数字电视信号的取样

　　下图为模拟信号数字化示意图。其中，下图(a)为模拟信号取样过程示意图。取样的时间是t0、tl、t2……取得相应时刻模拟信号幅度的瞬时值是u0、ul、u2……并将该值保持到下一取样时刻。相邻取样间的历时，称为取样周期。每秒含有的取样周期数称为取样频率。经过取样，时间和幅度连续变化的模拟能成为时间离散、大小仍对应模拟信号相应时刻瞬时值的一系列取样值，或简称样值。下图假定模拟信号大小在0～10V变化，这些取样值也会是该范围内的任何值。
　　
　　根据理论和实践均已证明的取样定理，只要取样频率不低于信号中最高频率成分的2倍，即取样周期不长于信号中变化最快成分变化周期的1/2，那么时间上离散但足够密集的一系列取样值就未丢失原时间上连续的模拟信号的全部信息量。
　　
　　对我国SDTV和HDTV系统，图像信号的取样频率分别为13.5MHz和74.25MHz。按取样定理，理论上可以传送的图像信号最高频率成分分别为6.75MHz和37.125MHz。
　　
　　实际数字电视系统难以达到取样定理允许的理论值。对我国SDTV和HDTV系统，实际可以传送的图像信号最高频率成分分别限定为6.OMHz和30.OMHz。这样，对我国的SDTV和HDTV系统，传送模拟图像信号的通道的带宽范围分别为0～6.0MHz和0～30.0MHz，并称之为标称带宽。

　　
　　时间和大小都连续变化的模拟信号，其频谱限定在规定的标称带宽之内。取样后，变成一系列窄脉冲，它们的幅度与取样瞬间模拟信号的对应值成比例，其频谱展宽。下图以最简单的情况为例，示意出这种频谱的变化。下图(a)所示为取样频率为模拟信号最高频率成分的2倍，恰好满足取样定理的情况，其中最左端示意原模拟信号包含的频率成分范围，并假定各频谱成分的能量随频率增加而线性降低。取样后，窄脉冲序列的频谱展宽为图中的一系列频谱成分，它们的能量逐渐减小。它们的中心频率分别为取样频率的各个整数倍，两侧排列着上下边带。终端用虚线示意的低通滤波器取出原始信号频谱成分，即可恢复原信号。
　　
　　下图(b)为取样频率低于信号中最高频率成分2倍，不满足取样定理的示意图。表现到频谱分布上，将发生频谱混叠，终端不再能从中单独取出原始信号的频谱成分。
　　
　　又由于混叠部分各频率成分间频率互相组合，会产生多种干扰成分，其中包括频率较低的，这些干扰成分对视频形成较稀疏的干扰花纹；对音频产生低频差拍声。

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