ПРОЛЛЕЖУТОЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ВИДЕОСИГНАЛА Советский патент 1974 года по МПК B60N2/02 H04N5/18 

Устройство может быть использовано в космическом, научном и прикладном телевидении, например в телевизионных системах астронавигации, измеряющих координаты изображения звезды (или точного объекта).

Известны промежуточные усилители видеосигнала, содержащие входной усилитель, соединенный со схемой управляемой фиксации уровня видеосигнала, на вход управления которой подаются импульсы со схемы формирования управляюихих импульсов из импульсов частоты строк, а ее выход связан со входом выходного усилителя. Применение фиксирующей схемы в таком усилителе позволяет устранить из сигнала низкочастотные помехи в виде фона переменного тока, микрофонного эффекта и т. д., частота которых в 5-10 раз ниже частоты строчных импульсов.

Известны также устройства, основывающиеся на вычитании низкочастотных составляющих сигнала фона, применяемые в тех случаях, когда спектры полезного видеосигнала и фонда значительно разнесены. Определение точечных объектов и их траекторий зависит от величины неравномерности сигнала фона в пределах поля поиска. Эта неравномерность обусловлена как неравномерностью темнового тока передающей трубки (видикона), так и равномерностью освещенности фотослоя. Неравномерность сигнала фона не позволяет

повысить контраст сразу всех деталей, т. е. полностью использовать динамический диапазон усилительного тракта для передачи полезного сигнала, а при больших неравномерностях видеосигнал вообще может быть потерян из-за недостаточности динамического диапазона. Поэтому неравномерность фона приводит к резкому падению отношения сигнал/флуктуационная помсха и уменьшению вероятности обнаружения на выходе системы.

Использование различных устройств перезаписи, например, камер на потенциалоскопах, повышающих отнощение сигнал/флуктуационная помеха, также ограничено из-за неравномерности сигнала фона, так как эта неравномерность, являясь регулярной помехой, накапливается вместе с полезным видеосигналом и может занять весь динамический диапазон. Поэтому, если телевизионная система содержит обычный промежуточный усилитель без схем уменьшения неравномерности сигнала фона внутри строки, то при больших неравномерностях фона используемый полезно динамический диапазон слищком узок, а вероятность обнаружения невелика.

Описываемое устройство позволяет уменьшить неравномерность сигнала внутри строки изображения, повысить контраст всех деталей изображения одновременно, т. е. улучшить использование динамического диапазона телевизионной системы и устройств перезаписи видеосигнала, особенно при использовании средств борьбы с флуктуационными помехами. Оно отличается от известных тем, что в него включена дополнительная схема управляемой фиксации уровня, выходы которых связаны через схемы запрета ко входам усилителя-смесителя, а на входы управления схем запрета подаЕОтся импульсы со схемы формирования управляющих импульсов, состоящей из умножителя частоты строчных импульсов, инвертора полярности умноженных импульсов и формирователей прямоугольных импульсов.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Промежуточный усилитель содержит входной усилитель У, обычно имеющий низкое входное сопротивление и равномерную в пределах полосы пропускания амплитудно-частотную характеристику, схему управляемой фиксации уровня 2, дополнительную скему управляемой фиксации уровня 3, первую схему запрета 4, вторую схему запрета 5, сигнал с выхода которых через усилитель-смеситель 6 попадает на выходной усилитель 7. Входы управления схем фиксации уровня соединены с формирователями прямоугольных импульсов S и Р блока формирования управляющих сигпалов 10. Выход входного усилителя / подключен ко входу сьхемы 2 фиксации уровня по четным участкам строки и схемы 3 фиксации уровня по нечетным участкам строки. При этом ко вторым входам схем запрета подключены одни из выходов умножителя 11 блока формирования управляющих сигналов 10.

Описываемый усилитель предназначен для работы в телевизионных системах, передающих на сложном фоне изображение точечного объекта или его траектории. Поэтому строчный видеосигнал, поступающий на входной усилитель /, представляет собой одиночный импульс (длительностью один - два элемента)в смеси с шумом на неравномерном фоне. Этот видеосигнал подают на схемы 2 и управляемой фиксации уровня по четным и нечетным участкам строки.

Участки выбирают с помощью управляющих импульсов, поступающих на входы управления схем с блока формирования управляющих импульсов 10. Управляющие импульсы формируют из импульсов частоты строк, поступающих на вход умножителя частоты импульсов 11, формирующего импульсы в виде меандров. Из положительных полупериодов меандра в формирователях прямоугольных импульсов 5 и 9 формируются импульсы, управляющие работой схем фиксации по четным и нечетным участкам строки.

Чтобы устранить прохождение в видеосигнал через схемы запрета 4 и 5 импульсов фиксации и реакции схему фиксации, импульсы фиксации сдвигают относительно переднего фронта положительного полупериода меандра и делают меньщей длительности, чем положительный полупериод меандра. Одинаковые

схемы фиксации фиксируют уровень видеосигнала и на время четных (нечетных) участков подавляют неравномерность сигнала фона, С выхода схем фиксации уровня по четным и

нечетным участкам строки видеосигнал подают на схемы запрета 4 и 5, управляемые положительными полупериодами меандра. Схема запрета 5 пропускает только нечетные участки строки, схема запрета 4 - четные. С выходов

.схем запрета шмеосигнал поступает на усилитель-смеситель 6. Далее видеосигнал усиливается до динамического диапазона и, если необходимо, ограничивается по амплитуде в усилителе-смесителе 6, после чего попадает на

выходной усилитель 7.

Усиление видеосигнала до полного динамического диапазона позволяет умеиьщить влияние последующих щумов, например шумов радиоканала, подать этот сигнал на пороговое устройство телевизионного автомата, выделить его из щума и тем самым повысить чувствительность телевизионной системы при заданной вероятности обнаружения. Последнее достигают с помощью камеры перезаписи

видеосигнала (па чертеже не показана), которая может быть выполнена, например, на потенциалоскопе. На выходе такой камеры отиощение сигнал/шум можно повысить многократной записью (накоплением) нескольких реализаций видеосигналов на одни и те же участки мищенн и последующим считыва шем его.

Поскольку из-за переходных процессов фронты импульса меандра имеют конечную

длительность, в видеосигнале, получаемом .на выходе усилителя-смесителя 6, возможны пропуски (разрывы). Если длительность импульса от объекта соизмерима с длительностью этих разрывов и он попадает на места

этих разрывов, сигнал теряется. Для уменьшения вероятности потери информации к блоку формирования управляющих импульсов }0 может быть подключен переключатель (на чертеже не показан), который через кадр подает на блок 10 задержанные и незадержанные импульсы частоты строк, чтобы места соедииепия участков виутри строки сдвигались через кадр. Таким образом, если импульс от объекта все же попадает в место соединения

участков в одном кадре, в следующем кадре он попадает на середииу участка. Места соединения участков могут быть использованы в качестве координатной сетки, необходимой при огфеделении координат объекта.

Таким образом, в данном усилителе в результате разделения времени активной части строки на участки, внутри которькх неравномерность мала, фиксации уровня видеосигнала как в четных, так и в нечетных участках,

и последующего смешивания видеосигнала, фиксированного в четиых и нечетных участках, значительно подавляют неравномерность сигнала фона. При этом между импульсами фиксации сохраняют лищь «удельную неравномерность (в пределах участка), которая значительно меньше общей неравномерности (в пределах строки или же кадра), а удельную неравномерность отсчитывают в каждом участке относительно уровня фиксации, например нулевого, а не общего неравномерного сигнала фона, определяемого тепловыми токами и фоновой засветкой. Разделение времени прямого хода на участки связано со стремлением продлить время фиксации, сокращение которого приводит к сильным флуктуациям уровня фиксации.

Предмет изобретения

1. Промежуточный усилитель видеосигнала телевизионной системы, содержащий входной усилитель, соединенный со схемой фиксации уровня, второй вход которой подключен к выходу блока формирования управляющих импульсов, на вход которого подаются импульсы частоты строк, отличающийся тем, что, с целью уменьшения неравномерности сигнала фона внутри строки изображения.

к выходу входного усилителя подключена дополнительная схема фиксации уровня, выход которой через первую схему запрета подключен к одному из входов усилителя-смесителя, ко второму входу которого через вторую схему запрета подсоединен выход схемы фиксации уровня, при этом вторые входы схем фиксации уровня и схем запрета связаны с соответствующими выходами блока формирования управляющих импульсов, а выход усилителя-смесителя подключен ко входу выходного усилителя.

2. Промежуточный усилитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения потерь информации внутри строки видеосигнала, блок формирования управляющих импульсов состоит из двух формирователей прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к упомянутым выше схемам фиксации уровня, а входы - к выходам умножителя, вторые входы которого связаны со схемами запрета.