Разработка функциональной схемы кодера PAL - Разработка схем кодера PAL
Функциональная схема кодера приведена на рисунке 2.1. Входные регистры служат для снижения частоты дискретизации первичных сигналов трех основных цветов с 6.75 МГц до 4.44 МГц, что соответствует частоте цветовой поднесущей fpal. Такое понижение частоты необходимо для того, чтобы квадратурное формирование сигналов цветности можно было осуществить мультиплексированием, которое, для получения сигнала на выходе с частотой fpal, должно производиться с учетверенной частотой /12/.
Далее пять старших разрядов каждого из 8-ми разрядных RGB-сигналов поступают на матрицирующее устройство, которое выполнено на двух ППЗУ. Обнуление трех младших разрядов каждого из входных сигналов, безусловно, влечет за собой, появление некоторой погрешности. Но если использовать все восемь разрядов, то необходимо применять очень дорогостоящие ППЗУ, емкость каждого из которых должна составлять (224) 16384 кБ. Правда, можно обойтись одним ППЗУ в два раза большей емкостью, но в этом случае его быстродействие должно быть таким, что в качестве тактовой можно было бы использовать частоту 17,734 МГц, что не делает этот вариант более доступным с точки зрения элементной базы, чем предыдущий. Итак, такое усечение динамического диапазона входных сигналов значительно упрощает практическую реализацию разрабатываемого устройства, и именно поэтому имеет место быть. В каждом ППЗУ хранятся двухбайтные слова, соответствующие цветоразностным сигналам Е'U и Е'V. Адрес ячейки ППЗУ, из которой необходимо прочитать слово в данный момент задается входными RGB-сигналами. Численные значения цветоразностных сигналов в десятичной системе счисления рассчитываются по следующим формулам
EV = 0.71. 0.877 . (0.701 . ER - 0.587 . EG - 0.114 . EB)8 + 128 ,
EU = 0.71. 0.493 . (-0.299 . ER - 0.587 . EG +0.886 . EB)8 + 128 .
Вывод этих формул будет приведен при расчете принципиальной схемы матрицирующего устройства.
Формирование цветоразностных сигналов с помощью, например, дискретных ИМС, а не ППЗУ, значительно затрудняет задачу и приводит к увеличению числа элементов (корпусов) более чем в два раза.
Сигналы с выхода ППЗУ поступают на входы регистров, в которых они ''защелкиваются'' для предотвращения их ''дрожания''. Далее сигналы цветности Е'u и Е'v поступают на мультиплексоры, в которых к ним, в нужное время (на задней площадке строчного гасящего импульса) добавляется двоичный код, соответствующий огибающей вспышки цветовой поднесущей. Этот код заранее рассчитывается из параметров аналоговых телевизионных синхронизирующих сигналов и задается статически. Временной интервал, в течение которого этот код поступает на выход мультиплексора, формируется в схеме формирования сигнала опознавания цветности, в которую входят формирователь импульсов (ФИ), RS-триггер и формирователь кода огибающей вспышки цветовой поднесущей (ФК). ФИ представляет собой счетчик импульсов и несколько элементов логического умножения. Логические элементы выполняют роль ключа, который замыкается и размыкается в те моменты времени, когда на выходе счетчика появляются коды, соответствующие определенному числу импульсов, пришедших на его вход (т. е. по истечении определенных интервалов времени ). Таким образом, ФИ и D-триггер формируют ''временные ворота'' с длительностью равной десяти периодам цветовой поднесущей, расположенные на задней площадке строчного гасящего импульса, для чего на ФИ подается последовательность ССИ, от которых ведется отсчет времени. Итак, на выходе мультиплексоров формируются сигналы, которые можно использовать для модуляции цветовой поднесущей.
Для пояснения принципа работы цифрового квадратурного модулятора рассмотрим алгоритм квадратурного формирования сигнала цветности PAL /12/.
Процесс кодирования по системе PAL описывается выражением
Е'pal = Е'u cos pal t Е'v sin pal t,
Е'u, Е'v - сигналы цветности PAL ;
Pal - круговая частота поднесущей цветности PAL.
Частота поднесущего колебания постоянна, поэтому его фаза = palt растет линейно. Благодаря тому, что тригонометрические функции имеют период 2, можно ограничиться использованием фазы поднесущего колебания в диапазоне 0 - 2. Это позволяет реализовать формирователь фазы поднесущего колебания в виде генератора тактовой частоты (ОГ).
Далее рассмотрим следующие допущения
- - колебание поднесущей частоты pal формируется по четырем отсчетам за период сигнала; - фазы отсчетов поднесущей частоты имеют значения 0, /2, , 3/2 (начальная фаза при взятии выборок равна нулю).
Эти допущения корректны, так как частота дискретизации удовлетворяет теореме Котельникова, а начальная фаза поднесущего колебания не оговаривается в стандартах.
Рассмотрим дискретный сигнал на выходе формирователя сигнала цветности PAL. При тактовой частоте 4pal период дискретизации составляет
= 2/4pal = /2pal.
Следовательно дискретная фаза равна
N = pal n = n /2
N = 0 ... 3 - номер отсчета.
Таким образом получаем
Е'pal = Е'u (n) cos (n /2) Е'v (n) sin (n /2).
Это выражение можно интерпретировать следующим образом. При указанных выше условиях cos и sin принимают фиксированный набор значений: 1, 0, -1, 0 и 0, 1, 0, -1 соответственно. Следовательно, нет необходимости формировать (обычно с помощью ПЗУ) sin, cos, и производить операцию умножения - эти функции могут выполнить два инвертора, а с учетом того, что одно из значений cos или sin для каждого конкретного отсчета равно нулю, схема упрощается до одного мультиплексора, на вход которого подаются прямые и инверсные отсчеты (частота переключения мультиплексора равна 4 pal).
Таким образом, структура цифрового квадратурного модулятора принимает вид, показанный на рисунке 2.2.
В данной структуре мультиплексирование производится с частотой 4fPAL. Сигналы управления мультиплексором, представляют собой двоичный код, задающий один из входов мультиплексора, сигнал с которого должен быть пропущен на выход.
Эти сигналы (управления) формируются в схеме управления, которая состоит из D-триггера и реверсивного счетчика импульсов. D-триггер в этой схеме используется как делитель частоты на 2. На его вход подается последовательность строчных синхроимпульсов, а с его выхода снимается меандр полустрочной частоты, который поступает на вход управления направлением счета реверсивного счетчика. Таким образом, в течение одной строки изменение кода на выходе реверсивного счетчика (т. е. последовательность мультиплексирования) происходит в одной последовательности, а в течение следующей строки - в другой. За счет этого реализуется инверсия фазы сигнала цветности UV от строки к строке.
Таким образом, по сравнению со стандартным методом формирования сигналов цветности, кодированных по системе PAL, структура стала значительно проще. Нет необходимости в применении сумматора и аналоговых балансных модуляторов, требующих тщательной настройки для обеспечения достаточного подавления поднесущей. Кроме того, за счет реализации алгоритма квадратурного формирования сигналов цветности мультиплексированием прямых и инверсных сигналов цветности /12/, удалось уйти от использования сумматоров и перемножителей, которые, в случае их использования, должны обладать достаточно высоким быстродействием.
Похожие статьи
-
Расчет схемы электрической принципиальной цифрового матрицирующего устройства. Рассмотрим систему обозначений сигналов, принятую в цифровом телевидении...
-
Анализ технического задания В соответствии с техническим заданием необходимо разработать цифровой кодер PAL - устройство, формирующее полный цветовой...
-
Проектирование схемы тактирования АЦП. - Разработка аналого-цифрового преобразователя
Схема тактирования предназначена для подачи тактовых импульсов, а также для подачи стартового импульса на регистр последовательных приближений. Схема...
-
Введение - Разработка схем кодера PAL
В настоящее время в эксплуатации находятся три основные совместимые системы цветного телевидения - SECAM, NTSC и PAL. Независимо от типа системы датчики...
-
Разработка схемы электрической функциональной - Передатчик спутниковой радиосвязи
На этапе разработки функциональной схемы требуется определить основные энергетические и частотно-временные характеристики сигналов в различных по...
-
Описание структурной схемы - Разработка радиопередающего устройства
Рис. 1. Структурная схема РПУ. Проектирование любого устройства начинается с составления структурной схемы. Структурных схем частотной манипуляции много,...
-
Экспериментальное исследование характеристик устройства - Разработка схем кодера PAL
Целью проведения экспериментального исследование было снятие временных характеристик следующих функциональных узлов цифрового кодера PAL: генератора...
-
Принципиальная схема МПС - Разработка микропроцессорной системы на базе микропроцессора Intel 8086
Принципиальная схема подразумевает под собой на каких микросхемах построена данная микропроцессорная система. В качестве центрального процессора...
-
Описание функциональной схемы. - Счетчик импульсов
В функциональной схеме отдельные элементы рассматриваются с точки зрения их назначения. Различные элементы могут выполнять одинаковые функции. По этому...
-
Схема трансивера с указанием основных соединений представлена на рисунке 5.1. Рисунок 5.1 Рассмотрим более подробно каждый блок в отдельности: Фильтр...
-
Построение структурной схемы автомата (рис. 10) осуществляется по результатам минимизаций функций по картам Карно. Схема состоит из четырех блоков:...
-
Разработка схемы электрической структурной - Передатчик спутниковой радиосвязи
При разработке структурной схемы передатчика будем исходить из назначения передатчика, условий его работы и заданных параметров: 1 Линия...
-
В данной работе разрабатывается микропроцессорная система минимальной конфигурацией, что предполагает использование управляющих сигналов, формируемых...
-
Функциональная схема АТСК и процесс установления соединения - Системы телекоммуникации
На рисунке 23 представлена функциональная схема АТСК емкостью 300 номеров с пятизначной нумерацией АЛ, построенной на блоках искания, которые применяются...
-
Количество фаз светофорного регулирования должно равняться назначенному количеству групп потоков. Кроме того, необходимо учитывать, что увеличение...
-
Основные схемы включения операционных усилителей - Разработка дифференциального усилителя
Рассмотрим некоторые виды ОУ наиболее часто встречающиеся в линейных схемах. Линейность схемы определяется зависимостью входного и выходного сигнала т....
-
Объект разработки: цифровой блок управления, Функциональная схема ЦБУ - Цифровой блок управления
Резьбонарезным шпинделем, обеспечивающий автоматически заданное количество оборотов метчика при прямом и обратном ходе, реверсирование и останов...
-
Схема сопряжения датчиков Микропроцессорный управление автоматический холодильник Схема согласования уровня напряжения датчика с уровнем напряжения...
-
На всем перекрестке движение регулируется транспортными и пешеходными светофорами Т.1 и П.1. Схема размещения светофоров на перекрестке приведена на...
-
Электрическая функциональная схема арифметического устройства для выполнения сложения и вычитания десятичных чисел представлена на рис. 2.4. Отдельно...
-
Согласно техническому заданию радиопередатчик должен передавать два вида сигналов: звуковой (0,3..3,4 кГц) и сигнал, соответствующий телеграфной посылке...
-
В связи с увеличением и расширением современной элементной базы, в настоящее время все более популярно стало использование радиопередающих устройств на...
-
На основании разработанных этапов работы алгоритма спектрального вычитания и в соответствии ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) "Схемы алгоритмов, программ,...
-
Выбор и обоснование принципиальной схемы предварительного усилителя ФПУ В соответствии со структурной схемой приведенной ранее, ФПУ конструктивно делится...
-
Реверсивный тиристорный преобразователь По заданию на курсовой проект необходимо разработать схему электронной защиты ТП. В качестве примера рассмотрим...
-
Структурная схема разрабатываемого устройства представлена на рисунке 3.1. Рисунок 3.1. Структурная схема устройства. 1 - Входной буферный каскад 2 -...
-
Электрическая сеть ВЧД ст. Чернышевск по объемам энергопотребления приемников и территориальной протяженности позволяет обойтись одной главной...
-
Разработка функциональной схемы опорного пункта (ОП) Оборудование выполнено в виде стоек, устанавливаемых в пунктах волоконно-оптической линии передачи:...
-
Анализируя исходные данные технического задания: скорость передачи 10 Гбит/с и л=1550 нм, можно сделать вывод, что система передачи подходит под уровень...
-
ФПУ является составной частью линейного тракта и служит связующим звеном между ВОК и приемником. Фотодиоды изготавливаются из разных материалов. Рабочие...
-
Разработать усилитель низкой частоты с параметрами: = 20 Гц; IH= 0,2 A; RВх= 70 кОм; KU= 5000; Расчет усилителя низкой частоты Функциональная схема...
-
Защита природной среды - Разработка схем кодера PAL
До завершения эксплуатации, устройство проходит несколько этапов своего существования. Это изготовление, эксплуатация и утилизация. При проектировании...
-
Схема управления и интерфейс - Разработка профессионального радиопередатчика систем низовой связи
Схема управления основана на микроконтроллере PIC16C63. Основные характеристики данной микросхемы перечислены в предыдущем пункте. Работа процессора...
-
Генеральный план депо - это план расположения на участке застройки всех зданий, сооружений и устройств (складских, транспортных, энергетических,...
-
Разработка функциональной схемы устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Функциональная схема автомобильной сигнализации показана на рисунке 6. Функциональная схема брелока управляющего автомобильной сигнализацией показана на...
-
Рассчитываем элементы схемы автогенератора, Расчет ГУНа - Разработка радиопередающего устройства
Для улучшения стабильности частоты целесообразно выбрать контур с высокой добротностью (Qнен - добротность ненагруженного контура ) и большим...
-
Конструкция измерителя температуры ОЖ состоит из следующих блоков: Блок питания - данный блок обеспечивает постоянным питающим напряжением все узлы...
-
ВВЕДЕНИЕ, Структурная схема системы связи - Разработка системы связи в задачах
В данной курсовой работе проведен расчет системы связи для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для дискретной фазовой модуляции...
-
Как известно, частота автоколебаний в таком генераторе определяется формулой (1), А затухание в частотно-зависимой ветви обратной связи на частоте 0 ....
-
Расчет элементов эквивалентной схемы - Разработка радиопередающего устройства
Резистивная и реактивная составляющая входного сопротивления транзистора Zвх=rвх+jXвх Zвх=2.131+j-0.112 Мощность возбуждения Коэффициент усиления...
Разработка функциональной схемы кодера PAL - Разработка схем кодера PAL