Устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов в системах связи с частотной модуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04N9/12 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для подавления импульсных поме в линиях связи, по которым пе редаются сигналы цветного телевидения по системе СЕКАМ с помощью частотной модуляции. Известно устройство для подавле ния импульсных помех, содержащее обнаружитель импульсной помехи, пе реключатель , линейный интерполятор и два элемента задержки l . Однако устройство не позволяет осуществить подавление ш-тульсных помех при приеме сигналов цветного телевидения из-за неопределенности выполнения линейного интерполятора для телевизионного сигнала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство подавления . импульсных помех при приеме телевизионных сиг налов в системах связи с частотной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, сумматор, первый кoм /Iyтaтор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и второй элемент задержки. В известном устройстве осуществляется задержка полного видеосигнала на длительность TC одной строки а цветоразностного сигнала на дли тельность ЗТс. В случае обнаружения вьтадания формируется замещенный сигнал, яркостный кo 1пoнeнт которог представляет собой яркостный сигнал предыдущей строки, а цветоразностный.сигнал формируется из строки, запаздывающей относительно замещаемой строки на 2т . При обнаружении выпадения в данном устройстве сигнал пораженной строки полностью замещается сигналом, сформированныг из поступающих на выход устройства сигналов предыдущих строк 2j . Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяе осуществить восстановление сигнала в том случае (который как раз и имеет место на практике при воздей ствии импульсных помех на.приемные устройства), когда помеха поражает подряд несколько (возможно все) стр одного поля сигнала. Это связано с тем, что при поражении импульсной помехой нескольких строк в данном устройстве невозможно сформировать 3 амеиен ный сиг н ал. Цель изобретения - повышение поMvдозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов в системах связи с частотной модуляцией, содержащее . полосовой фильтр, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, а вход является входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и второй элемент задержки, введен третий коммутатор, выход которого является выходом устройства, а первый вход соединен с выходом сумматора, между выходом первого коммутатора и первым входом сумматора включен первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, между выходом второго коммутатора и его первым входом включены последовательно второй фильтр нижних частот, перемиожитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго элемента задержки, а другой вход соединен с выходом фазовращателя, вычитатель, . другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и синхронный детектор, другой вход ко-торого соединен с выходом фазовращателя, между входом устройства и BTOpfjM входом первого коммутатора вкЛючен частотный дискриминатор, между выходом полосового фильтра, вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора и входом фазовращателя включены последовательно фазовый детектор, четвертый коммутатор, другой вход которого соединен с выходом частотного демодулятора, третий фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, между выходом второго элемента, задержки и вторым входом второго коммутатора включен амплитудный детектор, между выходом устройства и управляющим входом третьего коммутатора включены последовательно формирователь строчных импульсов и триггер, между выходом частотного дискриминатора и вторьлм входом третьего коммутатора включен третий элемент задержки, между выходом формирователя импульсов и другим входом триггера включен четвертый элемент задержки, управляющие входы второго и четвертого когФ утаторов соединены с выходом формирователя импульсов, выход второго элемента задержки соединен с входом частотного демодулятора. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство подавления импульсных. помех при приеме телевизионных сигналов в си:;темах связи с частотной .модуляцией содержит частотный демодулятор 1, частотный дискрими натор 2, формирователь 3 импульсов, 5 первый элемент 4 задержки, первый коммутатор 5, полосовой фильтр 6,

второй элемент 7 задержки, первый фильтр 8 нижних частот, сумматор 9, второй коммутатор 10, формирователь 11 строчных импульсов, фазовый детектор 12, третий ксяллутатор 13, второй фильтр 14 нижних частот, триггер is управляемый генератор 16, вычитатель 17, синхронный детектор, 15 18, четвертый коммутатор 19, третий фильтр 20 нижних частот, третий элемент 21 задержки, перемножитель 22, фазовращатель 23, амплитудный детектор 24, четвертый элемент 25 за- 20 держки, блок 26 формирования замещающего яркостного сигнала и блок 27 формирования замедляющего цветоразностного сигнала.

Устройство работает следующим 25 образом.

На; входы третьего коммутатора 13 поступают два сигнала: один - непосредственно с выхода частотного дис- . криминатора 2 через третий зо 21 задержки, а другой - замещающий сигнал с выхода сумматора 9. Третий коммутатор 13 управляется сигналом, поступающим с выхода триггера 15, который сбрасывается в положение с О импульсами, поступающими с выхода формирователя 11 строчных импульсов. В этом положении триггер 15 к выходу устройства подключается принимаемый сигнал, действующий на выходе третьего элемента 21 задержки. В положении 1 триггер 15 устанавливается импульсами., приходящими через четвертый элемент 25 задержки с вьлхода формирователя 3 импульсов, который формирует 45 импульс всякий раз, когда на вход устройства приходит импульсная помеха. Когда триггер 15 оказывается в положении 1, он подключает выход устройства к выходу сумматора 9, 50

Таким образом, при воздействии импульсной помехи вся часть строки принимаемого сигнала, начиная от первого обнаруженного импульса помехи и кончая строчным синхроймпуль- 55 сом, оказывается замененной эамещагоцщм сигнале. Если импульсная помеха отсутствует, то на выход устройства поступает принимаемый сиг-г нал.-60

Формирование замещающего сигнала осуществляется двумя блоками: блоком 26 формирования замещающего яркостного сигнала и блоком 27 формирования замещающего цветоразност- 5

ного сигнала. Сигналы с выходов блоков 26 и 27 складываются в сумматоре 9, образуя полный замещающий сигнал. Для формирования замещающего сигнала используются участки сигнала предыдущих строк, которые не были поражены импульсной помехой, Такие участки в принимаемом сигнале всегда имеются,так как на практике импульсная помеха является асин ронной и ее скважность невелика Добычно составляет 0,2-0,02/, т.е. при действии импульсной помехи большая чаЬть строки пораженного сигнала свободна от импульсной помехи.

Формирование замещающего яркостного сигнала происходит следунящв юбразом. Полный сигнал с выхода .часготного дискриминатора 2 поступает на вход первого KONOviyTaTopa 5 на другой вход которого поступает задержанный на одну строку замещаю щий яркостный сигнал, действующий на выходе блока 26. Если импульсная помеха отсутствует, то отсутствуют импульсы на выходе формирователя 3, и первый KovMyTaTop 5 подключает вход первого фильтра 8 к выходу частотного дискриминатора 2, т.е. в этом режиме на выходе первого фильтра 8 дейс- вует яркостная составляющая, выделенная этим фильтром из принимаемого сигнала.

При действии на вход.приемника импульсной помехи в формирователе 3 формируется импульс, длительность которого равна длительности импульсной помехи. Этот импульс воздействует на управляющий вход,первого коммутатора 5, подключая к .входу первого фильтра 8 выход первого элемента задержки на одну строку, на котором в это время действует яркостная соетавляющая предыдущей строки. Таким образом осуществляется замена пораженного помехой участка яркостного сигнала участком предыдущей строки. Поскольку корреляция между сигналами соседних строк в телевизионном изобржении весь.ма велика, то такая замена не приводит к искажениям форми руемого замещакяцего яркостного сигнала .

Формирование сигнала, замещающего цветовую поднесущую, осуществляет ся следующим образом. Рассмотрим формирование замещающего сигнала в условиях отсутствия и myльcнoй помехи. В. этом случае второй коммутатор 10 и четвертый коммутатор 19 .осуществляют подключение выходов фазового детектора 12 и синхронного детектора 18 к входам второго фильтра 14 и третьего фильтра 20 соответс- венно. Полосовой фильтр 6 выделяет из принимаемого сигнала цветовую поднесущусэ. В системе СЕКАМ из-за использования . при формировании сигнала цепи высо частотного предискажения и дополни ной амплитудой модуляции цветовая поднесущая оказывается модулированн как по фазе, так и по амплитуде. Слежение за изменениями фазы при нимаемой поднесущей осуществляется цепью фазовой автоподстройки часто ты (ФАПЧ), содержащей фазовый детек тор 12, третий фильтр 2,0 и управля емый генератор 16. Слежение за изме нением амплитуды цветовой поднесучей осуществляется цепью, содержащей вычитатель 17, синхронный детек тор 18, третий фильтр 20 и перемно житель 22. V Фаза управляемого генератора 16 меняется по тому же закону, что и фаза принимаемой цветовой поднесущей. Таким образом, если сигнал на выходе полосового фильтра б обоз начить через W(t)A(t)sin J t+ Cf (t.) , (I TO напряжение на выходе управляемо)го генератора 16 можно записать в виде Wo(t)(t).t)J , (2J где Cf (t) - )(t) - оценка фазы сигнала системой ФАПЧ. На вход синхронного детектора 18 с выхода фазовращателя.23 на 90° поступает опорное напряжение W, (t) 2sin(j t +C(Ct). (3) Если обозначить напряжение, действующее на выходе второго, фильтра 14, через A(t), .то для сигнала, действующего на выходе перемножителя 22, можно записать следующее вьфажение W(t)A.{t) sin о t+ Cf (t).. (М Сигнал W(t) подается на вход вычитателя 17, с выхода которого на вход синхронного детектора 18,подается сигнал W(t))A(t) 4(t)J-A(t)3-in w t+ Ц (t) A(t)(t) s:Ln.t0.t-f Cf«(t). ( В выражении (5) учтено, что tf(t) (f (t). Учитывая, что опорный сигнал, подаваемый на синхронный детектор 18, имеет вид выражения (з находим, что на его выходе действует напряжение y(t) A(t) - A(t). Это напряжение фильтруется треть им фильтром 20. При необходимости может усиливаться усилителем с большим коэффициентом усиления (не показан j . Поскольку полоса пропускания третьего фильтра 20 должна быть достаточной для неискаженной передачи спектральных составляющих отслеживаемого процесса A(t), то для напряжения A(t), действующего на выходе усилителя, можно записать следующее уравнение A(t)KU(t)(t)-A«(t). (7) Откуда следует, что при К I A(t) A(t), (8) Таким образом, имеем (f (t) Cf (t) и A-4t) A{t) Следовательно W(t) W(t), Т.е. на выходе блока 27 действует копия принимаемой цветовой поднесущей. Сигнал с выхода перемножителя 22 подается на второй элемент 7 задержки на длительность двух строк. На выходе амплитудного детектора 24 образуется напряжение UA(t) A Ct-2Tc) На выходе частотного демодулятора 1 образуется напряжение U(t) If (t-2Tg). В том случае, когда принимае «лй сигнал оказывается пораженным импульсной помехой, в формирователе 3 вырабатываются импульсы, которые на время своего действия подключают на входы третьего фильтра 20 и второго фильтра 14 вместо пораженных помехой напряжений, действующих на выходах фазового детектора 12 и синхронного детектора 18, замещающие напряжения и РД и Uj(t). Поскольку, как уже отмечалось выше, между сигналами соседних строк в телевизионном сигнале существует весьма значительная корреляция, то такая замена не приводит к искажениям формируемого в блоке 27 сигнала, замещающего цветовую поднесущую. Вследствие инерционности ФАПЧ фаза замещающего цветоразностного сигнала в момент коммутации не испытывает скачка и поэтому в предлагаемом устройстве в момент ле йствия импульсной помехи отсутствуют помехи в канале цветности, которые могут иметь место вследствие .скачка фазы, формируемой для замены цветовой поднесущей, обусловленного несовпадением фаз цветовых поднесущих в строках, имеющих взаимное запаздывание 2Тс.

71075447

Таким образснх, положительный эф -кой частоте, приводит;а отфект в предлагаемом устройстве дос-личие от известного устройства, к тигается за счет построения блока.появлеипо заметных искажений а кана ,27 формирования замещающего цвето- .ле цветности. Это позволяет соби-г разностного сигнала; предназначен- рать замещающий сигнал из кусочного для замены пораженных импульс- , относящихся к принимаемой и ной помехой участков сигнала по низ-задержанной на 2Т строкам.

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ ПРИ ПРИЕМЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее , полосовой фильтр, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, а вход является входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первы1.1 входом первого коммутатора, и второй элемент задержки, отлич ающееся тем, что, с целью повышения помехоза щищенности, в него введен третий коммутатор, выход которого является . выходом устройства, а первый вход соединен с выходом сумматора, между выходом первого коммутатора и первым входом сумматора включен первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, между выходом второго коммутатора и его первым входом включены последовательно второй фильтр нижних частот, перемножитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго элемента задержки, а другой вход соединен с выходом фазовращателя, вычитэтель, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и синхронный детектор, другой вход которого соединен с выходом фазовращателя, между входом устройства и вторым входом первого коммутатора включен частотный дискриминатор, между выходом полосового фильтра, вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора, и входом фазовращателя включены последовательно фазовый детектор, четвертый кокмутатор, другой вход которого соединен с выходом частотного демодулятора, третий фильтр нижних час л тот и управляемый генератор, выход которого соединен с другим входом с фазового детектора, между выходом второго элемента задержки и вторым входом второго коммутатора включен амплитудный детектор, между выходом устройства и управляющим входом третьего коммутатора включены последовательно формирователь строчных импульсов и TpHireji, , между выходом ел частотного дискриминатора и втopы третьего коммутатора включен 4 третий элемент задержки, между выхором формирователя импульсов и другим 42 входом триггера включен четвертый элемент задержки, управляющие входы второго и четвертого коммутаторов соединены с выходом формирователя импульсов, выход второго элемента задержки соединен с входом частотного демодулятора.