Устройство для измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе Советский патент 1982 года по МПК H04N7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛА К ФЛУКТУЛиИОННОЙ ПОМЕХЕ

I Изобретение относится к телевидению и может использоваться для измерения параметров полного телевизионного сигнала и канала непосредственно в процессе передачи.

Известно устройство для измерения отношения сигнала к фпуктуациоиной помехе в телевидении, содержащее синхросепектор, последовательно соединенные взвешивающий випьтр, блок восстановле- .НИН постоянной составляющей, блок стробирования, полосовой фильтр, амплитудный детектор, коммутатор, аналого-шфровой преобразователь и вычислитель, при этом вход взвешивающего фильтра и вход СИ нхросе лектора являются входом по.лного сигнала цветного изображения, а выход блока восстановления постоянной составляющей подключен ко второму входу коммутатора 13.

Однако в известном устройстве необходимость применения достаточно сложной схемы управления, обеспечивающей перемещение стробирующих импульсов в

соответствии с законами изменения частоты и фазы поднесущнх в полном цветовом телевизионном сигнале, а также связанное с этим снижение точности измерений.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения.

Для достижения указанной цепи в ус- ройство для измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевиде- 1ШИ, содержащее синхроселектор , последовательно соединенные взвешивающий фильтр, блок восстановления постоянной составляющей, блок стробирования, полосовой фильтр, амплитудный детектор, коМмутатор, аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, при этом вход взвешивающего фильтра и вход синхроселек- тора являются входом полного сигнала цветного изображения, а илход блока восстановления постоянной составляющей подклк;чон ко второму входу коммутатора, введены селектор сигнала зоны, дифферон- цируюший блок и последовательно соеди- ненные полосовой фильтр сигнала цветности, селектор сигнала цветовой синхронизации и компаратор, при этом выход синхросепектора подключен ко второму входу компаратора через селектор сигнала зоны, ко второму входу которого подключен выход селектора сигнала цветовой синхронизации, а выход полосового фильтра сигнала цветности через дифференцирующий блок подключен к третьему входу компаратора, выход которого подсоединен ко второму входу блока стробирования, при этом вход полосового фильтра сигнала цветности подключен ко входу синхросепектора. На фиг. 1 приведена структурная элек трическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит взвешивающий фильтр 1, блок 2 восстановления постоянной составляющей, блок 3 стробирова1ШЯ, полосовой фильтр (ПФ) 4, амплитудный детектор 5 коммутатор 6, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 7, вычист-1тель 8, синхроселектор 9, полосовой фильтр 10 сигналацветности, селектор 11 сигнала цветовой синхронизации, селектор 12 сигнапа зоны, компаратор 13 и дифференцирующий блок 14. Работу устройства поясним на примере стробирования телевизионного (ТВ) сигнала импупьсами, следующими с часто той полей. Пусть на вход устройства поступает полный цветовой сигнал динамического изображения, форма которого в двух сме ных строках соседних полей приведена на фиг. 2а, а„. Импу-пьс В2, передаваемый В испытательных строках, несет информа цию о размахе сигнала яркости. Взвешивающий фильтр 1 обеспечивает взвешивание флуктуационной помехи с це лью учета ее визуального восприятия. При измерении отношения сигнала к не- взвешенно , флуктуационной помехе взв шивающий фильтр 1 отключается. Блок 2 обеспечивает фиксацию уровня гасяишх импульсов и, вместе с тем, устранение влияния изменения постоянной составляю щей ТВ сигнала на результаты измерени Далее ТВ сигнал поступает на блок 3 стробирования. В случае передачи черно белого ТВ сигнала ТВ стробирование си нала осуществляется импульсами малой длительности, следующими с частотой по лей в любой точке активной части выбранной строки. Учитывая, что ТВ сигнал обладает большим коэффициентом ко еляции по полям, спектр преобразованого сигнала оказывается ограниченным, ричем граничная частота спектра преобазованного сигнала F Q, меньше частоты , где Т - период следования тробирующих импульсов. В данном случае 2 Гц-( мс). Преобразование помехи, аддитивно сложенной с ТВ сигналом, приводит к иным соотношениям, учитывая, что ее отсчеты, взятые через интервал Т, оказываются независимым. Поэтому спектр преоб эазованной помехи является равномерным в диапазоне частот от нулы до F. При этом статистические свойства помехи и, в частности, их эффективные напряжения, равны. Выделение части- спектра преобразованной помехи осуществляется с помощью- ПФ 4, верхняя и нижняя граничные частоты которого связаны с частотами FQ и Fpp соотношением РС-. . В - ответственно нижняя и верхняя граничные частоты ПФ 4). Эффективное напрял ение помехи на выходе ПФ 4 пропорционально эффективному напряжению помехи ТВ сигнапа. Для получения постоянного напряжения, пропорционального эффективному напряжению помехи (или его квадрату), используется амплитудный детектор 5. При этом может применяться квадратичный детектор, на выходе которого выделяется напряжение, пропорциональное квадрату эффективного напряжения, а также однополупериодный или двухполупериодный линейные детекторы. В случае, если полора пропускания ПФ 4 F Fg-F Fr-p распределение помехи на его выходе становится нормальным независимо от распределения исходной помехи. При этом напряжение на выходе линейного детектора всегда пропорционально эффективному напряжению помехи. ТВ сигнал с выхода блока 2 и постоянное напряжение с выхода амплитудного детектора 5 поступают поочередно через коммутатор 6 на вход АЦП 7, в котором производится преобразование в цифровые коды размаха импульса В2 ( UN/ ) и напряжения с выхода амплитудного детектора 5, пропорционального эффективному напряжению флуктуационной помехи (Ug(k) Эти коды последовательно подаются на вычислитель 8, который производит вычисление измеряемой величины непосредственно в децибапах: Ч 202aj случае подачи на вход измерителя полного цветового ТВ сигнала его требо59вапие с частотой полей в одной и той же точке активной части выбранной стро ки приводит к появлению дополнительных компонент преобразованного сигнала из-за изменения сиг-нала цветности и коммутации фазы поднесущих. Так. в системе СЕКАМ на поднесущих передаются два различных цветоразностных сигнапа, а фазы поднесущих коммутируются на 180 град, через две строки на третью и в каждом попе. При этом труд но отделить спектр преобразованной помехи от спектра преобразованного сигнала. Для того, чтобы обеспечить выделе- ние-ПФ 4 части спектра преобразованной помехи, необходимо изменять положение стробирующего импульса в зависимости от вида передаваемого сигнала цветност и фазы поднесущих. Это осуществляется следующим образом. Входной ТВ сигнал поступает параллепьно на синхроселектор 9 и через полосовой фильтр 10 сигнала цветности на селектор 11 сигнала цветовой синхро низации. Синхронизатор 9 обеспечивает формирование импульсов двух смежных строк, в которых производится измерение уровня флуктуационных помех, а селектор 11 выделяет сгибающую сигналов цветовой синхронизации, соответствующих передаче цветоразностных сигналов Dp или Da (в зависимости от того, в каком сигнале необходимо измерять уровень флуктуационных помех). Сигналы с синхросепек тора 9 и селектора 11 подаются на селектор 12 сигнала зоны на выходе которого формирются в двух соседних полях импульсы (фиг. 26, б). Местоположение этих импульсов соответствует передаче одинаковых сигналов цветности в полном цветовом ТВ сигнале (например, сигналов Df, как показано на фиг. 2а ал), а их срезы определяют область акти ной части выбранных строк, .в которой из меряется уровень флуктуационных помех. Импульсы с выхода селектора 12 подают ся на компаратор 13, на другой вход которого поступает сигнал цветности с полосового фильтра 10 сигнала цветности через дифференцирующий блок 14. На выходе его в Двух смежных строках выделяются сигналы (фиг. 2в.,. в), фаза синусоидальных колебаний в которых смещена на 90 град, относительно фазы цвё товых поднесущих в полном цветовом ТВ сигнале. 76 При подаче сигналов с выходов селектора 12 и дифференцирующего блока 14 ь компараторе 13 формируются импульсы (фиг. 2г, г), срезы которых соответствуют положениям следующих за срезами импульсов (фиг, 2б/(, б(j) первых переходов через нуль синусоидальных колебаний (фиг. 2в, в). Следовательно, положение срезов импульсов фиг. 2г, г соответствует максимумам цветовых поднесущих в полном цветовом ТВ сигнале .(фиг. 2а, а). Срезами импульсов фиг. 2г, г запускается расположенный в компараторе 13 генератор стробирующих импульсов, формирующий сигналь фиг. 2д, д,2. которые используются для стробирования полного цветового ТВ сигнала в областях экстремумов синусоидальных колебаний цвето вых поднесущих. Учитывая, что цветоразностные сигналы, передаваемые в системе СЕКАМ методом частотной модуляции также обладают больщим коэффициентом корреляции по полям и строкам, преобразованный полный цветовой ТВ сигнал имеет спектр, ограниченный частотой F J.J. Следовательно, ПФ 4 обеспечивает выделение части спектра преобразованной помехи. Дальнейший процесс обработки сигналов такой же, как описано выше. В случае, если на вход устройства поступает ТВ сигнал без цветовой поднесущей, это обнаруживается по отсутствию сигналов на выходе селектора 11. При этом генератор стробирующих импульсов, расйоложершый в компараторе 13, запускается непосредственно от синхроселектора 9 через селектор 12 сигнапа зоны. Предлагаемый измеритепгь может быть также использован для определения отношения сигнала к флуктуационной помехе в сигналах ЦТ и NTSC. При этом в качестве сигналов цветовой синхронизации используется вспышка цветовой поднесущей. Испытания предлагаемого измерителя показывают, что предел измерения отношения сигнапа к флуктуационной помехе в полном цветовом ТВ сигнале может быть увеличен до 6О-7О дБ при погрешности измерения не более 1 дБ. Упрощение схемы измерителя приводит к значительному экономическому эффекту. Формула изобретения Устройство для измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в тепевидении, содержащее синхросепектор, поспедоввтепьно соединенные взвешивающий фишзтр, блок восстановпения постоянной составляющей, бпок стробирования, полосовой фильтр, амплитудный детектор , коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, при этом вход взве игаваюшего фильтра и вход синхроселектора являются входо полного сигнала цветного изображения, а выход блока восстановления постоянной составляющей под(слючен ко второму входу коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены селектор сигнала зоны, дифференцирующий блок и последовательно соединенные полосовой фильтр сигнала, цвет ности, селектор сигнала цветовой синхронизации и компаратор, при этом выход синхроселектора подктпочен ко второму входу компаратора через селектор сигнала зоны, ко второму входу которого подключен выход селектора сигнала цветовой синхронизации, а выход полосового фильтра сигнала цв егности через дифференцирующий блок подключен к третьему входу компаратора, выход которого подсоединен ко второму входу блока стробирования, при этом вход полосового фильтра сигнала цветности подключен ко входу синхроселектора. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 641674,кл. Н 04N 7/О2, 1976 (прототип).

U