如何運用MATLAB對彩色全電視信號進行解碼

耿小芬

摘要 文章首先簡明扼要的概括了彩色全電視信號的產生過程，接下來結合實際情況，以MATLAB這一軟件對應的仿真平臺為切入點，圍繞著彩色全電視信號的解碼展開討論，具體包括對信號進行分離時需要應用到的原理和方法，以及解碼的各個步驟，希望文中討論的內容能夠在某些方面給人以啟發。

【關鍵詞】MATLAB軟件 彩色全電視信號 解碼過程

解碼主要指的是將彩色全電視信號（FBAS）向三基色（R，G和B）進行還原的全過程，通過解碼能夠發現，彩色全電視信號的構成，主要分為表示亮度的信號Y，表示色度的信號F，表示復合消隱的信號A，表示復合同步的信號S以及表示色同步的信號Fb，基于此，針對彩色全電視信號開展相應的信號分離工作就顯得很有必要，想要保證信號分離的準確性，關鍵在于將信號具有的特點以及差異性作為參考，本文所研究內容的現實意義不言而喻。1彩色全電視信號的產生過程

為了對彩色圖像進行高質量傳輸，以兼容為切入點，對光電傳輸器或是攝像管所傳輸三基色信號加以處理就顯得很有必要。首選，確定需要應用到的編碼矩陣電路，將其與亮度公式相結合，便能夠完成對R-Y、B-Y這兩個色差信號以及亮度信號進行導出的工作，在這一過程中需要使用到的公式如下：

Y=0.31R+0.60G+0.09B

R-Y=R- （0.31R+0.60G+0.09B）=0.69R-0.40G-O.11B

B-Y=B- （0.31R+0.60G+0.09B）=0.29R-0.60G+0.91B

接下來，將ER，EG和EB這三個基色信號向矩陣電路進行輸送，在這一過程中，不僅會有相應的信號產生，即EY，ER-Y以及EB-Y，還需要完成相應的幅度壓縮工作，具體來說就是對EB-Y還有ER-Y進行壓縮，其中，EB-Y所對應的壓縮系數應為0.493，ER-Y所對應的壓縮系數則是0.877，經過壓縮后，色差信號用U、V代替，此時，U=0.493.（EB-Y）， V=0.877. （ER-Y）.

2 運用MATLAB對彩色全電視信號進行解碼

2.1 應用頻率分離法，將彩色全電視信號進行分離

通過全電視信號頻譜分析能夠發現，彩色全電視信號的構成，主要分為兩類。第一類是Y+A+S，該類信號的頻率在整個范圍內均由分布，中心為諧波和行頻，頻譜呈離散梳齒狀，譜線幅度與行頻諧波次數為負相關，也就是說，一旦行頻諧波次數增高，那么譜線幅度就會減小;第二類是F+Fb，該類信號的頻率往往在4.43mHz±1.3mHz這一范圍內，正是因為如此，工作人員可以選擇帶通濾波器作為主要工具，將F+Fb由彩色全電視信號中濾除，或是利用陷波器完成對F+Fb的濾除，從而成功分離Y+A+S的工作，假設信號a是通過編碼器所得FBAS，信號b：F+Fb可以通過帶通濾波器獲得，信號c：Y+A+S則可以通過陷波器獲得。

2.2 應用時間分離法，將色度與色同步信號進行分離

在彩色全電視信號中，行正程的是色度信號F，行逆程的是色同步信號Fb，基于此，工作人員可以通過時間分離法，將色度與色同步信號進行分離，具體做法如下：將通過步驟一得到的F+Fb與門電路相乘，這樣做能夠將F與Fb向分離。實驗結果表明，將信號b：F+Fb與門電路的某一信號相乘，能夠獲得信號d：F，將信號b：F+Fb與門電路的另一信號相乘，則能夠獲得信號e：Fb。

2.3 應用梳狀濾波器，將不同色度信號進行分離

目前，國內電視制式的主流為PAL制式，可以被解釋為逐行倒相，其中，F對應的表達式如下：

F=Fu±Fv=Usinwsct±Vcoswsct=（B-Y）·0.493.sinwsc±（R-Y）. 0.877·coswsct

在直通信號與延時信號間進行減法運算，能夠得到Fu;在直通信號與延時信號間進行加法運算，能夠得到±Fu。通過實驗能夠發現，在信號d：F以及其延時信號間進行減法運算，可得出信號f：Fu，在二者間進行加法運算，最終得出信號g：±Fv。

2.4 同步解調法的合理應用

將經由梳狀濾波器所得Fu±Fv，分別與色同步信號對應的副載波進行相乘，可得出以下表達式：

Fusinvsct=Usin2ws.t=1/2·U （1-cos2wsct）±Fv·（±coswsct） =V·cos2wsct=1/2·V（1-cos2wsct）

接下來選擇1.3MHz的低通濾波器，將高頻部分濾除，便能夠得出信號h：U和信號i：V的值。

2.5 經由解碼矩陣電路，完成彩色全電視信號的解碼工作

由于U和V是將B-Y以及R-Y分別進行壓縮后得出的，因此，將這兩類信號進行解壓縮，可以得到相應的B-Y以及R-Y，再通過相關運算，獲得G-Y，最后經由解碼矩陣電路，完成彩色全電視信號的解碼工作，具體計算步驟如下：

B-Y=1/0.493·U

R-Y=1/0.877·V

G-Y= - 0.51·（R-Y） -0.19·（B-Y）

R-Y+Y=R

G-Y+Y=G

B-Y+Y=B

基于此，信號h：U經由低通濾波處理并進行減壓縮，可得出信號1：B-Y，信號i：V經由低通濾波處理并進行減壓縮，可得出信號j：R-Y，在B-Y與R-Y間進行相應的計算，能夠得出信號k：G-Y，最后將計算所得B-Y，R-Y和G-Y，分別與Y進行加法運算，便能夠得出三基色信號，即R，G和B。

3 結論

綜上所述，運用MATLAB軟件對彩色全電視信號進行解碼的過程，具有動態、仿真和具體等諸多優勢，將該法應用在包括課堂教學、實踐教學以及畢業設計在內的諸多教學環節中，不僅能夠加深學生對教學內容的理解程度，還可以在無形之中提高學生對問題進行獨立分析和解決的能力，教學質量以及效率自然能夠因此而得到顯著提升。

參考文獻

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