1-
2- Sistema PAL
simple
3- Sistema PAL D
(estándar)
4- Frecuencia de la
subportadora
5- Sistema
PAL-N
6- Etapa procesadora de
croma
El sistema NTSC adolece de gran inconveniente frente a
corrimientos de fase en el trayecto entre emisor y receptor, y si
este corrimiento de fase se hace paulatino ( no siempre pero a
veces) la deformación del matiz se hace muy notable. El
receptor NTSC dispone de un control manual al alcance
del usuario, que neutraliza este efecto, para lo cual se toma
como referencia el color de la
piel
humana.
El sistema PAL (Phase Alternatiion Line) es otro sistema
de transmisión de televisión
en color puesto a punto en 1963 bajo dirección del Dr Brunch de los laboratorios
Telefunken, con vistas a mejorar los inconvenientes que
presentaba el sistema NTSC.
Este sistema conserva la modulación en
cuadratura, pero con los ejes Cb y Cr, asignándole a ambos
igual ancho de banda. Además de diferir en las
frecuencias, que siguen las normas Europeas,
la fase del producto de
modulación cambia de línea a línea en 180
grados, teniéndose así una línea llamada
NTSC y la siguiente llamada PAL con fase de 180 grados. El burst
se trasmite con fase de 135 grados durante las líneas NTSC
y de 225 grados durante las líneas PAL.
Confía al propio ojo humano el corregir errores
de fase por integración de la imagen, lo que
funciona bien con errores de fase de hasta unos 5 grados.
Se parte de la premisa que el contenido de color de 2
líneas consecutivas es prácticamente el mismo.
Se obtiene el matiz correcto, pero con una leve
modificación en la saturación.
Es un perfeccionamiento del anterior. En vez de del ojo
integrar y corregir, lo hace un circuito, para lo cual es
necesario almacenar una línea.
La frecuencia de subportadora original; es de 4.43MHz en
sistema PAL, pero cambia según la norma que se trate (en
PAL- N es de 3.58MHz).
Determinación de la frecuencia de la subportadora de
color
En el sistema PAL no se puede aplicar el offset de media
línea, pues una de las componentes de la subportadora
cambia 180 grados de línea en línea, se
producirá interferencia, por lo que se soluciono con un
offset de ¼ de línea y un corrimiento adicional de
½fv=25Hz. Entonces en PAL –B CCIR se tiene una
frecuencia de subportadora igual a 283.75 . fh
+25Hz=4.43361875MHz.
Y en PAL-N (Argentina) fsp=(2
. 458 +1) . ¼. 15625 + 25 = 3.58205625MHz
En el sistema PAL, las señales diferencia de
color reducidas U y V se trasmiten directamente con un ancho de
banda de 1.3MHz.
4- Frecuencia de la
subportadora de color.
Debido a la conmutación de líneas de la
componente de croma C(R-Y) se producen frecuencias en el espectro
de la crominancia que llegan a coincidir con líneas
espectrales de la señal de luminancia. Por lo tanto se
eligió un offset de un cuarto de línea con
transposición por un periodo de imagen:
eligiendo (2n+1)=567 y con fH=15625Hz y fV=50Hz queda
fsp=4.43361875MHz.
Radiación de la señal de imagen
La señal de video se trasmite
por el método de
modulación de amplitud con polaridad negativa y banda
lateral vestigial, conocido por la sigla internacional A%C
Negativo (A significa modulación de amplitud, % significa
destinado a la transmisión de señal de
televisión y C con vestigios de banda lateral; con
polaridad negativa se quiere significar que para máximo
brillo de la imagen corresponderá la mínima
amplitud de portadora). Con la polaridad negativa se consigue
mayor estabilidad de sincronismo (máxima energía de
la portadora) en zonas de recepción pobre.
Separación de frecuencias
Los parámetros adoptados en PAL-N son , respecto
de la portadora de imagen:
- Anchura de banda nominal del canal radioelectrico:
6MHz - Separación de la portadora de sonido respecto
de la de imagen: +4.5MHz - Extremo inferior del canal: -1.25MHz
- Anchura nominal de la banda lateral principal:
4.2MHz - Anchura nominal de la banda lateral parcialmente
suprimida (inferior): 0.75MHz
No esta indicado en la norma, pero ha sido practica
común, asegurar la interferencia entre canales por medio
de una distribución zonal de frecuencias de modo
que no coexistan canales adyacentes, en la misma región de
cobertura.
Niveles de las señales radiadas
De acuerdo a estos niveles, la señal de
sincronización ocupa un 25% de la amplitud total y la
señal de imagen un 65%. La subportadora color, superpuesta
a la señal de luminancia no siempre se mantiene en estos
limites,
pudiendo llegar a desbordar el 65% destinado a imagen en caso de
reproducir colores demasiado
saturados, pero esto es poco frecuente y no afecta al audio o al
sincronismo, si se toman los recaudos pertinentes en el
receptor.
Radiación de la señal de audio
El sonido se trasmite por medio de una portadora
independiente de la de imagen. Se emplea para el audio el
método de modulación de frecuencia, denominado
internacionalmente como F3, donde F indica modulación de
frecuencia y 3 significa que esta destinado a telefonía y
radiodifusión.
La excursión máxima de frecuencia durante
la modulación se limita a ±25KHz,
aplicándose una preacentuacion a la señal de audio
que enfatiza las frecuencias altas por medio de un filtro con una
constante de tiempo de
75m
seg.
La norma PAL-N fija una relacion 1/10 entre portadoras
de sonido e imagen.
Frecuencia de la subportadora
La norma N adopta como frecuencia de crominancia el
valor obtenido
por la formula:
con n =229 dando un valor nominal de 3.58205625MHz,
aceptándose una tolerancia en
±5Hz.
En la norma N, la frecuencia de crominancia aparece
escrita como:
Se analizara el filtro peine para separar las
componentes de color en el receptor y el correspondiente detector
sincrónico, necesario para recuperar la información desde la señal modulada
en QAM-portadora suprimida.
En la fuente (cámara, generador de
señales, etc.) previamente a la modulación de las
componentes de croma, en el sistema PAL se separan los espectros
de las diferencias de color, aplicándole a la componente
V(t) (diferencia al rojo) la acción de una señal
g(t) como la del gráfico.
Analíticamente g(t) corresponde a la
función signo con la particularidad de tener un periodo
igual al doble del periodo de línea (128m s). Además cumple con las
siguientes condiciones:
(Para ver el gráfico faltante haga click en
el menú superior "Bajar Trabajo")
Los espectros de U y V tienen la misma
distribución por tener igual ritmo de exploración,
pero por el mecanismo de multiplicar por g(t), lo que corresponde
a la convolucion en el campo de la frecuencia de
g(w
)*v(w ),
se consigue correr en fh/2 un espectro respecto de
otro.
Un esquema de espectro simplificado, sin considerar
bandas laterales, y resaltando solo armónicos principales
se puede ver en el siguiente gráfico
(Para ver el gráfico faltante haga
click en el menú superior "Bajar
Trabajo")
La expresión temporal de la croma será
entonces:
La acción de g(t) da origen a líneas V+ y
V-, aveces llamadas líneas NTSC y PAL
respectivamente.
Filtro Peine
Se trata de un filtro no recursivo, optimo si ideal y no
hay anomalías, para realizar el filtrado de las
componentes de color de la señal de croma.
La entrada del filtro en el tiempo presente
es:
La croma de la línea anterior es 
En la salida del sumador, se tiene
Y a la salida del restador (en realidad un inversor y un
sumador) se tiene
Admitiendo que de una línea a la siguiente, no
cambia prácticamente el contenido de color, esto es
C(t)?C(t-t), entonces se tendrá como salidas del
filtro:
En resumen lo que se consiguió fue separar las
componentes dentro de su banda pasante, pues siguen afectadas por
la subportadora color.
Con estas señales se ingresan a los respectivos
demoduladores.
Detectores sincrónicos
(Para ver el gráfico faltante haga
click en el menú superior "Bajar
Trabajo")
En las entradas de cada demodulador se aplica la
correspondiente señal diferencia de color,
obteniéndose a la salida:
En el demodulador V, la reinyeccion se hace con g(t) (en
sincronismo con la de la fuente) para tener en cuenta que la
señal tiene inversiones
línea a línea. Es la representación
analítica de la llave PAL.
Estos productos del
demodulador generan además de la señal de
diferencia de color en banda base, otra del doble de frecuencia
de portadora, por lo que a la salida se ubican sendos filtros
pasabajos, tras los cuales se obtienen finalmente las
señales U y V en banda base, como se
pretendía.
El valor del retardo τ se debe elegir de manera que
sea igual a un numero entero de ciclos de la
portadora color:
Además, n debe ser aquel que de para el retardo
el valor más cercano a 1/fh
è
n=229 è τ=63.92976101m seg. y su inversa excede en
17.16703 Hz a la frecuencia de línea 15625Hz
La tolerancia impuesta a este valor debe ser muy
estricta ( la norma N admite 5ns por arriba y por abajo del valor
nominal), de lo contrario se produciría grandes mezclas de
componentes, especialmente en altas frecuencias.
Análisis del comportamiento
de la etapa
En el supuesto caso ideal, sin errores se tendrá
un determinado color C=(U1,V1) y en la siguiente línea el
mismo color C*=(U1,V1). Con estos vectores se tiene
a la salida del sumador: C+C*= (2U1,0) y a la salida del restador
C+(-C*)=(0,2V1) que luego de demodulada vuelve a tener su
amplitud original. Aquí se prescindió de la
portadora de color, que no hace al análisis en este caso pero igualmente
afecta a las componentes.
Idénticamente pasa si se tratara de la
línea V+, el resultado seria (2U1,0) en el sumador y
(0,-2V1) en el restador.
Ahora corresponde analizar que pasaría en el
procesador de
croma cuando se sucede algún tipo de error como los que se
detallan a continuación.
1)Errores de fase diferencial
Este error se produce en cualquier punto del trayecto de
transmisión, pero el sistema PAL fue especialmente
diseñado para no ser susceptible a esta
anomalía.
En este caso, los vectores croma sufren una
rotación de fase, representable como un ángulo de
error ε:
En la línea retardada, según las hipótesis planteadas también se
presenta el mismo ángulo de error. Operando
trigonometricamente, se llega a que las salidas del demodulador
más el filtro se tiene:
Quedando demostrado que el error de fase
introduce una desaturacion pero no cambia el matiz. Si
εà
0 è
cosεà 1 y el error disminuye.
2)Error en la fase de la portadora
reinyectada
Esto ocurriría en la reinserción de la
subportadora en los respectivos detectores sincrónicos, si
ocurriera un ángulo de error d, se demuestra al igual que
el caso anterior que este afecta a las componentes en un factor
cosδ, produciendo una desaturacion tanto mayor
cuanto mayor sea el αngulo δ.
3) Error de cuadratura
Analíticamente se desarrolla igual que los casos
anteriores, pero el factor coseno solo afectaría a una de
las componentes, y se produciría un corrimiento de
tonalidad.
4)Errores en la línea de retardo
Estos pueden ser de amplitud o fase. Se demuestra que si
solo son de amplitud ocurre una desaturacion del color, pero si
fueran de fase la tonalidad pasaría a depender de la
función g(t) (llave PAL). Este problema puede desembocar
en las conocidas barras de Hanover.
5)Error en transición vertical
Aquí considerar que en la practica no se cumple
realmente que una línea tiene el mismo color que la
siguiente, resultando que los valores
demodulados dan:
Resulta un matiz intermedio, que no constituirá
un problema a menos que se agreguen problemas de
fase.
Título: sistema de television PAL
Categoría: tecnologia
Resumen: descripcion,
principios y
fundamentos del sistema de television PAL, usado en Europa y America
Latina.
Palabras claves: sistema PAL, frecuencia de subportadora,
etapa procesadora de croma, sistema PAL-N
Trabajo de investigación de:
R.G.Bosco
Ing. Electrónico
Buenos
Aires
Argentina
rgbosco[arroba]hotmail.com