Измеритель нелинейности канала яркости Советский патент 1984 года по МПК H04N7/02 

СП

00

2. Измеритель поп.1, отличающийся тем, что формирователь дополнительного испытательного сигнала выполнен в виде последовательно Соединенных второго формирователя испытательного сигнала и второго блока дифференцирования , выход которого является выходом формирователя дополнительного испытательного сигнала, входом которого является .вход второго формирователя испытательного сигнала.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСгИ КАНАЛА ЯРКОСТИ, содержавши на передающей стороне последовательно соедданенные первый формирователь управлякицих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала и сумматор, выход которого.является входом измеряемого канала, а второй вход соединен с выходом формирователя йинхросигнала, вход которого соединен с первым выходом первого формирователя управляющих импульсов, а на приемной стороне - последовательно соединенные первый блок дифференцирования, блок деления и осциллографический индикатор, отличающийся тем, что г с целью повшяения точности при измерениях в каналах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом, на приемной стороне введены блок стробирования, компаратор, ограничитель, второй формирователь управля{014Их импульсов, фор1 «рователь дополнительного испытательного сигнала, усилитель и блок привязки, вход которого соединен с шлходом измеряемого канала, а первый выход блока привязки соединен с первыми вхокамк ограничителя, компаратора н блока стробирования, второй выход блока привязки соедшнен через усилитель S с вторым входом блока стробирования, первый выход которого соединен с вторым входом ограничителя, а второй выход соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом второго фор1 1рователя управля кяцих импульсов, выход которого через S формирователь дополнительного испытательного сигнала подключен к второму входу блока деления, а выход ограничителя соединен с входом первого блока дифференцирования. СО

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для измерений нелинейности канала яркости в трактах цифрового телевидения, в частности для измерений в спутниковых и волоконно-оптических линиях цифрового телевидения с разне сенными входом и выходом. Известен выпрямитель нелинейности канала яркости (ИНКЯ), который содер жит формирователь управляющих импульсо выходы которого соединены со входами фо мирователя синхроимпульсов и формирова теля ступенчатого сигнала, выходы которых соединены со входами суммато ра, выход которого соединен с входом измеряемого ТВ тракта, выход которого соединен со входом осциллографического индикатора через блок дифференцирования l . Недостатком данного измерителя является низкая точность измерения нелинейных искажений каналов цифроBOfo телевидения, в частности с наиболее распространенным дифференциальным кодированием ДИКМ . Это объясняется тем, что при ДИКМ кодируютс не значения сигнала, а его приращени При ступенчатом испытательном сигнале приращения получаются одинаковыми Это приводит к тому,что оценивается не вся квантукщая характеристика, являющаяся основным источником искажения, а одна ее точка - один и тот же участок квантующей характеристики. Так как в цифровом телевидении нелинейные искажения определяются квантующей характеристикой, использование указанного устройства не позволяет оценить нелинейность тракта цифрового телевидения с требуемой точностью Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель нелинейности канала яркости содержащий на передающей стороне последовательно соединенные первый формирователь управляющих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала, при этом второй выход формирователя управляю1пих импульсов соединен со входом формирователя испытываемого сигнала и входом ждущего мультивибратора, выход формировате,/я синхросигнала соединен с первым входом сумматора, а второй вход сумматора соединен с входом формирователя испытательного сигнала, к которому подключен вход второго блока дифференцирования,первый вход ключа соединен с выходом измеряемого кана|ла, -а второй - с выходом ждущего мультивибратора, выход ключа соединен с входом первого блока дифференцирования, выход которого соединен с одним из входов блока деления, ко второму входу которого подключен выход второго блока дифференцирования, выход блока деления соединен со входом осциллографического индикатора 2 . Этот измеритель нелинейности канала яркости свободен от указанных недостатков, так как приращения сигнала изменяется во времени. Искажения этого сигнала оценивают всю квантуняцую характеристику. Однако недостатком известного устройства является низкая точность измерений, а порой и полная невозможность их проведения в реальных каналах связи цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом. Это связано с тем, что д-пя передачи управлякядих импульсов и испытательного сигнала необходинвк еще два канала связи, а если эти сигналы и передаются, то в канале они подвергаются значительным искажениям и уже не могут служить опорными. Эти недостатки устройства приводят к тому, что измерения с достаточной точностью в кансшах с разнесенными входом и выходом практически невозможны. Целью изобретения является повышение точности при измерениях в каналах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом. Цель достигается тем, что в измеритель нелинейности канала яркости, содержащий на передающей стороне последовательно соединенные первый формирователь управляющих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала и сумматор, выход которого является входом измеряемого канала. а второй вход соединен с выходом формирователя синхросигнала, вход которого соединен с первым выходом первого формирователя управляющих импульсов, а на приемной стороне - последовательно соединенные первый блок дифференцирования, блок деления и осциллографический индикатор, на приемной стороне введены блок стробирования, компаратор, ограничитель, второй формирователь упрайлякхцих импульсов, формирователь дополнительного испытательного сигнала, усилитель и блок привязки, вход которого соединен с выходом измеряемого канала, а первый выход блока привязки соединен с первыми входами ограничителя, компаратора и блока стробирования, второй выход блока привязки соединен через усилитель с вторым входом блока стробирования, первый выход которого соединен с вторым .входом ограничителя, а второй выход соединен с вторым входом компаратора, выход которо го соединен с входом второго формирователя управляющих импульсов, выход которого через формирователь дополнительного испытательного сигнала подключен к второму входу блока деления, а выход ограничителя соединен с входом первого блока дифференцирования. При этом формирователь дополнитель ного испытательного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных второго формирователя испытательного сигнала и второго блока дифференциров ния, выход которого является находом формирователя дополнительного испытательного сигнала, входом которого является вход второго формирователя испытательного сигнала. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема измерителя нелинейности канала яркости; на фиг. 2 осциллограмма сигналов. Измеритель нелинейности канаша яркости содержит на передающей стороне первый формирователь 1 управляющих импульсов, первый формирователь 2 испытательного сигнала, формирователь 3 синхросигнала и сумматор 4, измеряемый ТВ канал 5, а на приемной стороне - блок 6 привязки, усилитель 7, ограничитель 8, блок 9 стробирования, компаратор 10, второй формирователь 11 управляющих импульсов, фор мирователь 12 дополнительного испыта тельного сигнала, первый блок 13 диф ференцирования , второй формирователь 14 испытательного сигнала, блок 15 деления, осциллографический индикатор 16, второй блок 17 дифференцирования. Работа предлагаемого измерителя нелинейности канала яркости заключается в следующем. Нелинейные искажения характерирутся отклонением амплитудной харакеристики от .линейной быхНивП, де Чех входное напряхгание; и й,х - выходное напряжение. , Приэтом характеристика нелинейности кансша яркости описывается выажениемТаким образом, деление производной выходного сигнала на производную входного сигнала позволяет измерить нелинейность канала яркости. Очевидно, при пилообразном испытельном сигнале . Nbj получаем традиционный метод и устройство измерения. Измеритель нелинейности канала яркости работает следующим образом. Пер шли фор1 шрователь 1 управляющих импульсов вырабатывает две последовательности импульсов, следующих с частотой строк (фиг. 2a,S). Эти импульсы запускают первый формирователь 1 управляющих импульсов и первый формирователь 2, который формирует синусквадратичные импульсы с длительностью, близкой к длительности активной части строки. Для обеспечения точного формирования синусквадратичного импульса формирование производится цифровым способом, В результате сложения импульсов синхронизации и синусквадратичных импульсов в cyvwaTope 4 получается последовательность испытательных сигналов (фиг. 2 f) , которая поступает на вход измеряемого ТВ канала 5, на выходе ТВ канала 5 получается искаженная последовательность испытательных сигналов (фиг.2г), которая поступает на вход блока 6 привязки, который обеспечивает восстановление постоянной составляющей сигнала. Блок 6 привязки имеет два выхода - привязанного сигнала (фиг. 2) и .дополнительный выход фиг. 2е)/ на котором формируются импульсы, соответствукадие началу синхросигнала. Эти импульсы задерживаются в низкочастотном усилителе 7 на время, близкое к длительности синхросигнала (фиг. 2ж и используются для управления блоком 9 стробирования. Блок 9 стробирования стробирует и запоминает сигналы в его наиболее пологой части, т.е. определяет постоянную составляющую и имеет два выхода, с которых снимается полный (фиг. Zj.) и половинный простробированные сигналы (фиг. 2р) . Сигнал с первого выхода блока 9 определяет порог ограничителя 8, на выход которого таким образом, .проходит только испытательный сигнал (фиг. 2ц).

Сигнал со Второго выхода блока 9 поступает на второй вход компаратора 10, где сравнивается с привязанным сигналом. На выходе компаратора 10 формируется последовательность синхроимпульсов (фиг. 2л сравнение с половинной простробирования сигнала (постоянной составляющей) для погалиения помехозащищенности). Испытательный сигнал с выхода ограничителя 8 поступает на вход первого блока 13 дифференцирования. Продиф-; ференцированный сигнал (фиг. 2м)приходит на первый вход блока 15 деления. Второй формирователь 11 управляквдих импульсов формирует импульсы, соответствующие началу и концу испытательного сигнала (фиг. 2, которые управляют формирователем 12 дополнительного испытательного сигнала. Формирователь 12 формирует синусоиду, равную производной опорного испытательного сигнала, T.e.(sin xV-25inx (фиг. 2н . Эта синусоида поступает на второй вход блока 15 деления. Результат деления производных искаженного и опорного деления сигнала характеризует нелинейность канала яркости и выводится на осциллографический индикатор 16 (фиГi 2р) . J Формирователь 12 содержит второй формирователь 14 испытательного сигНсШа, который выполнен точно так же, как и На передающей стороне, что обеспечивает точное формирование опорного сигнала,такого же, как испытательныйй сигнал на передакедей стороне фиг. 2о) . Этот сигнал поступает на вход второго блока 17 дифференцирования. С выхода блока 17

дифференцирования синусоидальный сигнал (фиг. 2н) поступает на второй вход блока 15 деления.

Это позволяет повысить точность измерения, так как при условии идентичного построения формирователей 2 и 14 обеспечивается полная идентичность каналов измерителя. При этом на результат измерения почти не влияйт неидеальности формирования синусквадратичных импульсов и их дифференцирование.

Предлагае1«ий измеритель обеспечи-: вает измерение нелинейности канала яркости в трактах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом, в связи с тем, что

оцениваются преобладающие и специфические для цифрового ТВ с сокращением избыточности искажения квантующей характеристики с помощью испытательйого сигнала с изменяющейся производной; при этом

возможность измерений в трактах цифрового ТВ с разнесенными входом и выходом обеспечивается тем, что для измерений не требуется передавать опорный сигнал.

Техническая эффективность изобретения заключается.в том, что в системах и устройствах цифрового телевидения с сокращением избыточности предложенный измеритель позволяет получить большую точность измерений, чем все существующие измерители, а также обеспечивает возможность измерений и квитроля спутниковых систем передачи цифрового телевидения с разнесенным входом и нлходом без дополнительных каналов для передачи опорного испытательного сигнала, так как опорный испытательный сигнал точно формируется на приемной стороне. Последнее является конкретным преимуществом данного измерителя. Его применение при разработке и эксплуатации, цифрового телевидения позволяет повысить качество передачи ТВ сигнала.