Устройство для измерения дифференциальной фазы Советский патент 1981 года по МПК G01R25/00 

I

Изобретение относится.к телевизионной технике и может быть использовано для измерения дифференциальной фазы телевизионного .канала, а также в устройствах комплексного измерения качественных показателей радиорелейных, кабельных и космических линий связи, аппаратно-студий ных комплексов телевизионных центров, передакицих станций.

Известно устройство для измерения дифференциальной фазы, содержащее полосовой фильтр, подключенный к одному из входов фазового детектора непосредственно, а к,другому-- через линию задержки. Выход фазового детектора соединен с однин из входов, i стробирующего каскада, управляемого коммутатором (синхроселектором- и сетлектором зон) , подключенным ко входу полосового фильтра. Выход-стробирующего каскада подключен к интегратору. Время задержки сигнала в этом устройстве, обеспечиваемое использованием линии задержки, равно половине длительности ступеньки соетавляющей яркости 1 1.

Недостаток: устройства - низкая точность из-за наличия отражений , цветовой .поднесущей.

Наиболее бхшзким по технической сущности является устройство; содержащее полосовой фильтр, последовательно включенные синхроселектор, и селектор зон и стробирующий каскад 2 .

Недостаток этого измерителя- - на--личие линии задержки, отражения сигнала в которой -препя- -твуют обеспе ению Jвыcoкoй точное-, измерения дифференциальной фазы Л Кроме того, необходимость интегрирования выходно го сигнала, появляющегося на выходе стробирующегО каскада, приводит к увеличению влияния помех во входном сигнале на результат измерения.

Цель изобретения - повышение точндсти измерений дифференциальной . Цель достигается тем, что в устройство , содержащее полосовой фильтр стробирующий каскад и последовательно включенные синхроселектор и селектор зон,введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок.цифроаналого вый преобразователь,ограничитель и ге ратор импульсов, выход которого соединен с управлякяцим входом стробирующего каскада, выход которого соединен со вход(м аналого-цифрового пре образователя, а вход - с выходом полосового фильтра, выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, генератор импульсов задержки и генератор пилообразно го напряжения соединен с ограничителем, вход полосового фильтра соединен со входом синхроселектора, а выходы селектора зон соединены с вычис лительным блоком и компаратором соответственно . Такое устройство позволяет измерять дифференциальную фазу телевизионного канала с высокой точностью бе использования линии задержки и фазового детектора. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства измерения дифференциальной фазы; на фиг. 2 приведены диаграммы, поясняюаще его работу. Устройство содержит на входе поло совой фильтр (ПФ) 1 и последователь но включенные синхроселектор -2 и селектор 3 зон. Выход полосового фильт ра соединен через стробирующий каскад 4, АЦП 5, вычислительный блок 6 и ЦАП 7 к одному из входов ограничителя 8, управляющего работой каска да 4 зерез генератор 9 импульсов (ГИ Один из выходов селектора 3 зон подключен ко второму входу ограничителя 8 через компаратор 10, генератор 11 импульсов задержки (ГИЗ) и генератор 12 пилообразного напряжения (ГПН Второй выход селектора 3 зон соедине с управляющим входом вычислительного блока. Работу устройства рассмотрим на примере измерения дифференциальной фазы с использованием рекомендованных международными Ьгранизациями МККР и ОЙРТ сигналов испытательных строк, содержащих измерительный сигнал Д2, состоящий из пятиступенчатого напряжения и насадки цветовот : под несущей и сигнал опорной цветовой цоднесущей Е. Этот сигнал (фиг.2,а) поступает на синхроселектор 2, вьщеляющий импульс строки (фиг. 2,б), в которой передается.измерительный, сиг-, нал Д2. Этот импульс управляет работой селектора 3 зон, в котором формируются импульсы (фиг. 2,в-з). Местоположение этих импульсов соответст вует зонам сигнала Д2, в которых измеряется дифференциальная фаза. На выход селектора 3 зон, соединенный с компаратором 10, указанные импульсы поступают последовательно. На втором выходе селектора 3 зон при этом формируются соответствующие коды,, управляющие работой блока 6. ЛФ 1 обеспечивает вьщеление,сигналов цветовой поднесущей (фиг. 2,и). Выделенный пакетшветовой поднесущей, расположенный в исходном сигнале на пятиступенчатом напряжении, несет информацию об искажениях дифференциальной фазы. Обозначим фазы измёнения фазы частей цветовой поднесущей на 1-й, ..., 5-й ступеньках сигнала Д2 относительно фазы части цветовой поднесзпцей, передаваемой на уровне гашения, через Ц , .. .g. Сигнал (фиг. 2,и) поступает параллельно на компаратор 10 и стробирующий каскад 4. При подаче на вход компаратора 10 импульса синхронизации .фиГ.2,в на его выходе формируется импульс (фиг.2,к),срез которого соответствует положению перехода синусоидального колебания цветовой поднесущей через нуль ( точка А , фиг. 2,и) Указанным срезом запускается ГИЗ 11, выполненный, например в виде генератора синусоидальных колебаний ударного возбуждения и счетчика. Генератор 11 формирует импульс (фиг. 2,л), длительность которого примерно равна длительности строчного интервала. Срез импульса, формируемого ГИЗ 11, запускает ГТШ 12 (фиг. 2,м). Пилообразное напряжение ГПН подается на ограничитель 7, уровень ограничения которого регулируется напряжением, поступающим с многоразрядного ЦАП 7. Во время, когда напряжение ЦАП 7 и пилообразное напряжение ГПН 12 оказываются равными (точка В, фиг. 2,м), на выходе ограничителя формируется импульс, запускакнций ГИ 9. В этом случае на выходе стробирующего каскада 4 выделяется напряжение, равное уровню сигнала (фиг. 2,и) в точке стробирования А. Это напряжение преобразуется в АЦП 5 в цифровой код и подается,на блок 6 Первоначально уровень ограничет ния, определяемый выходным напряжением ЦАП, произвольный и напряжение на выходе стробирующего каскада может быть любым в пределах размаха . сигнала цветовой поднесущей Е (фиг.2 и). Если при первоначальном стробиро вании сигна:ла Е напряжение на выходе стробирующего каскада не равно нулю, блок 6 формирует код управления ЦАП7 и уровень ограничения, поступающий с ЦАП 7 на ограничитель 8 изменяется до тех пор, пока на выходе стробирую щего каскада 4 напряжение не станет равным нулю. В этом случае точка А, (фиг. 2,и) соответствует переходу цветовой поднесущей Е через нуль. Пр этом код на выходе блока 6 фиксируется, следовательно, фиксируется интервал времени от точки А до точки . Затем селектор 3 зон формирует (фиг. 2,г). /на выходе импульс фиг. 2,г), соответствующий интервалу передачи первой ступеньки сигнала Д2. Компаратор 10 формирует импульс (фиг. 2,н), сре которого соответствует положению точ ки А.2 а ГИЗ 11 (фиг. 2,о), ГПН.12 (фиг. 2,п) и ограничитель 8 обеспеч вают задержку запуска ГИ 9 на время, равное интервалу между положениями точек А и А((фиг.2,и) .Т.е интер вал между точками Ал и А2строго раве интервалу между точками А и А . В случае, если при передаче цветовой поднесущей на уровне первой ступеньки исходного сигнала Д2, искажения типа дифференциальная фаза отсутствуют, положение точки А соответствует передаче уровня, нулево го потенциала. Если же имеют место диффере;щиальные искажения, то напряжение AV (фиг. 2,и) характеризует.сдвиг фазы цветовой поднесущей на уровне первой ступеньки, причем AV УйЛиН.г амплитуда сигнала Е. Для определения величины fj устройство дополнительно обеспечивает измерение величи ны V, а затем блок 6 определяет значение V . При малой величине: ЛУ 80 . . ..-- -тг- Сград). Ч 1 V ггг Измерение величины if гЦяпроизводится аналогично. Дифференциальная фаза определяется ЗУ по результатам измерения Ч ,. . . Vg- согласно принятому алгоритму вычисления . Испытания данного устройства показали, что при этом может быть получена погрешность измерения . на порядок меньше,, чем погрешность измерения в устройстве с использованием линии задержки и аналогового фазового детектора. Устройство может быть применено в комплексных измерителях качественных показателей телевизионного канала. При этом не требуется создания специальньпс блоков аналоговой обработки измерительных сигналов, что приводит к повьш1ению точности. Формула изобретения Устройство для измерения дифферен-. циальной фазы, содержащее полосовой фильтр, стробирующий каскад и последовательно включенные синхроселектор и селектор зон, отличающее-, ся тем, что, с целью повышения точности измерения,.в него введены.псе-, ледовательно включенные аналого-цифровой преобразователь,.вычислительный блок, цифроаналоговый преобразователь, ограничитель и генератор импульсов, выход которого соединен с управляющим входом стробирующего каскада, соединенного по выходу со входом аналого-цифрового преобразователя, а по входу с выходом полосового фильтра, выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, генератор импульсов задержки и генератор пилообразного напряжения подсоединен к ограничителю, при этом вход полосового фильтра соединен со входом синхроселектора, а выходы селектора зон соединены с вычислительным блоком и компаратором соответственно. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 257561, кл. G 01 R 25/00, 5.08.684 i 2. Кривошеев М. И., Дворкович В;-П. змерения в цветном телевидении. Связь, 1971. с. 107.