Устройство для формирования корректирующего сигнала телевизионного датчика

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОРРЕКТИРУЮПЩГО СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ДАТЧИКА, содержащее последовательно соединенные блок парафазных усили елей, первый коммутатор и блок весового суммирования, синхронизатор отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности формирования корректирующего сигнала, введены последовательно соединенные блок адресации, вход которого соединен,с первьн выходом синхронизатора, блок памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй коммутатор и блок , цифроаналоговых преобразователей, выход которого соединён с входом блока параФазНых усилителей, введен блок памяти средних значений составляющих корректирзпощего сигнала, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора и введен блок фиксации уровня, сигнальный вход которого соединен с вЬосодом блока весового суммирования, управляющий вход соединен с втор1 В4 синхронизатора и управляющим входом второго коммутатора, а выход блока фиксации уровня соединен с управляющим входом телевизионного датчика, при этом управляющее входа первого коммута:тора и блока весовсро суммирования являются входами управления Фазой и управления моду лем соответственно. л ч1 со

СООЭ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН аЕ (11) 3459 Н 04 И 5 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ВВТСРСЙСВУ СЕВСЕЕТЕВ СТВУ,Т

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO (21) 3396386/18-09 (22) 15.02.82 (46) 23.11.84. Бюл..У 43 (72) Б.Н.Бычков, Н.А.Калинин, Н.Н.Кузнецов и Б.С.Тимофеев (71,) Ленинградский институт авиационнафо приборостроения (53) 621.397 (088 ° 8) (56) 1. Куляс О,Л,, Балобанов 6.Г., .Федорченко М.М. Устройство для компенсации неравномерности телевизионного сигнала. — "Приборы и техника эксперимента", t979, У 1, с. 151-153.

2. Патент США У 3674927, кл. Н. 04 и 5/40, 1972 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

КОРРЕКТИРУЮЩЕГО СИГНАЛА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ДАТЧИКА, содержащее последовательно соединенные блок парафазньк усилителей, первый коммутатор и блок весового суммирования, синхронизатор о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью повышения быстродействия и точности формирования корректирующего сигнала, введены последовательно соединенные блок адресации, вход которого соединен,с первым выходом синхронизатора, блок памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй коммутатор и блок, циФроаналоговьк преобразователей, выход которого соединен с входом блока парафазных усилителей, введем блок памяти средних значений составляющих корректирующего сигнала, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, и введен блок фиксации уровня, сигнальный вход которого соединен с выходом блока весового суммирования, управ- Я ляющий вход соединен с вторым выходом синхронизатора и управляющим.входом второго коммутатора, а выход блока фиксации уровня соединен с управляющим входом телевизионного ц датчика, при этом управляющие входы первого коммутатора и блока весового .суммирования являются входами управления Фазой и управления модулем соответственно.

1 11257

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в составе телевизионных. (ТВ) систем коррекции искажений ТВ датчиков в реальном масштабе времени. 5

Известко устройство для формирования корректирующего сигнала, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый интегратор, первый сумматор, второй интегратор, 10 второй сумматор,. регулируемый усилитель и модулятор, последовательно соединенные третий интегратор, третий сумматор и четвертый интегратор, выход которого подключен к второму,15 входу. второго сумматора. Выход первого ключа соединен с управляющими входами первого, второго интеграторов и модулятора. Выход второго ключа подключен к управляющим входам треть-20 его и четвертого интеграторов. Входы первого и второго ключей являются входами строчных синхроимпульсов и кадровых синхроимпульсов соответственно. Кроме того, второй, третий, 25 четвертый и пятый выходы блока управЪ ления соединены с вторым входом первого сумматора, с входом третьего интегратора, с вторым входом. тр етьего сумматора и с управляющим входом 30 регулируемого усилителя соответственно. Выход модулятора подключен к исполнительному элементу ТВ датчик P), Данное устройство формирует корректирующий сигнал для компенсации неравномерности ТВ сигнала в виде взвешенной суммы пилообразных и параболических Составляющих строчной и кадровой частоты. Яркостное, координатные искажения и искажения спектра пространственных частот ТВ датчиков хорошо анпроксимируются полными двумерными полиномами до четвертой степени. Поэто у точность коррекц и 45 перечисленных искажений данным устройством низкая, кроме того, низкое быстродействие при формировании корректирующего сигнала. Это обусловлено тем, что степени напинома хотя и образуют систему взаимно независимых составляющих сигналов, но не являются ортогональными сигналами. В связи с этим формирование корректирующего сигнала путем регулировки напряжения {блоком управлекия), управляющих-весовьачи коэффициентами составляющих сигналов, занимает зна72 2 чи тельное время, так как процесс формирования связан с многократной подстройкой управляницих напряжений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство формирования корректирующего сигнала ТВ датчика, содержащее последовательно соединенные блок парафазных усилителей, коммутатор, блок весового суммирования и ТВ датчик, синхронизатор, первый выход которого подключен к входам генераторов пилообразного и параболического напряжений строчной частоты, а второй выход — к входам генераторов пилообразного и параболического напряжений кадровой частоты..Выходы генераторов пилообразного и параболического напряжений строчкой и кадровой частот соединены с четырьмя входами блока парафазных усилителей )2j .

Недостатком известного устройства . является низкое быстродействие при формировании корректирующего сигнала для коррекции искажений ТВ датчика.

Это вызвано тем, что корректирующий сигнал формируется в виде взвешенной суммы пилообразных и параболических составляющих строчной и кадровой частоты, который можно аппроксимировать двумерным полиномом в виде суммы простейших степеней, не ортогональных друг другу на площади ТВ растра. Поэтому прн формировании корректирующего сигнала настройка каждой отдельной из четырех составляющих корректирующего сигнала будет зависеть от значения настройки на данный момент времени остальных трех составляющих, что приводит к многократной подстройке составляющих корректирующего сигнала методом последовательнйх приближений до получения наилучшей возможной точности коррекции искажений ТВ датчика. Другой существенный недостаток известного устрой-. ства — низкая точность формирования корректирующего сигнала, обусловленная тем, что формируемый корректирующий сигнал описывается двумерным полиномом второй степени, в котором отсутствуют смешанные члены. Поэтому он не может быть использован для коррекции неафинных искажений, например координатных искажений типа трапеция, ромб, подушка. Кроме того, используемый при формировании кор3 1125 ректирующего сигнала метод последовательных )риближений всегда предпо- . лагает остаточную погрешность настройки.

Цель изобретения — повьппение точ5 ности и быстродействия формирования корректирующего сигнала ТВ датчика.

Цель достигается тем, что в устройство формирования корректирующего сигнала ТВ датчика, содержащее 10 последовательно соединенные блок парафаэных .усилителей, первый коммутатор и блок весового суммирования, синхронизатор „введены последовательно соединенные блок адресации, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, блок памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй коммутатор и блок цифроаналоговых преобразователейей, выход которого соединен с входом блока парафазных усилителей, введен блок памяти средних значений ! составляющих корректирующего сигнала, выход которого подключен к второ- 5 му входу второго коммутатора и введен блок фиксации уровня, сигнальный вход которого соединен с выходом блока весового суммирования, управ- . ляющий вход соединен с вторым выходом синхронизатора и управляющим входом второго коммутатора, а выход блока фиксации уровня соединен с управляющим входом ТВ датчика, при этом управляющие входы первого коммутатора и блока весового суммирова35 ния являются входами управления фазой и управления модулем соответственно.

На чертеже представлена структур- 40 ная электрическая схема устройства для формирования корректирующего сигнала ТВ датчика.

Устройство для формирования корректирующего сигнала ТВ датчика со- 45 держит первый коммутатор f, блок 2 весового суммирования, синхронизатор

3, блок 4 адресации, блок 5 памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала, второй комму- 50 татор 6, блок ? цифроаналоговых преобразователей и блок 8 парафазных усилителей, блок 9 памяти средних. значений составляющих корректирующего сигнала, блок 10 фиксации уровня 55 и ТВ датчик 11. Причем первый коммутатор 1 и блок 2 весового суммирования имеют входы управления фазой

772 4 и управления модулем соответственно, которые являются управляемыми входами предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образомм.

Тактирующие импульсы, синхронные с разверткой ТВ датчика 11, поступают с первого выхода синхронизатора

3 на вход блока 4 адресации. Блок 4 адресации формирует синхронно изменяющийся с поступлением тактирующих импульсов адресный сигнал в виде двоичного кода, который подается на вход блока 5 памяти текущих значений составляющих корректирующего сигнала для управления считыванием информации с его ячеек. В ячейках блока 5 записаны в виде К-разрядного двоичного кода текущие отсчеты для каждой иэ М составляющих корректирующего сигнала в опорных точках, равномерно расположенных по площади

ТВ растра. Число опорных точек, за-" даваемое периодом следования такти» рующих импульсов, определяет точность формирования составляющих корректирующего сигнала,.а число И составляющих корректирующего сигнала — точность формирования корректирующего сигнала при коррекции искажений

ТВ датчика. В М постоянных запоминающих устройствах блока 5 программно записаны значения отсчетов М ортогональных друг относительно друга в, пределах ТВ растра составляющих сиг- налов, например аппроксимируемых полиномами Лежандра. Чебьппева и т.п., предварительно вычисленные по известным формулам и смещенные в область положительных значений. Смещение отсчетов производится для того, чтобы применить в блоке 7 цифроаналоговых преобразователей универсальные однополярные цифроаналоговые преобразователи. Коды отсчетов подаются по

МК-разрядной шине данных на первый вход второго коммутатора 6, на второй вход которого поступают по ИК-разрядной шине данных двоичные коды средних значений смещенных ортогональных составляющих с выхода блока 9. Так как среднее значение каждой ортогональной составляющей ненулевого порядка за период ТВ развертки равно . нулю, то среднее значение каждой смещенной ортогональной-составляющей за период ТВ развертки равно величине ее смещения. На управляющий

5 11257 вход второго коммутатора 6 поступают гасящие имттульсы с второго выхода синхронизатора- 3. Дри этом на выход коммутатора 6 во время обратного хода Развертки для каждой составляю- 5 щей поступает код ее среднего значения, а во время прямого хода ТВ раз вертки — ход текущего значения составляющей. Коды с выхода второго коммутатора 6 поступают по MK-раз- 10 рядной шине данных на вход блока 7 цифроаналоговых преобразователей, который состоит из М цифроаналоговых преобразователей. На выходе блока 7 формируются в аналоговом виде во 15 время прямого хода ТВ развертки М смещенных ортогональных составляющих корректирующего сигнала, синхронных с ТВ разверткой. Во время обратного хода ТВ развертки значение 20 каждой составляющей равно ее среднему значению за время рабочего хода развертки. Сформированные .в аналоговом виде смещенные ортогональные составляющие с выхода. блока 7 циф- 25 роаналоговых преобразователей поступают по M-разрядной шине данных на вход, блока 8 парафазных усилителей, состоящего из M парафазных усилителей, который для каждой составляющей з0 формирует две противофазные составляющие. С выхода блока 8 подаются по 2М-Разрядной шине данных по две фазы каждой составляющей на вход первого коммутатора 1, который про 35 пускает на свой выход для каждой составляющей необходимую для формирования корректирующего сигнала фазу. Эта коммутация осуществляется подачей на вход управления фазой 40 коммутатора 1 по М- Разрядной шине данных М-разрядного двоичного кода с внешнего .устройства, представляющего, например, перепрограммируемое запоминающее устройство. Смена этого 45 кода осуществляется лишь при формировании (подборе фаз составляющих) корректирующего сигнала вручную или автоматически не может быть не синхронной с ТВ разверткой. Скоммутированные фазы составляющих подаются по И-разрядной шине данных на вход блока 2 весового суммирования. Блок

2 определяет величину (вес) каждой из М составляющих в корректирующем сигнале путем подачи иа его управляющий вход с внешнего устройства по

ИР«Разрядной шине. данных M сигналов

72 ь управления модулем составляющих в виде P-разрядного двоичного кода каждый. Смена кодов этих сигналов управления осуществляется также лишь при формировании (подборе веса составляющих) корректирующего сигнала и может быть не синхронной с ТВ разверткой.

На выходе блока 2 формируется корректирующий сигнал в виде взвешенной . суммы М смещенных ортогональных составляющих сигналов. Генерируемый синхронно с ТВ разверткой корректирующий сигнал с выхода блока 2 весовото суммирования подается на сигнальный вход. блока 10 фиксации уровня, на управляющий вход которого поступают гасящие импульсы. Блок 10 фиксирует во время гасящих импульсов нулевой потенциал в корректирующем сигнале, запрещая тем самым коррекцию во время обратного хода ТВ развертки и устраняя смещение ортогональных составляющих во время прямого хода ТВ развертки, так как во время гасящих импульсов значение каждой из смещенных ортогональных составляющих равно ее смещению. Таким образом, на выходе блока 10 фиксации уровня формируется корректирующий сигнал в виде взвешенной суммы ортогональных

t друг относительно друга эа период прямого хода ТВ развертки составляющих сигналов. Сформированный корректирующий сигнал подается для коррекции искажений ТВ датчика 11 íà его управляющий вход. Управляющий вход

ТВ датчика определяется видом кор- . ректируемого искажения. Так, для коррекции координатных искажений спектра пространственных частот необходимо подавать корректирующий сигнал на фокусирующе-отклоняющую систему ТВ датчика 1 1, а для коррекции яркостных искажений можно вводить корректирующий сигнал аддитивно и мультипликативно в ТВ сигнал при помощи управляемых усилителей.

Для коррекции каждого вида искажений !

ТВ датчика необходимо формировать свой корректирующий сигнал. Процесс формирования корректирующего сигнала предлагаемым устройством можно разделить иа две стадии: первая - фбрмирование (генерирование) ортогональиых составляющих корректирующего сигнала, вторая - собственно формирование корректирующего сигнала путем весового суммирования этих составляю7 f 125772 8 .щнх в соответствии с сигналами управ-, щей в корректирующем сигнале произления. от внешнего устройства. Так водится независимо друг от друга как различные корректирующие сигналы- для каждой составляющей, формироваформируются из одних н тех же состав- ние корректирующего сигнала заканчи- ляющих (поскольку различные типы g вается за один цикл настройки. Предискжений могут быть аппроксимнрова- лагаемое устройство формирует хор. ны сходили полиномами), то блоки: ректирующий сигнал с более высокой синхронизатор 3, блок 4 адресации, точностью, чем .известное. Это обусблок 5 памяти текущих. значений со» ловлено тем, что формируемый им корставляющих корректирующего сигнала, 36 ректирующий сигнал пре,цставляет собой блок. 9 памяти средних значений со- полный двумерный поливом (в котором. ставляющях корректирующего сигнала, присутствуют и смешанные члены) . второй коммутатор 6, блок 7 цифро- произвольной степени (вплоть до чет.аналоговых преобразователей и блок вертой степени включительно), следо8 парафазных усилителей яваяются об ц;вательно, хорошо аппроксимнрует искащими (их не надо дублировать) при- . жения ТВ датчика. Кроче того, устраформировании этих корректирующих - нение итерационного цикла «астройки сигналов. . также повниает точность Форемроваиия

Введение в устройство новыя бло- - корректирующего сигнала. ков выгодно отличает его от извест- рб Изобретение позволяет -в 3-4 раза ного устройства для формирования . по сравнению с известнни повысить корректирующего сигнала .ТВ датчика. . быстродействие форвырования коррек-

Изобретенне -обладает более высоким .тнрующего сигнала как при ручной, быстродействием,. так как составляю- так и при автоматической каррекщни щие формируемого им корректирующего 2S искажений ТВ датчика, при одиовремеисигнала ортогонапьны друг относи- . ном увеличении точности в 2-.2,5 рательно друга на площади ТВ растра.. за, обеспечивая бойее зффективное

Яозтому настройка сигналов управпе- использование во времени дорогостояния с внешнего устройства, онреде- щнх ТВ систем и высокое качество пе ляющих. вес и фазу кавдой составляю- редаваемой информации.

ВНИИПИ Заказ 8559/45

Тираж 634 „ ИодписноеФилиав ШВ "йатеит", г. Узгород, ул. Hyoextaia, 4