广播电视传输系统基础理论知识

11广播和电视信号在传输过程中产生的噪声与失真 广播电视信号经过某介质传输之后，在接收机除了接收到所希望的有用信号外，还不可避免地要混进很多不希望的无用信号，我们把这些无用的信号统称为噪声和干扰。而所接收到的有用信号也将与原发端的信号有所不同，把经过传输后的信号与原发信号的变化统称为失真。     

有线电视系统载噪比和非线性失真分析

在有线电视系统中,信号经过调制或变频、传输和分配,最终以图像形式显示在用户屏幕上。在这复杂的传输路径中,必然会带来图像质量的损伤。这种信号质量的损伤可用杂波和失真来描述。其中失真又按照其产生机理不同,分为线性失真和非线性失真。本文就以下两点进行一般性的分析。     

鎖相环的干擾问题

本文分析二阶锁相环当无用信号加于有用信号时的性能。这两种信号都是正弦且未调制的信号,分析是在没有附加噪声的情况下进行的。当环路仍锁定在有用信号时,在鉴相器的输出端就有寄生信号。这种信号使压控振荡器(VCO)产生寄生调相,并在环路中有静态相位误差。本文估算了寄生信号幅度、寄生调相指数和静态相位误差,给出了使环路保持锁定的所需条件。环路开初未锁定,根据这两种信号的幅度比和频差的大小,可能锁在有用信号上,也可能锁在无用信号上。得出了一个计算牵引时间的公式,当环路锁在有用信号上时,捕获可快于或慢于没有有用信号时的情况。当环路锁在无用信号上时,也会看到同样的现象。     

基于混沌神经网络的海上目标图像的海杂波抑制方法

针对目前基于随机信号模型的海上目标图像海杂波抑制的常用方法效果不甚理想,提出了一种基于混沌神经网络的海上目标图像海杂波抑制方法。考虑到海杂波运动固有的混沌性导致其海上目标图像具有混沌特征,在海杂波混沌动力系统相空间重构的基础上构造海杂波动力学模型,运用径向基函数(RBF)神经网络提取模型参数,以此预测和抑制海杂波。用实际海上目标图像进行海杂波抑制实验,并与最小均方(LMS)算法和最大Lyapunov指数法相比,实验结果表明,本文方法对海杂波具有良好的抑制效果,使其平均绝对误差(MAD)减小了30%,信噪比(SNR)提高了4到6dB,可为海上弱小目标检测提供新的解决思路。     

松下摄像机故障检修

一台松下NV-M9000型摄像机,记录时图像背景有杂波干扰,声音失真。分析故障多数是全消磁头不工作所致,对录制磁带的原信号不能彻底消磁,使原有的磁信号与需记录的信号混合形成背景杂波干扰。首先清洗全消磁头及走带机构无效。检查由T4001、Q4005(2SB970X)、Q4004(2SD602)等构成的40kHz偏磁振荡电路(如附图所示)。经检测发现     

微分相位的测量

在有微分相位失真的情况下,当图像亮度改变时,色调就会发生变化。这时,彩色的再现可能不准确,尤其是在图像的高亮度部分。用来测量微分相位失真的测试信号,是由等相位色度信号叠加在不同亮度电子上而组成的。在这里用来测量的也是调制阶梯信号(5级或10级)。     

宽带数字矢量调制通道的校准与补偿

在利用数字矢量调制技术实现信号模拟瞬时带宽拓展过程中,数字矢量调制上变频通道的失配会严重恶化变频通道镜频和本振抑制指标.为此,深入分析了上述通道因幅相不平衡和直流偏置等因素引起的失配.通过对通道的输出信号进行多次功率测量,实现了整个通道预失真校准补偿模型的建立和求解.仿真结果表明,建立的预失真校准补偿模型对改善调制通道的性能显著有效.     

基于低采样率数模转换器和模数转换器的太赫兹发射机线性化

太赫兹(THz)频率高、带宽大,是6G移动通信中极具优势的潜在无线频谱资源。然而太赫兹器件的非线性失真,限制了功率转换效率与通信传输距离。若采用传统数字预失真(DPD)技术对其进行非线性校正,通常要求数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)的采样速率达到信号带宽的5倍,对于太赫兹频段难以应用。因此,该文提出一种低速率DAC和ADC的DPD算法对太赫兹发射机的非线性进行校正。该方法主要分为3个步骤:首先利用低采样率ADC获取的观测数据进行上采样,恢复出带宽受限的高采样率的观测信号,此时信号采样率为信号带宽的5倍,可以有效表征出5阶非线性失真;然后建立带宽受限的DPD模型,采用最小二乘算法提取DPD校正系数;最后对校正后的信号进行下采样送往DAC以校正发射通道的非线性失真。仿真结果表明,当DAC和ADC工作在1.25倍基带信号速率的采样率条件下,对于64-QAM调制信号,该方法可以把误差矢量幅值(EVM)从8.46%降低到2.27%,从而可以支持更高阶的调制方式。     

提高信号发生器准确度的对策

开发新兴无线技术产品的设计工程师需要高性能的信号源,它们应能准确模拟RF通道的噪声和失真,提供宽范围的调制类型,并可以执行精确的测量。近年来,仪器厂商已经为元件和系统的测试提供精确测试信号的各种RF信号发生器。但是,如何使你的仪器发挥最大的功效和准确性呢?以下是一些有用的建议。     

回传光接收机的技术要求

1 概述 在光纤同轴混合(HFC)网络的正向通道设计和调试中,放大器和激光器的非线性失真特性(CTB、CSO、CXM)决定了系统传输的最大功率(放大器的RF输出信号电平、激光器的调制度)。光接收机或光工作站的性能对传输质量的影响应该也可以做到很小。行业标准对正向光传输设备的性能参数作出了明确规定。 在HFC网络的回传通道中传输的信号为突发性数字调制信号,这与正向通道主要传输连续的模拟调制信号不同。正因为如此,在产品设计、系统设计与系     

干涉式光纤陀螺系统Serrodyne调制误差分析

本文首先针对实现闭环光纤陀螺系统相位零化技术的Ｓｅｒｒｏｄｙｎｅ调制理论进行了详细分析，通过对实际Ｓｅｒｒｏｄｙｎｅ调制分析得出因回扫时间的延迟产生周期性反对称毛刺是导致调制失真的因素，运用 Ｆｏｕｒｉｅｒ Ａｎｇｉｅｒ Ｂｅｓｓｅｌ级数对误差信号各次谐波分解得出低次谐波分量在误差信号中占主导作用，并提出减小调制误差的方法。     

合成孔径激光雷达多通道扫描模式及成像方法

合成孔径激光雷达(SAL)受激光器件信号调制速 率的制约,导致了激光调制带宽和脉冲重复频率 (PRF)成为一对矛盾;同时,由于激光信号波长较短,造成波束 光斑脚印较小,限制了成像场景的幅宽。基 于此,本文提出了一种SAL多通道扫描工作模式下的成像方法。采用多通道体制,以空间采 样弥补时间采 样的不足,并采用空域滤波方法解决了多普勒模糊的问题;通过控制波束指向,使其周期性 的在不同子测 绘带之间扫描实现宽测绘带成像。针对扫描模式短孔径对宽场景成像易造成图像模糊的问 题,采用谱分 析(SPECAN)思想,将图像聚焦在方位频率域。仿真结果验证了本文算法的有 效性。     

20dB 音频降噪系统——家用录音机用杜比 C 降噪系统

本文讨论用于盒式磁带录音机及其它相似应用的杜比C降噪系统.它可使系统噪声降低20dB.由于该降噪系统是将两个压缩器和两个扩展器级联起来.因此,在总的最大压缩比和扩展比没有明显增加的情况下,改善了信噪比.系统较好地抑制了过冲,调制失真和噪声调制.C系统对于传输通道在压缩器/扩展器跟踪失步的情况下,即低电平中频信号与10kHz以上的信号混在一起的现象,以及在这些频率上出现不正确通道响应的情况下得到了改善,进一步减小高均衡通道的饱和,因此提高了有用信号的电平.下面就C系统的参差作用(staggered action),高频特性及系统框图作如下讨论.     

调频与调相连续波雷达信号的识别

针对复杂雷达信号的识别,提出了调频连续波(FMCW)和调相连续波(PMCW)雷达信号的识别算法。首先理论分析了周期性连续波(CW)信号自相关函数的特点,利用自相关函数来提取信号的调制周期。根据调制周期将信号进行分段,对分段后的信号采用时频域的非相干积累得到信号的时频分布。通过时频分布进行了时频脊线的提取和时频图像的处理,最终识别出调制类型。仿真结果表明,该算法在低信噪比(SNR)下具有很好的识别效果。     

低信噪比下基于分裂EfficientNet网络的雷达信号调制方式识别

针对低信噪比条件下复杂多类雷达信号调制方式识别率低的问题，本文提出了一种基于时频分析和深度学习的雷达信号调制方式识别方法 .利用CTFD(Cohen class Time-Frequency Distribution)时频分析将信号时域波形变换为二维时频图像，更清晰地表征信号特征；采用灰度化和双三次插值运算等方法对时频图预处理，实现图像通道数和尺寸的减少，以降低深度学习模型数据输入量；进一步调整输入输出通道数构建小型EfficientNet网络，再由多个小型网络并行处理构建分裂网络EfficientNet-B0-Split3，将时频图像输入网络实现雷达信号调制方式识别.实验结果表明，在信噪比为-8 dB时，新方法对17类不同调制方式的雷达信号整体识别率可达97.1%，相对于扩张残差网络提高约2.4个百分点；在信噪比为-10 dB时，识别率可达92.1%，相对于EfficientNet提高约0.7个百分点，提升了低信噪比条件下复杂多类雷达信号调制方式识别率.     

CATV系统中低频干扰的测量

ＣＡＴＶ系统中许多用电设备都是由市电 (我国为2 2 0Ｖ ,50Ｈｚ)供电的。因此 ,前端设备和信号通道设备都会引入交流声造成对图像的干扰———低频干扰 ,也称为交流声干扰或哼声干扰。1　低频干扰的产生市电经过整流和滤波 ,不可能完全去除交流成分。这些交流成分就会通过前端设备和信号通道设备调制或叠加到射频信号上去。交流成分还由于前端线路布局不合理耦合到视频通道直接调制上去。叠加到射频信号上的交流声对图像不会造成干扰 ,因为它们会被较小容量的电容器阻断 ,或被阻流圈和线圈短接。调制到射频信号上的交流声对图像会造成滚道…     

基于基带调制的雷达杂波模拟设计

介绍了一种雷达杂波模拟系统,将接收到的雷达信号变至中频信号,利用中频采样进行数字下变频,形成基带杂波样本序列,通过软件的方式产生基带杂波调制序列,基带杂波序列对基带样本序列进行调制,获得基带杂波序列,最后对基带杂波序列进行数字上变频,经数模转换器(DAC)恢复到中频,再通过混频的方式完成雷达杂波的模拟。     

激光雷达信号相位误差对合成孔径成像的影响和校正

针对合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar,SAL）,分析了信号相位误差对合成孔径成像的影响。建立了激光信号模型,分析了激光信号相干性对SAL方位分辨率的影响,给出通过本振信号延时处理保证相干性的解决方案。分析了LFM信号非线性失真对距离分辨率的影响,为同时解决激光LFM信号调制放大过程引入的脉冲间随机初相位问题,提出一种基于参考通道的LFM信号非线性失真和脉冲间随机初相位定标校正方法。给出了实验和仿真数据处理结果。     

有线电视系统的交调与互调干扰

在邻频传输的多套电视节目的有线电视系统中,交调和互调干扰很常见。互调干扰由系统中放大器的非线性失真造成,其干扰频率越接近图像载波频率网纹越粗,干扰频率离图像载频越远网纹越细。交调干扰就是干扰信号的调制信号转移到有用信号之上,无法滤除这个干扰信号。交调干扰的产生与有用信号和干扰信号的频率无关,换言之,不管干扰信号与有用信号的频率相差多少,只要它们共同进入接收机前端而且强度足够,就可能产生交调干扰。交调干扰在屏幕上产生竖直的白色条纹,左右缓慢移动,像雨刷一样,也称“雨刷”干扰。干扰频道中同步头电平最大,因此,接…     

近距离慢速目标检测杂波抑制方法

针对强杂波环境下近距慢速运动目标检测问题,该文提出一种基于相位编码及子空间投影的杂波抑制方法。主要对周期探测信号调制Chirp相位编码,通过回波慢时间维解码使杂波近似白化,降低杂波与目标回波相关性,再依据白化后杂波及有用信号成分自相关性差异分离出信号和杂波干扰子空间;最后将接收信号投影至正交于杂波子空间的信号子空间来抑制杂波。由于该方法中杂波空间的构建不需要假设杂波模型,避免了模型假设与实际环境不匹配的问题。仿真结果和实测数据处理结果证明该方法在低信杂比条件下性能明显优于传统方法。