CN102263981B - 一种自动检测模拟电视pal制式的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动检测模拟电视PAL制式的方法，该方法包括：从不同PAL制式对应的音频FM载波f中选取f，将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计得到载波频偏记为负相载波频偏a；将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计得到载波频偏记为正相载波频偏b；若a和b满足PAL制式判断条件，则由f确定所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；否则，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次选取f，继续进行估计。本文还公开了一种自动检测模拟电视PAL制式的装置。应用本发明实施例以后，可以自动识别多种PAL制式。

Description

一种自动检测模拟电视PAL制式的方法和装置

技术领域

本发明涉及模拟电视技术领域，更具体地，涉及一种自动检测模拟电视PAL制式的方法和装置。

背景技术

PAL是世界上三大模拟电视制式之一(PAL，NTSC，SECAM)，在中国，欧洲，澳大利亚等许多国家得到广泛应用。PAL制式又可分为PAL-D/K，PAL-B/G，PAL-I，PAL-M，PAL-N，PAL-Nc等多种标准，其重要参数参见表1：

表1

	PAL-B/G	PAL-D/K	PAL-I	PAL-M	PAL-N	PAL-Nc
							每帧行数	625	625	625	525	625	625
场频(Hz)	50	50	50	60	50	50
							带宽(MHz)	7/8	7/8	8	6	6	6
色度副载波(MHz)	4.43	4.43	4.43	3.58	3.58	3.58
							音频副载波(MHz)	5.5	6.5	6	4.5	5.5	4.5

由表1可见，PAL-D/K/B/G/I的视频信号格式基本一样，区别在于音频FM副载波f(以下简称音频FM载波)的位置不一样，分别位于6.5MHz，5.5MHz，6MHz。

如附图1所示，绝大部分制式的模拟电视信号由视频信号和音频信号组成，视频信号又可以分为亮度信号和色度信号，音频信号主要是调频(FM)信号，也可能包括数字伴音信号(NICAM)，NICAM在附图1中未给出。

采用数字电路的模拟电视接收机由于灵活方便且易于集成，得到越来越广泛的应用。通常的模拟电视接收机电路的结构如附图2所示。

其中，调谐电路完成空中射频信号降频到基带的任务，之后通过AD变换得到数字采样信号。在前端处理中，完成自动增益控制、I/Q不平衡补偿、采样率转换等任务。接下来的A/V分离可以通过低通滤波器、通带滤波器或带阻滤波器将视频信号和音频信号分离。其中，视频信号被送往视频解调解码模块完成各种制式的解调和解码；音频信号进行FM解调。

由于存在多种PAL制式，因此通常需要通过软件或固件选择国家/地区，然后根据该国家/地区的电视制式，选择相应的视频/音频格式完成解调和解码。例如使用PAL的有：

PAL-D/K：中国大陆，罗马尼亚等。

PAL-B/G：德国，意大利，印度，泰国，西班牙等。

PAL-I：英国，香港，南非等。

因此，多种PAL制式模拟电视接收机需要储存众多的国家/地区及对应的PAL制式列表。例如，当使用手持的模拟电视接收机出国时，需要从该列表中找到该国家/地区，而如果国家/地区的PAL制式不在该列表中，将很难正确接收电视信号。

可见，在模拟电视接收机中，并不能自动识别包括PAL-D/K、PAL-B/G、PAL-I在内的多种PAL制式。

发明内容

本发明实施例提出一种自动检测模拟电视PAL制式的方法，可以自动识别多种PAL制式。

本发明实施例还提出一种自动检测模拟电视PAL制式的装置，可以自动识别多种PAL制式。

本发明实施例的技术方案如下：

一种自动检测模拟电视PAL制式的方法，该方法包括：

从不同PAL制式对应的音频FM载波f中任选一个f，将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a；

将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行，将估计得到的载波频偏记为正相载波频偏b；

若a和b满足PAL制式判断条件，则由f确定所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；否则，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f，继续进行所述设置。

先执行所述将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b，再执行所述将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a。

在FM解调中对所述待测音频信号进行估计得到载波频偏包括，

将所述待测音频信号和所述FM解调载波输入混频器，得到解调的同相分量信号和解调的正交分量信号；

由鉴相器对所述同相分量信号和所述正交分量信号进行相位检测，得到相位检测后信号，由低通滤波器对所述相位检测后信号进行滤波，得到所述载波频偏。

所述Δf的取值范围是，20kHz≤Δf≤100kHz。

所述PAL制式判断条件包括，a＜0，b＞0且b-a＞threshold，threshold是预设的门限值，0＜threshold＜2Δf。

接收机的中心频率设置在模拟电视信号载波的位置时，所述f包括PAL-B/G制式的5.5MHz、PAL-I制式的6MHz和PAL-D/K制式的6.5MHz。

接收机的中心频率距离模拟电视信号载波的位置h MHz时，所述f包括PAL-B/G制式的5.5-h MHz、PAL-I制式的6-h MHz和PAL-D/K制式的6.5-h MHz。

一种自动检测模拟电视PAL制式的装置，该装置包括：

设置模块，用于从不同PAL制式对应的音频FM载波f中选取f，设置FM解调载波在f-Δf位置上，和设置FM解调载波在f+Δf位置上，并将f输入估计模块；

估计模块，当FM解调载波设置在f-Δf位置上时，在FM解调中对待测音频信号进行估计得到载波频偏记为负相载波频偏a；当FM解调载波设置在f+Δf位置上时，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计得到载波频偏记为正相载波频偏b；

判断模块，由a和b根据PAL制式判断条件判断f是否是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式。

所述估计模块包括，

混频器，用于对所述待测音频信号和所述FM解调载波混频得到解调的同相分量信号和解调的正交分量信号；

鉴相器，用于对所述同相分量信号和所述正交分量信号进行相位检测得到相位检测后信号；

低通滤波器，用于对所述相位检测后信号滤波，得到所述载波频偏。

所述设置模块进一步用于，当a和b根据PAL制式判断条件判断f不是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式时，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f，并将f输入所述估计模块。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，从不同PAL制式对应的音频FM载波f中任选一个f，将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a；将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b，若a和b满足PAL制式判断条件，则由f确定所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；否则，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f，继续进行所述设置。将模拟电视信号对应的待测音频信号在由f确定的范围内估计得到载波频偏，当该载波频偏符合PAL制式判断条件，则根据f与PAL的对应关系可以自动识别出模拟电视信号的PAL制式，无需模拟电视接收机储存众多的国家/地区及对应的PAL制式列表就可以自动识别多种PAL制式。其中，自动识别包括PAL-D/K、PAL-B/G、PAL-I在内的多种PAL制式。

附图说明

图1为模拟电视信号组成示意图；

图2为模拟电视接收机电路的结构示意图；

图3为本发明实施例一种自动检测模拟电视PAL制式的方法流程示意图；

图4为本发明实施例一种自动检测模拟电视PAL制式的装置结构示意图；

图5为本发明实施例一种自动检测模拟电视PAL制式的装置中估计模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，从不同PAL制式对应的音频FM载波f中任选一个f，将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，得到负相载波频偏a；将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，得到正相载波频偏b。若a和b满足PAL制式判断条件，则由f确定所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；如果a和b不满足PAL制式判断条件，则选择另一个f，继续估计载波频偏。根据模拟电视信号对应的音频信号，在f确定的范围内进行FM解调得到载波频偏，载波频偏满足PAL制式判断条件时，由f确定模拟电视信号的PAL制式。

首先识别PAL/NTSC/SECAM不同制式的模拟电视信号格式，可以通过不同制式的每帧行数，色度载波相对于亮度载波的频域间隔来完成。本发明并不涉识别模拟电视信号格式，因此仅对大部分PAL制式进行识别。当视频信号识别出625行，4.43MHz色度载波的PAL制式后，就可以通过检测FM音频的载波位置，从而识别出这几种PAL制式，自动完成音视频的解调。

本发明将这几种模式分成三组：PAL-D/K，PAL-I，PAL-B/G，f分别在6.5MHz，6MHz，5.5MHz上。图3是本发明自动检测模拟电视PAL制式的方法流程示意图，具体包括以下步骤：

接收的模拟电视信号经过附图2的调谐电路，AD变换，前端处理，A/V分离后得到以FM信号为主的音频信号和视频信号，分别进行音频解码和视频解码。对于本发明来说，仅需对音频信号进行处理，因此对视频信号的处理过程不再赘述。在下述步骤302对待测音频信号进行相应的处理。

步骤301、首先从不同PAL制式对应的音频FM载波f中任选一个f，设置FM解调载波位置。

将FM解调载波位置设置在以f为中心的位置上，即f-Δf或f+Δf。其中f从不同PAL制式对应的音频FM载波中任选。如果接收机的中心频率设置在模拟电视信号载波的位置，则f可任意选择三个取值6.5MHz，6MHz，5.5MHz；如果接收机的中心频率距离模拟电视信号载波的位置是h MHz，则f可任意选择三个取值6.5-h MHz，6-h MHz，5.5-h MHz。其中h是预先设置好的，一般情况下将h设置在视频载波和音频载波之间。经过大量的仿真和试验，在此基础上获得Δf的取值范围是，20kHz≤Δf≤100kHz。

步骤302、在FM解调中估计载波频偏。

在现有技术中有很多种方法可以在FM解调中对待测音频信号进行估计，得到载波频偏。本发明中仅优选其中一种估计载波频偏的方法，以对本发明进行完整说明，其余不再一一赘述。需要指明的是，本发明的保护范围并不仅限于该种估计方式。在载波频偏实施例中f＝k。

向混频器输入载波频率k和待测音频信号，待测音频信号是调制在载波频率k上的FM信号。混频器中的数控振荡器产生同相载波信号cos(2πknT_s)和正交载波信号sin(2πknT_s)，其中k为外部输入的载波频率，T_s为采样时间间隔，n为采样序列。同相载波信号和待测音频信号相乘，得到解调的同相分量信号以及2倍载波频率的高频信号；正交载波信号和待测音频信号相乘，得到解调的正交分量信号以及另一个2倍载波频率的高频信号。这两个高频信号被混频器中的低通滤波器滤除，混频器仅输出解调的同相分量信号与解调的正交分量信号。

鉴相器对由解调的同相分量信号与解调的正交分量信号组成的复数信号进行相位检测，得到相位检测后信号。用低通滤波对相位检测后信号进行滤波，就可以估计出载波频偏。

对于本发明来说，

将FM解调载波k设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a；将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b。

或，将FM解调载波k设置在f+Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b；将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a。

当然，先获得a或先获得b并不影响本发明的技术效果。

步骤303、判断a和b是否满足PAL制式判断条件。

若a和b满足PAL制式判断条件。则由f确定待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；否则，执行步骤304。

PAL制式判断条件包括，a＜0，b＞0且b-a＞threshold，即当a和b同时满足上述三个不等式时，则根据f确定待测音频信号对应的当前电视信号的PAL制式。其中，threshold是预设的门限值，经过大量的仿真和试验，threshold与Δf有密切的关系，在此基础上获得0＜threshold＜2Δf。

步骤304、选择另一个f。

若a和b不能满足PAL制式判断条件，则此时在监视器中，对于设置的f位置没有明显信号，即FM解调工作不正常，也就不能得到正确的载波频偏，因此，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f后，再返回步骤301中重新设置FM载波范围。

参见附图4是本发明实施例一种自动检测模拟电视PAL制式的装置结构示意图，包括：

设置模块401，用于从不同PAL制式对应的音频FM载波f中选取f，设置FM解调载波在f-Δf位置上，和设置FM解调载波在f+Δf位置上，并将f输入估计模块。

设置模块进一步用于，当a和b根据PAL制式判断条件判断f不是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式时，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f。

其中f从不同PAL制式对应的音频FM载波中任选。如果接收机的中心频率设置在模拟电视信号载波的位置，则f可选择三个取值6.5MHz，6MHz，5.5MHz；如果接收机的中心频率距离模拟电视信号载波的位置h MHz，则f可选择三个取值6.5-h MHz，6-h MHz，5.5-h MHz。

估计模块402，当FM解调载波设置在f-Δf位置上时，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a；当FM解调载波设置在f+Δf位置上时，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b。

判断模块403，由a和b根据PAL制式判断条件判断f是否是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式。

其中，估计模块402的结构示意图如附图5所示，包括以下单元：

混频器501，用于混频所述待测音频信号和所选择的FM解调载波，得到解调的同相分量信号和解调的正交分量信号。

鉴相器502，用于对解调的同相分量信号和解调后的正交分量信号进行相位检测，得到相位检测后信号.

低通滤波器503，用于对相位检测后信号进行滤波，得到载波频偏。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动检测模拟电视PAL制式的方法，其特征在于，该方法包括：

从不同PAL制式对应的音频FM载波f中任选一个f，将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a；

接收机的中心频率设置在模拟电视信号载波的位置时，所述f包括PAL-B/G制式的5.5MHz、PAL-I制式的6MHz和PAL-D/K制式的6.5MHz；

将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将估计得到的载波频偏记为正相载波频偏b；

若a和b满足PAL制式判断条件，则由f确定所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；否则，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f，继续进行所述设置；

所述PAL制式判断条件包括，a＜0，b＞0且b-a＞threshold，threshold是预设的门限值，0<threshold<2Δf。

2.根据权利要求1所述自动检测模拟电视PAL制式的方法，其特征在于，先执行所述将FM解调载波设置在f+Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为正相载波频偏b，再执行所述将FM解调载波设置在f-Δf位置上，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计，将得到的载波频偏记为负相载波频偏a。

3.根据权利要求1所述自动检测模拟电视PAL制式的方法，其特征在于，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计得到载波频偏包括，

将所述待测音频信号和所述FM解调载波输入混频器，得到解调的同相分量信号和解调的正交分量信号；

由鉴相器对所述同相分量信号和所述正交分量信号进行相位检测，得到相位检测后信号，由低通滤波器对所述相位检测后信号进行滤波，得到所述载波频偏。

4.根据权利要求1所述自动检测模拟电视PAL制式的方法，其特征在于，所述Δf的取值范围是，20kHz≤Δf≤100kHz。

5.根据权利要求1所述自动检测模拟电视PAL制式的方法，其特征在于，接收机的中心频率距离模拟电视信号载波的位置h MHz时，所述f包括PAL-B/G制式的5.5-h MHz、PAL-I制式的6-h MHz和PAL-D/K制式的6.5-h MHz。

6.一种自动检测模拟电视PAL制式的装置，其特征在于，该装置包括：

设置模块，用于从不同PAL制式对应的音频FM载波f中选取f，设置FM解调载波在f-Δf位置上，和设置FM解调载波在f+Δf位置上，并将f输入估计模块；接收机的中心频率设置在模拟电视信号载波的位置时，所述f包括PAL-B/G制式的5.5MHz、PAL-I制式的6MHz和PAL-D/K制式的6.5MHz；

估计模块，当FM解调载波设置在f-Δf位置上时，在FM解调中对待测音频信号进行估计得到载波频偏记为负相载波频偏a；当FM解调载波设置在f+Δf位置上时，在FM解调中对所述待测音频信号进行估计得到载波频偏记为正相载波频偏b；

判断模块，由a和b根据PAL制式判断条件判断f是否是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式；所述PAL制式判断条件包括，a＜0，b＞0且b-a＞threshold，threshold是预设的门限值，0<threshold<2Δf。

7.根据权利要求6所述自动检测模拟电视PAL制式的装置，其特征在于，所述估计模块包括，

混频器，用于对所述待测音频信号和所述FM解调载波混频得到解调的同相分量信号和解调的正交分量信号；

鉴相器，用于对所述同相分量信号和所述正交分量信号进行相位检测得到相位检测后信号；

低通滤波器，用于对所述相位检测后信号滤波，得到所述载波频偏。

8.根据权利要求6所述自动检测模拟电视PAL制式的装置，其特征在于，

所述设置模块进一步用于，当a和b根据PAL制式判断条件判断f不是所述待测音频信号对应的模拟电视信号的PAL制式时，从未选择过的不同PAL制式对应的f中再次任选一个f，并将f输入所述估计模块。

Images