Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала Советский патент 1986 года по МПК H04N17/00 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть исполь зовано при контроле параметров телевизионных каналов связи.

Цель изобретения - повышение точ- ности и помехоустойчивости способа измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала при неизменном времени измерений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для р еализации предложенного способа ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие сущность способа; на фиг. 3 - график измерения отстающих искажений принятого сигнала .

Устройство для реализации способа измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала (фиг. I) содержит блок 1 стробирова- ния, селектор 2 строк, селектор 3 импульса белого В2, блок 4 задержки, первый генератор 5 пилообразного напряжения , первый ограничитель 6, второй генератор 7 пилообразного напряжения, второй ограничитель 8, генератор 9 стробирующих импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) Ю генератор П импульсов задержки, бло 12 вычислений, первый.13 и второй 14 цифро-аналоговые преобразователи {ЦА1Т) блок 15 индикации.

Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала состоит в следующем;

По телевизионному .каналу передают последовательность сикусквадратичных импульсов, включаемьйс, например, в состав испытательных строк полного телевизионного сигнала (строки 17 и 20). На приемной стороне получают отсчеты принятого сигнала (синусквад ратичных импульсов с искателями, обусловленными видом переходной характеристики телевизионного канала); при этом частота, с которой получают отсчеты принятого сигнала, должно удовлетворять теореме Котельникова. Полученные отсчеты запоминают и подвергают затем линейной фильтрации путем взвешенного суммирования за- помненньгх отсчетов в соответствии с формулой

д Л.

ХгП О .к

К -ь

где X - отсчеты сигнала после линейной фильтрации; а - весовые коэффициенты;

h - ЧИСЛО запомненных отсчетов до главного минимума принятого сигнала;k - то же, после главного максимума принятого сигнала.

При этом при измерении искажений принятого сигнала до его главного максимума запомненные отсчеты для линейной фильтрации берут с первого до соответствующего максимуму, а при измерении искажений принятого сигнала после его главного максимума за- помненные отсчеты для линейной фильтрации берут, начиная с последнего до сдответствующеГо главному максимуму.

Данный прием позволяет исключить

влияние переходных процессов в фильтре при измерении отстающих (следую- npix за главным максимумом) искажений ПР1ШЯТОГО сигнала.

Кроме того, для повышения помехозащищенности, весовые коэффициенты с при линейной фильтрации должны

fn.

удовлетворять соотношению с - 1

.,к -ь

Сущность предложенного способа

на примере работы устройства для его реализации.

Полный цветовой телевизионный сигнал с испытательными строками с

выхода телевизионного канала (фиг. 2 а) поступает через вход устройства (фиг. О параллельно на блок 1 стробирования, селектор 2 строк и селектор 3..

Селектор .2 обеспечивает формиро- ание импульсов 17 (ЗЗО) или 20 (333) строк (фиг. 28 ). Эти импульсы используются в Качестве управляющих для выделения в селекторе 3 импульса

белого В2 (фиг. 2 &), который вьтол- няется в виде ограничителя, на вхо- де которого телевизионный сигнал фиксируется на уровне гашения,и последовательно с ним включенного элемента совпадений. При этом уровень ограничения выбирается примерно равным половине размаха импульса В2 (т. М на фиг, 2 а), а элемент совпадений управляется импульсами, фронт которых совпадает-но времени с фронтом импульсов фиг. 2 S , а спад несколько отстает от спада импульса В2. Сформированный на вькоде селектора 3 импульс фиг. 2Ь своим спадом запускает блок 4 задержки. Спад импульса (фиг. 2 г ) на выходе блока 4 определяет начало интервала, на котором исследуется импульсная характеристи-:

ка телевизионного канала, определяемая искажениями синусквадратичного

.импульса В1. Спад импульса (фиг, 2г обеспечивает запуск первого генератора 5 пилообразного напряжения, формирующего сигнала (фиг. 2j ). Длительность указанного интервала определяется заданным трафаретом на искажения синусквадратичных импульсов и выбирается примерно равной 1,5 МКС. Пилообразный сигнал с выхода генератора 5 поступает на первый ограничитб ль 6. Уровень ограничения сигнала фиг. 2д задается первым ЦАП 13. Точка пересечения пилообраз- ного сигнала фиг. 2 g и уровня ограничения, поступающего с выходы ЦАП 13, определяет.,/момент запуски второго; генератора 7 пилообразного напряжения фиУ. 2 е (фиг. 2j ), длитель- ность выходного сигнала которого

меньше в, несколько раз длительности пилообразного напряжения . 2 . Пилообразный сигнал фиг .26 (Лиг. 2 г ) поступает на второй ограничитель 8.,

Уровень ограничения этого сигнала задается вторьм ЦАП 14. Точка пересечения пилообразного сигнала фиг. 2 в (фиг. 25 ) и уровня ограничения, поступающего с выхода ЦАП 14, определяет момент запуска генератора 9 стробирующих импульсов фиг. 2 (фиг. 2 и ). На входы ПАП П и 1Ш1 14 с блока 12 вычисления поступает мно- поразрядный двоичный код, причем старшие разряды кода поступает на входы ЦАП 13, а младшие - на входы ЦАП 14. При изменении кода в млад- шх разрядах, поступающих на вход ЦАП 14, импульс малой длительности фиг. 2 (фиг. 2и ) перемещается во времени в пределах длительности пилообразного сигнала фиг. 2 е (фиг. 2в ). ТГри изменении кода в старших разрядах, поступающих на входы ЦАП 13, изменяется положение пилообразного сигнала фиг. 2е (фиг. 2j

- в пределах интервала передачи пилообразного сигнала фиг. 2 j и о; , следовательно, в этих пределах изменяется положение импульсов малой . длительности фиг. 2w: (фиг. 2и ), формируемых генератором 9.

Если, начиная с некоторого момен- та времени, с периодом повторения синусквадратичных импульсов В1 (в данном случае с периодом следования

Тд 20 мс) увеличивать код, поступающий на входы ЦАП 13 и 14, от нулевого его значения на 1 (дискре- ментировать код с периодом следо-- вания полей), то уровни 1 и Г ограничения, указанные на фиг. 2 о ие соответственно, с определенной заранее заданной дискретностью увеличиваются, а импульс фиг. 2xt, дис-. кретно перемещается на интервал дискретизации u i относительно сигнала фиг. 2а от начала выбранного интервала обработки к максимуму синусквадратичных импульсов В1,. Если же с периодом повторения синусквадратичных импульсов уменьшать код, поступающий на входы ЦАП 13 и 14, от его максимального значения на 1 (дикрементировать код с периодом следования полей), то уровни 2 и 2 ограничения, указанные на фиг. 2 и J соответственно, дискретно уменьшаются, а импульс фиг. 2 и дискретно перемещается от конца выбранного интервала обработки к максимуму синус- квадратичных импульсов В1-.

Таким образом, изменение кода, |Поступающего на входы. ЦАП 13 и 14, приводит к перемещению точки стррби- рования входного сигнала, осуществляемого в блоке 1.

Блок 1 обычно вьтолняется в виде последовательно включенных схемы восстановления постоянной составляющей (ВПС) и ключевого каскада, нагрузкой которого является динамическое за- поминакядее устройство (ДЗУ). ВПС обеспечивает фиксацию постоянного уровня, например уровня гашения телевизионного сигнала, устраняя при этом влияние изменения постоянной со ставлякицей телевизионного сигнала на результаты измерения. Стробирующий импульс малой длительности (менее 5 не), поступающий с выхода генератора 9, обеспечивает коммутацию ключевого каскада и запоминание в ДЗУ блока 1 уровня входного сигнала в точке стробирования, т.е. на выходе блока 1 формируются отсчеты принятого сигнала.

Величина отсчетов принятого сигнала, поступающих с выхода блока 1 на АЦП 10, преобразуется в цифровой код. Запуск АЦП 10 осуществляется импульсом, формируемым генератором П импульсов задержки и смещенным относительно импульса генератора 9 на

интервал, несколько больший задержки сигнала на выходе 1 относительно импульса генератора 9. Коды с выхода АЦП 10 поступают.на вход блока 12 вычисления, обеспечивающего запоминание, фильтрацию запомненных отсчетов принятого сигнала, а также формирование кодовых последовательностей для управления 1ДАП 13 и 14, вычисле- ние результатов измерения параметров импульсной характеристики, после упомянутой фильтрации, а также вьрачу результатов измерения параметров импульсной характеристики после упомя- нутой фильтрации и выдачу результатов измерений на блок 15 индикации.

При измерении параметров импульсной характеристики оценке подлежат размахи выбросов принятого сигнала, их местоположение на выбранном интервале измерения, а также положение точек перехода принятого сигнала через опорный уровень (в данном случае через уровень гашения).

При подаче нулевого кода на входы ЦАП 13 и 14 стробирование сигнала осуществляется в точке Ь (фиг. 2л) и измеренный в этой точке уровень (УД ) принимается за опорный. Для устранения лияния помех на определение этого уровня его стробирование осуществляется многократно, а результаты измерения усредняются. Для определения мгновенного размаха в любой точке bi(bjj проводуится измерение уровня N; CVj) в этой точке и блок 12 вьиисляет разность измеренГ- ных уровней V.-Vj,; (yj-Vo-XjJ.

Таким образом, коды х-, формируе- мые в блоке 12, определяют мгновенные размахи прошедшего через телевизионный тракт синусквадратичного импульса В1 в точках стробйрования, при этом получаемые отсчеты принято- го сигнала следуют через интервальТ который определяет максимальную погрешность измерения величины выбросов принятого сигнала, которая может быть определена как

(x{t )-x( x(t-;

где xCi.- значение принятого сигнала в точке экстремума;

Л

- максимальное смещение точки стробйрования относительно экстремума принятого сигнала.

Линейная фильтрация запомненных отсчетов принятогб сигнала заключается в вычислении новых отсчетов Х; в соответствии с формулой (1). При этом уменьшение влияния помехи на результат измерений наблюдаете) в том случае, если весовые коэффициен-t ,

ты удовлетворяют условию 2 ,

поскольку изменение величины отсчета принятого сигнала после линейной фильтрации составляет

.,-КйТЗ,

(i)

K--h,

20 25

зо ,.

5

где ()- отсчеты помехи, являющиеся независимыми.

Равенство отсчетов принятого сигнала Х-, при отсутствии помех отсчетам преобразованного в результате линейной фильтрации х сигнала в точках их экстремумов справедливо лишь в тех случаях, когда соседиие отсчеты принятого сигнала, используемые при фильтрации, отличаются один от другого по величине на достаточно малое значение. В этом случае переходной процесс, связанный с линейной фильтрацией, незначительно искажает форму.принятого сигнала, практически не изменяя величину и положение его экстремальных значений.

При измерении отстающих искажений принятого сигнала заметно сказьшают- ся переходные процессы пос.ле главного максимума принятого сигнала (пу«к- тир на фиг. 3). Для иcкJИoчeния влияния данной погрешности на результат измерений изменяют порядок следования запомненньгх отсчётов принятого сигнала на входе фильтра на противоположный, т.е. обрабатывают заполненные отсчеты задом наперед. В этом случае переходный процесс, связанный с резким изменением величины принятого сигнала в области спада . синусквадратичного импульса, практически не сказывается на результатах измерений.

Формулаизобре тения

Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала, при котором передают по телевизионному каналу периодическую

последовательность синусквадрэтичных импульсов, формируют на приемной стороне и отсчетов принятого сигнала следующих до главного максимума принятого сигнала, и hi отсчетов приня- того сигнала, следуклцих после, его главного максимума, удовлетворяющих условию теоремы Котельникова; запоминают отсчеты принятого сигнала, осуществляют линейную фильтраций по- следовательных запомненных -отсчетов принятого сигнала путем их взвешенного суммирования и измеряют параметры импульсной характеристики телевизионного канала путем определения уровней и временного положения экстремальных значений отфильтрованного сигнала, отличающийся

тем, что, с целью повьппения точности при- неизменном времени измерения, при линейной фильтрации нл запомненных отсчетов принятого сигнала, следующих после главного максимума принятого сигнала, взвешенное суммирование осуществляют, начиная с последнего запомненного отсчета принятого сигнала и кончая, запомненным отсчетом принятого сигнала, соответствующим главному максимуму принятого сигнала, при этом весовые коэффициенты при линейной фильтрации выбирают удовлетворягацими условию - , У а с1 , число запомК -и

ненных отсчетов принятого сигнала.

Изобретение может использоваться при контроле параметров телевизионных каналов связи. Повьпиается точность и помехоустойчивость при неизменном времени измерений. По телевизионному каналу передают периодическую последовательность синус- квадратичных импульсов. На прием- . ной стороне получают отсчеты при Гятого сигнала, содержащего искажения. Отсчеты принятого сигнала должны удовлетворять условию теоремы Котель- никова. Полученные отсчеты запоминают и подвергают линейной фильтрации путем взвешенного суммирования. При зтом h запомненных отсчетов до глав ного максимума принятого сигнала (ГМПС) берут с первого отсчета до отсчета, соответству1ацего ГМПС, а hn запомненных отсчетов, следующих после ГМПС, берут, начиная с последнего отсчета принятого сигнала до отсчета, соответствующего ГМПС. Весовые коэффициенты при взвешенном суммировании выбирают ия условия tn , где h T4+i- число запом нeнныx отсчетов. Затем измеряют параметры импульсной характеристики телевизионного канала путем определения уровней и временного положения экстремальных значений отфильтрованного сигнала. 3 ил. (Л го 00 00 ю

Фиг.1

Р

J:;

- .

Интервал utH. опервт. I иск

Уровень ограни- tp

вжл tI

-jИнтервал cmp

Интервал изм. 8j втстающ. иск.

Lf

Страна П(Щ

SpoBtHk oe- 2

I

-jИнтервал cmpoSupotoHuf

ifOtlH OtfOHU HM

J

If

Jb.

HfoOtHk otpatw- 1чемм7 2

.Сяв5«ия и свв1

Фиг.З

Составитель -Л. Стасенко Редактор М. Келемеш Техред М.Ходанич

Заказ 3306/59 Тираж 624Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

; по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Патаи