Устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией Советский патент 1985 года по МПК H04N9/12 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при пр еме сигналов цветного телевидения по системе СЕКАМ с помощью частотной модуляции.. Известно устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионньтх сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией, содержащее час тотный демодулятор, коммутатор, обна ружитель импульсной помехи, два элемента задержки, управляющий генератор с кольцом фазовой подстройки, полосовой фильтр, синхронный детектор и амплитудный детектор lj . Однако данное техническое решение имеет весьма сложную схемную реализацию. Использование такого устройства для защиты от импульсных помех с длительностью порядка 1 мкс неоправдано. Наиболее близким по технической сугдности к предложенному техническому решению является устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией, содержащее трехвходовой сумматор, обнаружитель импульсной помехи и соединен ныв последовательно усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с входом обнаружителя импульсной помехи и является входом устройства, частотньй демодулятор, первьш элемент задержки, первый коммутатор и блок формирования замещающего сигнала, который включает в себя блок задержки на время,равное длительност одной и двух строк 2J . , В данном устройстве осуществляетс задержка полного видеосигнала на длительность Тс одной строки, а цветоразностного сигнала на длительност 2 Тс. В случае обнаружения выпадения формируется замещающий сигнал, яркос ный компонент которого представляет собой яркостньш сигнал предьвдущей строки, а цветоразностный - инвертированный по фазе цветоразностньй сигнал из строки, запаздывающей отно снтельно замещаемой на 2 Тс. . При обнаружении выпадения в известном устройстве сигнал пораженной строки полностью замещается сигналом сфор гарованным из поступивших на выход устройства сигналов предьщущнх строк. Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет осуществить восстановление сигнала в том случае (который как раз и имеет место на практике при воздействии импульсных помех на приемные устройства) , когда импульсные помехи поражают подряд несколько (возможно все) строк одного поля сигнала. Это связано с тем, что при поражении импульсной помехой нескольких строк в устройстве невозможно сформировать замещающий сигнал. Поэтомз невозможно применение известного устройства для решения технической задачи повышения помехоустойчивости приема при действии импульсных помех. I Цель изобретения - повышение помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией, содержащее трехвходовой сумматор, обнаружитель импульсной помехи и соединенные последовательно усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с входом обнаружителя импульсной помехи и является входом устройства, частотный демодулятор, первый элемент задержки и первый коммутатор, другой вход которого соединен с выходом трехвходового сумматора, управляющий вход соединен с выходом обнаружителя импульсной помехи, а вькод является выходом устройства, введены первый блок формирования замещающего сигнал ла, вход, вькод и управляющий вход, которого соединены с выходом частотного демодулятора, первьгм входом трехвходового сумматора и вькодом обнаружителя импульсной помехи соответственно, соединенные последовательно опорньй генератор и фазовращатель на 90 , соединенные последовательно первьш синхронный детектор, вход и опорный вход которого соединен с выходом частотного демодулятора и выходом опорного генератора соответственно, второй блок формирования замещающего сигнала, управляющий вход которого соединен с выходом обнаружителя импульсной помехи, и первьй балансный модулятор, опорньй вход и выход которого соединены с выходом опорного генератора и вторым входом трехвходового сумматора соответственно, соединенные последовательно второй синхродный детектор, вход и опор ный вход которого соединены с выходо частотного демодулятора и выходом фа зовращателя на 90 соответственно, третий блок формирования замещающего сигнала, управляющий вход которого соединен с выходом обнаружителя импульсной помехи, и второй балансный модул;ятор, опорный вход и выход кото рого соединены с выходом фазовращате ля на 90 и третьим входом трехвходо вого сумматора соответственно. Кроме того, блоки формирования замещающего сигнала содержат блок экстраполяции сигнала и соединенные последовательно фильтр нижних частот вход которого является входом блока формирования замещающего сигнала, второй элемент задержки и второй коммутатор, управляющий вход и выход которого являются соответственно управляющим входом и выходом блока формирования замещающего сигнала, вход и выход блока экстраполяции сигнала соединены с выходом фильтра нижних частот и другим входом второг коммутатора соответственно. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией; на фиг.2 - структурная электрическая схема блоков формирова ния замещающего сигнала. Устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигна лов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией содержит усилитель 1 промежуточной частоты, частотнгий демодулятор 2, обнаружитель 3 импульсной помехи, трехвходовой сумматор 4, пер вьо} коммутатор 5, первый элемент 6 задержки, первый блок 7 формирования замещающего сигнала, второй блок 8формирования замещаихцего сигнала, третий блок 9 формирования замещающе го сигнала, фазовращатель 10 на 90, опорйый генератор 11, первый синхpOHHbij) детектор 12, второй синхронный детектор 13, первый балансный модулятор 14, второй балансный модулятор 15. Первый, второй и третий блоки 79формирования замещающего сигнала содержат фильтр 16 нижних частот, второй элемент 17 задержки, блок 18 экстраполяции сигнала, второй коммутатор 19. Устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов по системе СЕКАМ с частотной модуляцией работает следующим образом. На практике при разработке устройств подавления импульсных помех достаточно точно известны ее центральная частота, длительность и период повторения. Длительность им пульсной помехи-, которая поражает, например, приемные установки системы Экран, составляет 1 мкс, а ее период повторения может быть произвольным, но не менее 2 мкс. В обнаружителе 3, который представляет собой последовательно соединенные блок обработки (фильтр, настроенньй на центральную частоту импульсной помехи с полосой пропускания, равной полосе частот, занимаемой импульсной помехи, к выходу которого подключен амплитудный детектор) и пороговый элемент (на фиг.1 не показан), осуществляется обнаружение импульсной помехи путем сравнения напряжения, действующего на выходе блока обработки, с порогом. Если это напряжение превышает установленный порог, то в пороговом элементе формируется импульс, длительностью Q , равной длительности импульсной помехи. Если импульсная помеха отсутствует, то отсутствует и импульс на выходе обнаружителя 3. При этом выход устройства с помощью первого коммутатора 5 подключен к выходу первого элемента 6 задержки (назначением которого является вьфавнивание задержек между импульсом, сформированным в обнаружителе 3, и пораженным импульсной помехх)й участком сигнала, действующего на выходе частотного демодулятора 2) и сигнал, действующий на выходе частотного демодулятора 2, поступает через первый элемент 6 задержки на выход устройства . Замещение части телевизионного сигнала,пораженного импульсной помехой, происходит следующим образом. Известно, что в системе СЕКАМ сигнал цветности передается методом частотной модуляции на поднесущих ij 4,4 МГц или 2 25 МГц. При этом в соседних строках каждого поля осуществляется смена поднесущих. При 51 формировании замещающего сигнала цветности необходимо обеспечить непрерывность изменения фазы этого сиг нала при действии импульсной помехи так как скачки фазы в замещающем сиг нале вызывают появления факелов на телевизионном изображении, что недопустимо. Частота колебаний опорного генератора 11 выбирается равной среднеарифметическому значению i j( 1 4,32 МГц частот поднесущих. Опорный сигнал с выхода опорного генератора 11 поступает непосредственно и со сдвигом фазы на 90°в фазо вращателе 10 на опорные входы соответственно первого и второго синхрон ных детекторов 12 и 13, на выходах которых выделяются квадратурные составляющие поднесущих. Полоса сигналов,- действующих на выходах первого и второго синхронных детекторов 12 и 13, примерно равна 0,7-1 МГц. Эти сигналы поступают на входы первого и второго блоков 8 и 9. Назначение этих блоков - восстановление пораженных импульсной помехой участков сигналов, действующих на их входах. Для этой цели используются значительные корреля1шонные связи между соседними элементами телевизионного сигнала как в канале яркости, так и в канале цветности.. Структурная схема первого, второго и третьего блоков 7-9 формирова ния замещающего сигнала приведена на фиг.2. Поступающий на вход этого блока сигнал фильтруется с помощью фильтра 16. Приэтом во втором и третьем блоках 8 и 9 полоса пропускания фильтра 16 выбирается равной 0,7-1 МГц, в соответствии с полосой сигналов5 действующих на их входах. С выхода фильтра 16 сигнал поступае на вход блока 18 экстраполя1 ;ии сигн ла. На выходе блока 18 формируется достаточно точная оценка сигнала, действующего на выходе выравнивающе го второго элемента 17 задержки. Ин тервал времени, в течение которого должна осуществляться оценка сигнал путем экстраполяции, равен длитель ности импульсной помехи. Тогда, есл сигнал, действующий на выходе второ элемента 17 задержки, оказывается пораженньм импульсной помехой, он может быть весьма точно восстановле путем замещения своей оценкой, дейс 5 вующей на выходе блока 18, которая формируется с использованием неискаженных импульсной помехой участков сигнала. Такое замещение осуществляется с помощью второго коммутатора 19 по управляющему импульсу, поступающему на его управляющий вход с выхода обнаружителя 3. При отсутствии этого импульса на выходе блока 18 действует тот же сигнал, что и на выходе второго элемента 17 задержки. Если же на вход приходит импульсная помеха, то на выходе блока 18 действует оценка пораженного импульсной помехой сигнала, полученная с помощью его экстраполяции. При таком замещении сохраняется непрерывность сигнала, действующего на выходах блока 18. Таким образом, с помощью блока 18 осуществляется восстановление пораженных импульсной помехой квадратурных сигналов, действующих на выходах первого и второго синхронных детекторов 12 и 13.. Восстановленные - кв-ад ратурные сигналы, действующее на выходах первого и второго блоков 8 и 9, поступают соответственно на сигнальные входы первого и второго балансных модуляторов 14 и 15, на опорные входы которых подаются те же гармонические напряжения, которые поступают на опорнье входы первого и второго синхронных детекторов 12 и 13. Напряжения, действующие на выходах первого и второго балансных модуляторов 14 и 15, складываются в трехвходовом сумматоре 4, образуя восстановленный сигнал цветности, фаза которого вследствие непрерывности изменения напряжений на выходах первого и второго блоков 8 и 9 изменяется также непрерывно и поэтому появление факелов на телевизионном изображении исключается. Восстановление пораженного импульсной помехой яркостного телевизионного сигнала осуществляется первым блоком 7, работа которого не отличается от работы второго и третьего блоков В и 9 Б этом блоке полоса пропускания фильтра 16 выбирается равной 1,52 МГц. Восстановленный яркостный сигнал, действующий на выходе первого блока 7j поступает на один из входов трехвходового сумматора 4, на выходе которого получаем полньш восстановленный телевизионный сигнал СЕКАМ. Этот сиг-

нал поступает на вход первого коммутатора 5. В моменты появления импульсной помехи с помощью сформированного в обнаружителе 3 управляющего импульса первым коммутатором 5 осуществляется подключение к выходу устройства вместо пораженного импульсной помехой сигнала, действующего на выходе первого элемента 6 задержки, замещающего восстановленного сигнала, действующего на выходе трехвходового сумматора 4.

Таким образом, положительньй эффект в предлагаемом устройстве достигается за счет восстановления пораженных импульсной помехой участков яркостного и цветового сигналов путем использования корреляционных связей пораженных импульсной помехой участков этих сигналов с неискаженными значениями этих же сигналов, смежных с пораженными. Это позволяет подавлять импульсную помеху даже в случае, если она представляет собой пачки импульсов, длительностью несколько строк и с длительностью импульса OQ 1 МКС и с частотой повторения внутри пачки до 500 кГц, что свидетельствует о высокой.помехоустойчивости, которую можно достичь с помощью предложенного устройства.

/ v

1. УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ ПРИ ПРИЕМЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ ПО СИСТЕМЕ СЕКАМ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее трехвходовой сумматор, обнаружитель импульсной помехи и соединенные последовательно усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с входом обнаружителя импульсной помехи и является входом устройства, частотный демодулятор, первый элемент задержки и первый коммутатор, другой вход которого соединен с выходом трехвходового сумматора, управляющий вход соединен с выходом обнаружителя импульсной помехи, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены первый блок формирования замещающего сигнала, вход, выход и управляющий вход которого соединены с выходом частотного демодулятора, первым входом трехвходового сумматора и выходом обнаружителя импульсной помехи соответственно, соединенные последовательно опорный генератор и фазовращатель на 90, соединенные последовательно первый синхронный детектор, вход и опорный вход которого соединены с выходом частотного демодулятора и выходом опорного генератора соответственно, второй блок формирования замещающего сигнала, управляющий вход которого соединен с вьпсодом обнаружителя импульсной помехи, и первый балансный модулятор, опорный вход и выход которого соеди- нены с выходом- опорного генератора и вторым входом трехвходового сумматора соответственно, соединенные последовательно второй синхронный детектор , вход и опорный вход которого соединены с выходом частотного демодулятора и выходом фазовращателя на 90 соответственно, третий блок формиро(Л вания замещающего сигнала, управляющий вход которого соединен с выходом обнаружителя импульсной помехи, и второй балансный модулятор, опорный вход и выход которого соединены с выходом фазовращателя на 90 .и третьим входом трехвходового сумматора соответственно. .2. Устройство по п. 1, л и:АЭ :о оь чающееся тем, что блоки формирования замещающего сигнала содержат блок экстраполяции сигнала и :о D1 соединенные последовательно фильтр нижних частот, вход которого является входом блока формирования замещающего сигнала, второй элемент задержки и второй коммутатор, управлякщий вход и выход которого являются соответственно управляющими входом и выходом блока формирования замещающего сигнала, вход и выход блока экстраполяции сигнала соединены с входом фильтра нижних частот и другим входом второго коммутатора соответственно.

4a

/k

/8

M

tD

Фиг. 2.