Система цифрового телевидения

Система цифрового телевидения

Реферат

 

Изобретение относится к технике радиосвязи для использования в цифровом телевещании наземными сетями телевидения в диапазоне дециметровых волн (ДМВ) и по спутниковым линиям связи. Техническим результатом является повышение разрешающей способности изображения в 2,5 раза с числом элементов разрешения в кадре 1032480. Технический результат достигается тем, что в систему, содержащую передающую и приемные стороны, на передающей стороне дополнительно введены формирователь кодов сигнала яркости, второй канал, состоящий из амплитудного модулятора и выходного усилителя, а на второй стороне - второй тракт приема кодов сигналов, блок обработки кодов первого цветоразностного сигнала и блок обработки кодов второго цветоразностного сигнала и синтезатор частот. При этом занимаемая полоса частот 268 Гц, количество элементов разрешения в кадре 1032480, тактовая частота 66,96 МГц. 15 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться для цифрового телевещания наземными сетями телевидения в диапазоне ДМВ и по спутниковым линиям связи.

Прототипом принята "Цифровая система телевидения" [1], содержащая на передающей стороне фотоэлектрический преобразователь, формирователь сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов, первый-четвертый АЦП соответственно сигнала яркости, первого и второго цветоразностных сигналов и сигнала звука, генератор синусоидальных колебаний и делитель частоты, формирователь группового сигнала, самоходный распределитель импульсов и передатчик радиосигнала, на приемной стороне содержащая блок сенсорного управления, блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, первый и второй формирователи импульсов, канал сигнала яркости, содержащий три ключа, четыре выходных регистра, четыре блока элементов задержек, сумматор, три триггера, диоды и первый ЦАП, канал первого цветоразностного сигнала из четырех ключей, четырех выходных регистров, четырех блоков элементов задержек, сумматора, трех триггеров, диодов и второго ЦАП, канал второго цветоразностного сигнала из трех ключей, четырех выходных регистров, четырех блоков элементов задержек, сумматора, трех триггеров, диодов и третьего ЦАП, канал звукового сигнала из двух ключей, первого и второго блоков регистров и четвертого ЦАП, канал формирования управляющих сигналов, состоящий из блока выделения кода синхроимпульсов, генератора импульсов дискретизации, самоходного распределителя импульсов, ключа, счетчика импульсов, дешифратора, формирователя импульсов и триггера, и средства воспроизведения изображения и звука, включающие видеоусилитель, селектор синхроимпульсов, блоки строчной и кадровой развертки, цветной кинескоп, декодирующую матрицу, видеоусилители сигналов трех основных цветов, блок канала звукового сопровождения с громкоговорителем. Три АЦП преобразуют аналоговые видеосигналы яркости с частотой 6,75 МГц и два цветоразностных сигнала с частотой 3,375 МГц в 8-разрядные коды. Формирователь группового сигнала преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них символы единиц с импульсов на полусинусоиды, модулирующие по амплитуде несущую частоту в модуляторе передатчика. В модуляторе несущая подавляется, нижняя боковая частота отфильтровывается, верхняя боковая частота усиливается и излучается в эфир. Приемная сторона принимает радиосигнал, детектирует его, выделяет код синхроимпульса, формирует импульсы дискретизации 6,75 МГц и тактовые импульсы 54 МГц, увеличивает в 2 раза частоту следования сигнала яркости и цветоразностных сигналов, преобразует коды видеосигналов и звука в аналоговые сигналы и воспроизводит изображение кинескопом, звук-громкоговорителем.

Недостатком прототипа является недостаточная разрешающая способность телевизионного изображения кадром с 625-ю строками с числом элементов разрешения 400000 [2, с.46].

Целью изобретения является повышение разрешающей способности телевизионного изображения.

Техническим результатом заявляемой системы является повышение разрешающей способности изображения в 2,5 раза с числом элементов разрешения в кадре 1032480. Число строк в кадре для получения чересстрочной развертки [2, с. 136] принимается нечетным /775/, коэффициенты деления строк из множителей 5, 5, 31. Активных строк в кадре при кадровом гасящем импульсе 1,5 мс /относительная длительность его 7,5%/ 717 [2, с.132]. Число отсчетов в строке на передающей стороне сигнала яркости 720, каждого цветоразностного сигнала 360. Кодирование на передающей стороне 4:2:2, частота дискретизации сигнала яркости на передающей стороне 16,74 МГц, цветоразностных сигналов 8,37 МГц. Информацию о сигнале яркости Е_у несет нижняя боковая частота несущей, о сигнале Е_R-у несут верхняя боковая частота несущей и положительная полярность сигналов кода, о сигнале Е_в-у несут верхняя боковая частота и отрицательная полярность сигналов кода. Число отсчетов в строке на приемной стороне: сигнала E_у 1440, каждого цветоразностного сигнала 720. На приемной стороне частота дискретизации сигнала яркости 33,48 МГц, цветоразностных сигналов 16,74 МГц. Технические параметры системы показаны в таблице. Занимаемая полоса частот в эфире при несущей 669,6 МГц и стабильности генератора передающей стороны 10^-7 268 Гц. Кодом синхронизации являются 432-е /последние/ отсчеты в каждой строке. Приемная сторона принимает два радиосигнала, производит детектирование, выделяет коды синхроимпульсов, формирует управляющие сигналы, увеличивает частоту дискретизации сигнала яркости и цветоразностных сигналов в 2 раза, преобразует коды в аналоговые видеосигналы и воспроизводит изображение цветным кинескопом и звук громкоговорителем.

Сущность заявляемой системы в том, что в систему цифрового телевидения, содержащую передающую сторону, включающую фотоэлектрический преобразователь, формирователь сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов, четыре АЦП, генератор синусоидальных колебаний и делитель частоты, формирователь группового сигнала, самоходный распределитель импульсов, передатчик радиосигнала, включающий генератор несущей частоты, амплитудный модулятор и выходной усилитель, и приемную сторону, включающую антенну, блок сенсорного управления, первый тракт приема кодов видеосигналов, содержащий блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор, два формирователя импульсов, канал формирования управляющих сигналов, канал сигнала яркости, включающий первый и второй регистры сигнала яркости и первый ЦАП, канал первого цветоразностного сигнала, включающий регистр первого цветоразностного сигнала и второй ЦАП, канал второго цветоразностного сигнала, включающий регистр второго цветоразностного сигнала и третий ЦАП, канал звукового сигнала из двух ключей и двух блоков регистров и четвертого ЦАП, введены на передающей стороне формирователь кодов сигнала яркости, включающий триггер, блок коммутации и два канала, каждый из которых включает блок элементов И, элемент ИЛИ, выходной ключ и самоходный распределитель импульсов, второй канал в передатчике, включающий амплитудный модулятор и выходной усилитель, на приемной стороне введен второй тракт приема кодов видеосигналов, содержащий блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты, двухполярный амплитудный детектор, третий и четвертый формирователи импульсов, в каналы сигнала яркости, первого и второго цветоразностных сигналов введены соответственно блок обработки кодов сигнала яркости, блок обработки кодов первого цветоразностного сигнала и блок обработки кодов второго цветоразностного сигнала, и в канал формирования управляющих сигналов введен синтезатор частот.

Структурная схема передающей стороны приведена на фиг.1, последовательность отсчетов в строке - на фиг.2, функциональная схема АЦП сигнала яркости - на фиг. 3, функциональная схема АЦП цветоразностного сигнала - на фиг.4, АЦП сигнала звука - на фиг.5, функциональная схема формирователя группового сигнала - на фиг.6, функциональная схема формирователя кодов сигнала яркости - на фиг. 7, структурная схема приемной стороны - на фиг.8, блок обработки кодов сигнала яркости - на фиг.9, блок обработки кодов цветоразностного сигнала - на фиг.10, блок выделения кода синхроимпульса - на фиг.11, принципиальная схема двухполярного амплитудного детектора - на фиг.12, конструкция пьезодефлектора - на фиг.13, временные диаграммы работы системы - на фиг.14, спектры выходных сигналов передатчика - на фиг.15.

Передающая сторона включает /фиг.1/ последовательно соединенные фотоэлектрический преобразователь 1, являющийся датчиком цветного ТВ сигнала, формирователь 2 сигнала яркости Е_у и двух цветоразностных сигналов Е_R-у, Е_в-у, представляющий кодирующую матрицу, первый АЦП 3 сигнала яркости, второй АЦП 4 первого цветоразностного сигнала, третий АЦП 5 второго цветоразностного сигнала, четвертый АЦП 6 сигнала звука, последовательно соединенные генератор 7 синусоидальных колебаний и делитель 8 частоты, самоходный распределитель 9 импульсов, формирователь 10 группового сигнала, формирователь 11 кодов сигнала яркости, передатчик 12, включающий последовательно соединенные генератор 13 несущей частоты и два канала, первый канал включает последовательно соединенные амплитудный модулятор 14 и выходной усилитель 15, второй канал включает амплитудный модулятор 16 и выходной усилитель 17. Амплитудный модулятор 14 включает кольцевой модулятор, подавляющий несущую частоту, и полосовой фильтр, отфильтровывающий нижнюю боковую частоту в спектре амплитудно-модулированной несущей. Амплитудный модулятор 16 включает кольцевой модулятор, подавляющий несущую частоту, и полосовой фильтр, отфильтровывающий верхнюю боковую частоту. Первый канал излучает в эфир верхнюю модулированную боковую частоту с информацией о цветоразностных сигналах Е_R-у, Е_в-у второй канал излучает в эфир нижнюю модулированную боковую частоту с информацией о сигнале яркости.

АЦП 3, 4, 5 выполнены идентично /фиг.3 и 4/. АЦП 3 включает последовательно соединенные видеоусилитель 18, суммирующий усилитель 19, на второй вход его поданы сигналы синхронизации Е_си, и пьезодефлектор 20 со световым отражателем на торце, включает первый источник 21 положительного опорного напряжения, второй источник 22 отрицательного опорного напряжения, импульсный излучатель, содержащий импульсный светодиод 23, щелевую диафрагму 24 и объектив 25, квантующую линейку 26 световодов, входы которых оптически соединены со световым отражателем пьезодефлектора, блок 27 фотоприемников и шифратор 28. Первым входом АЦП 3 является вход видеоусилителя 18, вторым - вход суммирующего усилителя 19. Выходом являются выходы шифратора 28. Управляющим входом является вход импульсного светодиода 23, подключенный к пятому выходу делителя 8 частоты /16,74 МГц/. АЦП 4 и 5 /фиг.4/ каждый включает видеоусилитель 29 и пьезодефлектор 30 со световым отражателем на торце, первый источник 31 положительного опорного напряжения, второй источник 32 отрицательного опорного напряжения, импульсный светодиод 33, щелевую диафрагму 34 и объектив 35, квантующую линейку 36 световодов, блок 37 фотоприемников и шифратор 38. Управляющий вход - вход импульсного светодиода 33, подключен к первому выходу делителя 8 /8,37 МГц/.

АЦП 6 сигнала звука /фиг.5/ включает последовательно соединенные управляемый делитель 39 напряжения, блок 40 ключей, согласующий усилитель 41, усилитель 42 звуковой частоты и пьезодефлектор 43 со световым отражателем на торце, первый источник 44 положительного опорного напряжения, второй источник 45 отрицательного опорного напряжения, импульсный излучатель, содержащий импульсный светодиод 46, щелевую диафрагму 47 и объектив 48, квантующую линейку 49 световодов, блок 50 фотоприемников, первый дешифратор 51, шифратор 52 и второй дешифратор 53, счетчик 54 импульсов, третий дешифратор 55 и блок 56 регистров. Входом АЦП 6 является вход блока 39, управляющими входами: первым - счетный вход счетчика 54, вторым - управляющий вход счетчика 54, третьим - объединенный вход светодиода 46 и четвертый управляющий вход блока 56 регистров. Выходом является выход блока 56 регистров в формирователь 10 группового сигнала.

Формирователь 10 группового сигнала /фиг.6/ включает три канала. Пeрвыe два идентичные и каждый включает последовательно соединенные блок 57 элементов И и элемент 58 ИЛИ и самоходный распределитель 59 импульсов, третий канал включает блок 60 элементов И, первый 61 и второй 62 элементы ИЛИ и два самоходных распределителя 63 импульсов, выходы первых восьми /1-8/ элементов И блока 60 подключены к входам первого элемента 61 ИЛИ, выходы вторых восьми /9-16/ элементов И блока 60 подключены к входам второго 62 элемента ИЛИ, включает третий элемент 64 ИЛИ и первый выходной ключ 65, последовательно соединенные четвертый элемент 66 ИЛИ и второй выходной ключ 67, первый 68 и второй 69 ключи, счетчик 70 импульсов и дешифратор 71. Информационными входами являются: первым - входы блока 57 первого канала, подключенные к выходу АЦП 4, вторым - входы блока 57 второго канала, подключенные к выходу АЦП 5, третьим - входы блока 60 элементов И третьего канала, подключенные к выходу АЦП 6, четвертым - третьи входы третьего 64 и четвертого 66 элементов ИЛИ, подключенные к выходу блока 9 самоходного распределителя импульсов.

Первым выходом является объединенный выход выходных ключей 65, 67, вторым выходом является выход дешифратора 71, подключенный к блоку 9. Управляющими входами являются: первым - объединенные входы первого 68, второго 69 ключей и счетчика 70 импульсов, подключенные к первому выходу делителя 8 частоты, вторым - объединенные сигнальные входы выходных ключей 65, 67, подключенные к второму выходу делителя 8 частоты, третьим - управляющий вход счетчика 70 импульсов, подключенный к третьему выходу делителя 8 частоты.

Формирователь 11 кодов сигнала яркости /фиг.7/ содержит последовательно соединенные триггер 72 и блок 73 коммутации и два канала, входы которых подключены к соответствующим выходам блока 73 коммутации, а выходы каналов объединены и являются выходом формирователя 11 кодов. Каналы идентичны и каждый включает последовательно соединенные блок 74 элементов И, элемент 75 ИЛИ и выходной ключ 76 и самоходный распределитель 77 импульсов. Первым информационным входом формирователя 11 являются входы блока 73 коммутации, подключенные к выходам АЦП 3. Вторым информационным входом являются вторые входы элементов ИЛИ 75, подключенные к выходу самоходного распределителя 9 импульсов. Первым управляющим входом является вход триггера 72, подключенный к пятому выходу делителя 8 частоты, вторым управляющим входом является объединенный вход самоходных распределителей 77 импульсов, подключенный к первому выходу делителя 8 частоты, третьим является объединенный вход сигнальных входов выходных ключей 76, подключенный к второму выходу делителя 8 частоты. Выходом формирователя 11 является объединенный выход выходных ключей 76, подключенный к второму входу амплитудного модулятора 16.

Приемная сторона включает /фиг.8/ антенну, блок 78 сенсорного управления, первый тракт приема кодов видеосигналов, содержащий блок 79 приема радиосигнала, первый вход которого подключен к антенне, вторые входы подключены к первой группе выходов блока 78 сенсорного управления, усилитель 80 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 81, первый 82 и второй 83 формирователи импульсов, канал первого цветоразностного сигнала Е_R-у, включающий регистр 84 первого цветоразностного сигнала, блок 85 обработки кодов первого цветоразностного сигнала и второй ЦАП 86, канал второго цветоразностного сигнала Е_в-у, включающий регистр 87 второго цветоразностного сигнала, блок 88 обработки кодов второго цветоразностного сигнала и третий ЦАП 89, канал звукового сигнала, содержащий первый ключ 90 и первый блок 91 регистров, второй ключ 92 и второй блок 93 регистров, и четвертый ЦАП 94, входы которого подключены к выходам блоков 91, 93 регистров.

Приемная сторона включает второй тракт приема кодов видеосигналов, содержащий блок 95 приема радиосигнала, первый вход которого подключен к антенне, вторые входы подключены к первой группе выходов блока 78 сенсорного управления, усилитель 96 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 97, третий 98 и четвертый 99 формирователи импульсов, канал сигнала яркости, включающий первый 100, второй 101 регистры сигнала яркости, блок 102 обработки кодов сигнала яркости и первый ЦАП 103, канал формирования управляющих сигналов, содержащий последовательно соединенные блок 104 выделения кода синхроимпульса, синтезатор 105 частот и самоходный распределитель 106 импульсов, и ключ 107, счетчик 108 импульсов и дешифратор 109. Входы блока 104 подключены к выходам формирователей импульсов 82, 83, 98, 99. Синтезатор 105 частот выдает с первого выхода импульсы дискретизации 16,74 МГц сигнала яркости, со второго выхода импульсы дискретизации 8,37 МГц первого и второго цветоразностных сигналов, с третьего выхода импульсы дискретизации сигнала звука 58125 Гц для блоков 91, 93 регистров, с четвертого выхода синусоидальные колебания несущей частоты, соответственно поступившего управляющего сигнала с блока 78 сенсорного управления, на третьи входы блоков 75, 95 приема радиосигнала. Собственная стабильность частоты синтезатора 105 частот 10^-5. Подстройка частоты синтезатора под частоту и фазу задающего генератора 7 передающей стороны производится по переднему фронту синхроимпульса с блока 104, поступающего на первый вход синтезатора 105 частот.

Далее используются известные средства воспроизведения изображения и звука, представленные на фиг.8 следующими блоками: видеоусилитель 110, селектор 111 синхроимпульсов, блок 112 строчной и кадровой разверток, цветной кинескоп 113, декодирующая матрица 114, видеоусилители 115, 116, 117 трех видеосигналов основных цветов, блок 118 звукового сопровождения и громкоговоритель 119.

Блок 104 выделения кода синхроимпульса /фиг.11/ содержит первый 120, второй 121, третий 122, четвертый 123 счетчики импульсов, первый 124, второй 125, третий 126 и четвертый 127 элементы НЕ, первый 128, второй 129, третий 130 элементы И и диод. Входами блока 104 являются счетные входы счетчиков 120-123, выходом является выход третьего элемента И 130. С приходом на счетные входы 4-разрядных счетчиков четырех кодов 11111111 с выхода элемента И 130 следует синхроимпульс частотой 19375 Гц (частотой строк). Самоходные распределители импульсов выполнены по схеме [3, с.274]. Пьезодефлекторы выполнены одинаково /фиг.13/, каждый включает [4, с.118] первую 131 и вторую 132 пьезопластины, внутренний электрод 133, первый 134, второй 135 внешние электроды, один конец пьезопластин закреплен в держателе 136, на свободном конце расположен световой отражатель 137.

Блок 102 обработки кодов сигнала яркости /фиг.9/ содержит триггер 138, первый 139, второй 140, третий 141, четвертый 142 регистры, первый 143, второй 144, третий 148 блоки элементов задержек, сумматор 147, пятый 145 и шестой 146 регистры и 16 диодов. Первым информационным входом являются входы первого блока 143 элементов задержек, на них поступают коды нечетных отсчетов в параллельном виде с первого регистра 100 сигнала яркости, вторым информационным входом являются входы второго блока 144 элементов задержек, на входы которого поступают коды четных отсчетов строки сигнала яркости в параллельном виде со второго регистра 101. Управляющим входом является вход триггера 138, подключенный к первому выходу синтезатора 105 частот. Выходом блока 102 являются объединенные выходы третьего блока 148 элементов задержек, пятого 145 и шестого 146 регистров, подключенные к входам первого ЦАП 103.

Блок 85 обработки кодов первого цветоразностного сигнала и блок 88 обработки кодов второго цветоразностного сигнала идентичны /фиг.10/, каждый включает триггер 149, первый 150, второй 151 блоки ключей /по восемь в каждом/, первый 152, второй 153, третий 154, четвертый 155 регистры, первый 156, второй 157, третий 160 блоки элементов задержек, пятый 158 и шестой 159 регистры, сумматор 161 и 16 диодов. Информационным входом являются объединенные входы первого 150 и второго 151 ключей, на них поступают с частотой 8,37 МГц коды первого /второго/ цветоразностного сигнала с регистра 84 /87/. Управляющим входом являются вход триггера 148 и управляющий вход сумматора 161, подключенные к второму выходу синтезатора 105 частот. Выходом блока 85 /88/ являются объединенные выходы третьего 160 блока элементов задержек, пятого 158 и шестого 159 регистров, подключенные к входам второго /третьего/ ЦАП 86 /89/.

Тактовая частота в системе составляет: где 775_строкх25 Гц=19375 Гц - частота строк, 25 Гц - частота кадров, - число пар отсчетов в строке 432, 8_раз - число разрядов в коде.

Фотоэлектрический преобразователь 1 формирует три видеосигнала основных цветов Е_R, Е_G, E_в для формирователя 2, являющегося кодирующей матрицей, выдающей с первого выхода видеосигнал яркости Е_у, со второго выхода - первый цветоразностный видеосигнал Е_R-у, с третьего - второй пветоразностный видеосигнал Е_в-у.

АЦП 3 преобразует видеосигнал яркости в 8-разрядные коды с частотой 16,74 МГц, АЦП 4 и 5 преобразуют в 8-разрядные коды первый и второй цветоразностные видеосигналы с частотой 8,37 МГц. АЦП 6 преобразует сигналы звука в 16-разрядные коды с частотой 58125 Гц. Формирователь 10 группового сигнала преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них представление символов единиц в кодах с импульсов на положительные /коды с АЦП 4 и 6/ и отрицательные /с АЦП 5, 6/ полусинусоиды. Формирователь 11 преобразует параллельные коды сигнала яркости в последовательные и заменяет в них представление единиц с импульсов на положительные /коды нечетных отсчетов/ и отрицательные /коды четных отсчетов/ полусинусоиды. Генератор 7 выполняет роль задающего генератора и генерирует синусоидальные колебания со стабильностью 10^-7. Делитель 8 частоты формирует частоты и выдает: с первого выхода импульсы 8,37 МГц дискретизации для АЦП 4, 5, первых управляющих входов АЦП 6, формирователя 10 группового сигнала, второго управляющего входа формирователя 11 кодов, со второго выхода - синусоидальные колебания 66,96 МГц для второго управляющего входа формирователя 10 группового сигнала и третьего управляющего входа формирователя 11 кодов, с третьего выхода - импульсы 19375 Гц для второго управляющего входа АЦП 6 и третьего управляющего входа формирователя 10 группового сигнала, с четвертого выхода - импульсы 58125 Гц для третьего управляющего входа АЦП 6, с пятого выхода - импульсы 16,74 МГц для управляющего входа АЦП 3, с шестого - синусоидальные колебания 66,96 МГц для генератора 13 несущей частоты.

АЦП 3, 4, 5 /фиг.3 и 4/ имеют один принцип преобразования, состоящий в развертке луча от светодиода отражателем пьезодефлектора по плоскости входных зрачков квантующей линейки 26 /36/ световодов, световой импульс преобразуется фотоприемником в электрический сигнал, возбуждающий одну из входных шин шифратора 28 /38/, который выдает мгновенное значение входного сигнала в двоичном коде. Квантующая линейка 26 /36/ световодов содержит 255 световодов для кодирования видеосигнала 8-разрядным кодом. Шифратор 28 формирует коды с 00000001 по 11111111. Единицы в кодах представляются наличием импульса, нули - их отсутствием. Первому световоду соответствует код 00000001, второму - 00000010, третьему - 00000011 и т.д., 255-у - 11111111. Скорость создания информации в АЦП 3: 16,74 МГц х 8_раз=133,92 Мбит/с, в АЦП 4 и 5 в каждом: 8,37 МГц х 8_раз=66,96 Мбит/с. И в сумме будет 267,84 Мбит/с. Источником излучения принят импульсный инфракрасный светодиод АЛ402А с временем срабатывания импульса излучения 25 нс, что с запасом удовлетворяет частоте 16,74 МГц /59,7 нс/. Сигнал с усилителя 29 в АЦП 4 и с суммирующего усилителя 19 в АЦП 3 поступает на внутренний электрод 133 /фиг.13/ пьезодефлектора. К внешнему электроду 134 приложено положительное напряжение с источника 31. Ко второму внешнему электроду приложено отрицательное опорное напряжение с источника 32. Напряжения векторов поляризации пьезопластин 131, 132 совпадают [4, c. 122]. При подаче сигнала на внутренний электрод 133 происходит деформация пьезопластин, торец со световым отражателем 137 поворачивается и отклоняет луч по входным торцам световодов квантующей линейки 26. Фотоприемниками являются лавинные фотодиоды /ЛФД/ с временем срабатывания 10 нс и изготовленные методом микроэлектронной технологии на выходных торцах световодов. Выходы каждого фотоприемника подключены к соответствующим входам шифратора 28 /38/, представляющего собой микросхемы К155ИВ1 [5, с.231] с временем срабатывания 20 нс. Время преобразования складывается из времени срабатывания фотоприемника 10 нс и времени срабатывания шифратора 20 нс, в сумме 30 нс, или 3310⁶ преоб./с, с запасом удовлетворяющее дискретизации 16,74 МГц /59,7 нс/. Коды с АЦП 3 поступают в формирователь 11 кодов, коды с АЦП 4 и 5 поступают в формирователь 10 группового сигнала. АЦП 6 за время одной строки формирует три 16-разрядных кода сигнала звука. Частота дискретизации 58125 Гц. Принцип преобразования тот же, что и АЦП 3. Для получения кода с 16-ю разрядами производится изменение коэффициента передачи делителя 39 напряжения, представляющего семиступенчатый резистивный делитель. Блок 40 ключей включает семь ключей для подключения соответствующей ступени делителя к согласующему усилителю 41. Квантующая линейка 49 световодов содержит 1024 световода для преобразования звукового сигнала в 10-разрядный код, представляющий 2¹⁰. Разрешающая способность принята 10 мкВ, диапазон кодирования линейкой 49 составляет 0 - 0,01024 В. Преобразование в коды сигналов, превышающих 2¹⁰, выполняют первый дешифратор 51, второй дешифратор 53 и блок ключей 40. С их применением диапазон кодирования 0 - 0,65536 В, т.е. 2¹⁶. При достижении сигналом величины кода 2¹⁰ импульс со второго выхода дешифратора 53 открывает второй ключ в блоке 40 и закрывает первый ключ, коэффициент становится 0,5. При коде 2¹¹ - коэффициент 0,25, при коде 2¹² - 0,125, при 2¹³ - 0,0625, при 2¹⁴ - 0,03125, при 2¹⁵ - 0,015625, который остается до кода 2¹⁶. С уменьшением амплитуды сигнала процесс обратный. За время одной строки шифратор 52 выдает три кода, которые поступают в блок 56 регистров, включающий три 16-разрядных регистра. В процессе поступления коды сдвигаются из регистра в регистр импульсами сдвига U_cд. В блоке 56 накапливаются три кода, которые затем друг за другом в параллельном виде выдаются в формирователь 10 группового сигнала. Сигналы выдачи приходят с трех выходов третьего дешифратора 55 в моменты следования 429, 430, 431-го дискретных импульсов. Сигналы выдачи формирует счетчик 54 импульсов и третий дешифратор 55. Счетчик 54 9-разрядный, ведет счет импульсов дискретизации 8,37 МГц в каждой строке, цикл счета 432 импульса. В моменты 429, 430, 431 импульсов дешифратор 55 выдает из блока 56 три кода звука подряд в формирователь 10 на первые входы элементов И блока 60. Обнуляется счетчик 54 передним фронтом импульса частоты строк 19375 Гц с третьего выхода делителя 8 частоты.

Работа формирователя 10 группового сигнала /фиг.6/. Формирователь 10 преобразует поступающие с АЦП 4, 5, 6 параллельные коды в последовательные и заменяет в них символы единиц на положительные полусинусоиды в сигналах Е_R-у с АЦП 4 и в кодах звука с АЦП 6 с 1 по 8 разряды, в кодах второго сигнала Е_в-у с АЦП 5 и кодах звука с 9 по 16 разряды на отрицательные полусинусоиды. Коды первого цветоразностного Е_R-у /фиг. 2/ следуют с 1 по 380 отсчеты строки, с 361 по 427 отсчеты кодов нет, при 428 отсчете идет переключение ключей 68, 69, в 429, 430, 431 отсчеты следуют коды звука с 1 по 8 разряды, в 432 отсчет идет код синхроимпульса из восьми единиц 11111111. Коды второго цветоразностного сигнала Е_в-у идут с 1 по 360 отсчеты строки, с 361 по 427 кодов нет, в 428 - переключение ключей 68, 69, в 429, 430, 431 отсчетах идут коды звука с 9 по 16 разряды, в 432 отсчете идет код синхроимпульса 11111111. При 428 отсчете дешифратор 71 дешифрирует код 428 числа, выдает с второго выхода импульс ₃, закрывающий ключ 68 и открывающий ключ 69. На входы выходных ключей поступают коды звука. В момент 431 отсчета дешифратор 71 сигналом с первого выхода открывает ключ 68, закрывает ключ 69. Одновременно импульс с первого выхода дешифратора 71 в качестве сигнала U_п пуска поступает на вход самоходного распределителя 9 импульсов, выдающего код синхроимпульса на третьи входы элементов ИЛИ 64, 66. В момент 432-го отсчета с выхода формирователя 10 следует код синхроимпульса 11111111. На сигнальные входы выходных ключей поступают синусоидальные колебания моночастоты 66,96 МГц. Выходной ключ 65 в открытом состоянии /14,9 нс/ пропускает на выход один положительный полупериод синусоиды, выходной ключ 67 в открытом состоянии пропускает один отрицательный полупериод синусоиды. На входе формирователя 10 символы единиц в кодах представлены импульсами, с выходов выходных ключей 65, 67 символы единиц в кодах сигнала Е_R-у, в кодах звука с 1 по 8 разряды представляются положительными полусинусоидами /фиг.2/, в кодах сигнала E_В-У и в кодах звука с 9 по 16 разряды представляются отрицательными полусинусоидами. Временные диаграммы этого на фиг.14. Выходной сигнал формирователя 10 представляется следованием полных или неполных синусоид моночастоты 66,96 МГц, которые и модулируют по амплитуде несущую частоту 669,6 МГц в амплитудном модуляторе 14. Блок 60 элементов И включает 16 элементов и по числу разрядов в коде звука. Счетчик 70 9- разрядный, производит счет импульсов 8,37 МГц, цикл счета 432 импульса обнуляется передним фронтом строчного импульса U₀ 19375 Гц.

Работа формирователя 11 кодов сигнала яркости /фиг.7/. Формирователь 11 нормирует из параллельных кодов сигнала яркости Е^у последовательные с 1 по 720 отсчеты строки, синхроимпульсов Е_си - с 721 по 862 отсчеты /импульсы частоты строк, кадров, гашения луча и др./, 863, 864 отсчеты являются кодами синхроимпульса 11111111. Коды с АЦП 3 с частотой 16,74 МГц поступают на входы блока 73 коммутации, разделяющего поток кодов в 16,74 МГц на два потока по 8,37 МГц. Блок 73 включает четыре микросхемы К176КТ1, являющиеся 4-канальными коммутаторами с временем срабатывания 25 нc [10, c.222]. Выходы первых микросхем подключены к первым входам элементов И блока 74 первого канала, выходы других микросхем подключены к первым входам элементов И блока 74 второго канала. Поочередное подключение этих блоков к своим выходам в блоке 73 выполняет триггер 72, на вход которого поступают управляющие сигналы 16,74 МГц. На выходе формирователя 11 символы единиц представляются в кодах нечетных отсчетов строки положительными полусинусоидами, в четных отсчетах строки - отрицательными полусинусоидами. Выходной сигнал с формирователя 11 представляется следованием полных или неполных синусоид моночастоты 66,96 МГц, модулирующих несущую частоту в амплитудном модуляторе 16. Генератор 13 несущей частоты является умножителем частоты 66,96 МГц на 10 и получает несущую 669,6 МГц. Спектр амплитудно-модулированного сигнала /фиг.15/ состоит из несущей и двух боковых частот - нижней и верхней. Одна из боковых частот и сама несущая являются в информационном смысле избыточными. Амплитудные модуляторы 14 и 16 каждый состоит из кольцевого модулятора и полосового фильтра [6, с.235]. Каждый амплитудный модулятор методом двойной балансной модуляции и фильтрацией одной из боковых полос формирует однополосный сигнал. В блоке 14 подавляется несущая частота и отфильтровывается полосовым фильтром нижняя боковая частота. Информацию о кодах сигналов Е_R-у и Е_в-у несет верхняя боковая частота 736,56 МГц /669,6+66,96/ и при стабильности генератора 7 в 10^-7 занимает в эфире полосу 73,65 Гц или 147,3 Гц. В блоке 16 подавляется несущая частота и отфильтровывается верхняя боковая частота. Информацию о кодах сигнала яркости Е_у несет нижняя боковая частота 602,64 МГц /669,6-66,96/, занимающая полосу 60,26 Гц или 120,5 Гц. Эти полосы можно разместить между каналами аналогового телевещания без ущерба для них. Для передачи такой полосы нужна много меньшая мощность передатчика, чем при передаче сигнала с полосой в несколько МГц.

На приемной стороне блоки 79, 95 приема радиосигнала принимают модулированные боковые частоты. Блоки являются селекторами дециметрового диапазона /СКД/ с электронной настройкой и производят прием радиосигналов в диапазоне 550-790 МГц. Каждый из блоков представляет собой первую половину СКД-24 [7, с. 132] и включает входную цепь, усилитель радиочастоты и из преобразователя частоты используется смеситель VT2 [7, рис.4.2]. Полосовой фильтр усилителя радиочастоты в каждом диапазоне перестраивается подачей напряжения смещения на варикапы с электронного коммутатора блока 78 сенсорного управления, являющегося блоком выбора программ, например, УCУ-1-15 [7, с.86]. Усиленный радиочастотный сигнал через петлю связи L11 [7, с.132] поступает на эмиттер смесителя /транзистор VT2/, на смеситель с синтезатора 105 частот подается соответствующая несущая частота, необходимая для детектирования однополосного сигнала [11, с.146]. Контур гетеродина и фильтр ПЧ, имеющиеся в СКД-24, не нужны. Сигнал с коллектора VТ2, являющийся выходным сигналом блока 79 /95/, поступает на вход усилителя 80 /96/ радиочастот, где усиливается до необходимой величины и поступает на вход двухполярного амплитудного детектора 81 /97/. Вторые входы синтезатора 105 частот подключены к второй группе выходов блока 78 /после диодов Д11 - Д18/ [7, с.86]. При включении программы передач напряжение с соответствующего диода определяет выход нужной частоты с синтезатора 105 на третьи входы блоков 79, 95. Двухполярные амплитудные детекторы 81, 97 выполнены по схеме [8, c.112] /фиг.12/. Диод Д1 выделяет положительную огибающую /фиг.14/ модулирующего синусоидального сигнала. Диод Д2 из модулирующей выделяет огибающие положительных полусинусоид /символы единиц кодов положительной полярности Е_R-у и нечетные отсчеты Е_у/, диод Д3 из модулирующей выделяет огибающие отрицательных полусинусоид /символы единиц сигнала Е_в-у и четных отсчетов Е_у/. С первого выхода детектора 81 /97/ положительные полусинусоиды поступают на вход формирователя 82 /98/ импульсов. Продетектированные отрицательные полусинусоиды со второго выхода детектора 81 /97/ поступают на вход формирователя 83 /99/ импульсов. Формирователи импульсов выполнены по схеме несимметричного триггера с эмиттерной связью [9, c.209] и формируют прямоугольные импульсы из гармонически изменяющихся сигналов. Импульсы с формирователей имеют одну полярность и длительность, равную длительности импульсов в кодах на передающей стороне. Единицы в кодах представляются наличием импульса, нули - их отсутствием. Порядок работы приемной стороны определяется управляющими сигналами с канала формирования управляющих сигналов. Задающая роль принадлежит блоку 104 выделения кода синхроимпульса. Условием выдачи синхроимпульса с блока 104 является одновременный приход с формирователей 82, 83, 98, 99 четырех кодов из восьми единиц 11111111 на входы блока 104. Во всех кодах строки, кроме 432-го, всегда будет один и более нулей, тем более в четырех кодах одновременно, по которым элементы НЕ /фиг.11/ обнуляют счетчики 120, 121, 122, 123 импульсов. С приходом четырех кодов 11111111 блок 104 выдает импульс, являющийся синхроимпульсом 19375 Гц /частота строк/, который открывает ключ 107 и по которому производится подстройка частоты синтезатора 105 под частоту и фазу задающего генератора 7 передающей стороны. Синтезатор 105 выдает с первого выхода импульсы дискретизации 16,74 МГц на управляющий вход блока 102, со второго выхода импульсы дискретизации 8,37 МГц - на управляющие входы блоков 85, 88 обработки кодов, на первые управляющие входы регистров в канале яркости 100, 101, регистра 84 канала первого цветоразностного сигнала, регистра 87 канала второго цветоразностного сигнала, с третьего выхода импульсы 58125 Гц - на первые управляющие входы блоков 91, 93 регистров канала звука как сигнал U_выд, с четвертого выхода выдает несущую частоту соответственно принимаемой программе на третьи входы блоков 79, 95. Импульсы 8,37 МГц поступают на вход самоходного распределителя 106 импульсов как сигнал U_п пуска, который умножает частоту 8,37 МГц на 8, выдает с выхода тактовую частоту 66,96 МГц для вторых управляющих входов регистров 100, 101, 84, 87 и для вторых управляющих входов блоков 91, 93 канала звука. Синхроимпульс с блока 104 открыв