Телевидение и телевизионные устройства
для специальности 201500, 201400
Кафедра ТУ
Казанцев Г.Д.
Томск-2005

№ 1
Верхняя граничная частота спектра яркостного сигнала составляет f_Y=6,5 МГц.
Минимальное значение частоты дискретизации f_Д, обеспечивающее неискаженное восстановление формы аналогового сигнала (т.е. отсутствие помех дискретизации на выходе восстанавливающего фильтра).
• f_Д=13 МГц.

№ 2
- цветоразностного сигнала f_R-Y=1,5 МГц.
• f_Д=3,0 МГц.

№ 3
Для оцифровки сигнала яркости, верхняя граничная частота которого составляет f_Y=7,0 МГц, выбрана частота дискретизации f_Д=13,5 МГц, что нарушает требования, устанавливаемые теоремой отсчетов.
Оптимальное значение частоты среза f_B ФНЧ, выключенного перед устройством дискретизации, чтобы избежать появления помехи дискретизации на выходе восстанавливающего фильтра?
• f_B=6,75 МГц.

№ 4
- цветоразностного сигнала: f_Y=3,5 МГц, f_Д=6,75 МГц.
• f_B=3,375 МГц.

№ 5
- сигнала яркости: f_Y=7,0 МГц, f_Д=13,5 МГц.
• f_B=6,5 МГц.

№ 6
- цветоразностного сигнала: f_R-Y=3,5 МГц, f_Д=6,75 МГц.
Максимально возможное значение частоты среза f_B восстанавливающего ФНЧ, при котором в восстановленном аналоговом сигнале U_R-Y отсутствует помеха дискретизации:
• f_B=3,25 МГц.

№ 7
Отношение сигнал/шум Ψ_K (дБ), обусловленное влиянием шумов квантования, составляет 71 дБ. Число уровней квантования m видеосигнала и разрядность n=log₂m используемого цифрового кода:
• m=1024; n=10.

№ 8
Для передачи сигнала яркости используется десятиразрядный цифровой код (n=10). Отношение сигнал/шум Ψ_K=U_C/σ_K, обусловленное влиянием шумов квантования (σ_K - среднеквадратичное значение шума квантования):
• Ψ_K=3544.

№ 9
Вычислить скорость передачи данных C (Мбит/с) в канале яркости со следующими параметрами: число уровней квантования m=256; частота дискретизации f_Д=13,5 МГц.
• С=108 Мбит/с.

№ 10
m=128; f_Д=6,75 МГц.
• С=94,5 Мбит/с.

№ 11
Схема четырехразрядного ЦАП со взвешенным суммированием токов. По состоянию токовых ключей K0÷K3, определяемому входным кодом, вычислить значение U_вых сигнала на выходе ЦАП, если известно, что максимальное значение сигнала составляет U_{вых max}=3 B.

Значение входного двоичного кода (старший разряд слева).

№ п/п	Uвых (В)	Входной ток
1	0	0 0 0 0
2	1,2	0 1 1 0
3	2,8	1 1 1 0
4	1,4	0 1 1 1
5	0,4	0 0 1 0
6	3	1 1 1 1
7	1,4	1 1 1 0

• 3

№ 12
- при U_{вых max}=1,5 B.

№ п/п	Uвых (В)	Входной ток
1	0	1 1 1 1
2	0,6	0 1 1 0
3	0,9	1 0 0 1
4	0,7	0 1 1 1
5	0,2	1 1 0 1
6	1,5	0 0 0 0
7	1,4	1 1 1 0

• 2

№ 13
По данным в таблице, выбрать вариант, в котором сосредоточены вычисленные десятичные эквиваленты предъявленных кодовых слов.

Тип кода	Кодовое слово	Найдите десятичный эквивалент кода
		Варианты ответа
		1	2	3	4	5	6	7
Натуральный двоичный	1 0 1 0 1 0	42	21	21	42	21	42	42
Симметричный двоичный	0 0 0 0 0 0	31	64	63	33	32	31	32
Код Грея	1 1 0 0 0 1	31	33	35	33	35	33	31
Двоично-десятичный	1000 0111	87	78	78	87	85	87	87

• 6

№ 14

Тип кода	Кодовое слово	Найдите десятичный эквивалент кода
		Варианты ответа
		1	2	3	4	5	6	7
Натуральный двоичный	1 0 1 1 0 1	45	29	45	29	45	45	45
Симметричный двоичный	0 0 0 0 0 1	29	29	45	29	45	45	29
Код Грея	1 1 0 0 1 1	45	45	29	29	45	45	29
Двоично-десятичный	0010 1001	29	45	29	29	29	45	29

• 1

№ 15
На рисунке приведен блок данных с проверкой на чётность по строкам и столбцам, в котором обнаружена ошибка.

Определить координаты (номер строки - номер столбца) ошибочного бита.
• Вторая строка - третий столбец.

№ 16

• Четвертая строка - второй столбец.

№ 17
Приведен блок данных.

1	0	1	0
0	0	1	0
1	1	1	0
0	0	1	0

Необходимо определить проверочные биты чётности по строкам и столбцам и внести их в соответствующие свободные ячейки блока.

				0
				1
				1
				1
0	1	0	0

№ 18

0	1	0	1
0	1	1	0
0	0	0	1
1	1	0	1

				0
				0
				1
				1
1	1	1	1

№ 19,20
На выход приемника поступила группа кодовых слов, в каждом из которых последний бит является проверочным на чётность. Кодовое слово, в котором ошибка.
• 1 1 0 0 1 1 1.
• 1 1 1 0 0 0 1 1.

№ 21
На рисунке приведены параметры дискретизации (f_Д=4f₀, где f₀ - частота поднесущей) и квантования (m=1024; n=log₂m=10) при непосредственном цифровом кодировании композитного видеосигнала ПЦТС.

Необходимая скорость цифровой передачи данных С в системе цветного телевидения PAL.
• С = 177,2*10₆ бит/с.

№ 22
- в системе цветного телевидения NTSC (стандарт США).
• С = 143,2 Мбит/с.

№ 23
Параметры дискретизации и квантования для телевизионного сигнала, представленного в компонентной форме (яркостный Y и два цветоразностных C_R и C_B).

Скорость цифрового потока данных С при передаче указанных сигналов.
• С = 270 Мбит/с.

№ 24
- при передаче двух цветоразностных сигналов.
• С=135 Мбит/с.

№ 25
Показано распределение отсчетов по растру для яркостного Y и цветоразностных C_R и C_B сигналов при цифровом компонентном кодировании в формате 4:4:4.

Определить суммарную скорость цифрового потока данных С, если известна длина кодового слова n=10 бит и частота дискретизации f_Д=13,5 МГц.
• С = 405 Мбит/с.

№ 26

Определить формат цифрового компонентного кодирования.
• 4:2:0.

№ 27

• 4:1:1.

№ 28

• 4:2:2.

№ 29

• 3:1:1.

№ 30
Вычислить скорость передачи данных С в форматах 4:2:0 и 4:1:1, если частота дискретизации f_Д яркостного сигнала Y равна 13,5 МГц, а длина кодового слова n принята равной n=8 бит.

Цифровой видеоформат
4:2:0	4:1:1
C=162 Мбит/с	C=162 Мбит/с

№ 31
Схема каскада УВЧ телевизионного тюнера.

Какой элемент необходимо включить между точками 1 и 2?

№ 32

№ 33

№ 34
Эквивалентная схема гетеродина метровых волн телевизионного тюнера.

По какой схеме собран гетеродин?
• Емкостная трехточка с общей базой.

№ 35

Какой элемент должен быть включен между точками 1 и 2?

№ 36

№ 37

№ 38,39
Схема преобразователя частоты МВ телевизионного тюнера.

Какой элемент необходимо включить между точками 1 и 2?

По какой схеме собран преобразователь?
• Каскадная схема.

№ 40

Какой элемент необходимо включить между точками 1 и 2?

№ 41
Функциональная схема канала синхронизации и разверток телевизора, выполненная на ИМС типа TDA 8304.

Частота импульсного сигнала в точке 1 при работе в режимах PAL/SECAM:
• 2f_C.
• 31250 Гц.
• 625f_n.
Примечание: f_n - частота полей.

№ 42
Упрощенная схема кадровой развертки телевизора.

Осциллограмма сигнала в точке 1:

№ 43
Упрощенная схема выходного каскада строчной развертки со схемой коррекции растра.

Осциллограмма напряжения U₁:


• (4)

№ 44
Схема канала синхронизации и формирования разверток телевизора.

Частота импульсов в точке 1:
• f_C:312,5.
• 2f_C:625.
• f_n.
• 2f_к.
• 2f_C : z.

№ 45
Схема, поясняющая работу выходного каскада кадровой развертки с импульсной вольтодобавкой.

Осциллограмма напряжения в точке 1 за период кадровой развертки:

№ 46
Упрощенная схема выходного каскада кадровой развертки телевизора.

Напряжение приложенное к конденсатору С1 во время прямого хода и обратного хода кадровой развертки:

UC1 (в вольтах)
Прямой ход	Обратный ход
24	24

№ 47
Схема выходного каскада строчной развертки телевизора.

Какое напряжение приложено к конденсатору С4?
• Постоянное напряжение 120 В.

№ 48
Схема, поясняющая принцип работы выходного каскада кадровой развертки с импульсной вольтодобавкой.

Режим работы диода VD во время прямого хода и обратного хода развертки:

Режим работы диода VD
Прямой ход	Обратный ход
VD открыт	VD закрыт

№ 49
Схема выходного каскада кадровой развертки с импульсной вольтодобавкой.

Какое напряжение приложено к конденсатору С2?
• Постоянное напряжение.

№ 50
Схема выходного каскада строчной развертки телевизора.

Осциллограмма напряжения на обмотке 4-5 строчного трансформатора Т1:

№ 51
Схема восстановления поднесущей для декодера цветности PAL и NTSC 4,43.

Выражения для первой гармоники сигналов на выходах А и Б:

Выход А	Выход Б
cos wot	sin wot

Примечание: w_o=2πf_o, где f_o=4,43... МГц.

№ 52
Схема последетекторной обработки цветоразностных сигналов с помощью ИМС типа TDA 4660.

Определить частоту f_o на выходе ГУН, если известно, что ТВ приемник работает в режиме PAL (стандарт B/G, z=625, f_к=25 Гц).
• f_o=6 МГц.

№ 53
Схема дискриминатора сигнала ошибки (ДСО) системы АББ видеопроцессора TDA 3505.

Вычислить сигнал ошибки в канале G (CO_G) при следующих данных: опорное напряжение U_o=2 В; R_изм=50 кОм; ток луча I_G=15 мкА; темновой ток кинескопа I_T=5 мкА.
• 1.25 B

№ 54

Схема последетекторной обработки цветоразностных сигналов с помощью ИМС типа TDA 4660. Определить частоту f_o на выходе ГУН, если известно, что ТВ приемник работает в режиме NTSC 3,58 (стандарт M, z=525, f_к=30 Гц).
• f_o=6,048 МГц.

№ 55

Используя векторную диаграмму, вычислить сумму сигналов двух смежных строк с выхода синхронного детектора канала B-Y.
• 2(B-Y)cosδ.

№ 56

Схема система АББ видеопроцессора TDA 3505. Как изменится цвет изображения на экране телевизора, если конденсатор С1 окажется пробит (т.е. вывод 28 микросхемы соединится с “землей”). Необходимо учесть, что сигналы U_R, U_G, U_B с выходов ИМС TDA 3505 далее усиливаются, инвертируются и в отрицательной полярности поступают на катоды цветного кинескопа.
• Отсутствует красная компонента цветного изображения.

№ 57

Схема восстановления поднесущей в декодере PAL. Как выглядит осциллограмма U₁ сложного сигнала ошибки (ССО) на выходе импульсно-фазового детектора (ИФД)?

Примечание: T_C - период строки.

№ 58

Вычислить сумму сигналов двух смежных строк с выхода синхронного детектора канала R-Y; при этом учесть инверсию сигнала U´_gm в четных строках (для устранения знакопеременности сигнала R-Y).
• 2(R-Y)cosδ.

№ 59

Эпюры сигналов, поясняющие работу системы АББ видеопроцессора TDA 3505. Соотношение между токами лучей “красного” (I_R), “зеленого” (I_G) и “синего” (I_B) прожекторов кинескопа на уровне черного:
• I_G>I_R>I_B.

№ 60

Сигналы на выходе синхронного детектора канала B-Y в четной и нечетной строках:

Чётная строка	Нечётная строка
(B-Y)cosδ+(R-Y)sinδ	(B-Y)cosδ-(R-Y)sinδ

№ 61
Схема простейшего фильтра яркостного канала декодера PAL. Сигнал на входе фильтра U_вх описывается выражением: U_вх(t)=U_Y+U_smsin(w_ot+θ_s, где f_o=w_o/2π - частота поднесущей. Длительность звена задержки:

• t_o=0,5/f_o.

№ 62
Схема фильтра канала цветности декодера PAL(NTSC).

• t_o=0,5/f_o.

№ 63
Простейший дискретный (цифровой) фильтр яркостного канала декодера PAL и его амплитудно-частотная характеристика A(f)=|cos2πfτ|, где τ - задержка сигнала на такт дискретизации f_Д.

Как правильно выбрать частоту дискретизации, чтобы фильтр обеспечил полное подавление поднесущей f_o в спектре яркостного сигнала?
• f_Д=4f_o.

№ 64
Дискретный (цифровой) фильтр канала цветности декодера PAL (NTSC), A(f)=|sin2πfτ|.

Частота дискретизации, для обеспечения максимума коэффициента передачи на частоте цветовой поднесущей f_o?
• f_Д=4f_o.

№ 65
Простейший цифровой разделительный фильтр цветового декодера PAL (NTSC). Частота дискретизации f_Д, частота цветовой поднесущей f_o и длительность задержки звена τ находятся в соотношении: f_Д=1/τ=4f_o.

• U_вх(t)=U_Y+U_smsin(w_ot+θ_s).
• U₁=U_Y.
• U₂=U_smsin(w_ot+θ_s).

№ 66
На графике приведена АЧХ цифрового фильтра, описываемая выражением A(f)=|cos2πfτ|, где τ=1/f_Д=1/4f_o (f_Д - частота дискретизации).

Схема этого фильтра:

№ 67
A(f)=|sin2πfτ|.

№ 68
Схема вертикального разделительного фильтра цветового декодера NTSC. Каким выражением описывается амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра на выходе 1?

• A₁(f)=1+cos2πfT_C.

№ 69
- на выходе 2?

• A₂(f)=1-cos2πfT_C.

№ 70
Схема временного разделительного фильтра первого порядка, который может быть использован, например, в цветовом декодере NTSC.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра на выходе 2?
• A₂(f)=|sinπfT_K|.

№ 71
АЧХ вертикального фильтра яркостного канала A_Y(f)=1+cos2πfT_C, где T_C - период строки. Определить число зон подавления гармоник сигнала модулированной понесущей в полосе частот 4,2 МГц (стандарт М; f_K=30 Гц; z=525; цветовое кодирование NTSC).

• 267.

№ 72
АЧХ временного фильтра цветности, A_S(f)=|sinπfT_K|, где T_K - период кадра. Фильтр может быть использован в любом из цветовых декодеров NTSC, PAL, SECAM. Число зон подавления гармоник спектра яркостного сигнала в полосе частот 6 МГц (стандарт D/K; f_K=25 Гц; z=625; цветовое кодирование SECAM):

• 240001.

№ 73
АЧХ вертикального фильтра канала цветности, A_S(f)=1-cos2πfT_C. Число зон подавления гармоник яркостного сигнала в полосе частот 4,2 МГц (стандарт М; f_k = 30 Гц; z=525; цветовое кодирование NTSC):

• 267.

№ 74
График амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) временного фильтра яркостного канала, описываемой выражением A_y(f)=|cosπfT_K|. Число зон подавления гармоник спектра модулированной поднесущей в полосе частот 4,2 МГц (стандарт М; f_k = 30 Гц; z=525; цветовое кодирование NTSC):

• 140000.

№ 75
Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) разделительного фильтра описываются выражениями:
а) канал яркости A_Y(f)=|cos(wT_K/2)|,
б) канал цветности A_S(f)=|sin(wT_K/2)|.
Общее количество зон подавления гармоник сигналов яркости и цветности на выходах фильтра в полосе частот 4,2 МГц (стандарт М; f_K=30 Гц; z=525; цветовое кодирование NTSC):
• 280001.

№ 76
Схема детектора движения (ДД). Цифровой сигнал цветности S формируется с помощью временного разделительного фильтра. Соотношение частоты дискретизации f_Д и частоты поднесущей f_o, обеспечивающее правильную работу ДД?

• f_Д=4f_o.

№ 77
Осциллограммы, поясняющие принцип работы цифрового декодера композитного ПЦТС:

Фрагмент сигнала описывается выражением Y + V cos w_ot + U sin w_ot. Импульсы дискретизации пронумерованы цифрами от 1 до 8. Дискретизированные отсчеты сигнала занесены в таблицу под соответствующими номерами. Номера отсчетов, значения которых вычислены правильно:

Номер отсчета	1	2	3	4	5	6	7	8
Значение отсчета	Y+V	Y+U	Y-V	Y-U	Y-V	Y-U	Y-V	Y-U

• (1; 2; 3; 4; 7; 8)

№ 78
Схема цифрового декодера композитного видеосигнала для совместимой системы ЦТ с квадратурной модуляцией. Функции, выполняемые схемой последетекторной обработки (СПО) в режиме PAL:

• Демультиплексирование сигналов VU.
• Устранение знакопеременности сигнала V=0,877(R-Y).
• Устранение перекрестной помехи в сигнале V.
• Устранение перекрестной помехи в сигнале U.
• Матричное преобразование триады сигналов Y, V, U в триаду сигналов R, G, B.

№ 79
Представленное на рисунке устройство может работать в двух режимах:
а) задержка на кадр;
б) преобразование стандарта воспроизведения 50 Гц/100 Гц.

Соотношение частот f_З и f_C, обеспечивающее режим “б”:
• f_C=2f_З.

№ 80
Шумоподавляющий фильтр, адаптивный к подвижным фрагментам изображения. При каком значении β в фильтре реализуется режим “стоп-кадра”?

• 0.

№ 81
Схема осуществления модуляции М-КАМ. Число квантованных уровней в каждом из сигналов I и Q:

• √M.

№ 82
- 16-КАМ.

• 4.

№ 83
- 64-КАМ.

• 8.

№ 84
Осциллограммы сигналов и звездная диаграмма для модуляции 4-КАМ (QPSK). Каждой точке звездной диаграммы соответствует 2-разрядный фрагмент (“кортеж”, “дибит”) информационного сигнала D. Значения дибитов для каждой точки звездной диаграммы:

№ 85
Осциллограммы сигналов I и Q и звездная диаграмма для модуляции 4-КАМ (QPSK). Восстановите форму информационного сигнала D (за первые 12 тактов).

№ 86
- сигналов D и Q. Определить форму сигнала I.


• (4)

№ 87
- при модуляции 16-КАМ. Каждой точке звездной диаграммы соответствует 4-разрядный фрагмент (“кортеж”) информационного сигнала D. Проставить значения “кортежей” для каждой точки звездной диаграммы.


• (3)

№ 88
Осциллограммы сигналов I и Q и звездная диаграмма для модуляции 16-КАМ. Восстановите форму информационного сигнала D (за первые 16 тактов).

№ 89
- информационного сигнала D для модуляции М-КАМ (при М=16).

Построить осциллограммы сигналов I и Q.

• (1; 4)

№ 90


• (2; 3)

№ 91

Упрощенная схема алгортима работы видеокодера/декодера MPEG-2. В каком режиме работают ключи К1 и К2 при передаче I-кадров (Intra)?
• Оба ключа разомкнуты.

№ 92

- при передаче P-кадров (Predicted)?
• Оба ключа замкнуты.

№ 93

Схема скремблера, где введены обозначения: ПСП - псевдослучайная последовательность; ТП - транспортный пакет. Вычислить цифровые сигналы А и Y в первые 14 тактов после загрузки ИП в регистр сдвига генератора ПСП, если входной сигнал Б имеет следующий вид:

такты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Б	0	1	0	1	0	0	1	1	0	0	0	1	1	1

такты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
A	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	1
Y	0	1	0	1	0	0	0	0	1	1	1	0	1	0

№ 94

Принцип работы скремблера/дескремблера цифрового сигнала. Определить сигналы Y1 и Y2, если сигналы ПСП и Б1 заданы в следующем виде:

такты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ПСП=А1=А2	0	1	0	0	1	1	0	0	1	0
Б1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0

такты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Y1	1	0	1	1	0	1	0	0	1	0
Y2	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0

№ 95

Примечания:
1. Кортеж - это m-разрядное двоичное число, передаваемое одним модуляционным символом; соответствует одной точке звездной диаграммы.
2. В качестве демультиплексора может быть использован, например, регистр сдвига с последовательным вводом и параллельным выводом данных (SIPO).
Упрощенная схема формирователя модуляционных символов (ФМС) для модуляции вида М-КАМ. Разрядность цифрового кода на входах каждого из ЦАП:
• log₂√M;
• 0,5log₂M.

№ 96

- При каком значении М в схеме не нужны ЦАПы?
• 4.

№ 97

- В каком соотношении находятся тактовые частоты f_T (для сигналов I и Q) и f_Д (для сигнала D).
• f_Д=f_T*log₂M.

№ 98

- Упрощенная схема декодера модуляционных символов. В схеме не нужны АЦП, при значении М:
• 4.

№ 99

- Соотношение между тактовыми частотами (для сигнала D) и f_T (для сигналов I и Q) при M=64:
• f_Д=6f_T.

№ 100

- В качестве мультиплексора - регистр сдвига с параллельным вводом и последовательным выводом данных (PISO).
Упрощенная схема декодера модуляционных символов для модуляции вида М-КАМ. Длина кортежа совпадает с байтом (т.е. m=8) при значении M:
• 256.