Устройство для автоматического поиска сигнала телевизионных станций Советский патент 1985 года по МПК H04N5/50 

Изобретение относится к телевизионлой технике и может быть исполь зовано в телевизионных приемниках для обеспечения автбматической настройки на сигналы работающих телевизионных- станций. Известно устройство для автоЫатического поиска сигнала телевизионных станций, содержащее послед вательно соединенные высокочастотный блок, смеситель, решающий блок и гетеродин, выход которого соединен с вторым входом смесителя, а второй вхад соединение выходом импульсного модулятора, второй выход которого соединен с вторым выходом решающего блока 1 . Однако известное устройство характеризуется недостаточной помехозащищенностью при воздействии на вход устройства импульсной пери дической помехи с частотой, близкой или кратной частоте строчной развертки. Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического поиска сигнала телевизионных станций, содержащее блок настройки, первый вход которого являет ся входом устройства, выход через блок промежуточной частоты соедине с входом синхроселектора и являетс выходом устройства, второй выход блока промежуточной частоты соедин с входом блока автоподстройки, пер вый выход которого соединен с вторым входом блока настройки, а второй выход - с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первым входом блока памяти и является входом сигнала На чало поиска, второй вход блока памяти соединен с выходом генерато ра напряжения настройки, а выход соединен с третьим входом блока на ройки, выход блока промежуточной частоты через последовательно соединенные синхроселектор, блок опре деления периода строчных синхроимпул сов и блок выработки команд соединен с выходом синхроселектора, пер вый выход соединен с первым входом генератора напряжения настройки, второй вход которого соединен с вт рым входом блока выработки команд и с вторым выходом блока управления 2 . 02 Однако данное устройство характеризуется недостаточной помехозащиценностью при воздействии на его вход периодической помехи с частотой, близкой или кратной частоте строчной развертки, а также большим временем опознавания телевизионного сигнала.. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства для автоматического поиска сигнала телевизионных станций, а также уменьшение времени опознавания телевизионного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического поиска сигнала телевизионных станций, содержащее блок настройки, первый вход которого является входом устройства, выход через блок промежуточной частоты соединен с входом блока автоподстройки, первый выход которого соединен с вторым входом блока настройки, второй выход - с первым входом блока управления , выход которого соединен с входом генератора напряжения настройки, а также последовательно соединенные блок определения периода строчных синхроимпульсов и блок выработки команд, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления, второй выход блока промежуточной частоты является выходом устройства, введены блок определения вершины строчного синхроимпульса, блок определения уровня гашения и блок определения временных соотношений, причем второй выход блока промежуточной частоты подключен к входам блока определения вершины строчного синхроимпульса и блока определения уровня гашения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока.определения временных соотношений , выход которого соединен С i входом блока определения периода строчных синхроимпульсов, выход генератора напряжения настройки соединен с третьим входом блока настройки, второй выход блока автоподстройки соединен с вторым входом блока выработки команд, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления, четвертый вход которого является входом сигнала начала поиска. На фиг. 1 представлена структур ная электрическая схема устройства для автоматического поиска сигн ла телевизионных станцийi на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 примеры выполнения блока определения вершины строчного синхроимпуль са , блока определения уровня гашения $ блока определения временных х соотношений, блока определения периода строчных синхроимпульсов и блока вьфаботки команд на фиг. 4 - примеры выполнения блока управления и генератора напряжения настройки. Устройство для автоматического поиска сигнала телевизионных станций (фиг. 1) содержит блок 1 настройки, блок 2 промежуточной частоты, блок 3 автоподстройки, блок 4 управления, генератор 5 напряжения настройки, блок 6 определения пери да строчных синхроимпульсов, блок 7 выработки команд, блок 8 определения вершины строчного синхроимпульса, блок 9 определения уровня гашения и блок 10 определения временных, соотношений., Блок 8 определения вершины синх роимпульса (фиг. 3) содержит, первый k второй компараторы 11 и 12, и первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, блок 9 определения уровня гаше ния содержит третий и четвертый компараторы 14 и 15 и второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16. Блок 10 определения временньсс соотношений содержит первую и вторую линии 17 и 18 задержки и первый элемент И 19, блок 6 определения периода строчных синхроимпульсов содержит третью ЛИНИЮ 20 задержки и второй элемент И 21. Блок 7 выработки .команд содержит третий и четвертый элементы И 22 и 23, инвертор 24, первый, второй, третий и четвертый одновибраторы 25-28, первый D-три гер 29. Блок 4 управления (фиг. 4) соде жит пятый, шестой и седьмой одновибраторы 30-32, четвертую линию 33 задержки, первьй и второй элеме ты ИЛИ 34 и 35, третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36 и второй В-три гер 37. Генератор 5 напряжения настройки содержит третий ) -триггер 38, пятый элемент И 39, тактовый генератор 40, счетчик 41 и цифроаналоговый преобразователь 42. Устройство для автоматического поиска сигнала телевизионных станций работает следующим образом. При включении питания импульсом, вьфабатываемым шестым одновибратором 31 блока 4 управления (фиг. 4), осуществляется установка второго ТНтриггера 37, третьего D -триггера 38 и счетчика 41 в состояние О, что соответствует готовности устройства к работе. В случае поступления на четвертый вход блока 4 управления (фиг. 2) сигнала Начало поиска блок 4 формирует сигнал запуска генератора 5 напряжения настройки, который начинает формирование плавно нарастающего напряжения настройки, поступающее на третий вход блока 1 настройки. Под действием указанного напряжения частота настройки блока 1 постепенно изменяется до тех пор 5 пока не происходит настройка на частоту работающей телевизионной станции. В этом случае принятый телевизионньш сигнал с выхода блока 1 настройки поступает на вход блока 2 промежуточной частоты, который осуществляет усиление , окончательную селекцию и детектирование принимаемого телевизионного сигнала. Продетектированный видеосигнал (фиг. 2а ) поступает на выход устройства, а также на входы блока 8 определения вершины строчного синхроимпульса и блока 9 определения уровня гашения. Компараторы 11, 12, 14 и 15 (фиг. 4/ иг. 4) имеют , d, , 4 и пороги срабатьгеания Л| соответственно, причем величины (J1, + 4 )/2 и ( сРз 4- «51, )/2 СООТ-. ветствуют уровню вершины строчного синхроимпульса и уровню гашения видеосигнала соответственно. Разности порогов (% - у, и од - Оу равны и соответствуют максимальному размаху шумового сигнала. Первый и второй логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ 13 к 16 формируют выходные сигналы только в том случае , если на их входах присутствуют противофазные сигналы, т.е. когда уровень вершины строчного синхроимпульса расположен меяяУ порогами и о , а уровень гашения между порогами oj и о . Таким образом, при поступлении на вход блока 8 видеосигнала первый компаратор 11 формирует сигнал уровня 1 длительностью 4,5-4,9 мк на выходе компаратора 12 сохраняется сигнал О (фиг. 2 (Г и .о ) соответственно. Выходные сигналы первого и второго компараторов 11 и 12 поступают на входы первого элемента ИСКЛЮЧАЮfllEE ИЛИ 13, на выходе которого образуется сигнал уровня 1 длительностью 4,5-4,9 МКС (фиг. 2г). Сформированный таким образом сигнал поступает через первый вход блока 10 на вход первой линии 17 задержки, на выходе которой формируется задержанный примерно на 3 мкс сигнал (фиг. 2g). Аналогично в блоке 9 определения уровня гашения третий компаратор 14 форьшрует сигнал уровня О длительностью 4,5-4,9 мкс, а четвер тый компаратор 15 - длительностью 11,7-12,3 мкс (фиг. 2 е и и) соответственно. Выходные сигналы третьего и четвертого компараторов 14 и 15 поступают на входы второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, на выходе которого образуются два сигнала уровня 1 длительностью 1,2-1,8 мкс и 5,0-6,6 мкм (фиг. 2 которые задерживаются второй линией 18 задержки блока 10 на В мкс (фиг. 2U.). При совпадении во времени импульсов (фиг. 2 а , и.), поступаюищх на входы первого элемента И 19 блока 10, на выходе пер вого элемента И 19 формируется импульс (фиг. 2 К ), поступающий на вход блока 6 определения периода строчных синхроимпульсов, в которо прямой и задержанный на длительнос периода строчной развертки (64 мкс третьей линией 20 задержки (фиг. 2 импульсы поступают на входы второго элемента И 21. В .случае, если импульсы на входе блока 6 следуют периодом строчной развертки, на выходе блока 6 форм1 руется импульс (фиг. 2м) , поступающий на первый вход блока 7 выработки команд пер вый J)-Tpnrrep 29 которого установ лен в состояние в момент включ питания им тульсом четвертого одновибратора 28. В момент появления сигнала на входе устройства (фиг. 1) сигнал промежуточной частоты с второго выхода блока 2 промежуточной частоты поступает на вход блока 3 автоподстройки , который формирует сигнал автоподстройки , поступающий с первого выхода на второй вход блока Т настройки, а также формирует в этот момент на втором выходе логический сигнал, поступающий на пер|вый вход блока 4 управления и на второй вход блока 7 выработки команд. Сигнал, поступающий на второй вход блока 7 выработки команд, запускает первый одновибратор 25 (фиг. 3), формирующий импульс, длительность которого определяет время анализа принятого устройством сигнала. Одновременно сигнал, поступающий на второй вход блока 7, переводит первый )-триггер 29 в состояние О (фиг. 2н). В случае поступления на первый вход блока 7 импульса (фиг. 2м) с выхода блока 6 за время импульса первого одновибратора 25, импульс с выхода блока 6 проходит через первый элемент И 23 и устанавливает первьй ) -триггер 29 в состояние 1 (фиг. 2и ), при Этом по переднему фронту импульса с прямого выхода первого D-триггера 29 запускается второй одновибратор 26, формирующий импульс (фиг. 20). Данный импульс поступает на второй вход блока 4 управления (фиг. 2) и соответствует идентифи- кации принятого сигнала как телевизионного. В случае, если за время анализа, задаваемое длительностью выходного импульса первого одновибратора 25 (фиг. 3), на первый вход блока 7 сигнал не поступает, то по заднему фронту первого одновибрато1 а 25 через инвертор 24 и третий эле--, мент И 22 запускается третий одновибратор 27, выходной сигнал которого поступает на третий вход блока 4 управления (фиг. 1) как команда продолжения поиска. I Блок 4 управления и генератор 5 напряжения настройки (фиг. 4) работают следующим образом. При включении устройства выходным импульсом шестого , одновибра.тора 31 через первый элемент ШЕИ 34 осуществляется установка в состояние О второго D -триггера 37 блока 4 управления, а также третьего Jl-триггера 38 и счетчика 41 генератора 5 напряжения настройки (на фиг. 1 цепь начальной установки элементов генератора 5 не по казана). Сигнал Йачало поиска с четвертого входа блока 4 управле ния запускает пятый одновибратор 30, выходной сигнал которого переводит второй J3 -триггер 37 в состояние 1. Сигнал с выхода второго II -триггера 37 через седьмой одновибратор 32, второй элемент ИЛИ 35 и третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ 36 поступает на вход генератора 5 напряжения настройки, переводя третий В -триггер 38 в состояние 1, сигнал с выхода которого разрешает прохождение тактовых импульсов через пятый элемент И 39 на счетный вход счетчика 41. Двоич ный код с выхода счетчика 41 посту пает на вход цифро-аналогового пре образователя 42, на выходе которого формируется нарастающее напряжение настройки, поступающее на третий вход блока 1 настройки (фиг. 1). При появлении на втором выходе блока 2 промежуточной частоты виде сигнала принимаемой телевизионной станции на первом выходе блока 7 выработки команд формируется сигнал идентификации (фиг. 2о), поступающий на второй вход блока 4 управления, на первый вход которого поступает сигнал остановки поис ка с второго выхода блока 3 автопо стройки. Сигнал идентификации, пос тупивший на второй вход блока 4 управления, через четвертую линию задержки 33 (фиг. 4) и первый элемент ИЛИ 34 переводит второй J)-триггер 37 в состояние О, четвертая линия задержки 33 имеет время задержки порядка 1 с, чтобы оператор, прелоде чем нажать кнопку команды Начало поиска, смог во спринять глазом принимаемое изображение и принять решение о целесообразности дальнейшего поиска. Если из блока 3 автоподстройкиприходит сигнал остановки поиска, то третий элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 36 перебрасывает своим выходным по жительным импульсом третий В-три гер 38 в состояние О и пятый эл мент И 39 блокирует импульсы такт вого генератора 40, поступающие н 0В тактовые входы счетчика 41, который переходит в режим хранения кода, при этом выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя 42 остается неизменным. Таким образом осуществляется настройка устройства на сигнал телевизионной станции. Если необходимо продолжить обзор частотного диапазона, то оператор нажатием на кнопку Начало поиска через пятый одновибратор 30 переводит второй 5 -триггер 37 в состояние 1, выходной сигнал которого через седьмой одновибратор 32, второй элемент ИЛИ 35 и третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36 переводит третий J) -триггер 38 в состояние 1, в результате чего счетчик 41 начинает дальнейший счет импульсов тактового генератора 40, и выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя 42 продолжает изменяться , приводя к дальнейшей перестройке блока 1 настройки (фиг. 1) до появления на входе устройства сигнала следующей работающей телевизионной станции. В случае, если принятый устройством сигнал не является телевизионным, то после остановки поиска по сигналу, поступающему с второго выхода блока 3 автоподстройки на первый вход блока 4 управления, происходит повторный пуск режима поиска по сигналу, поступающему через второй выход блока 7 вьфаботки команд с выхода третьего одновибратора 27 (фиг. 3) на третий вход блока 4 управления. Данный сигнал через второй элемент ИЛИ 35 (фиг. 4) и третий элемент ИСКЛ10ЧАКЛЦЕЕ ИЛИ 36 переводит третий D -триггер 38 генератора 5 напряжения настройtt It ки в состояние 1 , в .результате чего последний вновь формируем из меняющееся напряжение настройки. В предлагаемом устройстве для распознавания телевизионного сигнала кроме периода следования строчных синхроимпульсов используются его амплитудно-временные характеристики. В результате для ложного срабатывания устройства требуется по- меха, почти полностью коррелированная с сигналами синхронизации телевизионного сигнала. При этом минимальное отношение сигнал/шум

на выходе видеодетектора, при ко- . тором производится уверенное определение телевизионного сигнала и сопровозвдеиие его по частоте, может составлять величину около 25 дБ.

Кроме того, по сравнению с прототипоМ, существенно уменьшено время опознавания телевизионного сигнала. Которое в предлагаемом устройстве составляет величину рколо 2 мс, что особенно важно при кратковременных сеансах приема. При этом указанная величина времени опознавания определяется для наихудшего случая, когда момент начала работы устройства в режиме опознавания принимаемого телевизионного сигнала совпадает с началом кадрового синхроимпульса, длительно- сть которого соттавляет величину 1,6 мс.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТШАТИЧЕСКОГО ПОИСКА СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СТАНЦИЙ, содержащее блок настройки, первый вход которого является входом устройства, выход через блок промежуточной частоты соединен с входом блока автоподстройки, первый выход которого соединен с вторым входом блока настройки, вто-рой выход - с первым входом блока управления, выход каторого соединен с входом генератора напряжения настройки, а также последовательно соединенные блок определения периода строчных синхроимпульсов и блок выработки команд, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления, второй выход блока промежуточной частоты является выходом устройства, отличающееся тем, что с целью повышения помехозащищенности и уменьшения времени опознавания телевизионного сигнала, в него введены блок определения верщины строчного синхроимпульса , блок определения уровня гашения и блок определения времен-. ных соотношений, причем второй выход блока промежуточной частоты подключен к входам блока определения вершины строчного синхроимпульса и блока определения уровня гашения , выходы которых соединены соответственно с первьм и вторьи входами блока определения временных соотношений, выход которого соединен с входом блока определения периода строчных синхроимпульсов, выход генератора напряжения настройки соединен с третьим входом блока настройки, второй выХЪд бло;ка автоподстройки соединен со вторым входом блока выработки команд 4: второй выход которого соединен с сл третьим входом блока управления, и четвертый BXOjct которого является со входом сигнала начала поиска.

Вход

А

л

7 /ik

.3

Фи2.1

V ХМллуА .А

f

Уг

п

м н

rLTH

Л

Л

П

.5