一種基于低通濾波處理的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具體的說(shuō)，是一種基于低通濾波處理的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前信號(hào)傳輸?shù)姆绞娇煞譃槟M與數(shù)字傳輸，這兩種方式被廣泛的運(yùn)用于機(jī)頂盒(set-top box)、DVD播放機(jī)、電視游戲機(jī)等電子產(chǎn)品的音頻和視頻信號(hào)的傳輸。然而，在對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)，需要先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，而進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)被衰竭，和圖像信號(hào)中的干擾信號(hào)會(huì)增強(qiáng)，使圖像出現(xiàn)失真的情況，從而嚴(yán)重的影響了人們的觀感。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的圖像信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)，所進(jìn)行的模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程會(huì)造成信號(hào)衰竭，同時(shí)使圖像信號(hào)中的干擾信號(hào)增強(qiáng)的缺陷，提供一種基于低通濾波處理的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于低通濾波處理的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的信號(hào)分辨器、低通濾波處理單元和時(shí)序檢測(cè)器，與低通濾波處理單元相連接的信號(hào)輸出調(diào)整單元，以及分別與信號(hào)分辨器和時(shí)序檢測(cè)器相連接的圖像信號(hào)接收器組成；所述低通濾波處理單元由輸入端與單片機(jī)相連接的二階濾波電路，和輸入端與二階濾波電路的輸出端相連接的低頻放大電路組成；所述低頻放大電路的輸出端與信號(hào)輸出調(diào)整單元相連接。

所述二階濾波電路由放大器P1，一端與放大器P1的正極相連接、另一端作為二階濾波電路的輸入端的電阻R1，正極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R4后與放大器P的負(fù)極相連接的極性電容C1，一端與放大器P1的負(fù)極相連接、另一端與放大器P1的輸出端相連接的電阻R5，P極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的正極相連接、N極與放大器P1的輸出端相連接的二極管D1，以及負(fù)極與放大器P1的正極相連接、正極與二極管D1的P極相連接的極性電容C2組成；所述極性電容C1的負(fù)極接地；所述放大器P1的輸出端作為二階濾波電路的輸出端并與低頻放大電路相連接。

所述低頻放大電路由三極管VT，一端與放大器P1的輸出端相連接、另一端與三極管VT的基極相連接的電阻R7，正極與放大器P1的輸出端相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，正極經(jīng)電阻R6后與極性電容C3的正極相連接、負(fù)極與三極管VT的集電極相連接的極性電容C4，一端與放大器P1的輸出端相連接、另一端與三極管VT的集電極相連接的電感L1，正極與放大器P1的正極相連接、負(fù)極與三極管VT的集電極相連接的極性電容C5，以及N極與極性電容C5的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R8后與三極管VT的發(fā)射極相連接的二極管D2組成；所述三極管VT的發(fā)射極接地、其集電極作為低頻放大電路的輸出端并與信號(hào)輸出調(diào)整單元相連接。

所述信號(hào)輸出調(diào)整單元由放大器P2，放大器P3，一端與放大器P2的負(fù)極相連接、另一端與三極管VT的集電極相連接的電阻R9，正極與放大器P2的負(fù)極相連接、負(fù)極接地的極性電容C7，負(fù)極經(jīng)電阻R10后與放大器P2的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C6，正極經(jīng)電阻R12后與極性電容C6的正極相連接、負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C8，正極經(jīng)電阻R13后與放大器P3的正極相連接、負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C9，以及負(fù)極與放大器P3的負(fù)極相連接后接地、正極順次經(jīng)電阻R14和電感L2后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C10組成；所述放大器P3的輸出端作為信號(hào)輸出調(diào)整單元的輸出端。

為了本實(shí)用新型的實(shí)際使用效果，所述單片機(jī)為PIC16F877集成芯片。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本實(shí)用新型的信號(hào)分辯器能將圖像信號(hào)中的所承載的輔助圖像信息進(jìn)行分辯，使圖像信號(hào)更平穩(wěn)；時(shí)序檢測(cè)器能對(duì)圖像信號(hào)的信號(hào)時(shí)序進(jìn)行判斷，以確認(rèn)該圖像信號(hào)是否為采樣圖像信號(hào)，有效的提高了圖像信號(hào)的準(zhǔn)確性；并且通過(guò)低通濾波處理單元和信號(hào)輸出調(diào)整單元對(duì)信號(hào)的處理，從而確保了本實(shí)用新型能很好的解決圖像信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)后的信號(hào)衰竭，和圖像信號(hào)中的干擾信號(hào)增強(qiáng)的問(wèn)題，有效的提高了人們的觀感。

(2)本實(shí)用新型的低通濾波處理單元中設(shè)置了二階濾波電路和低頻放大電路，二階濾波電路能對(duì)單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換或的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行消除或抑制，低頻放大電路能對(duì)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的低頻信號(hào)進(jìn)行放大，使信號(hào)的強(qiáng)度增強(qiáng)，從而確保了本實(shí)用新型能對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行消除或抑制。

(3)本實(shí)用新型的信號(hào)輸出調(diào)整單元能對(duì)輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，使圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)與采樣信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)保持一致，從而確保了輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率強(qiáng)度不被衰減。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的低通濾波處理單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的信號(hào)輸出調(diào)整單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)用新型主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的信號(hào)分辨器、低通濾波處理單元和時(shí)序檢測(cè)器，與低通濾波處理單元相連接的信號(hào)輸出調(diào)整單元，以及分別與信號(hào)分辨器和時(shí)序檢測(cè)器相連接的圖像信號(hào)接收器組成。其中，所述低通濾波處理單元如圖2所示，其由二階濾波電路和低頻放大電路組成。

為了確保本實(shí)用新型的實(shí)際使用效果，所述的單片機(jī)采用了PIC16F877集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。該單片機(jī)的PORTA1輸入端口與信號(hào)分辨器相連接，A/D轉(zhuǎn)換控制端口與時(shí)序檢測(cè)器相連接，PORTC雙向數(shù)字輸出端口與低通濾波處理單元相連接。本實(shí)用新型在實(shí)際運(yùn)行中采用12V直流電壓為整個(gè)系統(tǒng)供電。

本實(shí)用新型運(yùn)行時(shí)，圖像信號(hào)接收器采用了武漢宏達(dá)軟件開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的加強(qiáng)型SZW-5200圖像信號(hào)接收器，該圖像信號(hào)接收器用于接收?qǐng)D像信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信號(hào)，該圖像信號(hào)接收器采用電連接的方式將接收到的圖像信號(hào)分別傳輸給信號(hào)分辯器和時(shí)序檢測(cè)器。其中，信號(hào)分辯器采用了由CMOSCC4042構(gòu)成的信號(hào)分辯器，該信號(hào)分辯器能對(duì)圖像信號(hào)中所承載的輔助圖像信號(hào)進(jìn)行分辯出來(lái)，使圖像信號(hào)更平穩(wěn)。該時(shí)序檢測(cè)器采用了41M/ADC時(shí)序檢測(cè)器，該時(shí)序檢測(cè)器可對(duì)所接收的圖像信號(hào)的時(shí)序進(jìn)行判斷，以確認(rèn)該圖像信號(hào)是否為采樣圖像信號(hào)，有效的提高了圖像信號(hào)的準(zhǔn)確性。

信號(hào)分辯器與時(shí)序檢測(cè)器分別通過(guò)電連接的方式將分辨和檢測(cè)后的圖像信號(hào)傳輸給單片機(jī)。該單片機(jī)中的設(shè)置的特殊的寄存器對(duì)信號(hào)分辯器傳輸?shù)膱D像信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存，單片機(jī)中的A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器對(duì)時(shí)序檢測(cè)器傳輸?shù)膱D像信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存，而單片機(jī)內(nèi)的編程器與特殊的寄存器和A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器共同對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行分析處理后將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，單片機(jī)將轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給低通濾波處理單元。該低通濾波處理單元對(duì)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中因轉(zhuǎn)換而增強(qiáng)的干擾信號(hào)進(jìn)行消除或抑制，并對(duì)信號(hào)中的低頻信號(hào)進(jìn)行放大，使圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率強(qiáng)度保持穩(wěn)定，然后，低通濾波處理單元加處理后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給信號(hào)輸出調(diào)整單元。該信號(hào)輸出調(diào)整單元對(duì)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，使圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)與采樣信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)保持一致，從而確保了本實(shí)用新型能很好的解決圖像信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)后的信號(hào)衰竭，和圖像信號(hào)中的干擾信號(hào)增強(qiáng)的問(wèn)題，有效的提高了人們的觀感。

如圖2所示，所述的低通濾波處理單元由二階濾波電路和低頻放大電路組成。所述二階濾波電路如2所示，其由型號(hào)為OP364的放大器P1，阻值為2kΩ的電阻R1，阻值為5kΩ的電阻R2、電阻R4，阻值為10kΩ的電阻R3、電阻R5，容值為0.2μF的極性電容C1，容值為0.01μF的極性電容C2，以及型號(hào)為1N4013的二極管D1組成。

連接時(shí)，電阻R1的一端與放大器P1的正極相連接，另一端作為二階濾波電路的輸入端。極性電容C1的正極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的正極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R4后與放大器P的負(fù)極相連接。

電阻R5的一端與放大器P1的負(fù)極相連接，另一端與放大器P1的輸出端相連接。二極管D1的P極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的正極相連接，N極與放大器P1的輸出端相連接。極性電容C2的負(fù)極與放大器P1的正極相連接，正極與二極管D1的P極相連接。所述極性電容C1的負(fù)極接地；所述放大器P1的輸出端作為二階濾波電路的輸出端并與低頻放大電路相連接。

再進(jìn)一步地，所述低頻放大電路如圖2所示，其由型號(hào)為3DG12的三極管VT，阻值為200Ω的電阻R6，阻值為4kΩ的電阻R7，阻值為12kΩ的電阻R8，容值為2.2μF的極性電容C3、極性電容C4，容值為0.2μF的極性電容C5，自感系數(shù)為100μH的電感L1，以及型號(hào)為1N4013的二極管D2組成。

連接時(shí)，電阻R7的一端與放大器P1的輸出端相連接，另一端與三極管VT的基極相連接。極性電容C3的正極與放大器P1的輸出端相連接，負(fù)極接地。極性電容C4的正極經(jīng)電阻R6后與極性電容C3的正極相連接，負(fù)極與三極管VT的集電極相連接。電感L1的一端與放大器P1的輸出端相連接，另一端與三極管VT的集電極相連接。

極性電容C5的正極與放大器P1的正極相連接，負(fù)極與三極管VT的集電極相連接。二極管D2的N極與極性電容C5的負(fù)極相連接，P極經(jīng)電阻R8后與三極管VT的發(fā)射極相連接。所述三極管VT的發(fā)射極接地，其集電極作為低頻放大電路的輸出端并與信號(hào)輸出調(diào)整單元相連接。

運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)二階濾波電路的電阻R1進(jìn)行限流，限流后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)電阻R2、放大器P1、極性電容C1、電阻R5和電阻R4形成的一階低通濾波器進(jìn)行濾波，有效的消除了圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的干擾信號(hào)，抗干擾處理后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給極性電容C2、電阻R3和二極管D1形成的反饋濾波器，該反饋濾波器對(duì)處理后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的高頻信號(hào)進(jìn)行消除，使信號(hào)的頻率保持低穩(wěn)態(tài)，該低穩(wěn)態(tài)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)二階濾波電路的放大器P1給低頻放大電路。

其中，低頻放大電路的電阻R7對(duì)放大器P1輸出的低穩(wěn)態(tài)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行限流，限流后的信號(hào)經(jīng)三極管VT進(jìn)行頻率調(diào)整，調(diào)整后的信號(hào)經(jīng)三極管VT的集電極傳輸給極性電容C4、電阻R6和電感L1形成的電解濾波電路，該電解濾波電路使信號(hào)的電流強(qiáng)度增強(qiáng)，使信號(hào)的頻率的電流強(qiáng)度與采樣信號(hào)的電流強(qiáng)度一致，最后通過(guò)極性電容C5進(jìn)行再次濾波后輸出，該低頻放大電路則將處理后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給信號(hào)輸出調(diào)整單元。從而使低通濾波處理單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換或的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行消除或抑制，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的低頻信號(hào)進(jìn)行放大，使信號(hào)的強(qiáng)度增強(qiáng)，因此，低通濾波處理單元提高了本實(shí)用新型對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行消除或抑制的可靠性。

如圖3所示，所述信號(hào)輸出調(diào)整單元由型號(hào)為OP364的放大器P2、放大器P3，阻值為10kΩ的電阻R9、電阻R11，阻值為2kΩ的電阻R12，阻值為100Ω的電阻R10、電阻R14，阻值為4kΩ的電阻R13，容值為0.2μF的極性電容C6、極性電容C10，容值為220μF的極性電容C7，容值為22μF的極性電容C8，容值為2μF的極性電容C9，以及自感系數(shù)為100μH的電感L2組成。

連接時(shí)，電阻R9的一端與放大器P2的負(fù)極相連接，另一端與三極管VT的集電極相連接。極性電容C7的正極與放大器P2的負(fù)極相連接，負(fù)極接地。極性電容C6的負(fù)極經(jīng)電阻R10后與放大器P2的正極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接。極性電容C8的正極經(jīng)電阻R12后與極性電容C6的正極相連接，負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接。

極性電容C9的正極經(jīng)電阻R13后與放大器P3的正極相連接，負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接。極性電容C10的負(fù)極與放大器P3的負(fù)極相連接后接地，正極順次經(jīng)電阻R14和電感L2后與放大器P3的輸出端相連接。所述放大器P3的輸出端作為信號(hào)輸出調(diào)整單元的輸出端。

運(yùn)行時(shí)，低通濾波處理單元的三極管VT輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)電阻R9進(jìn)行限流，極性電容C7則對(duì)地釋放，限流后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)放大器P2、電阻R10、電阻R11和極性電容C6形成的第一帶寬調(diào)整器進(jìn)行帶寬調(diào)整，帶寬調(diào)整后的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)電阻R12形成的通道傳輸給極性電容C8、電阻R13和極性電容C9形成的循環(huán)式濾波器進(jìn)行濾波，使信號(hào)中的電磁波干擾信號(hào)被有效的消除，濾波后的信號(hào)經(jīng)放大器P3、極性電容C10、電阻R14和電感L2形成的第二混頻點(diǎn)調(diào)整器進(jìn)行混頻點(diǎn)調(diào)整，調(diào)整或的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)放大器P3傳輸給播放器，從而使信號(hào)輸出調(diào)整單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，使圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)與采樣信號(hào)的帶寬、混頻點(diǎn)保持一致，從而確保了輸出的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率強(qiáng)度不被衰減。

按照上述實(shí)施例，即可很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。