Хлебородов
В.А.
Прямоугольные пакеты сигнала
цветовой синхронизации СЕКАМ
В отечественной системе
вещательного телевидения (ГОСТ
7845-79) предусматривается
формирование трапецеидальных
модулирующих сигналов цветовой
синхронизации, имеющих достаточно
протяженные линейные части. Автор
не обнаружил никаких литературных
сведений о назначении этих частей,
которые, в принципе, можно
использовать для контроля
линейности сквозного ЧМ-тракта
СЕКАМ.
В аналоговом кодере СЕКАМ
трапецеидальные импульсы подаются
на частотные модуляторы
цветоразностных каналов, в
результате чего формируется сигнал
цветовой синхронизации (СЦС) СЕКАМ,
содержащий 9 пакетов с
чередующимися частотами 4,75625 и 3,9
МГц (строки 7–15 в первом поле
нечетного и четного кадров) или 3,9 и
4,75625 МГц (строки 320–328 во втором поле
нечетного и четного кадров).
В цифровом кодере СЕКАМ
осуществляется прямой синтез
частотных пакетов с помощью ПЗУ, в
котором записаны значения отсчетов
указанных частот, и ЦАП с ФНЧ.
Однако такое решение не всегда
является экономически
целесообразным, в частности при
модернизации зарубежных
спутниковых приёмников–декодеров,
формирующих выходной сигнал СЕКАМ
без «бутылок».
В данной работе предлагается
вместо частотных пакетов, имеющих
начальный участок с нарастающей
амплитудой, генерировать
прямоугольные радиоимпульсы,
занимающие всю активную часть
строки длительностью 52 мкс. Для
упрощения кодера амплитуды
радиоимпульсов целесообразно
сделать одинаковыми, а также
отказаться от инверсии фазы,
поскольку частотный детектор
реагирует только на изменение
частоты. Чтобы показать, что
цветовая синхронизация в старых
телевизорах, которыми население
будет пользоваться еще очень долго,
не ухудшится, приведем основные
соотношения для цветоразностных
сигналов.
Система СЕКАМ нормируется по цвету
с ограничением яркости сигналов RGB
на уровне 75% (к сожалению, в ГОСТ
отсутствует прямое указание на это
ограничение; например, при передаче
однородного голубого поля 100-%
яркости расчетное значение
девиации частоты для красного
цветоразностного сигнала составит
+373 кГц при максимально возможном
значении +350 кГц). Таким образом,
D'R =1,9(E'R–E'Y)=1,902(±0,701•0,75)=
±1 В (девиация ± 280 кГц) и
D'B =1,505(E'B–E'Y)=1,505(±0,886•0,75)=
±1 В (девиация ±230 кГц).
Однополярные модулирующие
импульсы, передаваемые в красном и
синем цветоразностных каналах,
ограничиваются на относительных
уровнях +1,25 (девиация +350 кГц) и –1,52
(девиация –350 кГц) соответственно;
абсолютные уровни этих импульсов
составляют +1,25 В и –1,52 В.
В декодере СЕКАМ с помощью линии
задержки на строку
восстанавливаются непрерывные
последовательности
цветоразностных сигналов. В
результате компенсирующей
компрессии и инверсии полярности
«синего» сигнала также
восстанавливаются их номинальные
уровни. Так,
(E'R–E'Y)=D'R/1,902 =
±1 В/1,902=±0,526 В
и (E'B–E'Y)=D'B /1,505 = ±0,665 В.
Одновременно восстанавливаются
непрерывные последовательности
модулирующих сигналов цветовой
синхронизации. Например, в первом
поле нечетного (четного) кадра
передаются с чередованием 5 пакетов
частоты 4,75625 МГц и 4 пакета частоты
3,9 МГц. В красном цветоразностном
канале декодера образуется 10
модулирующих импульсов, а в синем —
8. Компрессированные уровни этих
импульсов равны:
1,25/1,902=0,657 В и 1,52/1,505=1,01 В
соответственно (рис. 1,а и б).
В старых телевизорах цветовая
синхронизация осуществляется по
зеленому цветоразностному сигналу,
который формируется согласно
выражению
(E'G–E'Y)=0,509(E'R–E'Y)+0,194(E'B–E'Y).
Подставляя значения
компрессированных модулирующих
сигналов, получаем:
(E'G–E'Y) = 0,509•0,657 + 0,194•1,01
= 0,334+0,196=0,53.
Рис. 1.
Восстановленные
последовательности прямоугольных
модулирующих сигналов
цветовой синхронизации СЕКАМ
(строки 7–16):
а – красный цветоразностный канал;
б – синий цветоразностный канал;
в – зеленый цветоразностный канал;
на интегрированной кривой
жирной точкой отмечен момент
времени корректирующего
воздействия
на строчный коммутатор цветности;
г– зеленый цветоразностный канал:
пример применения трапецеидальных
модулирующих сигналов
Поскольку синий и красный
цветоразностные сигналы сдвинуты
относительно друг друга на строку,
первый и десятый модулирующие
импульсы имеют размах 0,334 В (рис. 1,в).
(В строках 320–329 первый и десятый
импульсы имеют размах 0,196 В.). На
этом же рисунке представлен
результат интегрирования
полученной последовательности
модулирующих сигналов
прямоугольной формы с помощью
стандартной RC-цепи. Приблизительно
в середине (помечено жирной точкой)
интегрированного сигнала
производится корректирующее
воздействие дифференцированного
среза полевого импульса на
строчный коммутатор в случае
неправильного порядка коммутации
сигналов цветности.
Аналогичные расчеты выполнены для
трапецеидальных модулирующих
сигналов. ГОСТ 7845-79 позволяет
варьировать длительность линейной
части этих сигналов в широких
пределах (15±5 и 18±6 мкс), поэтому для
определенности выбрано единое
значение 12 мкс (при 52-мкс активной
части строки). Поскольку
принимаются те же предельные
значения девиации поднесущей (±350
кГц), уровни восстановленных
трапецеидальных импульсов будут
такими же, как и у прямоугольных
(рис. 1,а и б). Не изменится также и
уровень трапецеидальных сигналов в
зеленом цветоразностном канале
(рис. 1,г). На этом же рисунке
представлен результат
интегрирования этих сигналов
стандартной RC-цепью. Сравнение
интегрированных кривых на рис. 1,в и
рис. 1,г показывает, что различие
между ними невелико, причем в
пользу прямо-
угольных импульсов. Это позволяет
заключить, что замена
трапецеидальных импульсов
прямоугольными по крайней мере не
приведет к понижению устойчивости
цветовой синхронизации в старых
телевизорах СЕКАМ.
Хорошо отработанная техника
генерирования радиоимпульсов
предлагает несколько решений. В
большинстве аналоговых кодерах
СЕКАМ применены кварцевые фильтры,
выделяющие 272-ю и 282-ю гармоники
строчной частоты 15,625 кГц. Для
генерирования частот 3,90625 и 4,75 МГц,
близких к номинальным, можно
воспользоваться 250-й и 304-й
гармониками. Созданы кодеры СЕКАМ с
применением кварцевых
старт-стопных генераторов,
«привязанных» к строчным
синхроимпульсам. Поскольку допуски
на частоты 3,9 и 4,75625 МГц не слишком
жесткие, возможно применение
керамических фильтров, а также
LC-генераторов с термокомпенсацией.
Наконец, известны стабильные
старт-стопные генераторы на линиях
задержки.
Руководствуясь лозунгом «СЕКАМ —
навсегда!» (в России), автор считает
полезным продолжить работы по
усовершенствованию аналоговых и
цифровых кодеров СЕКАМ, в
частности, провести
экспериментальное исследование
предложенного здесь нового
решения.
