СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАКТОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ АМПЛИТУДНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ РАДИОИМПУЛЬСНЫХ КОМПОНЕНТ Российский патент 1995 года по МПК H04N17/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании измерительных комплексов повышенной точности для измерения статических и динамических нелинейных искажений, дифференциального усиления, амплитудной, амплитудно-частотной и импульсной характеристик и других параметров тестируемых трактов, характеризующихся амплитудными изменениями радиоимпульсных компонент тестовых сигналов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Изобретение основано на том, что генерируют низкочастотную А(t) и радиоимпульсную В(t) sin ω t составляющие измерительного сигнала, где В(t) огибающая радиоимпульсной составляющей, t время, ω угловая частота, формируют измерительный сигнал в виде
U_o(t) A(t) + B(t) sin ω t, дополнительно формируют измерительные сигналы
U_к(t) A(t) + B(t) sin (ωt+kπ/2), k∈ ,
(1) пропускают их через контролируемый тракт, на выходе тракта измеряют мгновенные значения каждого из четырех измерительных сигналов, определяют мгновенные значения амплитудной огибающей радиочастотной составляющей в каждый момент времени t по формуле
B(t)
(2) измеряют значения огибающей радиочастотной составляющей B(t) в характерных точках и по ним определяют исковый параметр.

С целью повышения точности при измерении параметров, определяемых по сигналам А(t) и В(t) определяют мгновенные значения низкочастотного сигнала в каждый момент времени t по формуле
A(t) [U_o(t)+U₁(t)+U₂(t)+U₃(t)]
На фиг. 1 представлена обобщенная структурная электрическая схема устройства измерения искажений ТВ сигналов и параметров ТВ трактов, характеризующихся амплитудными изменениями радиоимпульсных компонент ТВ сигналов; на фиг. 2 структурная электрическая схема выходного блока синхронизации и сопряжения с ТВ трактом; на фиг. 3 структурная электрическая схема входного блока синхронизации и сопряжения с ТВ трактом; на фиг. 4-7 временные диаграммы сигналов U₀(t), U₁(t), U₂(t), U₃(t) соответственно; на фиг. 8 временная диаграмма восстановленной огибающей радиоимпульсной компоненты измерительного сигнала.

Устройство (см. фиг.1) содержит блок 1 вычисления, первый мультиплексор 2, первый, второй, третий, четвертый блоки памяти 3-6, выходной блок 7 синхронизации и сопряжения с трактом, телевизионный тракт 8, входной блок 9 синхронизации и сопряжения с телевизионным трактом, генератор 10 зон, второй мультиплексор 11, пятый, шестой, седьмой, восьмой блоки памяти 12-15, вычислительный блок 16, блок управления 17.

Способ измерения искажений тестовых сигналов и параметров трактов, характеризующихся амплитудными изменениями радиоимпульсных компонент тестовых сигналов, иллюстрируется примером измерения нелинейности канала цветности.

Блок 1 вычисляет значения выборок четырех фаз измерительного сигнала (см. фиг. 4-7) с интервалом дискретизации, удовлетворяющим условиям теоремы Котельникова, и записывает их в первый четвертый блоки 3-6 памяти, код адреса, а также другие сигналы, необходимые для управления блоками 3-6 памяти, вырабатываются синхронно с вычисляемыми выборками сигнала блоком 1 и через первый мультиплексор 2 определяют номер ячейки и номер блока памяти, куда требуется записать значение соответствующей выборки, и управляют работой блоков памяти.

Значения выборок других компонент, в том числе и сигналом синхронизации, вычисляются блоком 1 и записываются в блоки памяти аналогично. Таким образом формируется цифровой эквивалент ТВ кадра, состояние первого мультиплексора 2 задается с выхода блока 1. После записи сигналов в блоки 3-6 памяти мультиплексор 2 переключается так, что на входы блоков памяти начинает поступать код текущего адреса ТВ измерительного сигнала и другие сигналы, необходимые для управления блоками памяти, с выходного блока 7 синхронизации и сопряжения с ТВ трактом. В результате на входе этого блока поочередно появятся сигналы, образующие совместно с сигналами синхронизации и другими компонентами ТВ измерительных сигналов, считываемыми из этих же блоков памяти, цифровой эквивалент ТВ измерительного сигнала, который с выхода блока 7 поступает на вход ТВ тракта 8 в виде, пригодном для передачи по ТВ тракту. Выходной сигнал с ТВ тракта 8 поступает на входной блок 9 синхронизации и сопряжения с ТВ трактом, с выхода которого принятые сигналы поочередно записываются в пятой восьмой блоки 12-15 памяти. Код текущего адреса этих сигналов и другие сигналы, необходимые для управления блоками памяти, вырабатываются в блоке 10 и подаются на блоки 12-15 памяти через второй мультиплексор 11, установленный в это состояние сигналом с выхода блока 17 управления.

Этот сигнал вырабатывается следующим образом. Параллельный двоичный код текущего адреса ТВ измерительного сигнала с выхода блока 10 поступает на блок 17, куда с выхода вычислительного блока 16 подаются коды, определяющие номера первой и последней выборок участка ТВ кадра, где расположена измеряемая компонента ТВ измерительного сигнала, при совпадении кода текущего адреса с кодами выбранных первой и последней выборок, последовательно формируются два импульса, с помощью которых формируется прямоугольный импульс, соответствующий границами анализируемого участка ТВ измерительного сигнала в кадре. По окончании этого импульса второй мультиплексор 11 переходит в такое состояние, когда код адреса и другие сигналы, необходимые для управления блоками памяти, с выхода вычислительного блока 16 через блок 11 поступают на входы блоков 12-15 памяти. При этом вычислительный блок 16 получает выборку ТВ измерительного сигнала по заданному им адресу.

При расчете по выражению (2) для каждых четырех выборок из блоков 12-15, соответствующих каждому значению адреса, т.е. моменту времени t, получается значение амплитуды огибающей радиоимпульсной компоненты ТВ измерительного сигнала (см.фиг.8), которая записывается в оперативную память блока 16. Величина искажения (в данном случае нелинейность канала цветности) определяется в соответствии с заданным алгоритмом, при необходимости может использоваться как усреднение данных, записываемых в блоки 12-15 памяти, так и цифровая обработка результатов расчета формы амплитуды ТВ измерительного сигнала (фильтрация, анализ участков сигнала и т.д.) и усреднение результатов вычисления параметров (нелинейность канала цветности).

В зависимости от вида ТВ тракта конструкция блоков 7 и 9 изменяется:
1. Когда ТВ тракт аналоговый, низкочастотный 0-6 МГц, блок 7 (см.фиг.2) содержит тактовый генератор 21, вырабатывающий две последовательности тактовых импульсов Т₁ и Т₂, частота повторения которых удовлетворяет условию теоремы Котельникова и соответствует частоте дискретизации ТВ измерительных сигналов. Импульсы Т₁ подсчитываются счетчиком 18, который вырабатывает код адреса. Формирователь 19 импульсов преобразует код адреса в сигналы, необходимые для управления ЦАП 20, на который поступают и обе последовательности тактовых импульсов с блока 21. ЦАП 20 преобразует последовательность выборок в виде кодов в выборки аналогового ТВ сигнала. Блок 22 преобразования спектра осуществляет функцию фильтра низких частот, пропускающего частоты до 6 МГц и при необходимости усиления мощности, на его выходе формируется аналоговый ТВ сигнал.

Входной блок 9 синхронизации и сопряжения с ТВ трактом (см.фиг.3) содержит блок 23 преобразования спектра, осуществляющий фильтрацию низких частот в полосе от 0 до 6 МГц. Выходной сигнал которого поступает на параллельный АЦП 24. Генератор 10 зон выделяет и ТВ сигнала строчные и кадровые синхроимпульсы и вырабатывает параллельный двоичный код текущей зоны, соответствующий номеру выборки в строке, номеру строки в кадре и номеру фазы сигнала вида (1), с помощью системы фазовой автоподстройки частоты. Здесь вырабатываются также и две последовательности тактовых импульсов, частота которых равна частоте выборок ТВ измерительного сигнала, а фаза совпадает соответственно с началом и серединой времени существования кода i-й выборки. Эти тактовые импульсы управляют работой АЦП 24, который обеспечивает преобразование аналогового сигнала в цифровой код, являющийся выходным сигналом блока 9.

2. Когда ТВ тракт является аналоговым, высокочастотным, блок 22 обеспечивает необходимые преобразования спектра (модуляцию, фильтрацию и т.д.) в соответствии с выбранной ТВ системой, а также усиление мощности, а блок 23 обратные преобразования.

3. В случае цифрового ТВ тракта блоки 7 и 9 осуществляют следующие функции: синхронизацию считывания из блоков 3-6 и запись в блоки 12-15 кодов данных; цифрового кодирования на передающей стороне и декодирования на приемной; сопряжения мощности и уровней сигналов.

4. В случае гибридного (аналого-цифрового ТВ тракта) в зависимости от того, вход, выход ТВ тракта или оба цифровые, используются варианты исполнения блоков 7 и 9.

Использование: в измерительной технике при создании измерительных комплексов повышенной точности для измерения искажений, характеризующийся амплитудными изменениями радиоимпульсных компонент тестовых сигналов. Сущность изобретения: способ измерения параметров трактов, характеризующийся амплитудными изменениями радиоимпульсных компонент тестовых сигналов, в соответствии с которым генерируют низкочастотную A(t) и радиоимпульсную B(t)sin ω(τ) (t) составляющие измерительного сигнала, где B(t) огибающая радиоимпульсной составляющей, t время, w - угловая частота, формируют измерительный сигнал в виде: U_o(t)=A(t)+B(t)sin ωt,, пропускают его через контролируемый тракт, дополнительно формируют измерительные сигналы в виде: U_k(t)=A(t)+B(t)sin ωt+ kπ/2), , пропускают их через контролируемый тракт, на выходе тракта измеряют мгновенные значения каждого из четырех измерительных сигналов, определяют мгновенные значения огибающей радиочастотной составляющей в каждый момент времени t по формуле: измеряют значения сигналов A(t) и B(t) в характерных точках, по которым определяют искомый параметр. С целью повышения точности при измерении параметров, определяемых по сигналам A(t) и B(t), определяют мгновенные значения низкочастотного сигнала в каждый момент времени t по формуле: A(t) = 1/4 (U_o(t)+U₁(t)+U₂(t)+U₃(t)). Приводится описание устройства, реализующего предложенный способ. 1 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАКТОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХСЯ АМПЛИТУДНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ РАДИОИМПУЛЬСНЫХ КОМПОНЕНТ тестовых сигналов, в соответствии с которым генерируют низкочастотную A(t) и радиоимпульсную B(t)sin ωt составляющие измерительного сигнала, где B(t) огибающая радиоимпульсной составляющей, t время, ω угловая частота, формируют измерительный сигнал в виде
U_o(t) = A(t) + B(t) sin ωt,
пропускают его через контролируемый тракт, измеряют значения сигналов A(t) и B(t) в характерных точках, по которым определяют искомый параметр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно формируют измерительные сигналы в виде
U_k(t) = A(t) + B(t) sin

пропускают их через контролируемый тракт, на выходе тракта измеряют мгновенные значения каждого из четырех измерительных сигналов, определяют мгновенные значения огибающей радиочастотной составляющей в каждый момент времени t по формуле

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, определяют мгновенные значения низкочастотного сигнала в каждый момент времени t по формуле
A(t) = 1/4 [U_o(t)+U₁(t)+U₂(t)+U₃(t)].