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彩色电视接收机的设计与仿真

2020-03-08 7页 doc 21KB 3阅读

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彩色电视接收机的设计与仿真目  录 摘 要    - 2 - 第1章  绪 论    - 3 - 1.1 引言    - 3 - 1.2 电视的接收原理    - 3 - 1.3电视技术的发展历程    - 4 - 1.4我国电视事业的发展    - 6 - 第2章 彩色电视接收机的基本理论    - 7 - 2.1  彩色的基本概念    - 7 - 2.1.1 可见光的特性    - 7 - 2.1.2 物体的颜色    - 7 - 2.1.3 彩色三要素和三基色原理    - 8 - 2.2 彩色图像的摄取与重现    - 9 - 2.2.1 ...
彩色电视接收机的设计与仿真
目  录 摘 要    - 2 - 第1章  绪 论    - 3 - 1.1 引言    - 3 - 1.2 电视的接收原理    - 3 - 1.3电视技术的发展历程    - 4 - 1.4我国电视事业的发展    - 6 - 第2章 彩色电视接收机的基本理论    - 7 - 2.1  彩色的基本概念    - 7 - 2.1.1 可见光的特性    - 7 - 2.1.2 物体的颜色    - 7 - 2.1.3 彩色三要素和三基色原理    - 8 - 2.2 彩色图像的摄取与重现    - 9 - 2.2.1 彩色图像的摄取    - 9 - 2.2.2 彩色图像的重现    - 10 - 第3章 基于MATLAB的彩色电视接收机的仿真实现    - 11 - 3.1彩色电视接收机的原理    - 11 - 3.1.1 彩色电视接收机的组成    - 11 - 3.1.2 彩色电视接收机的实现    - 15 - 3.2基于MATLAB的彩色电视接收机的实现步骤    - 16 - 3.3基于MATLAB的彩色电视接收机的程序及结果分析    - 16 - 3.3.1 算法实现程序    - 16 - 3.3.2 算法结果及分析    - 17 - 第4章  结论与展望    - 19 - 参 考 文 献    - 20 - 摘 要 电视技术是20世纪先进的电子科学技术的一项重大成果。作为以昂贵的电子设备为载体的大众传播媒介,电视技术的发展速度在很大程度上取决于国家的工业化水平和社会的经济状况。其中彩色接收系统是电视的关键部分。接收系统的好坏,对所接收图像的恢复,是决定电视质量的决定因素。 此次设计的彩色电视的接收系统不仅实现了彩色图像的接收,而且较之其他接收系统对图像有更高的保真度,可以用MATLAB软件方便地实现模拟和仿真,同时大大简化设计过程。 关键词:电视,彩色电视接收机,MATLAB 第1章 绪 论 1.1 引言 电视是大众传媒的主要载体,它声像并茂、色彩兼备,远距离传送,不受文化、年龄的限制,面向社会,深入家庭,成为最具活力的大众传播工具。它兼容了电影、戏剧、雕塑、音乐、绘画、建筑、舞蹈、文学等各类空间艺术形式和时间艺术之所长,通过电子编辑手段对各门艺术进行再加工、再创造,具有灵活性和综合性。电视已形成了独特的“电视文化”,在某种程度上改变了人们的思想观念和生活方式。人们通过电视,可以得到与世界、与社会的某种联系,可以得到新的信息、新的知识,对根本不可能亲历的事件可以目睹,对终身难以涉足的异域可以一览无余。 1.2 电视的接收原理 电视广播有开路(无线)与闭路(有线)之分。开路系统即无线电视广播系统,其原理与语音广插系统类似 ,它除了要传送伴音信号外、还要传送图像信号,其原理框图如图1.2.1所示。 在发端由光电转换设备(摄像机)将图像光信号转变为电信号(称为视频信号),再经过一系列加工处理,然后调制到图像载频上而形成高频射频图像信号。同时,将伴音信号调制到伴音载频上形成高频射频伴音信号,与高频图像信号共用一副天线发射出去。在接收端,电视接收天线将高频图像及伴音信号一起接收下来,并还原出图像信号和伴音信号。利用图像信号由显象管重现原图像,而伴音信号则经扬声器恢复出伴音[1]。 图1.2.1 无线电视广播系统原理图 1.3电视技术的发展历程 1.电视的诞生[2] 19世纪末,少数先驱者设想并开始研究设计图像的传送技术。1873年英国科学家约瑟夫·梅发现硒元素的光电特性,为后来电视技术的的发明奠定了基础。1883年圣诞节(一说为1884年),德国电气师尼普柯夫(P.Nipkow)用他发明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描,作了首次发射图像传送的实验。每幅画面有24行扫描线,图像相当模糊。 1923年,美籍俄国人兹沃尔金(V.K.Zworykin)发明静电积贮式摄像管,后来又发明电子扫描式显像管,这是近代电视摄像术的先驱。在1929 年11月18日,Zworykin 示范他的全部电子电视接收器。1925年,英国的贝尔德(J.L.Baird),根据“尼普科夫圆盘”进行了新的研究工作,发明机械扫描式电视摄像机和接收机。当时画面分辨率仅30行扫描线,扫描器每秒只能5次扫过扫描区,画面本身仅有2英寸高、1 英寸宽。 1926年,贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演,开创了电视技术研究的先河。1927~1929年,贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播,并进行短波电视试验,英国广播公司开始试验播发电视节目。    1936年11月2日是一个值得纪念的日子,位于英国市郊的亚历山大宫的英国广播公司电视台开始正式播出。这是世界上第一座正式开播的电视台,人们把这一天作为电视事业的开端。英国正式开播的电视在开始时仍为机电系统,4个月后被电子系统取代。        1941年,美国国家电视标准委员会确定美国的电视技术标准为每秒30帧、每帧525行。(就每帧行数和场频来说,现行电视标准主要有525行/60帧和625行/50帧两种)同年7月1日,美国联邦通信委员会正式批准建立美国第一座电视台全国广播公司的纽约WNBT电视台。 2.电视图像的彩色化 电视也同电影一样,经历了一个由黑白到彩色的发展过程,美国是世界上最早播出彩色电视节目的国家。 1953年,美国国家电视制式委员会提出NTSC(National Television System Committee)制。1954年美国全国广播公司、哥伦比亚广播公司,采用NTSC制式首次播出彩色电视节目。日本、加拿大分别于1957、1966年采用同一制式播出。1956年,法国提出SECAM(SEquential Couleur Avec Memoire)制。1960年,联邦德国提出PAL(Phase Alternation Line-by-Line)制。为便于转播和交换节目,各国曾多次讨论统一电视制式问题,但由于政治及经济等方面的原因,始终未能达成一致。于是,国际上便形成了3种彩色电视制式同时并存的局面。彩色电视机在哪国使用必须符合该国的黑白体制、彩色制式及频道划分,还要注意电源标准(有110伏/60赫与220伏/50赫之分),这样才能保证接收机安全可靠地接收到良好的彩色图像和伴音。目前世界上采用PAL制的国家最多。中国所采用的电视制式为PAL/D,国家标准为:每帧扫描625行,每秒25帧。 3.卫星广播电视的出现 1962年,美国发射“电星一号”通信卫星,进行了横跨大西洋的电视节目传送实验,这是一颗低轨道卫星,使用起来受到许多限制。1963年,美国发射了世界第一颗同步通信卫星“同步二号”。 1964年,国际通信卫星组织的第一颗商用通信卫星“国际通信卫星一号”启用,使世界正式进入了卫星通信时代,国际间进行电视节目的传送和转播成为现实。1969年7月20日阿波罗11号的整个登月过程就是通过卫星传送49个国家,有7.2亿人同时收看到了这个节目。 4.高清晰度电视(HDTV)与数字电视(HDTV) 电视已深入了我们的日常生活,成了我们日常生活的一部分,但是我们日常观看的电视画面同电影(35mm)相比还显得很粗糙,这是因为目前构成电视画面的像素较少的缘故。因而,人们又开发研制出了高清晰度电视(HDTV)。高清晰度电视的“高清晰度”指与现行电视相比,其水平和垂直两个方向的图象分辨率都提高一倍以上,使用大屏幕显示器近距离观看时,图象细腻逼真,无闪烁和粗糙感,并配以数字环绕音响伴音。 高清晰度电视与普通电视不同的是,它采用了16:9的宽屏幕。日本的研究数据也表明,最好是5:3,但为了同宽屏幕电影的宽高比一致,世界各国都用16:9 ,这相当于5.33:3。现在HDTV采用16:9的宽高比作为世界标准。为了增加构成画面的像素提高图像的清晰度,HDTV的扫描行数已达到或超过1125行,它是美、日现行电视制式NTSC的525扫描行、我国现行的电视制式PAL的625扫描行的二倍左右,而且每行扫描的像素也要增加2.5倍。我国HDTV标准为1920×1080i,每帧图像有207万个像素 。 1.4我国电视事业的发展 1958年5月1日,中国第一座电视台中央电视台使用二频道试播黑白电视,9月2日正式播出。当时发射天线加设在广播大厦的塔楼顶上,高度为80米。覆盖半径25公里。1958年7月,又研制出中国第一辆3信道电视转播车。中央电视台开播后不久,从苏联进口了200部黑白电视机,以后天津广播器材厂很快试制出“北京”牌电视机。 1960年5月1日在北京建成了第一个彩电试验台,用NTSC制进行了试播。但后来也由于国民经济暂时困难而“下马”。1969年彩电研究二度开展并决定暂用PAL制(1982年正式决定PAL/D制为中国彩色电视的标准制式)。1973年5月1日,中央电视台用8频道在北京地区试播,同年10月1日正式播出。从1977年7月25日起,中央电视台的第一套节目全部改为彩色播出。1995年中央电视台实现电视卫星的转播,实现了我国电视事业向卫星电视的迈进。2008年的奥运会,中央电视台首先进行了高清电视信号的发射,这着我国电视事业郑重进入了高清电视这一世界先进领域。
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