

2.3电视频道的划分

由于全电视信号的带宽为6MHz，其载频必须为30MHz以上的超高频，故射频电视信号的传输使用甚高频（VHF）和特高频（UHF）频段。每个频段划分为若干个频道。目前，在我国使用的广播电视频道在VHF频段（米波段）设置1～12频道，在UHF频段（分米波段）设置13～68频道。

3.总结

电视信号的传输质量，一直是人们最关心的事情，因为它直接影响电视接收机的收视效果。了解电视信号的传输方式对于提高电视机收视效果具有重要意义。