Устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи Советский патент 1984 года по МПК H04N7/02 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано в телевизионных системах для изме рения отношения размаха видеосигнала к эффективному значению флуктуационной помехи. Известно устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктацион-ной помехи, содержащее синхроселектор, блок управления, блок предварительно обработки, амплитудно-импульсный модулятор, формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок межкадровой цифровой обработки, арифметический блок и блок индикации к первым входам которьк подключены соответствующие выходы блока управленпя, вход которого -через синхроселектор подключен к первому входу бло ка предварительной обработки, второй вход которого является входом устрой ства, а выход подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, к третьему входу которого подключен выход формирователя импульсов, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход арифметического блока соединен с вторым входом блока индикации, второй вход блока межкадровой цифровой обработки соединен с вькодом ана лого-цифрового преобразователя, выход блока межкадровой цифровой обработки подключен к второму входу ариф метического блока ГЛ . Известно также устройство для измерения отношения размаха сигнала К эффр-ктивному значению флуктуационной помехи, содержащее последователь но .соединенные блок предварительной обработки видеосигнала и модулятор, последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, арифметиче кий блок и блок индикации, синхроселектор, вход которого соединен с вхо дом блока предварительной обработки видеосигнала, а выход подключен к входу блока управления, первый, второй, третий, четвертьш и пятый выходы которого подключены к управля щим входам блока предварительной обработки видеосигнала, формирователя импульсов, аналого-цифрового преобразователя, арифметического блока и блока индикации, при этом вход фор мирователя импульсов подключен к второму входу модулятора, а также импульсный межстрочный фильтр, первый вход которого подключен к выходу модулятора, второй « третий входы импульсного межстрочного фильтра соединены с шестым и седьмым выходом блока управления, выход импульсного межстрочного фильтра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, восьмой вход блока управления подключен к управляющему входу модулятора 21 . Однако известные устройства имеют низкую точность измерения, особенно при измерениях отношения размаха сигнала мелких объектов к флуктуационной помехе, что связано с недостаточной точностью установки маркерных меток относительно измеряемого объекта. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения отношения размаха сигнала изображения к эффективному значению флуктуационной поме- хи, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, первый вход которого является входом устройства, коммутатор, второй вход которого подключен к входу устройства, блок фиксации, расширитель сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок усреднения, блок выбора максимума сигнала, блок индикации и блок управления, а также генератор сигналов опроса, принем первый вход блока. управления соединен с вторым входом блока измерения помехи, а второй и третий выходы блока управления соединены с вторыми входами блока усреднения и индикации, первый, второй и третий выходы генератора сигналов опроса соединены с вторыми входами блока фиксации, расширителя сигналов и aнaлoгo-цифpoвьпvl преобразователем, вход генератора импульсов опроса соединен с четвертым выходом блока управления, выход блока усреднения соединен с первым выходом блока выбора максимума сигнала, выход которого соединен с входом блока индикации, а второй вход блока выбора максимума сигнала подключен к .пятому выходу блока управления З , Однако данное устройство обладает также недостаточной точностью измерения отношения размаха видеосигнала к эффективному значению флуктуацион3.

ной помехи, особенно при измерении сигнала точечных объектов, так как наведенные на измеряемый объект перекрестья маркерных меток могут не попадать точно на изображение объекта. Это связано, во-первых, с ошибками оператора, наводящего перекрестья на изображение объекта, а, во-вторьп с нестабильностью развертывающих устройств телевизионной системы, нестабильностью питающих напряжений и с температурной нестабильностью параметров элементов принципиальньо схем, из-за чего изображение смещается по растру.

Цель,изобретения - повышение точности измерений.

Для этого в устройство для измерения отноигения размаха сигнала изображения к эффективному значению флуктуационной помехи, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, вход которого является входом устройства, коммутатор, второй вход которого подключен к входу устройства, и блок фиксации, а также блок управления и блок индикации, введены компаратор, блок совпадения, вычитающий счетчик, триггер и блок формирования алгоритма уравновешивания, включенные последовательно между выходом блока фиксации и входом блока индикации, генератор строба, включенный между первым выходом блока управления и вторьпу входом блока совпадения, цифроаналоговый преобразователь, включенньм между вторым выходом блока формирования алгоритма уравновешивания и вторым входом компаратора, блок опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, и генератор тактовых импульсов, вход которого соединен с вторым выходом блока управления, первый выход - с вторым входом вычитающего счетчика, второй выход - с вторым входом триггера, а третий выход - с вторым входом блока формирования алгоритма уравновешивания.

На чертеже представлена структурная электрическа я схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 измерения помехи, коммутатор 2, блок 3 фиксации, блок ч управления, блок 5 индикации, компаратор 6, блок 7 совпадения, генератор 8

13909 -4

строба, вычитающий счетчик 9, триггер 10, блок 11 формирования алгоритма уравновешивания. Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, 5 блок 13 опорного напряжения, генератор 14 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В режиме измерения отношения

0 сигнал/помеха видеосигнал через блок 1, поддерживающий постоянным эффективное напряжение помехи, коммутатор 2 и блок 3 фиксации поступает на первый вход компаратора 6.

s Блок 11 формирования алгоритма

уравновешивания реализует алгоритм поразрядного уравновешивания, фиксированного в блоке 3 фиксации напряжения видеоимпульса Vj . В первом

0 такте измерения, задаваемого генератором tA тактовых импульсов, на выходе ЦАП 12 устанавливается постоянное напряжение, равное половине эталонного напряжения, формируемого

5 блоком 13 опорного напряжения. В последующих тактах напряжение на выходе ЦАП 12 будет определяться результатом сравнения с измеряемым напряжением Vi( в предьщущем также и с кажQ дым тактом последовательно приближаться к V. На выходе компаратора 6 появляются импульсы, соответствующие превьш1ению напряжением, фиксированном в блоке 3 видеосигнала, установленного на выходе ЦАП 12 по5рогового уровня . Генератор 8 строба вырабатывает (причем местоположение строба на экране ВКУ задается сигналами с блока 4 управления) импульсы, соответствующие объекту,

0 находящемуся в стробе, проходящие через блок 7 совпадения на вход вычитающего счетчика 9. Каждым импульсом С генератора 14 тактовых импульсов в вычитающий счетчик 9 записывается

5

N .,

число г, где h - число кадров уравноIвешивания за один такт измерений.

Если число импульсов, поступающих на вход вычитающего счетчика 9 в те0 N

чение такта измерения превышает г-,

вычитающий счетчик 9 переходит через нулевое состояние и появляющийся при этом импульс на его выходе устанавли5 вает предварительно обнуленный триггер 10 в единичное состояние. При достаточном большом N число импульсов d на выходе блока 7 совпадения за TaKt измерения (N кадррв) дает оценку значения функции распределени значений размаха видеоимпульсов. При нормальном законе распределения флуктуации измеряемой величины среднему значению Vy соответствует значе ние функции распределения 1/2, а чи N . ло г является критерием уравновешив |ния среднего значения размаха видео сигнала напряжением с выхода ЦАП 1 Возможны Следующие соотношения d и Ы . между числами Условие имеет место, если ( более половины импульсов от точечного объекта превышает поро roBbUi уровень, при этом на выходе триггера 10 устанавливается . Условие d г имеет место, если VD., при этом . Таким образом, к окончанию каждого такта измерения на выходе триггера 10 устанавливается результат, уравновешивания постоянным напряжением У.ца( среднего значения размаха сигнала Vji. В соответствии с этим результатом блок 11 формирования алгоритма уравновешивания вырабатыч вает значение , для последующего. такта уравновешивания согласно алгоритму поразрядного уравновешивания, т.е. устройство обеспечивает автоматический выбор максимального из видеоимпульсов, соответствующих любому объекту, вьйранному для измерения, так как в случае, когда напряжение уравновешивания превьш1ает несколько видеоимпульсов от одного объ . „ . екта, имеет мёето «у при этом напряжение уравновешивания повышается, импульсы, не соответствующие максимуму освещенности контролируемого объекта, отсекаются. Таким образом, при числе разрядов вь1хрдного двоичного кода в течение кадров происходит уравновешизание максимального из видеоимпульсов, соответствующих изображению, объекта, выбранного для измерений с помощью строба. Флуктуации местоположения максимума видеосигнала не влияют на результат измерений, пока объект находится внутри строба. В режиме измерения сигнала процесс измерения отличается только тем, что видеосигнал с выхода устройства поступает чеоеэ коммутатоо 2 на блок 3 Фиксации, МИНУЯ блок 1 измеоения помехи. Преимуществом предложенного устройства является повьшение точности измерений вследствие более точного измерения размаха видеосигнала, так как отсутствуют ошибки, связанные с точным наведением перекрестья маркерных меток на изображение точечноro объекта.- г

-i

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ :ОТЙОШЕНИЯ РАЗМАХА СИГНАЛА К ЭФФЕКТИВНОМУ ЗНАЧЕНИЮ ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХИ, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, вход которого является входом устройства, коммутатор, второй вход которого подключен к входу устройства, и блок фиксации, а также блок управления и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения в него введены компаратор, блок совпадения, вьиитающий счетчик, триггер и блок формирования алгоритма уравновешивания, включенные последовательно между выходом блока фиксации и входом блока индикации, генератор строба, включенный между первым выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, цифроаналоговый преобразователь, включенный между вторым выходом блока формирования алгоритма уравновешивания и вторым входом компаратора, блок опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, и генератор тактовых импульсов, вход которого (О соединен с вторым выходом блока управления, первый выход - с вторым входом вьпштающего счетчика, второй выход - с вторым входом триггера,, а , третий выход - с вторым входом блока формирования алгоритма уравновешивания .

М