Измеритель нелинейности канала яркости

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСгИ КАНАЛА ЯРКОСТИ, содержавши на передающей стороне последовательно соедданенные первый формирователь управлякицих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала и сумматор, выход которого.является входом измеряемого канала, а второй вход соединен с выходом формирователя йинхросигнала , вход которого соединен с первым выходом первого формирователя управляющих импульсов, а на приемной стороне - последовательно соединенные первый блок дифференцирования, блок деления и осциллографический индикатор, отличающийся тем, что г с целью повшяения точности при измерениях в каналах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом, на приемной стороне введены блок стробирования, компаратор, ограничитель, второй формирователь управля{014Их импульсов, фор1 «рователь дополнительного испытательного сигнала , усилитель и блок привязки, вход которого соединен с шлходом измеряемого канала, а первый выход блока привязки соединен с первыми вхокамк ограничителя, компаратора н блока стробирования, второй выход блока привязки соедшнен через усилитель S с вторым входом блока стробирования, первый выход которого соединен с вторым входом ограничителя, а второй выход соединен с вторым входом компаратора , выход которого соединен с входом второго фор1 1рователя управля кяцих импульсов, выход которого через S формирователь дополнительного испытательного сигнала подключен к второму входу блока деления, а выход ограничителя соединен с входом первого блока дифференцирования. СО

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 04 1(7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( ( (21) 3554294/18-09 (25) 3555089/18-09 (22) 18.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (72) Л.С. Виленчик, Т. В. Клеева и Л.Н.Шрамко (53) 621.397 (088.8) (56) 1.Кривошеев М.H. Основы телеви" эионных измерений ° M. "Связь", 1964, с. 372- 373.

2.Авторское свидетельство CCCP

Р 970727, кл. Н 04 N 7/02, 1981 (прототип). (54)(57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ

КАНАЛА ЯРКОСТИ, содержащий на пеРедающей стороне последовательно соединенные первый формирователь управля» ющих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала и сумматор, выход которого является входом изме« ряемого канала, а второй вход соединен с выходом формирователя синхросигнала, вход которого соединен с первым выходом первого формирователя управляющих импульсов, а на приемной стороне — последовательно соединенные первый блок дифференцирования, блок деления и осциллографический индикатор, отличающийся тем, что, с целью повьыения точности при измерениях в каналах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом, на приемной стороне введены блок стробирования, компаратор, ограничитель, второй формирователь управляющих импульсов, формирователь дополнительного испытательного .сигнала, усилитель и блок привязки, вход которого соединен с выходом измеряемого канала, а первый выход блока привязки соединен с первыми вхо» давя ограничителя, компаратора и бло.ка стробирования, второй выход блока привязки соединен через усилитель с вторым входом блока стробирования, pg первый выход которого соединен с вторым входом ограничителя, а второй выход соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом второго формирователя управля ющих импульсов, выход которого через Я формирователь дополнительного испытательного сигнала подключен к второму входу блока деления, а выход ограничителя соединен с входом первого блока дифференцирования.

109415В

2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что формирователь дополнительного испытательного си гнала выполнен в виде последо вательно соединенных второго формирователя испытательного сигнала и втоИзобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для измерений нелинейности канала яркости в трактах цифрового телевидения, в частности для измерений в спутниковых и волоконно-оптических линиях цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом.

Известен выпрямитель нелинейности канала яркости (ИНКЯ), который содержит формирователь управляющих импульсов выходы которого соединены со входами фор ми ров ат еля си нхроимп уль сов и формирователя ступенчатого сигнала, выходы которых соединены со входами сумматора, выход которо ro соеди не í с входом измеряемого TB тракта, выход которого соединен со входом осциллографического индикатора через блок дифференцирования (1)

Недостатком данного измерителя является низкая точность измерения нелинейных искажений каналов цифрово о телевидения, в частности с наиболее распространенным дифференциальным кодированием ДИКМ . Это объясняется тем, что при ДИКМ кодируются не значения сигнала, а его приращения

При ступенчатом испытательном сигнале приращения получаются одинаковыми.

Это приводит к тому,что оценивается не вся квантующая характеристика, являющаяся основным источником искажения, а одна ее точка — один и тот же участок квантующей характеристики.

Так как в цифровом телевидении нелинейные искажения определяются квантующей характеристикой, использование укаэанного устройства не позволяет оценить нелинейность тракта цифрового телевидения с требуемой точностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель нелинейности канала яркости, содержащий на передающей стороне последовательно соединенные первый формирователь управляющих импульсов, первый формирователь испытательного сигнала, при этом. второй выход формирователя управляющих импульсов соединеí со входом формирователя испытываемого сигнала и входом ждущего мультивибратора, выход формироватерого блока дифференцирования, выход которого является выходом формирователя дополнительного испытательного сигнала, входом которого является вход второго формирователя испытательногоо сигнала..ЕН синхросигнала соединен с первым входом сумматора, а второй вход сумматора соединен с входом формирователя испытательного сигнала, к которому подключен вход второго блока дифференцирования первый вход ключа соединен с выходом измеряемого кана(ла, а второй — с выходом ждущего мультивибратора, выход ключа соеди10 нен с входом первого блока дифференцирования, выход которого соединен с одним из входов блока деления, ко второму входу которого подключен выход второго блока дифференцирования, 15 выход блока деления соединен со входом осциллографического индикатора (2)

Этот измеритель нелинейности канала яркости свободен от укаэанных ц недостатков, так как приращения сигнала изменяется во времени. Искажения этого сигнала оценивают всю квантующую характеристику.

Однако недостатком известного

25 устройства является низкая точность измерений, а порой и полная невозможность их проведения в реальных каналах связи цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом. Это связано с тем, что для передачи управляющих импульсов и испытательного сигнала необходимы еще два канала связи, а если зти сигналы и передаются, то в канале они подвергаются значительным искажениям и уже не могут служить опорными. Эти недостатки устройства приводят к тому, что измерения с достаточной точностью в каналах с разнесенными входом и выходом практически невозможны.

40 Целью изобретения является повышение точности при измерениях в каналах цифрового телевидения с разнесенными входом и выходом.

45 цель достигается тем, что в измеритель нелинейности канала яркости, содержащий на передающей стороне последовательно соединенные первый формирователь управляющих импульсов, 0 пеРвый формирователь испытательного сигнала и сумматор, выход которого является входом измеряемого канала, 1094158 а второй вход соединен с выходом формирователя синхросигнала, вход которого соединен с первым выходом первого формирователя управляющих импульсов а на приемной стороне — последоI

«5 вательно соединенные первый блок дифференцирования, блок деления и осциллографический индикатор, на приемной стороне введены блок стробирования, компаратор, ограничитель, второй формирователь управляющих импульсов, формирователь дополнительного испытательного сигнала, усилитель и блок привязки, вход которого соединен с выходом измеряемого канала, а первый выход блока привязки соединен с пер- 15 выми входами ограничителя, компаратора и блока стробирования, второй выход блока привязки соединен через усилитель с втOpblM входом блока стробирования, первый выход которого 20 соединен с вторым входом ограничителя, .а второй выход соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом второго формирователя управляющих импульсов, вы- 25 ход которого через формирователь дополнительного испытательного сигнала подключен к второму входу блока деления, а выход ограничителя соединен с входом первого блока дифференцирования.

При этом формирователь дополнительного испытательного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных второго формирователя испытательного сигнала и второго блока дифференцирова .ния, выход которого является выходом формирователя дополнительного испытательного сигнала, входом которого является вход второго формирователя 40 и спыт атель ного си гнала.

На Фиг. 1 представлена структурная электрическая схема измерителя нелинейности канала яркости; на фиг. 2 осциллограмма сигналов.

Измеритель нелинейности канала яркости содержит на передающей стороне первый формирователь 1 управляющих импульсов, первый формирователь

2 испытательного сигнала, формирователь 3 синхросигнала и сумматор 4, измеряемый ТВ канал 5, а на приемной стороне — блок 6 привязки, усилитель

7, ограничитель 8, блок 9 стробирования, компаратор 10, второй формирователь 11 управлякщих импульсов, фор-55 мирователь 12 дополнительного испытательного сигнала, первый блок 13 дифференцирования, второй формирователь

14 испытательного сигнала, блок 15 деления, осциллографический индика- 60 тор 16, второй блок 17 дифференцирования.

Работа предлагаемого измерителя нелинейности канала яркости эаключа" ется в следующем. 65

Нелинейные искажения характерируются отклонением амплитудной характеристики от линейной

0„,Õ f (u 6õqх, где ах — входное напрях:ание;

U эцх — выходное напряжение.

При этом характеристика нелинейности канала яркости описывается выражением

Таким образом, деление производной выходного сигнала на производную входного сигнала позволяет измерить нелинейность канала яркости.

Очевидно, при пилообразном испытельном сигнале и мы получаем традиционный метод и устройство измерения.

Измеритель нелинейности канала яркости работает следующим образом.

Первый формирователь 1 управляющих импульсов вырабатывает две последовательности импульсов, следующих с частотой строк (фиг. 2а,3). Эти импульсы запускают первый Формирова тель 1 управляющих импульсов и первый формирователь 2, который формирует синусквадратичные импульсы с длительностью, близкой к длительности активной части строки.

Для обеспечения точного формирования синусквадратичного импульса формирование производится цифровым способом. В результате сложения импульсов синхронизации и синусквадратичных импульсов в сумматоре 4 получается последовательность испытательных сигналов (фиг. 2 6), которая поступает на вход измеряемого ТВ канала 5, на выходе TB канала 5 получается искаженная последовательность испытательных сигналов (фиг.2г) которая поступает на вход блока б привязки, который обеспечивает восстановление постоянной составляющей сигнала. Блок б привязки имеет два выхода — привязанного сигнала (фиг. 2 ) и .дополнительный выход (фиг. 2е), на котором формируются импульсы, соответствующие началу синхросигнала. Эти импульсы задерживаются в низкочастотном усилителе 7 на время, близкое к длительности синхросигнала (Фиг. 2чс) и используются для управления блоком 9 стробирования. Блок 9 стробирования стр з1094158 бирует и запоминает сигналы в его наиболее пологой части, т,е. определяет постоянную составляющую и имеет два выхода, с которых снимается полный (фиг. 2y) и половинный простробированные сигналы (фиг. 2p) . Сигнал

5 с первого выхода блока 9 определяет порог ограничителя 8, на выход которого таким образом,,проходит только испытательный сигнал (фиг. 2u).

Сигнал,со второго выхода блока 9 поступает на второй вход компаратора 10, где сравнивается с привязанным сигналом. На выходе компаратора

10 формируется последовательность синхроимпульсов (фиг. 2 к сравнение 15 с половинной простробирования сигнала (постоянной составляющей) для повышения помехозащищенности). Испытательный сигнал с выхода ограничителя 8 поступает на. вход первого 20 блока 13 дифференцирования. Продиф-; ференцированный сигнал (фиг. 2щ) приходит на первый вход блока 15 деления. Второй формирователь 11 управляющих импульсов формирует импульсы, соответствукицие началу и концу испытательного сигнала (фиг. 2 }, которые управляют формирователем 12 дополнительного испытательного сигнала. Формирователь 12 формирует синусоиду, равную производной опорного испытательного сигнала, т.e (ein x) =2sinx (фиг. 2н) . Эта синусоида поступает на второй вход блока 15 деления.

Результат деления произ воцных ис- 35 каженного и опорного деления сигнала характеризует нелинейность канала яркости и выводится на осциллографический индикатор 1б (фиг. 2р) .

Формирователь 12 содержит второй формирователь 14 испытательного сиг- 40 нала, который выполнен точно так же, как и на передающей стороне, что обеспечивает точное формирование опорного сигнала, такого же, как испытательныйй сигнал на передающей 45 стороне (фиг, 2o) . Этот сигнал посту. пает на вход второго блока 17 дифференцирования. С выхода блока 17 дифференцирования синусоидальный сигнал (фиг. 2н) поступает на второй вход блока 15 деления.

Это позволяет повысить точность измерения, так как при условии идентичного построения формирователей 2 и 14 обеспечивается полная идентичность каналов измерителя. При этом на результат измерения почти не влияют неидеальности формирования синусквадратичных импульсов и их дифференцирование.

Предлагаемый измеритель обеспечи-. вает измерение нелинейности канала яркости в трактах цифрового теле видения с разнесенными входом и выходом, в связи с тем, что оцениваются преобладакщие и специфические для цифрового TB с сокращением избыточности искажения квантующей характеристики с помощью испытательного сигнала с изменяющейся производной; при этом воэможность измерений в трактах цифрового ТВ с разнесенными входом и выходом обеспечивается тем, что для измерений не требуется передавать опорный сигнал.

Техническая эффективность изобретения заключается .в том, что в системах и устройствах цифрового телевидения с сокращением избыточности предложенный измеритель позволяет получить большую точность измерений, чем все существующие измерители, а также обеспечивает возможность измерений и кентроля спутниковых систем передачи цифрового телевидения с разнесенным входом и выходом беэ дополнительных каналов для передачи опорного испытательного сигнала, так как опорный испытательный сигнал точно формируется на приемной стороне. Последнее является конкретным преимуществом данного измерителя. Его применение при разработке и эксплуатации цифрового телевидения позволяет повысить качество передачи

ТВ сигнала.

1094158

Заказ 3457/45

Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, X-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент ., r.Óàrîðîä, ул.Проектная,4

Составитель Г.Росаткевич

Редактор П.Коссей Техред A.Âàáèíåö Корректор И.Эрдейи