Система синхронизации шкал времени по каналам телевидения Советский патент 1991 года по МПК H04N7/08 

Изобретение относится к технике телевидения и связи и может использоваться для синхронизации шкал времени вторичных и рабочих эталонов, я также образцовых средств измерения времени и частоты при помощи эталонных сигналов, передаваемых по каналам телевизионного вещания совместно с сигналами телевидения, сформированными по телевизионным стандартам, В которых частота повторения кадровых синхроимпульсов не кратна частоте повторения эталонных сигналов времени. Известна система синхронизации шкал времени по каналам телевидения, содержащая первый блок эталона времени и частоты, первый телевизионный приемник, второй блок эталона времени и частоты, включенные последова тельно синхрогенератор и источник те левизионных сигналов, а 1акже телевизионньм передатчик Cl Недостаток этой системы заключается в невозможности разрешить неоднозначность отсчета на секундном интервале и в связи с этим необходимой предварительной привязки местных часов по другим каналам связи, что приводит к низкой точности синхронизации шкал времени. Наиболее близкой к изобретению является система синхронизации шкал времени по каналам телевидения с использованием сигналов точного времени и частоты передаваемых в составе телевизионных сигналов, которая содержит измеритель интервалов времени и подключенные к его входам первый блок эталона времени и частоты и пер вый телевизионный приемник, второй блок эталона времени и частоты, вклю ченные последовательно синхрогенератор, источник телевизионных сигнаЛОВ1, блок ввода сигналов времени и телевизионный передатчик, а также бл счета времени . Недостатком известной системы явЛя€1тся низкая точность синхронизации ткал времени, связанйая с конечным ш гом квантования информации о моменте времени маркерных импульсов и ограниченным количеством передаваемых ра рядов кодовых поправок на передающей стороне и с -еизбежной погрешностью восстановления момента времени маркерыых импульсов йа приемной стороне за счет ограниченного количества раз рядов кодо поправок и дискретного их характера, определяемых полосой пропускания передающего и приемного трактов. Это обстоятельство не позво ляет повысить точность существующих устройств синхронизации шкал времени по каналам телевидения. Целью изобретения является повышение точности синхронизации шкал времени. ; Для этого в систему синхронизации шкап времени по каналам телевидения .со держащую измеритель интервалов времени и подключенные к его входлм первый блок эталона времени и частоты и первый телевизионный приемник, второй блок эталона времени и частоты, включенные последовательно синхрогенератор, источник телевизионных, сигналов, блок ввода сигналов времени и телевизионный передатчик, а также блок счета времени, включены последовательно между первым выходом второго блока эталона времени и частоты к входом синхрогенератора формирователь кадрового корректирующего сигнала и блок эталонных сигналов синхронизации, последовательно между вьзходок первого блока эталона времени и частоты и вторым входом блока ввода сигналов времени блок сигналов управления, второй вход которого подключен к выходу измерителя интервалов времени, а выход - к второму входу формирователя кадрового корректируюп1его сигнала, формирователь корректируюи(его сигнала времени, второй выход которого подключен к входу, а второй вход - к первому выходу второго блока эталона времени и частоты, и блок формирования сигналов времени, второй вход которого подключен к второму выходу второго блока эталона времени и частоты, а также второй телевизионный приемник, выход которого подключен к входу блока счета време ни. На чертеже представлена структурная электрическая схема системы синхронизации шкал времени по каналам телевидения. Система синхронизации шкал времени содержит измеритель интервалов времени 1, подключенные к его двум входам блок 2 эталона времени и частоты и телевизионный приемник 3, а также блок 4 сигналов управления, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам блока 2 и измерителю интервалов аре-; мени 1. Эти блоки расположены в пункте контроля. На передающей стороне система содержит последовательно включенные блок 5 эталона времени и частоты, формирователь 6 кадрового корректирующего сигнала, блок 7 эталонных сигналов синхронизации, синхрогенератор 8, источник 9 телевизионных сигналов, блок 10 ввода сигналов времени и телевизионный передатчик 11, а также включенные последовательно между выходом блока 4 и вторым входом блока 10 формировател 12 корректирующего сигнала времени, вторые выход и вход которого подключены соответственно к входу и первому выходу блока 5, и блок 13 формирования сигналов времени, второй вход Которого подключен к второму выходу блока 5. Второй вход формирователя 6 подключен к выходу блока А. На приемной стороне система синхронизации шкал времени содержит включенные последовательно телевизионный приемник 1А и блок 15 счета времени, который работает с опережением времени на заданную величину. Устройство работает следующим образом. Эталонные сигналы с частотой 5 мГц с первого выхода блока 5 эталона времени и частоты передающего телецентра подают одновременно на первый вход формирователя 6 кадровог корректирующего сигнала и второй вхо формирователя 12 корректирующего сиг

нала времени, в качестве которых могут использоваться, например, электронные фазовращатели, работающие на принципе последовательной коммутации входных сигналов с заданной скоростью, что обеспечивает смещение фазы выходных сигналов на любую заданную величину

е пТ,

где п - количество тактовых импульсов;Т - период повторения входных

сигналов электронного коммутатора фазовращателя. Сигналы с частотой 5 мГц с выхода формирователя 6 кадрового корректирующего сигнала поступают на вход блока 7 эталонных сигналов синхронизации, Е качестве которых для стандарта NTSC может использоваться синтезатор частоты с коэффициентом преобразования, равным 53/88, что обеспечивает получение на выходе этого блока сигналов цветовой поднесущей с частотой 3,579545. .,мГц,

Выход блока 7 соединен с входом синхрогенератора 8, выходные сигналы котогого подают на источник 9 телевизионных сигналов, где формируется полный телевизионный сигнал, который поступает затем на первый вход блока 10 ввода сигналов времени и далее на телевизионный передатчик 11.

видеоимпульсов и модулирован(шге по длительности секундными сигналами блока 5 эталона времени и частоты передающего телецентра..

.При этом модулированные по дли0тельности сигналы времени с частотой повторения 1 кГ используются на приемной стороне для разрешения неоднозначности отсчета на секундном интервале време и.

5

Вьделенные из телевизионного сигнала телевизионным приемником 3 сигналы времени .в пункте контроля поступают на BTopoii вход измерителя интервалов времени 1, на первыйвход кото0рого подаются сигналы с блока 2 эталона времени и частоты, Одновременно эти сигналы подаются на первьй вход блока 4 сигналов управления.

5

Измеренный в измерителе интервалов времени 1 интервал времени со.держит информацию о времени прохождения сигналов от передающей стороны до пункта 0 контроля и информацию о расхождении шкал времени блока 2 эталона времени и частоты и блока 5 эталона времени и частоты передающего телецентра. Измеренный интервал времени в цифровой На второй вход блока 10 заводят снгналы времени с частотой повторения 1 кГц с выхода блока 13 формирования сигналов времени. Па первый БХОД блока 13 формнровамия г,кт :алов времени с частотой поБтореияя 1 кГц посгупа-ют сигналы с частотгзй 3 мГц с первого выхода фстрмФОЕателя 12 корректиРУСщего сигпа.ча нремсии, а на второй вход (модулирующий) блока 13 с частотой повторения 1 кГц подак-.т сакундшле сигналы с второго вькода C.TOKJ эталона време.ни и частоты, которые обс-с: цчивают модуляцию по д.пительност.ч выход ных сигналов времени с частотой повторения 1 кГц блока 13 формирования сигналов времени. Таким образом в составе полного телевизионного сигнала (ТВ), излучаемого телевизио} ным передатчиком 1 1 в разрешенном для передачи интервале времени на кадровом гасящем импульсе, расположены сигналы времени с периодом повторения 1 кГц, имеющие форме с учетом времени прохождения сигналов от переда яцеи стороны до пункта контроля с выхода измерителя интервалов времени 1 подают на второй вход блока 4 сигналов управления. 1 В блоке 4 выполняетск преобразование входных сигналов в сигналы, удобные для передачи по телефонной линии, пвязьшающей пункт контроля с передающей стороной, например в тональные посылки огфеделенной длительности или телеграфный код,Причем начало передачи сигналов управления определяют секунд ные сигналы блока 2 эталона времени и частоты5 которые подают на первый вход блока 4 сигналов управления. Эти сигналы с выхода блока 4 подают на гервый вход формирователя 12 корректирующего сигнала времени передающей стороны, где они изменяют фазу сигнапов частоты 5 мГц, которые поступают на первый вход блока 13 фор мирования сигналов времени до тех по пока секундные сигналы с выхода этого блока не совпадут с секундными сигналами блока 2 эталона времени и частоты. При этом грубую фазировку секунд аых сигнапов блока 5 эталона времени и частоты выполняют сигналы управления с первого выхода формирователя 12 корректирующих сигналов вр мени, момент поступления которых на вход этого блока определяют секундные сигналы блока 2 эталона времени к ча с-тотьц расположенного в пункте гсоиТР ОЛЯ. Для установки сигналов времени с частотой повторения 1 кГц в разрешенный для передачи интервал: времени в период кадрового гашения выполняют смещение кадровьк синхроимпульсов во времени путем подачи иа фор мирователь 6 кадрового корректирующего сигнала дополнительнь х сигналов управления г выхода блока 4, При этом временноь положение сигналов времени с частотой повторения 1 кГц остается неизмгнным. В известных усдройствах HJMeHeHHe временного попожения камровых синхроимпульсов при водит к изменению временного положения сигналов времени с частотой повторения или 25 ГЦу Те к, они формируются путем последующего деления кадров 1Х синхроимпульсов до 1 Гц. Дополнительные сигналы управления изменяют фазу выходных сигнапов формирователя 6 кадрового корректирующего сигнала до тех пор, пока сиг налы времени с частотой повторения 1 кГц не совпадут с кадровыми синхроимпульсами телевизионных сигналов. После этого передача дополнительных си1 иалов управления прекращается и взаимное располажение сигналов времени и кадровых синхроимпульсов остается неизменным и, таким образом, обеспечивается непрерывная передача одтн раз в секунду в составе телевизионньж сигналов в период кадрового гашения одного из сигналов импульсной последовательности с периодом повторен ед 1 кГц. При этом в следующ то будет передаваться другой сигнал из импульсной последовательности 1 кГц и т.д. Иными словами, передача сигналов времени в составе ТВ сигналов раз в секунду обеспечивается за счет стробоскопического эффекта, возникающего при объединении сигналов времени с частотой повторения 1 кГц и кадхровых синхросигналов с частотой повторения 59,94005994.,, .Гц, Для цветного телевизионного стандарта NTSC период повторения сигналов времени, передаваемых в составе ТВ сигналов 1 раз в секунду, определяется из выражения : - -1 f« период повторения сигналов времени; f, - частота повторения полей ТВ сигналов, равная . 59,, 94005994... Гщ N - число полей ТВ сигналов, равное 60. В свою очередь f.f связана с частотой строк телевизионного растра стандарта NTSC, равной , и двойной строчной частотой 2 fj соотношением При этом двойная строчная частота определяется из условия - 25;т где fg - частота цветовой поднесущей разная К 5 МГц, где К бЗ/581 ( - коэффициент, выбираемый КЗ соображений меньшей заме тности помехи от сигнала цветности. Совместное решение (1), (2), (3) z(2n+1)N - 40 В выражении (4) все входяпще величины целые и конечные числа, поэтому точное значение периода повторения сигналов времени, которые совпадают с каждьм полем ТВ сигналов-ставдарта NTSC один раз в секунду, равно 1 мс, что соответствует частоте повторения сигналов времени 1 кГЦо На приемной стороне выполняют прием телевизионных сигналов, в состав которых входят сигналы времени, момент выхода которых с антенны ТВ передатчика 11 совме щен со шкалой времени блока 2 эталона времени и частоты. При помощи телевизионного приемника 14 сигналы времени вьщеляют из полного ТВ сигнала и подают на вход блока 15 счета времени, работающего во времени с опережением на заданную величину. Блок счета времени может представлять собой, например, последовательно соединенные квантовый генератор и управляемый делитель часто ты. В качестве управляемого делителя .частоты может использоваться, например, делитель частоты, собраннь1й из параллельных реверсивных счетчиков типа К155ИЕ6, имеющих вход для предварительной записи заданного числа, соответствующего времени прохождения сигналов от передающей до приемной антенн. В этом случае принятые сигналы времени поступают на вход записи управляемого делителя частоты, где заранее установлено заданное число, и дальнейшее деление сигналов входной частоты выполняется с учетом введенного числа. Таким образом,момент выходных сигналов местных часов будет опережать на заданную величину мо мент поступления на вход записи счетчика сигналов времени, передаваемых в составе телевизионных сигналов, и совпадать с моментом выхода секундных сигналов блока 2 эталона времени и частоты контрольного пункта. Таким образом, блок 15 счета времени приемного пункта будет синхронизирован по шкале времени блока 2 эталона времени и частоты контрольного пункта.

СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ПО КАНАЛАМ ТЕЛЕВИДЕНИЯ, содержащая измеритель интервалов времени и подключенные к его входам первый блок эталона времени и частоты и первый телевизионный приемник, второй блок эталона времени и частоты, включенные последовательно синхрогенератор, источник телевизионных сигналов, блок ввода сигналов времени и телевизионный передатчик, а также блок счета времени, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации шкал времени, в нее включены последовательно между первым выходом второго блока эталона времени и частоты и входом синхрогенератора формирователь кадрового корректирующего сигнала и блок эталонных сигналов синхронизации, .последовательно между выходом первого блока эталона времени и частоты и вторым ВХОДОМ блока ввода сигналов Времени блок сигналов управления, второй ВХОД которого подключен к ВЫо $ ХОДУ измерителя интервалов времени, а ВЫХОД - к второму входу формирователя кадрового корректирующего сигнала, формирователь корректирующего сигнала времени, второй выход которого подключен к входу, а второй вход к первому ВЫХОДУ второго блока эталона времени и частоты, и блок формирования сигналов времени, второй ВХОД которого подключен к второму ВЫХОДУ второго бпока эталона времени и частоты, а также второй телевизион05 ный приемник,ВЫХОД которого подклю чен к ВХОДУ блока счета времени. СлЭ СП