电视原理习题答案第三章Word下载.docx
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I00.320.590.280.280.590.320
q00.310.210.520.520.210.310
C00.450.630.590.590.630.450
Y+C11.331.331.181.000.930.560
Y-C10.440.070.00-0.18-0.33-0.330
将上述结果绘成CVBS波形图和矢量图如下
NTSC制的CVBS波形图与PAL制CVBS波形图一致。
由于PAL制V信号逐行倒相，故其矢量图与PAL制NTSC行的相同，与PAL行不同。
3.3有一95%饱和度、
校正前幅度为80%的双色彩条信号，荧光屏左半部是绿色右半部是青色，画出
校正后的一行基色信号、亮度信号、色差信号（R-Y、B-Y）及由其正交平衡调幅形成的色度信号的波形图，并标明相对幅度（设
=2）。
解：
95%饱和度、
校正前幅度为80%的绿、青双色彩条信号相关的相对幅度值如下
R0G0B0RGBYR-YB-YCY+CY-C
绿色0.050.80.050.2240.8940.2240.6180.3940.3940.5571.1750,061
青色0.050.80.80.2240.8940.8940,6940.4700.2000.5111.2050.183
根据上述数值，可画出基色信号、亮度信号、色差信号（R-Y、B-Y）及由其正交平衡调幅形成的色度信号的波形图如下
3.4设NTSC制中采用100-0-100-25彩条信号，计算出复合信号数值。
若规定其振幅最大摆动范围在-0.20~+1.20界限内，问应如何进行压缩？
计算出压缩系数。
按亮度公式Y=0.299R+0.587G+0.114B计算出100-0-100-25彩条信号各条的Y值，并由此得到R-Y、B-Y、C、Y+C、Y-C数值如下表
R
G
B
Y
R-Y
B-Y
C
Y+C
Y-C
白
黄
青
绿
品
红
蓝
黑
1.0
0.25
0.91
0.78
0.69
0.56
0.47
0.34
0.09
-0.53
-0.44
0.44
0.53
-0.09
-0.66
0.22
-0.22
0.66
0.666
0.574
0.622
1.576
1.354
1.312
1.182
1.044
1.006
0.244
0.206
0.068
-0.062
-0.104
-0.326
要使振幅最大摆动范围在-0.20~+1.20之间，可对两个色差信号B-Y、R-Y进行压缩，即分别乘以压缩系数k1和k2。
取黄青两条，组成联立方程：
解之得：
k1=0.427k2=0.772
3.5彩色电视色度信号为什么要压缩？
如果编码时各彩条被压缩的比例不同接收时显示彩条图像是否有彩色失真？
答：
由于电视的复合信号是由亮度信号和色度信号叠加而成，如果不把色度信号压缩，则彩条复合信号幅度的最大值将超过白电平的78%，而最小值将比黑电平低78%。
用这样的视频信号对图像载波调幅时将引起严重的过调制，为使已调信号不超过规定的界限和改善兼容性，必须对色度信号进行压缩。
如果编码时对各彩条采用不同的压缩的比例，虽然可以使已调信号不超过规定的界限，但接收端很难识别各彩条不同的压缩比，会造成彩条饱和度的失真。
3.6试分析说明用于NTSC制的亮色分离电路的工作原理。
答：
NTSC制的亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，可以用简单的电路实现亮色分离。
下图是用一根延迟时间为TH的延迟线构成的亮色分离电路。
由于亮度信号的主频谱是以行频为间隔的，因此进
入色度通道的亮度信号为：
式中m取m1至mn正整数求和，而m1fH至mnfH为色度通道范围，显然经延时后的亮度信号Yd（t）与延时前的亮度信号Y（t）相等，而延时后的色度信号ed（t）与延时前的色度信号ec（t）相位相反，即
Yd（t）=Y（t-TH）=Y（t）
ed（t）=ec（t-TH）=-ec（t）
于是相减端[Y（t）+ec（t）]-[Yd（t）+ed（t）]=2ec（t）
相加端[Y（t）+ec（t）]+[Yd（t）+ed（t）]=2Y（t）
即相减端分离出色度信号。
相加端分离出亮度信号。
3.7什么叫做微分增益？
什么叫微分相位？
在彩色电视系统中为什么要考虑这个问题？
当传输系统存在非线性时，色度信号产生的相移与所叠加的亮度电平有关，称为微分相位。
由于色同步信号恒处于零电平上，因而，色度信号通过同步解调器解调时会出现与亮度电平有关的相位误差。
这种误差无法用固定移相器补偿，因而会产生串色，使色调产生变化，影响图像质量。
微分相位的容限在NTSC制中规定为
。
当传输系统存在非线性时，色度副载波的增益与所叠加的亮度电平有关，称为微分增益。
会产生饱和度的失真，影响图像质量。
微分增益的容限在NTSC制中规定为30%。
3.8当传送100-0-75-0彩条信号时，色度信号有120相位误差。
计算各个色条在NTSC制解码器同步检波器输出端的信号与串色信号的比值（信号与串色均按峰-峰值计算）。
解：
当色度信号有相位误差
时，Q检波器输出端为
，I检波器输出端为
Q输出端串色比为
I输出端串色比为
先依据公式
计算出各彩条信号的I、Q值。
代入
和各彩条信号I、Q值即可计算出各输出端的信号与串色信号的比值。
黄
品
红
0.75
0
0
I
-0.241
-0.448
--0.206
0.447
-0.242
Q
-0.234
-0.158
-0.392
0.392
0.158
0.234
I端串色比
4.85
13.34
2.47
13.31
4.87
Q端串色比
4.57
1.66
8.95
8.95
1.66
4.55
3.9试分析说明NTSC制与PAL制CVBS的频谱结构的异、同点各是什么。
为什么有这种区别？
答：
NTSC制与PAL制的色度信号都采用了正交平衡调幅的调制方式，其亮度信号和色度信号都采用了频谱交错原理，因而它们的CVBS频谱结构中亮度信号都是以行频为间隔的主频谱线和分布于它们两侧的以场频为间隔的副频谱线，色度信号频谱插在亮度信号谱线间隙中，并以最大距离拉开
NTSC制色度副载频采用半行频偏置，使得NTSC制频谱结构中色度信号频谱与亮度信号谱线间相距
PAL制由于色度信号采用了逐行倒相正交平衡调幅，其u、v频谱之间相距
，故其色度副载频采用1/4行频偏置，造成亮度信号谱线与u、v各相距
并且PAL制色度副载频还附加了25HZ偏置，改善了色度信号与亮度信号副谱线之间的交错。
3.10在625行、50场、隔行扫描、标称视频带宽为6MHZ的标准下，若欲在5MHZ附近选择符合频谱交错要求的NTSC制色度副载频，试求出一个频率值。
在隔行扫描情况下，
可求得当Z=625
时
依据NTSC制选择色度副载频的条件
（n为奇数）
当n=639时
当n=641时
3.11为什么525行、60场的NTSC制要选用59.94HZ的场频？
525行、60场的NTSC制在选择色度副载频时要考虑两个条件，一是副载频要等于半行频的奇数倍，二是伴音载频与色度副载频之差也等于半行频的奇数倍。
经过计算，如果不修改原行频是无法实现的，当将行频修改成15734.264HZ后，为保持扫描行数不变只有将场频定为59.94HZ。
3.12对于采用正交平衡调幅方式的NTSC制和PAL制来讲，能否说色度信号矢量的振幅和相角分别决定了彩色的饱和度和色调？
为什么？
对于采用正交平衡调幅方式的NTSC制和PAL制来讲，只有三基色和三基色的补色可以说色度信号矢量的振幅和相角分别决定了彩色的饱和度和色调，而对其它任意彩色都不能这样说。
这是因为当
时，未经
校正的三个基色信号之间的比例关系，在
校正后不再保持。
对不同饱和度的相同色调的彩色来说，R-Y、B-Y之比不能保持定值，色度信号矢量的相角也不能保持不变。
同样，对饱和度相同，色调不同的彩色来说，色度信号矢量的振幅也不能保持相同。
3.13设PAL制电视系统摄取得彩色光为
，试求编码所得信号Y、U、V和C的数值，并画出色度信号矢量图。
PAL行
由亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11B
求得：
Y=0.70R-Y=-0.70B-Y=0.30
由U=0.493（B-Y）V=0.877（R-Y）
得U=0.1479V=-0.6139
由
NTSC行
得C=0.631
（NTSC行）
（PAL行）
据此可画出色度信号矢量图。
3.14试用矢量表示法分析说明PAL梳状滤波器分离色度信号两分量的过程。
PAL梳状滤波器如图所示
当ec（t）为NTSC行信号时，直通到达相加端和相减端的信号为NTSC行信号而延迟信号为PAL行延迟后的信号。
当ec（t）为PAL行信号时，直通到达相加端和相减端的信号为PAL行信号而延迟信号为NTSC行延迟后的信号。
根据这一关系可画出矢量图如下：
3.15为什么采用频谱交错原理的NTSC制和PAL制不能彻底消除亮度信号和色度信号之间的相互干扰？
由于NTSC制和PAL制采用色度信号和亮度信号共用频带的复合方式，虽然利用色度副载频偏置实现频谱交错，但在普通接收机中，二者的分离一般是通过带通滤波器和副载波陷波器来实现的，这是一宗不完善的分离方式，并不能消除亮色串扰。
对于实际的活动图像，由于存在亮色频谱混叠，串扰就更为严重。
3.16若PAL信号中缺少了全部PAL行（倒相行）色度信号，试分析PALD接收机将显示怎样的彩色图像（不考虑各种误差的影响）。
PALD接收机中一般都设有消色电路，当PAL信号中缺少了包括色同步信号在内的全部PAL行色度信号时，消色电路启动，图像无彩色。
当色同步存在仅缺少色度信号时，PALD接收机仍能正常解码，由于此时仅有NTSC行信号颜色，而PAL行没有，视觉平均的结果造成饱和度下降。
3.17若发送端PAL制信号中的倒相行由于电路故障而不再倒相，试分析PALD解码器的输出信号。
由于电路故障发送端PAL制信号中的倒相行不再倒相，其输出的色度信号为全是NTSC行。
这样的信号在PALD解码器的梳状滤波器相加端输出为0，经同步检波器检波后输出仍为0；
而相减端则是一个二倍的u、二倍的v矢量相加的信号，即2倍幅度的原信号
经同步检波器检波后，U信号端输出为
梳状滤波器工作情况用矢量图表示如下。
3.18若PAL制传送100-0-100-25彩条信号时，由于编码电路故障B路无输出，试说明接收机屏幕显示有何变化？
若编码信号正常，但接收机显像管B枪截止电压过低，B路无电子束流，则又有何现象出现？
是否与上述情况相同？
将传送100-0-100-25彩条信号时的正常值与由于编码电路故障B路无输出时的值列表对比，即可得出接收机屏幕显示的变化。
R（正常）
1
G（正常）
B（正常）
R（故障）
G（故障）
B（故障）
颜色变为
绿偏黄
红偏黄
暗黄
若编码信号正常，但接收机显像管B枪截止电压过低，B路无电子束流，则接收机屏幕显示与上述相同。
这是因为接收机调整在正常工作状态时，无论是由于在编码端或是显像端的原因造成B=0时，蓝色荧光粉都不发光，其它两种荧光粉都正常发光。
3.19画出下列各信号的频谱图，并标明频带宽度的数值：
G基色信号，（R-Y），V和Q色差信号，
和
画出各信号的频谱图如下：
3.20与NTSC制相比，PAL制为改善兼容性采取了什么附加措施？
试说明其原理。
PAL制在选择副载频时采用了1/4行偏置并加25HZ偏置，这一措施较好的改善了兼容性。
它既减轻了用黑白接收机兼容接收时的副载波亮点干扰，又消弱了在彩色接收机是可能出现的亮度串色干扰花纹。
在忽略25HZ偏置的情况下，对u副载波来说，由于
，造成亮点逐行移动d/4，每4行一循环。
对625行的系统来说，它包含156个4行循环还余一行，因此每4帧完成一个相消的循环。
这就形成了以亮点组成的由左上向右下的倾斜亮线会沿着自左下方向右上方移动。
在增加了25HZ偏置的情况下，由于
，则就造成了相邻场的相邻行亮点有视觉相消作用，并且亮点组成的斜线运动速度加快，运动方向改为自右上方向左下方，使其可见度降低。
对v副载波来说，在增加了25HZ偏置的情况下其亮点组成的斜线运动速度也比无25HZ偏置时的快，总的说，25HZ偏置较好的改善了兼容效果。
3.21NTSC制和PAL制彩色电视的主要缺点是什么？
是怎样产生的？
NTSC制的主要缺点第一是微分增益的影响。
当系统存在非线性时，系统对色度副载波的增益与所叠加的亮度电平有关则就是为微分增益它会引起响饱和度失真。
色度副载波的幅度变化15%时人可觉查。
NTSC规定微分增益的容限为30%。
二是微分相位的影响。
当系统存在非线性时，色度信号产生的相移与所叠加的亮度电平有关这就是微分相位。
由于确定解调副载波相位的色同步恒定在0电平上，因此，色度信号在同步检波器中解调时会出现与亮度电平有关的相位误差，这种误差无法用固定移相器补偿，这就破坏了正交检波的解调分离作用，影响了重现图像的色调。
PAL制彩色电视除具有与NTSC制相同的的微分增益的影响外，主要缺点是具有行顺序效应。
产生的内因是PAL色度信号V行的逐行交变，内因是传输误差和解码器中存在的各种误差。
例如：
梳状滤波器中的相延时误差和裂相误差极易引起大面积爬行，群延时误差又会引起边缘爬行。
3.22若色差信号的频带上限为1.3MHZ，延迟线群延迟误差为50ns，并引起色度信号有300相位误差，试求传送100-0-100-0彩条信号时，经PALD解调输出V信号的串色脉冲幅度。
延迟线的延时误差对梳状滤波器分离u、v信号的形能有很大影响：
相延时误差会出现包含色差信号全部频率分量的“大面积”串色，该串色幅度用Vd表示；
群延时误差主要引起梳状滤波器对u、v信号高次边频分量的分离性能下降，引起边缘串色，该串色幅度用Vb表示。
本题中，延迟线既有群延时误差又有相延时误差，应分为两部分来求解。
先求由于群延时误差引起的边缘串色幅度Vb。
由于色差信号的频带上限为1.3MHZ，根据上升时间与带宽的关系公式
得
PALD解调V信号输出端的串色是U信号，对100-0-100-0彩条信号，脉冲阶跃的最大幅度是U信号的由负到正的最大值，即
由于，延迟线群延迟误差为50ns，即
根据
将上述数值代入求得
再求由于相延时误差引起的“大面积”串色幅度Vd
有相延时误差时梳状滤波器相加端检波后输出为
根据式中第二项即可求出串色幅度Vd。
（注：
一般测量串色幅度时，取峰峰值）
对100-0-100-0彩条信号，U（t）可取其
最大值（-0.44V至+0.44V）的幅度范围，即0.88V，
令其等于1，根据题目给出的指标
，可求得
3.23简述SECAM制彩色电视的基本原理。
SECAM制是一种顺序―同时制，它逐行依次传送两个色差信号（R-Y）、（B-Y），亮度信号则每行都传。
这样，在同一时间内只有一个色差信号存在，因而不会发生串色。
这是一种用时分的原则来避免串色和由其产生的彩色失真的方法。
色差信号对副载频的调制方式采取调频，它几乎不受微分增益的影响，微分相位失真也不会对大面积的彩色产生影响，而仅使垂直边界上的彩色有所改变。
为使接收端能识别哪一行传送R-Y和B-Y，在场消隐期间还传送用于行顺序识别的色同步信号。
为使接收端有同时存在的R-Y和B-Y，SECAM制解码器用延迟线将收到的信号存贮一行的时间，以使每一行色差信号使用两次，以补充少发的那一行色差信号。
3.24SECAM制解码器中所用延迟线的作用，与PALD解码器中的延迟线是否一样？
对其参数有什么要求？
SECAM制解码器中所用延迟线的作用，与PALD解码器中的延迟线不一样。
SECAM制解码器中所用延迟线使用来将调频的色差信号存储一行时间，对延迟后的副载波相位没有要求，而只规定群延时为64μs。
PALD解码器中的延迟线，对群延时和相延时都有严格的要求，例如，相延时误差不超过
3.25试选用100-0-75-0彩条信号的有关数据，计算说明SECAM制中色差信号加权的必要性。
100-0-75-0彩条信号的有关数据如下
R—Y
B—Y
0.31
从表中可看出，R-Y信号变化范围是从-0.53到+0.53，B-Y信号的变化范围则是从-0.66到+0.66，两者变化范围不一致。
为使两色差信号在调频前变化范围均在+1到-1之间，必须进行加权。
另外，对人眼较为敏感的红色，R-Y的值为正的最大值+0.53,，这将引起正的最大频偏，在传输中易受损，因此R-Y的加权系数应为负值，使红色对应最低瞬时频率。
3.26在SECAM制色度信号形成过程中有几项预加重处理？
它们的作用是什么？
SECAM制色度信号形成过程中有两项预加重处理，一是视频预加重，二是高频预加重。
为减少副载频的亮点干扰，SECAM制采用按一定规律对副载波进行逐场、逐行的定向处理和压低色度信号幅度的方法。
后一种方法虽然对减少干扰亮点可见度较有效，但却降低了色度信号的信噪比，必须要进行预加重处理。
视频预加重处理后，色差信号各频率的提升量将随频率的增加而增加，使色差信号中幅度较小的高频分量得到了较多的提升，提高了它的信噪比。
高频预加重是对已调副载波进行预加重处理，预加重曲线是一个中心频率处于
之间的倒钟形曲线。
这样，对于图像中彩色较为浅淡的部分，副载波幅度较小，这就降低了干扰光点的可见度，改善了兼容性。
对图像中彩色较为明亮的部分，色度信号幅度较大，有较好的抗亮度串扰性能，以避免遮蔽现象的发生。
3.27在100-0-75-0彩条信号情况下，试分别画出
行和
行的SECAM制色度信号波形示意图。
根据100-0-75-0彩条信号的有关数据，和SECAM制的视频预加重及高频预加重的相关规定，可画出
行的SECAM制色度信号波形示意图如下。
3.28在SECAM制中，对副载波进行哪些处理？
试分别说明他们的必要性。
SECAM制中，对副载波的处理有三项措施：
副载波定向、副载波抑制和先导副载波。
由于SECAM制色度信号是调频波，其副载波频率是随图像内容而改变，它不能像NTSC制和PAL制那样用副载频偏置来改善兼容性，只能通过副载波定向，来减少副载波干扰光点的可见度。
由于色差信号等于零时，未调副载波并不消失，因此必须在同步脉冲期间将副载波抑制掉。
先导副载波是指在行同步脉冲期间的副载波抑制过程之后在行消隐后肩上开始传送未调制的副载波。
因此，它可以作为色差信号的零电平基准，以提供接收机中钳位之用。
另外，如无先导副载波，则在此期间解码器必定是输出噪波。
这样，采用先导副载波可提高抗噪能力。
3.29SECAM制的行顺序效应与PAL制的有何区别？
SECAM制的行顺序效应主要表现在图像水平彩色边界上的半帧频闪烁现象和减饱和度现象，这是由于SECAM制顺序传送两个色差信号造成的原理性缺陷。
PAL制的行顺序效应表现在当PALD解码器延迟线有误差时出现，它的行顺序效应主要体现在行蠕动现象（即前述的怕行现象）和半帧频闪烁现象。
但P
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