第7章电视信号的调制
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电路基础原理数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调是电路基础原理中的重要概念。
调制是将数字信号转化为模拟信号的过程,解调则是将模拟信号还原为数字信号的过程。
本文将介绍数字信号的调制与解调原理及其应用。
一、调制的基本原理调制是为了将数字信号传输到远距离时,能够克服传输噪声、提高信号质量而进行的一种技术。
数字信号经过调制后,会转化为模拟信号,其特点是连续的波形。
1.频移键控调制(FSK)FSK是一种基本的数字信号调制方式,它通过改变信号的频率来表示不同的数字。
在FSK中,使用两个频率来分别代表二进制的0和1。
2.相移键控调制(PSK)PSK是一种通过改变信号的相位来表示不同的数字的调制方式。
在PSK中,使用不同的相位来表示二进制的0和1。
3.正交幅度调制(QAM)QAM是一种通过改变信号的振幅和相位来表示不同的数字的调制方式。
在QAM中,通过改变信号的振幅和相位的组合来表示多个二进制数字。
二、解调的基本原理解调是将模拟信号还原为数字信号的过程,其目的是还原接收到的信号,以便后续的数字信号处理。
1.频移解调频移解调是将经过FSK调制的信号还原回数字信号的过程。
解调器需要检测接收到的信号的频率,并根据频率的不同判断出二进制的0和1。
2.相移解调相移解调是将经过PSK调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要检测接收到信号的相位,并根据相位的变化来判断出二进制的0和1。
3.幅度解调幅度解调是将经过QAM调制的信号还原为数字信号的过程。
解调器需要测量接收到信号的振幅和相位,并根据这些信息来判断出二进制的0和1。
三、调制与解调的应用调制与解调技术广泛应用于通信领域,特别是在无线通信中。
1.无线电广播无线电广播使用调制技术将音频信号转化为无线电信号,并通过无线电波传输到接收器中,然后通过解调技术将无线电信号还原为音频信号。
2.移动通信移动通信中的调制与解调技术被用于将数字信号通过无线电信道传输,以实现声音、图像和数据的无线传输。
第七章:数字电视信号的传输标准作业:比较数字电视信号的传输标准作业要求:数字电视信号的传输标准是什么?各自的调制技术又是什么?请比较这几个标准的优缺点作业内容:数字电视信号的传输标准有三种,分别是ATSC标准、DVB标准、ISDB标准这三种。
其中,DVB标准包括DVB-S(卫星数字电视广播)、DVB-C(数字电视有线电视广播)、DVB-T (地面广播数字电视)三种,其中DVB-S和DVB-C标准已作为世界统一的标准被大多数国家接受,包括中国。
ATSC标准采用VSB调制技术,包括8VSB(地面广播模式)和16VSB(高数据率模式)两种模式。
DVB标准采用的调制方式中,DVB-S采用QPSK调制方式;DVB-C采用QAM调制方式,包括16QAM、32QAM、64QAM三种调制方式;DVB-T采用OFDM调制方式。
IDSB标准采用DVB-T那样的OFDM调制方式,在6MHz射频带宽内载波总数可选为1405个、2809个、5617个,即该调制方式有三种模式。
欧洲“DVB标准”和美国“ATSC数字电视标准”的主要区别如下:(1)方形像素:在ATSC标准中采纳了“方形像素”(Square Picture Eelements),因为它们更加适合于计算机;而DVB标准最初没有采纳,最近也采纳了。
此外,范围广泛的视频图像格式也被DVB采纳,而ATSC对此则不作强制性规定。
(2)系统层和视频编码:DVB和ATSC标准都采纳MPEG-2标准的系统层和视频编码,但是,由于MPEG-2标准并未对视频算法作详细规定,因而实施方案可以不同,与两个标准都无关。
(3)音频编码:DVB标准采纳了MPEG-2的音频压缩算法;而ATSC标准则采纳了AC-3的音频压缩算法。
(4)信道编码:两者的扰码器(Radomizers)采用不同的多项式;两者的里德—所罗门前向纠错(FEC)编码采用不同的冗余度,DVB标准用16B,而ATSC标准用功20B;两者的交织过程(Interleaving)不同;在DVB标准中网格编码(Trellix coding)有可选的不同速率,而在ATSC标准中地面广播采用固定的2/3速率的网格编码,有线电视则不需采用网格编码。
第七章模拟电视基础小结一、像素:组成图像的基本单元。
每个像素具有单值的光特性(亮度和色度)和几何位臵。
像素亮度既是空间(二维)函数,同时又是时间函数。
二、顺序制传送:按一定顺序将一个个像素的光学信息轮流转换成电信号,用一条传输通道依次传送出去,在接收端的屏幕上再按同样的顺序将电信号在相应的位臵上转换成光学信息。
特点:(1)发送端和接收端各有一个转换开关。
(2)转换开关用电子方法实现的,有很高的接通速度。
(3)收、发两端开关的接通要同步,保证图像的正确重现。
三、扫描:电视系统中顺序分解像素和综合像素的实现过程。
将组成一帧图像的像素,按顺序转换成电信号的过程(或逆过程)。
1、隔行扫描:指将一帧电视图像分成奇数场和偶数场两场来扫描,奇数场扫描画面的奇数行,偶数场扫描画面的偶数行,奇数场和偶数场图像嵌套在一起形成一幅完整的图像。
2、隔行扫描优点:(1)克服逐行扫描方式电视信号的带宽过宽。
(2)能在不改变帧频的条件下克服闪烁现象。
3、扫描同步:(1)同频:收发两端的扫描速度相同;(2)同相:收发两端的时空对应关系一致。
4、我国电视标准规定:(1)一帧扫描总行数为625行,其中,帧正程575行,帧逆程50行;(2)采用隔行扫描方式,每场扫描312.5行,场正程287.5行,场逆程25行;(3)场频为50Hz,场周期为20ms;(4)行频为15625Hz,行周期为64μs,行正程时间为52μs ,行逆程时间为12μs ;(5)扫描光栅的宽高比为4:3。
四、摄像器件产生图像信号原理:都是基于电荷储能原理(Charge Storage Principle)。
1、摄像管:利用了光电靶的作用和电子束的扫描来实现光电转换的摄像器件。
2、电荷耦合器件CCD:以电荷的多少代表图像信号的亮暗、以时钟信号控制代替电子束扫描实现图像信号的摄取、光电变换和输出的摄像器件。
CCD工作过程:光输入⇒电荷包存储⇒电荷包转移⇒信号电荷输出五、显像器件1、阴极射线管CRT:利用电子束的强弱随图像信号的大小变化,将一帧时域的图像信号在屏幕上变成一幅平面光学图像的显示器件。
信号调制总结信号调制总结信号调制是一种将信息信号转换为载波信号的过程,从而使信息信号能够在信道中传输的技术。
它是现代通信系统的基础,广泛应用于电视、无线电、移动通信等领域。
信号调制的目的是提高信号在传输过程中的可靠性和传输效率。
首先,信号调制可以将低频信号转换为高频信号,从而使信号能够在远距离传输。
在通信系统中,低频信号往往受到线路阻抗、噪声等因素的影响,如果直接传输会导致信号衰减和失真。
通过将低频信号调制到高频信号上,可以将信号传输的距离延长,降低了传输过程中的损耗。
其次,信号调制可以对信号进行编码,提高信号的抗干扰能力。
在信道传输的过程中,信号往往会受到多种干扰的影响,比如噪声、干扰信号等。
通过对信号进行调制,可以将信息信号编码到更高频的载波信号中,从而使得信号在传输过程中更加抗干扰。
常见的调制技术有频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)等。
此外,信号调制还可以提高频谱效率。
频谱效率是指在给定的频带宽度内能传输的信息比特数。
传统的调幅(AM)调制技术中,信号直接幅度调制到载波上,导致频带利用率较低。
而调频(FM)和相位调制(PM)技术则通过改变载波频率或相位来传输信息,大大提高了频谱效率。
另外,信号调制还有利于信号的安全传输。
通过对信号进行调制,可以使信号的特征更难以被非法获取和篡改。
调制技术可以将信号分散到更宽的频带中,增加信号的复杂性,使恶意用户难以解码或修改信号,从而保证数据的机密性和完整性。
总的来说,信号调制是现代通信系统中不可或缺的技术,它能够将信息信号转换为适合在信道中传输的载波信号。
通过对信号进行调制,可以提高信号的传输距离、抗干扰能力、频谱效率和安全性。
在未来的通信技术发展中,信号调制技术将发挥更加重要的作用,为人们的通信体验提供更好的支持。
一、选择题1. 数字电视信号的调制方式主要采用哪种?A. AMB. FMC. QAMD. PM答案:C2. 在广播电视传输中,用于视频压缩的标准是?A. MP3B. MPEG-2C. AACD. AC-3答案:B3. 以下哪个参数不是衡量电视信号质量的重要指标?A. 信噪比B. 对比度C. 亮度D. 饱和度答案:D4. 广播中心系统的核心组成部分不包括?A. 信号源B. 编码器C. 解码器D. 显示器答案:D5. 在模拟音频信号数字化过程中,首先进行的是?A. 量化B. 编码C. 采样D. 加密答案:C6. 调频广播的主要优势是什么?A. 覆盖范围广B. 抗干扰能力强C. 音质好D. 能耗低答案:B7. 广播电视节目中,常用的声音压缩格式是?A. WAVB. MP3C. WMAD. OGG答案:B8. 在广播电视传输中,卫星传输的主要特点不包括?A. 覆盖范围广B. 传输距离远C. 受天气影响小D. 实时性强答案:D9. 广播融合媒体平台不包含以下哪个功能?A. 内容聚合B. 互动评论C. 数据分析D. 硬件销售答案:D10. 在广播电视监管中,对违规内容的处罚通常不包括?A. 罚款B. 吊销执照C. 公开道歉D. 社区服务答案:D二、填空题1. 模拟音频信号的数字化实际上包括采样、量化和______三个过程。
答案:编码2. 在室内声场中,人们听到的声音的组成是十分复杂的,通常可以分为直达声、反射声和______三类。
答案:混响声3. 广播融合媒体平台是指以内容聚合、互动评论、数据分析和______为核心功能的新型媒体平台。
答案:个性化推荐(或“智能推荐”)4. 中波广播的频段范围是______MHz到______MHz,主要靠地波覆盖。
答案:520;16055. 调频广播的频段范围是______MHz到______MHz。
答案:87;1086. 数字电视信号的调制方式主要采用______(QAM)。
模拟电视信号调制传输电视信号调制传输是指将音频、视频等信号经过调制处理后,通过传输介质传送到接收端的过程。
电视信号调制传输的目的是为了在尽可能少的传输带宽内传递更多的信息内容,以提供更好的视听体验。
常见的电视信号调制方式有模拟调制和数字调制两种。
模拟调制是指将音频、视频等信号以模拟信号的形式进行传输;而数字调制则是将信号转换为0和1的二进制数字进行传输。
在模拟调制方面,常用的调制方式有调幅(AM)和调频(FM)。
调幅是通过改变信号的幅度来调制信号;调频则是通过改变信号的频率来调制信号。
这两种调制方式广泛应用在传统的模拟电视信号传输中,能够较好地保留原始音视频信号的质量,但受限于传输带宽的限制,无法实现高清、大容量的信号传输。
而数字调制则是通过将信号转换成二进制码,以数字化形式进行传输。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制(PCM)、正交频分复用(OFDM)等。
数字调制可以通过压缩算法,将信号进行压缩,从而大幅度减小信号传输所需的带宽。
数字调制的优点是传输质量稳定、抗干扰能力强,并且能够实现高清、多信道、多媒体等丰富的传输内容。
为了实现更高质量的信号传输,许多地区已经逐步实现了模拟信号向数字信号的过渡,即从传统的模拟电视信号传输方式转变为数字电视信号传输方式。
数字电视信号通过调频调制方式传输,能够提供更高质量的音频和视频信号。
同时,数字电视信号还支持互动功能,例如通过机顶盒实现点播、回看等功能,提供更多样化的用户体验。
总而言之,电视信号调制传输方式的发展经历了从模拟调制到数字调制的转变。
数字调制通过压缩算法和多路复用技术实现了更高质量、大容量的信号传输。
未来,随着科技的不断进步,电视信号调制传输方式还将持续演进,为用户提供更好的视听体验。
随着科技的不断进步,电视信号调制传输方式也在不断演进,以满足用户对于高清、立体声音、互动性和更丰富媒体内容的需求。
下面将进一步探讨数字调制和相关技术在电视信号传输中的应用,并对未来发展进行展望。
数字电视调制解调器工作原理数字电视调制解调器(Digital TV Modem)是一种用于传输数字电视信号的设备,它通过调制和解调技术将数字信号转换为模拟信号,以便在电视机上得到高质量的图像和声音。
本文将详细介绍数字电视调制解调器的工作原理。
一、数字电视信号的产生数字电视信号是通过对原始音视频信号进行数字化处理而获得的。
在传输前,原始音视频信号会被采样、量化和编码。
采样是指对连续的模拟信号进行离散化处理,将其转换为数字信号。
量化是指采样后将模拟幅度值转换为一系列离散的数字化幅度值。
编码则是通过采用压缩算法,对量化后的信号进行编码,以便在传输过程中减少数据量,提高传输效率。
二、数字电视信号的调制在数字电视调制解调器中,调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程。
调制的目的是将数字信号从原始的低频带转移到载波信号上,以便在传输过程中抵抗干扰。
数字电视信号的调制可以采用多种调制方式,例如正交振幅调制(QAM)、相位调制(PM)和频率调制(FM)。
其中,最常用的是正交振幅调制。
正交振幅调制通过改变信号的振幅和相位,将数字信号编码到两个正交振幅分量上,然后将这两个分量调制到载波信号上。
三、数字电视信号的解调数字电视信号的解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
解调的目的是还原出原始的数字信号,以便在电视机上进行解码、解压缩和播放。
数字电视信号的解调过程与调制过程相反,主要包括载波信号的识别、信号的解调和解调信号的恢复。
首先,解调器需要识别出接收到的信号中的载波信号。
然后,通过对接收到的模拟信号进行解调,将其转换为数字信号。
最后,对数字信号进行处理和恢复,还原出原始的音视频信号。
四、数字电视调制解调器的功能数字电视调制解调器不仅仅只负责调制和解调信号,还具备其他的功能,以确保数字电视信号的传输质量和播放效果。
以下是数字电视调制解调器常见的功能:1. 错误校验和纠正:数字电视信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响,因此调制解调器需要对接收到的信号进行错误校验和纠正,以确保传输的准确性和可靠性。