一種基于低通濾波處理的圖像信號轉換系統的制作方法

本實用新型涉及一種信號轉換系統，具體的說，是一種基于低通濾波處理的圖像信號轉換系統。

背景技術：

目前信號傳輸的方式可分為模擬與數字傳輸，這兩種方式被廣泛的運用于機頂盒(set-top box)、DVD播放機、電視游戲機等電子產品的音頻和視頻信號的傳輸。然而，在對圖像信號進行傳輸時，需要先將模擬信號轉換為數據信號，而進行模數轉換后的圖像數據信號的強度會被衰竭，和圖像信號中的干擾信號會增強，使圖像出現失真的情況，從而嚴重的影響了人們的觀感。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中的圖像信號進行傳輸時，所進行的模數轉換過程會造成信號衰竭，同時使圖像信號中的干擾信號增強的缺陷，提供一種基于低通濾波處理的圖像信號轉換系統。

本實用新型通過以下技術方案來實現：一種基于低通濾波處理的圖像信號轉換系統，主要由單片機，均與單片機相連接的信號分辨器、低通濾波處理單元和時序檢測器，與低通濾波處理單元相連接的信號輸出調整單元，以及分別與信號分辨器和時序檢測器相連接的圖像信號接收器組成；所述低通濾波處理單元由輸入端與單片機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輸出調整單元相連接。

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，正極經電阻R2后與放大器P1的正極相連接、負極經電阻R4后與放大器P的負極相連接的極性電容C1，一端與放大器P1的負極相連接、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、負極接地的極性電容C3，正極經電阻R6后與極性電容C3的正極相連接、負極與三極管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的負極相連接、P極經電阻R8后與三極管VT的發射極相連接的二極管D2組成；所述三極管VT的發射極接地、其集電極作為低頻放大電路的輸出端并與信號輸出調整單元相連接。

所述信號輸出調整單元由放大器P2，放大器P3，一端與放大器P2的負極相連接、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的負極相連接、負極接地的極性電容C7，負極經電阻R10后與放大器P2的正極相連接、負極經電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C6，正極經電阻R12后與極性電容C6的正極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C8，正極經電阻R13后與放大器P3的正極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C9，以及負極與放大器P3的負極相連接后接地、正極順次經電阻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的輸出端作為信號輸出調整單元的輸出端。

為了本實用新型的實際使用效果，所述單片機為PIC16F877集成芯片。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本實用新型的信號分辯器能將圖像信號中的所承載的輔助圖像信息進行分辯，使圖像信號更平穩；時序檢測器能對圖像信號的信號時序進行判斷，以確認該圖像信號是否為采樣圖像信號，有效的提高了圖像信號的準確性；并且通過低通濾波處理單元和信號輸出調整單元對信號的處理，從而確保了本實用新型能很好的解決圖像信號在模數轉后的信號衰竭，和圖像信號中的干擾信號增強的問題，有效的提高了人們的觀感。

(2)本實用新型的低通濾波處理單元中設置了二階濾波電路和低頻放大電路，二階濾波電路能對單片機模數轉換或的圖像數據信號中的干擾信號進行消除或抑制，低頻放大電路能對圖像數據信號的低頻信號進行放大，使信號的強度增強，從而確保了本實用新型能對模數轉換后的圖像數據信號中的干擾信號進行消除或抑制。

(3)本實用新型的信號輸出調整單元能對輸出的圖像數據信號的帶寬、混頻點進行調整，使圖像數據信號的帶寬、混頻點與采樣信號的帶寬、混頻點保持一致，從而確保了輸出的圖像數據信號的頻率強度不被衰減。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的低通濾波處理單元的電路結構示意圖。

圖3為本實用新型的信號輸出調整單元的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本實用新型主要由單片機，均與單片機相連接的信號分辨器、低通濾波處理單元和時序檢測器，與低通濾波處理單元相連接的信號輸出調整單元，以及分別與信號分辨器和時序檢測器相連接的圖像信號接收器組成。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。

為了確保本實用新型的實際使用效果，所述的單片機采用了PIC16F877集成芯片來實現。該單片機的PORTA1輸入端口與信號分辨器相連接，A/D轉換控制端口與時序檢測器相連接，PORTC雙向數字輸出端口與低通濾波處理單元相連接。本實用新型在實際運行中采用12V直流電壓為整個系統供電。

本實用新型運行時，圖像信號接收器采用了武漢宏達軟件開發有限公司生產的加強型SZW-5200圖像信號接收器，該圖像信號接收器用于接收圖像信號發射系統傳輸的圖像信號，該圖像信號接收器采用電連接的方式將接收到的圖像信號分別傳輸給信號分辯器和時序檢測器。其中，信號分辯器采用了由CMOSCC4042構成的信號分辯器，該信號分辯器能對圖像信號中所承載的輔助圖像信號進行分辯出來，使圖像信號更平穩。該時序檢測器采用了41M/ADC時序檢測器，該時序檢測器可對所接收的圖像信號的時序進行判斷，以確認該圖像信號是否為采樣圖像信號，有效的提高了圖像信號的準確性。

信號分辯器與時序檢測器分別通過電連接的方式將分辨和檢測后的圖像信號傳輸給單片機。該單片機中的設置的特殊的寄存器對信號分辯器傳輸的圖像信號進行儲存，單片機中的A/D轉換控制寄存器對時序檢測器傳輸的圖像信號進行儲存，而單片機內的編程器與特殊的寄存器和A/D轉換控制寄存器共同對圖像信號進行分析處理后將圖像信號轉換為數據信號，單片機將轉換后的圖像數據信號傳輸給低通濾波處理單元。該低通濾波處理單元對圖像數據信號中因轉換而增強的干擾信號進行消除或抑制，并對信號中的低頻信號進行放大，使圖像數據信號的頻率強度保持穩定，然后，低通濾波處理單元加處理后的圖像數據信號傳輸給信號輸出調整單元。該信號輸出調整單元對圖像數據信號的帶寬、混頻點進行調整，使圖像數據信號的帶寬、混頻點與采樣信號的帶寬、混頻點保持一致，從而確保了本實用新型能很好的解決圖像信號在模數轉后的信號衰竭，和圖像信號中的干擾信號增強的問題，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，以及型號為1N4013的二極管D1組成。

連接時，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的正極經電阻R2后與放大器P1的正極相連接，負極經電阻R4后與放大器P的負極相連接。

電阻R5的一端與放大器P1的負極相連接，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。

再進一步地，所述低頻放大電路如圖2所示，其由型號為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，自感系數為100μH的電感L1，以及型號為1N4013的二極管D2組成。

連接時，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，負極接地。極性電容C4的正極經電阻R6后與極性電容C3的正極相連接，負極與三極管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的負極相連接，P極經電阻R8后與三極管VT的發射極相連接。所述三極管VT的發射極接地，其集電極作為低頻放大電路的輸出端并與信號輸出調整單元相連接。

運行時，單片機輸出的圖像數據信號經二階濾波電路的電阻R1進行限流，限流后的圖像數據信號經電阻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行濾波，有效的消除了圖像數據信號中的干擾信號，抗干擾處理后的圖像數據信號傳輸給極性電容C2、電阻R3和二極管D1形成的反饋濾波器，該反饋濾波器對處理后的圖像數據信號中的高頻信號進行消除，使信號的頻率保持低穩態，該低穩態圖像數據信號經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對放大器P1輸出的低穩態圖像數據信號進行限流，限流后的信號經三極管VT進行頻率調整，調整后的信號經三極管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的電流強度增強，使信號的頻率的電流強度與采樣信號的電流強度一致，最后通過極性電容C5進行再次濾波后輸出，該低頻放大電路則將處理后的圖像數據信號傳輸給信號輸出調整單元。從而使低通濾波處理單元實現了對單片機模數轉換或的圖像數據信號中的干擾信號進行消除或抑制，并實現了對圖像數據信號的低頻信號進行放大，使信號的強度增強，因此，低通濾波處理單元提高了本實用新型對模數轉換后的圖像數據信號中的干擾信號進行消除或抑制的可靠性。

如圖3所示，所述信號輸出調整單元由型號為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，以及自感系數為100μH的電感L2組成。

連接時，電阻R9的一端與放大器P2的負極相連接，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的負極相連接，負極接地。極性電容C6的負極經電阻R10后與放大器P2的正極相連接，負極經電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接。極性電容C8的正極經電阻R12后與極性電容C6的正極相連接，負極與放大器P3的輸出端相連接。

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

運行時，低通濾波處理單元的三極管VT輸出的圖像數據信號經電阻R9進行限流，極性電容C7則對地釋放，限流后的圖像數據信號經放大器P2、電阻R10、電阻R11和極性電容C6形成的第一帶寬調整器進行帶寬調整，帶寬調整后的圖像數據信號經電阻R12形成的通道傳輸給極性電容C8、電阻R13和極性電容C9形成的循環式濾波器進行濾波，使信號中的電磁波干擾信號被有效的消除，濾波后的信號經放大器P3、極性電容C10、電阻R14和電感L2形成的第二混頻點調整器進行混頻點調整，調整或的圖像數據信號經放大器P3傳輸給播放器，從而使信號輸出調整單元實現了對輸出的圖像數據信號的帶寬、混頻點進行調整，使圖像數據信號的帶寬、混頻點與采樣信號的帶寬、混頻點保持一致，從而確保了輸出的圖像數據信號的頻率強度不被衰減。

按照上述實施例，即可很好的實現本實用新型。