第六节 电视信号的调制与频道划分 电视信号包括图像信号（全电视信号）和伴音信号，图像信号的频率范围是 0～6 MHz，伴音信号的频率范围为 20 Hz～20 kHz。 一、图像信号的调制 1. 残留边带调幅 电视图像信号采用调幅方式调制。所谓调幅是用低频调制信号（全电视信号）调制载波 的幅度，使载波的幅度随调制信号的幅度变化而变化。图像信号的调幅如图 1.41（a）所示。 图像信号频率非单一频率，而是几乎包含 0～6 MHz 频率的正弦信号。图像信号经调幅 后将在载波 p f 两侧产生两个同频边带，如图 1.41（b）所示。

图1.41 图像信号的调幅与频谱

由于调幅波的上、下两个边带中包含有相同的视频信号，只要传送一个边带就行了，可节省一半边带，但对另一个边带就要滤除，但由于图像信号中包含有很低的频率成分，这些成分离载波很近，用滤波器很难滤除边带中的低频分量。 为克服以上两种传送方式的缺点，电视系统中采用残留边带制，即发射完整的上边带，将下边带中对应于调制信号低频部分一并发射出去，其获得过程如图 1.42 所示。 图1.42 高频图像信号残留边带频谱

2. 负极性调制 图像信号对高频载波的调幅有正极性调幅和负极性调幅，广播电视均采用负极性调制，用负极性的图像信号对载频进行调制，称为负极性调幅，如图所示。负极性调幅有以下优点。 ① 节省发射功率 一般图像中亮的部分总比暗的部分面积大些，而亮的部分电平低，这样发射机的平均功率相对较小。 ② 便于实现自动增益控制 负极性调制时，同步电平就是信号的峰值电平，便于用作基准电平进行自动增益控制。 ③ 干扰信号对图像的影响较小 外来干扰信号通常以脉冲形式叠加在调幅波上，在电视屏幕上表现为暗点，这样人眼不易察觉。

负极性调制与正极性调制

二、伴音信号的调制 伴音信号与图像信号一样，也必须调制在载频上，伴音的调制采用调频方式。所谓调频，就是用音频信号去控制高频载波的频率，使载波的频率随音频信号的幅度变化而变化，如图 1.43 所示。 伴音信号采用调频后，调频信号带宽为 BW= 2(∆f+F max) 式中， ∆ f 为调频波的最大频偏，我国规定 ∆ f = 50 kHz ； F max为伴音信号最高频率，我国规定 F max = 15 kHz ，则伴音调频信号的带宽为 B W = 2× (50+15) =130 kHz 为留有余量，我国规定伴音频宽取 250 kHz，并采用双边带发送。 调频伴音信号与调幅图像信号混合在一起，统称为高频电视信号，频谱结构如图 1.44所示。其中，频道宽度为 8MHz，伴音载频 fs 比图像载频 fp 高 6.5 MHz。

图1.43 伴音信号的调频波形图 图1.44 高频电视信号频谱结构

三、我国电视频道的划分 1.广播电视频道的划分 我国目前实用的广播电视频道包括米波段（甚高频VHF） 的1～12频道以及分米波段（特高频UHF）的13～68频道，规 定中频为38MHz。 Ⅰ波段(VHFL段）：1～5频道 频率范围：48.5MHz～92MHz 米波段（甚高频VHF） Ⅲ波段（VHFH）：6～12频道 频率范围：167MHz～223MHz 87~108MHz是调频广播使用的频段，为Ⅱ频段。

Ⅳ波段：13～24频道 频率范围：470MHz～556MHz Ⅴ波段：25～68频道 频率范围：606MHz～958MHz 分米波段 （特高频UHF）

表 1.1 我国电视频道的划分

由表1.1可以看出：  ① 各频道的伴音载频始终比图像载频高6.5 MHz。  ② 频道带宽的下限始终比图像载频fp低1.25 MHz，上限则始终比伴音载频fs高0.25 MHz。  ③ 各频道的本机振荡频率始终比图像载频高38 MHz，比伴音载频高31.5 MHz。  ④ 表中，92~167 MHz、566~606 MHz为供调频广播和无线电通讯等使用的波段，不安排电视频道。即12~13频道之间，24~25频道之间频率并未连续。

2. 有线电视增补频道的划分 从无线广播电视频道划分可知，Ｉ波段为1~5频道（又称L频段），频率范围为48.5~92 MHz。 Ⅲ波段为6~12频道（又称H频段），频道范围为167~223 MHz。Ⅳ、Ⅴ波段（又称U频段）为13~68频道，频率范围为470~958 MHz。在L、H频段及H、U频段之间有部分未使用的空频段。这一部分空频段作为增补频段， 供有线电视系统传输节目。在L、 H频段之间110~167 MHz定为增补Ａ频段，共有7个增补频道Z1～Z7；在H、U频段之间， 223~295 MHz范围定为增补Ｂ1频段，增补频道为Z8~Z16； 295~447 MHz范围定为增补Ｂ2频段，增补频道为Ｚ17~Ｚ35； 447~471MHz范围规定为增补B3频段，增补频道为Ｚ36~Ｚ38。全部增补频道范围包括Ａ、B1、B2、B3四个频段共38个增补频道， 见图1.45所示。

图1.45 我国电视频道频谱分布

目前，我国有线电视广播的传输系统分为四种，以传输系统的上限频率划分：  ① 300 MHz传输系统，可传送节目数为28套，即标准频道VHF（1~12）和增补频道Ｚ1～Ｚ16。  ② 450 MHz传输系统，可传送节目数为47套，即标准频道1~12频道和增补频道Ｚ1～Ｚ35。 ③ 550 MHz传输系统，可传送节目数为60套，即标准频道1~22频道和增补频道Ｚ1～Ｚ38。  ④ 870 MHz传输系统，可传送节目数为95套，即包括标准频道1~57频道和Ｚ1～Ｚ38全部增补频道。

本章小结 （1）电视技术是 20 世纪人类最伟大的发明之一。它经过几十年的发展历程后，正向着高清晰度化、数字化、薄型化、立体化、多功能化等方向发展。 （2）电视图像是由像素组成的，图像的分解与重现是靠摄像管和显像管来实现的。目前，在电视系统中常采用负极性电视信号。 （3）电子扫描的方式有逐行扫描和隔行扫描两种。我国采用 625 行制隔行扫描方式，其优点是在不增加帧频的情况下，能解决图像闪烁问题。 （4）电子扫描是靠偏转线圈来驱动的，偏转线圈是由行、场偏转线圈、磁环等部件组成的。工作时必须在行、场偏转线圈中通入行频和场频锯齿波电流，使电子束同时作水平和垂直扫描运动，从而形成光栅。

（5）光是一种以电磁波形式存在的物质。可见光的波长为 380 nm～780 nm 之间，在此范围内按波长从长到短变化，分别呈现红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 7 种颜色。任一彩色光都可用彩色三要素表示：亮度、色调和色饱和度，或者用亮度和色度表示。 （6）三基色原理是彩色电视图像得以传输和重现的重要理论依据。在彩色电视系统中采用红、绿、蓝三单色光作为三基色，把它们按一定比例相互混合，可以得到自然界中大多数彩色；反之，自然界中的大多数彩色也可以分解成三基色。彩色电视技术采用相加混色法。而实现相加混色法有空间混色法和时间混色法两种方法。 （7）黑白全电视信号包括图像信号、复合同步信号、复合消隐信号、槽脉冲和均衡脉冲。彩色全电视信号包括亮度信号（Y） 、色度信号（F） 、色同步信号（B）及辅助信号（S） 。其中色度信号包括振幅和相位两个参数，分别代表色度信号的色饱和度和色调。

（8）兼容制彩色电视制式有 NTSC 制（又称为正交平衡调幅制） 、PAL 制（又称为逐行倒相正交平衡调幅制）和 SECAM 制（又称轮换调频制） ，3 种制式各有优缺点。由于它们各自的处理方式不同，因此 3 种制式之间不兼容。 （9）电视信号在发送时须调制到高频载波上发射出去，其中图像信号采用残留边带调幅制，而伴音信号采用调频制。高频图像信号和高频伴音信号共同发送带宽为 8 MHz。 （10）我国广播电视频道共分为 VHF（甚高频）和 UHF（超高频）两个波段。VHF 段包括 DS1～DS12 共 12 个频道，UHF 段包括 DS13～DS68 共 56 个频道。增补频道范围包括 A、B1、B2、B3 四个频段共 38 个增补频道，常用于有线电视系统中传播。