Устройство подавления импульсных помех при приеме телевизионных сигналов в системах связи с частотной модуляцией

 

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ ПРИ ПРИЕМЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее , полосовой фильтр, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, а вход является входом устройства, частотный демодулятор , фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первы1.1 входом первого коммутатора, и второй элемент задержки , отлич ающееся тем, что, с целью повышения помехоза щищенности, в него введен третий коммутатор, выход которого является . выходом устройства, а первый вход соединен с выходом сумматора, между выходом первого коммутатора и первым входом сумматора включен первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, между выходом второго коммутатора и его первым входом включены последовательно второй фильтр нижних частот, перемножитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго элемента задержки, а другой вход соединен с выходом фазовращателя, вычитэтель, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра , и синхронный детектор, другой вход которого соединен с выходом фазовращателя, между входом устройства и вторым входом первого коммутатора включен частотный дискриминатор , между выходом полосового фильтра , вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора, и входом фазовращателя включены последовательно фазовый детектор, четвертый кокмутатор, другой вход которого соединен с выходом частотного демодулятора , третий фильтр нижних час л тот и управляемый генератор, выход которого соединен с другим входом с фазового детектора, между выходом второго элемента задержки и вторым входом второго коммутатора включен амплитудный детектор, между выходом устройства и управляющим входом третьего коммутатора включены последовательно формирователь строчных импульсов и TpHireji, , между выходом ел частотного дискриминатора и втopы третьего коммутатора включен 4 третий элемент задержки, между выхором формирователя импульсов и другим 42 входом триггера включен четвертый элемент задержки, управляющие входы второго и четвертого коммутаторов соединены с выходом формирователя импульсов, выход второго элемента задержки соединен с входом частотного демодулятора.

союз советсних

СоциАЛистичЕСн их

РЕСПУБЛИН (19) Ol) 3(59 Н 04 N 9 12

Ф 4

ГОсудАРстВенный НОмитет сссР пО делАм изоБРетений и отнРытий (21 ) 3469364/18-09 (22) 09.07.82 (46) 23.02.84. Бюл. Ф 7. (72) М.A. Быховский, B.М. Елисеев, В.И. Рудман и В.В. Тимофеев (53) 621.397.132.127(G88.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 102289, кл. Н 04 В 1/10, 1955.

2. "Техника кино и телевидения", 1978, 9 2, с. 30, рис. 1 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ ПРИ ПРИЕМЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ

С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее, полосовой фильтр, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, а вход является входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и второй элемент задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоза» щищенности, в него .введен третий коммутатор, выход которого является . выходом устройства, а первый вход соединен с выходом сумматора, между выходом первого коммутатора и первым входом сумматора включен первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, между выходом второго коммутатора и его первым входом включены последовательно второй фильтр нижних частот, перемножитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго элемента задержки, а другой вход соединен с выходом фазовращателя, вычитатель, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и синхронный детектор, другой вход которого соединен с выходом фазовращателя, между входом устройства и вторым входом первого коммутатора включен частотный дискриминатор, между выходом полосового фильтра, вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора, и входом фазовращателя включены последовательно фазовый детектор, четвертый коммутатор, другой вход которого соединен с выходом частотного де- I модулятора, третий фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, между выходом второго элемента задержки и вторым входом второго коммутатора включен амплитудный детектор, между выходом устройства и управляющим входом третьего коммутатора включены последовательно формирователь строчных импульсов и тригге)),, между выходом частотного дискриминатора и вторым входом третьего коммутатора включен третий элемент задержки, между выходом формирователя импульсов и другим входом триггера включен четвертый элемент задержки, управляющие входы второго и четвертого коммутаторов соединены с выходом формирователя импульсов, выход второго элемента задержки соединен с входом частотного демодулятора.

1073447

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для подавления импульсных помех в линиях связи, по которым передаются сигналы цветного телевидения по системе секАм с помощью 5 частотной модуляции.

Известно устройство для подавления импульсных помех, содержащее обнаружитель импульсной помехи, переключатель, линейный интерполятор 10 и два элемента задержки P1)

Однако устройство не позволяет осуществить подавление импульсных помех при приеме сигналов цветного телевидения иэ-за неопределенности 15 выполнения линейного интерполятора для телевизионного сигнала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство подавления. импульсных помех при приеме телевизионных сигналов в системах связи с частотной модуляцией, содержащее полосовой .фильтр, сумматор, первый коммутатор второй коммутатор формирова тель импульсов, выход которого соединен с управляющим входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и второй элемент задержки.

В известном устройстве осуществляется задержка полного видеосигнала на длительность Тс одной строки, а цветоразностного сигнала на длительность ЗТ . В случае обнаружения выпадания формируется замещенный сигнал, яркостный компонент которого представляет собой яркостный сигнал предыдущей строки, а цветоразност- 40 ный сигнал формируется из строки, запаздывающей относительно замещаемой строки на 2Т . При обнаружении выпадения в данном устройстве сигнал поРаженной строки полностью 45 замещается сигналом, rôîðèèpoâàííû ë из поступающих на выход устройства сигналов предыдущих строк (2) .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет осуществить восстановление сигнала в том случае (который как раз и имеет место на практике при воздействии импульсных помех на приемные устройства), когда помеха поражает подряд несколько (возможно все) строк одного поля сигнала. Это связано с тем, что при поражении импульсной помехой нескольких строк в данном устройстве невозможно сформировать 60 замещенный сигнал.

Цель изобретения — повышение лом Аозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления 65 импульсных помех при приеме телевизионных сигналов в системах связи с частотной модуляцией, содержащее полосовой фильтр, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, а вход является входом устройства, частотный демодулятор, фазовращатель, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и второй элемент задержки, введен третий коммутатор, выход которого является выходом устройства, а первый вход соединен с выходом сумматора, между выходом первого коммутатора и первым входом сумматора включен первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, между выходом второго коммутатора и его первым входом включены последовательно второй фильтр нижних частот, перемуожитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора и входом второго элемента задержки, а другой вход соединен с выходом фазовращателя, вычитатель, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, и синхронный детектор, другой вход ко-. торого соединен с выходом фазовращателя, между входом устройства и вторым входом первого коммутатора включен частотный дискриминатор, между выходом полосового фильтра, вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора и входом фазовращателя включены последовательно фазовый детектор, четвертый коммутатор, другой вход которого соединен с выходом частотного демодулятора, третий фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, между выходом второго элемента, задержки и вторым входом второго коммутатора включен амплитудный детектор, между выходом устройства и управляющим входом третьего коммутатора включены последовательно формирователь строчных импульсов и триггер, между выходом частотного дискриминатора и вторым входом третьего коммутатора включен третий элемент задержки, между выходом формирователя импульсов и другим входом триггера включен четвертый элемент задержки, управляющие входы второго и четвертого коммутаторов соединены с выходом формирователя импульсов, выход второго элемента задержки соединен с входом частотного демодулятора.

На чертеже представлена сТруктурная электрическая схема предлагаемого устройства.

1075447

Устройство подавления импульсных. помех при приеме телевизионных сигналов в си"темах связи с частотной,модуляцией содержит частотный демодулятор 1, частотный дискрими натор 2, формирователь 3 импульсов, первый элемент 4 задержки, первый коммутатор 5, полосовой фильтр 6, второй элемент 7 задержки, первый фильтр 8 нижних частот, сумматор 9, второй коммутатор 10, формирователь

11 строчных импульсов, фазовый детектор 12, третий коммутатор 13, второй фильтр 14 нижних частот, триггер 15 управляемый генератор 16, вычитатель 17, синхронный детектор

18, четвертый коммутатор 19, третий фильтр 20 нижних частот, третий эле мент 21 задержки, перемножитель 22, фаэовращатель 23, амплитудный де-. тектор 24, четвертый элемент 25 задержки, блок 26 формирования замещаю щего яркостного сигнала и блок 27 формирования замедляющего цветоразно стного сигнала.

Устройство работает следуняцим образом.

На входы третьего коммутатора 13 поступают два сигнала: один — непо.средственно с выхода частотного дискриминатора 2 через третий элемент

21 задержки, а другой — замещающий сигнал с выхода сумматора 9. Третий коммутатор 13 управляется сигналом, поступающим с выхода триггера 15, который сбрасывается в положение

"0" импульсами, поступающими с выхода формирователя 11 строчных импульсов. В этом положении триггер

15 к выходу устройства подключается принимаемый сигнал, действующий на выходе третьего элемента 21 задержки. В положении "1" триггер

15- устанавливается импульсами.,приходящими через четвертый элемент

25 задержки с выхода формирователя

3 импульсов, который формирует импульс всякий раз, когда на вход устройства приходит импульсная помеха. Еогда триггер 15 оказывается в положении "1", он подключает выход устройства к выходу сумматора 9.

Таким образом, при воздействии импульсной помехи вся часть строки принимаемого сигнала, начиная от первого. обнаруженного импульса по. мехи и кончая строчным синхроимпульсом, оказывается замененной замещающим сигналом. Еслй импульсная помеха отсутствует, то на выход устройства поступает принимаемый сиг-, нал.

Формирование замещающего сигнала осуществляется двумя блоками: блоком 26 формирования замещающего яркостного сигнала и блоком 27 фор.мирования эамещающего цветоразностного сигнала. Сигналы с выходов блоков 26 и 27 складываются в сумматоре 9, образуя полный замещающий сигнал. Цля формирования замещающего сигнала используются участки сигнала предыдущих строк, которые не были поражены импульсной помехой, Такие участки в принимаемом сигнале всегда имеются,так как на практике импульсная помеха является асинхронf0 ной и ее скважность невелика (обычно составляет 0,2-0,02), т.е. при действии импульсной помехи большая часть строки пораженного сигнала свободна от импульсной помехи. 5 Формирование замещающего яркостного сигнала происходит следующим образом, Полный сигнал с выхода .час-.

/ готного дискриминатора 2 поступает. на вход первого коммутатора 5 на другой вход которого поступает задержанный на одну строку замещающий яркостный сигнал, действующий на выходе блока 26. Если импульсная помеха отсутствует, то отсутствуют импульсы на выходе формирователя 3, и первый коммутатор 5 подключает вход первого фильтра 8 к выходу частотного дискриминатора 2, т.е. в этом режиме на выходе первого

30 фильтра 8 дейс-вует яркостная составляющая, выделенная этим фильтром из принимаемого сигнала.

При действии на вход. приемника импульсной помехи в формирователе 3 формируется импульс, длительность

З5 которого равна длительности импульсной помехи. Этот импульс воздействует на управляющий вход, первого коммутатора 5, подключая к „входу первого фильтра 8 выход первого элемента эа- держки на одну строку, на котором в это время действует яркостная coc- тавляющая предыдущей строки. Таким образом осуществляется замена пораженного помехой участка яркостного сигнала участком предыдущей строки.

Поскольку корреляция между сигналами соседних строк в телевизионном изобра-жении весьма велика, то такая замена не приводит к искажениям формируемого замещающего яркостного сигнала.

Формирование сигнала, эамещающего цветовую поднесущую, осуществляет- ся следующим образом. Рассмотрим формирование замещающего сигнала. в условиях отсутствия импульсной ïîìåхи. В. этом случае второй коммутатор

10 и четвертый коммутатор 19 .осуществляют подключение выходов фазового детектора 12 и синхронного детектора

18 к входам второго фильтра 14 и третьего фильтра 20 соответс венно.

Полосовой фильтр 6 выделяет из принимаемого сигнала цветовую поднесущусэ

В системе CEKAN из-за использования

1075447

В том случае, когда принимаемый сигнал оказывается пораженным импульсной помехой, в формирователе

3 вырабатываются импульсы, которые на время своего действия подключают на входы третьего фильтра 20 и второго фильтра 14 вместо пораженных помехой напряжений, действующих на выходах фазового детектора 12 и синхронного детектора 18, замещающие напряжения U,A и U (t). Поскольку, как уже отмечалось выше, между сигналами соседних строк в телевизионном сигнале существует весьма значительная корреляция, то такая замена не приводит к искажениям формируемого в блоке 27 сигнала, замещающеro цветовую поднесущую.

Вследствие инерционности ФАПЧ фаза эамещающего цветоразностного сигнала в момент коммутации не испытывает скачка и поэтому в предлагаемом устройстве в момент действия импульсной помехи отсутствуют помехи в канале цветности, которые могут иметь место вследствие,скачка фазы, формируемой для замены цветовой поднесущей, обусловленного. несовпадением фаз цветовых поднесущих в строках, имеющих взаимное запаздывание 2Т

40 (С)=А(С),.и <,С+ С (С)1 50 — А" (t ) s-i и ((,) t+ Q - (t )) =

= tA(t)-A«(t)) Я.1и(u t+ Ч«(С)). (5) В выражении (5) учтено, что

< «(С) = ф (t) . Учитывая, что опорный сигнал, подаваемый на синхронный детектор 18, имеет вид выражения (3), находим, что на его выходе действует напряжение,60.при формировании сигнала цепи высокочастотного предискажения и дополнительной амплитудой модуляции цветовая поднесущая оказывается модулированной как по фазе, так и по амплитуде.

Слежение за изменениями фазы принимаемой поднесущей осуществляется цепью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), содержащей фазовый детектор 12, третий фильтр 20 и управляемый генератор 16. Слежение эа изме- 10 нением амплитуды цветовой поднесуцей осуществляется цепью, содержащей вычитатель 17, синхронный детектор 18, третий фильтр 20 и перемножитель 22. 35

Фаза управляемого генератора 16 изменяется по тому же закону, что и фаза принимаемой цветовой поднесущей. Таким образом, если сигнал на выходе полосового фильтра 6 обоз- 20 начить через

W(t)=A(t,)sin (() t+ g (t)), (I) то напряжение на выходе управляемого генератора 16 можно записать в виде

W>(t)=2сosfСд(t)+g"(t)), (2) где < «(С ) = ц(t ) — оценка фазы сигнала системой ФАПЧ.

На вход синхронного детектора

18 с выхода фазовращателя 23 на 90 поступает опорное напряжение

W (t)=2sinfg t +

Ксли обозначить напряжение, действующее на выходе второго. фильтра

14, через А-(t), .то для сигнала, действующего на выходе перемножителя 22, можно записать следующее выражение

W «(С ) = А. (t ) s i и (6) t+

Сигнал W (t,) подается на вход вычи-

«

45 тателя 17, с выхода которого на вход синхронного детектора 18 подается сигнал

U(С) = tA(С) A«(С )1, i (6) Это напряжение фильтруется третьи л фильтром 20. При необходимости может усиливаться усилителем с большим коэффициентом усиления (не показан). Поскольку полоса пропускания третьего фильтра 20 должна быть достаточной для неискаженной передачи спектральных составляющих отслеживаемого процесса A(t), то для напряжения А"(t), действующего на выходе усилителя, можно записать следующее уравнение

A«(t)=KU(t)=K)A(t)-A«(t)), (7) Откуда следует, что при К 0 I

А«(С)= A(t.) I+K

Таким образом, имеем g "(t) = p (t) и А«(С) = А(С)

Следовательно W"(t) = W(t), т.е. на выходе блока 27 действует копия принимаемой цветовой поднесущей. Сигнал с выхода перемножителя

22 подается на второй элемент 7 задержки на длительность двух строк.

На выходе амплитудного детектора 24 образуется напряжение

0А(С) = А" (.С-2Т с)

На выходе частотного демодулятора

1 образуется напряжение

ЬлА(t) = Q «(С-2Т ), 1075447

Таким образом, полохнтельный эф-фект в предлагаемом устройстве дос-. тигается за счет построения блока., 27 формирования замещающего цветораэностного сигнала", предназначенного для замены порааеннъы импулъcной помехой,участков сигнала по низкой частоте, что ве приводит,в отличие от известного устройства, к появлению заметных искаиеннй а канале цветности. Это позволяет "соби-. рать" эамещашянй сигнал иэ "кусочков", относящихся к принимаемой и эадераанной на 2Т строкам.

1С75447

Вцика Закаэ 520/52 . Тираж 635 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4