Устройство селекции импульсного сигнала

 

Изобретение может быть использовано при построении системы обработки телевизионных сигналов. Цель изобретения - повышение точности селекции. Устройство содержит линию 1 задержки, сумматор 2, инвертор 3, ключевые элементы 4, 8, 10 и 12, фильтры 5 и 9 низкой частоты, усилители 6, 14 и 18, операционный усилитель 7, интегратор 11, элемент 13 задержки, дифференцирующий элемент 15, пороговый элемент 16, формирователь 17 и входную шину 19. Устройство в три раза повьшает степень компенсации фонового сигнала в случае, когда энергия фонового сигнала, отселектированная совместно с импульсным сигналом, соизмерима с энергией импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса. 3 ил. (Л о СА:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3812443/24-21 (22) 11. 11.84 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (72) А.И.Стрелков, А.И.Шульга, В.В.Маракин и Н.Т.Пиховский (53) 621.374.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 411656, кл. Н 04 В 15/00,06.03.72 (54) УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ИМПУЛЬСНОГО

СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано при построении системы обработки телевизионных сигналов. Цель изобретения — повышение точности

„„80„„1226634 А ш 4 Н 03 К 5/22 H 04 В 15/00 селекции. Устройство содержит линию

1 задержки, сумматор 2, инвертор 3, ключевые элементы 4, 8, 10 и 12, фильтры 5 и 9 низкой частоты, усилители 6, 14 и 18, операционный усилитель 7, интегратор 11, элемент 13 задержки, дифференцирующий элемент

15, пороговый элемент 16, формирователь 17 и входйую шину 19. Устройство в три раза повышает степень компенсации фонового сигнала в случае, когда энергия фонового сигнала, отселектированная совместно с импульсным сигналом, соизмерима с энергией импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса. 3 ил.

26634

3 12

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении систем обработки телевизионных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности путем увеличения степени ком пенсации фонового сигнала, На фиг. 1 представлена структурная схема устройства селекции импульсно rо сигнала, на фиг, 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу уст ройства.

Устройство селекции импульсного сигнала содержит линию 1 задержки, первый выход которой подключен к первому входу сумматора 2, второй выход подключен к второму входу.сумматора 2 через последовательно соедчненные инвертор 3, первый ключевой элемент 4 и первый фильтр 5 низкой частоты (ФНЧ), третий выход подключен к третьему выходу сумматора 2 через последовательно соединенные первый усилитель 6, олерационный усилитель

7, второй ключевой элемент 8, второй фильтр 9 низких частот (ФНЧ), третий ключевой элемент 10, интегратор 11 и четвертый ключевой элемент

12, при этом выход первого усилителя 6 подключен к второму входу опера.— ционного усилителя 7 через элемент 13

=-адержки, а четвертый выход линии 1 задержки подключен к управляющим входам первого, второго; третьего и четвертого ключевых элементов 4,, 8, 10 и 12 через последовательно соединенные второй усилитель 14, дифференцирующий элемент 15, пороговый элемент 16, формирователь 17 и третий усилитель 18, причем вход линии задержки подключен к входной шине 19

Устройство работает следующим сбразом.

Импульсный си-нал S,,t) совместно с низкочастотным фоновым сигналом

С ,1

Р (t) (фиг,2 a) поступает через ли— нию 1 задержки на вход су апатора 2.

C второго выхода, пинии 1 задержки этот же сигнал поступает через инвертор 3, нормально замкнутый ключевой элемент 4 и фильтр 5 низких час5 тот на второй вход сумматора 2.

Таким образом, в сумматоре 2происходит практически по" íàÿ компенса ция входного фонового сигнал» Ф (й) сигналом — Я- "() (фиг. 2 в), формируемым цепью: линия 1 задержки, инвертор 3, ключевой элемент 4, ФНЧ 5,, в напряжение V (t) = Р(t)-- р (1.),i0

)5

2О

Щ

ЗО

4Q (остаток фонового сигнала) на выходе сумматора 2 близко к нулю. Импульсный сигнал,S(t) совместно с низкочастотным фоновым сигналом

7 (г.) (фиг, 2 а) с четвертого выхода линни 1 задержки поступает также чере"-, второй усилитель 14 на вход дифференцирующего элемента 15, В момент прихода импульсного сигнала с достаточно крутым передним фронтом на выходе дифференцирующего элемента 15 и входе порогового элемента

16 появляется положительный сигнал, который при превышении им установленного порогового уровня с выхода

-.îðîãîâîãî элемента 16 через формирователь 17 и третий усилитель 18 поступает на второй вход нормально замкнутого ключевого элемента 4 и последний размыкается. Таким образом, по цепи, образованной, линией 1 задержки, инвертором 3, ключевым элементом 4 и ФНЧ 5 на сумматор 2 поступает противофазное напряжение фона — ср (t) с горизонтальными про— черками в местах действия импульсов (фиг, 2 б), а на выходе сумматора 2 выделяется импульсное напряwe. -:ae S(t) + h,©(t) с фоновой модуляцией только на вершине импульсов (фиг:, 2 в). Для. компенсации фоновой модуляции вершины импульсного сигнала необходимо постоянно определять псрвую производную фонового сигнала (), а в момент прихода импульсного сигнала, интегрируя сигнал соответствующей скорости изменения фоновогс сигнала, подавать его также на ахоп сумматора 2 с соответствующим знаком. Производную фонового сигнала можно определить по выражению (1) (- +, 1. ) - с(> e )

/, С1) 1 третьего вьгхоца линии 1 задержки =игнал, соответствующий фоновому сигналу ср(), поступает через усилит ль 6 на прямой вход операционного усилителя 7,. а задержанный в элеменге 13 запержки на время, равное

,с, .эт-т же сигнал поступает на инверсный вход операционного усилителя 7. В операционном усилителе 7 осуцес",âëÿåòñÿ также масштабирование с коэффипиентом I/gt разностного сигнала t Ð (1: + g t) — Ф (t) j

Таким обра.зом, сигнал, соответствующий скорости изменения входного

3 1226

1 / фонового сигнала ф(t), т.е. ф (t) (фиг. 2 г) с выхода операционного усилителя 7 через нормально замкнутый второй ключевой элемент 8 и второй ФНЧ 9 поступает на вход третьего ключевого элемента !0. В исходном состоянии устройства второй ключевой элемент 8 находится в нормально замкнутом состоянии, т.е. цепь: выход операционного усилителя 7, вход. второго ФНЧ 9 замкнута.

Третий ключевой элемент 10 замыкает вход интегратора 11 на землю, а четвертый ключевой элемент 12 эа15 мыкает на землю выход интегратора 11..

В момент прихода импульсного сигнала сигнал с выхода третьего усилителя

18 поступает также на управляющие входы второго ключевого элемента 8, 20 третьего ключевого элемента 10 и четвертого ключевого элемента 12. В результате этого второй ключевой элемент 8 размыкает цепь: выход операционного усилителя 7, вход второго

ФНЧ 9; третий ключевой элемент 10 замыкает выход второго ФНЧ 9 на вход интегратора 11, а четвертый ключевой элемент 12 замыкает выход интегратора 11 на третий вход сумматора 2.

Таким образом в момент прихода импульсного сигнала на третий вход сумматора 2 поступает сигнал с соответствующим знаком (фиг. 2 д), соответствующий фоновой модуляции вершины импульсного сигнала, и с выхода 35 сумматора 2 (с выхода устройства) снимается отселектированный импульсный сигнал без фоновой модуляции вершины импульса. В исходное состояние ключевой элемент 4, второй клю- 40 чевой элемент 8, третий ключевой эле мент 10 и четвертый ключевой элемент

12 возвращаются при поступлении на их вторые входы управляющего сигнала с выхода третьего усилителя 18 другой полярности, что соответствует моменту прекращения действия импульсного сигнала на входе сумматора 2. Цепь, состоящая из последовательно включенных усилителя .14, 50 дифференцирующего элемента 15, порогового элемента 16, формирователя

17 и третьего усилителя 18, управля.ет состоянием ключевых элементов 4, 8, 10 и 12. При поступлении на ее Ss вход импульсного сигнала с достаточно крутыми передним и задним фронтами с выхода дифференцирующего элемен

634 4 та 15 снимается импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту импульсного сигнала, и импульс отрицательной полярности, соответствующий заднему фронту импульсного сигнала. С помощью импульса положительной полярности формируется сигнал управления, который действует в течение длительности импульсного сигнала, а с помощью отрицательного сигнала формируется сиг— нал управления ключевыми элементами, который действует во время отсутствия импульсного сигнала, т.е. этот сигнал управления возвращает ключевые элементы в исходное состояние.

Для согласования моментов прихода соответствующих сигналов на первый, второй и третий входы сумматора 2 г используется линия задержки с выходами на соответствующие электрические цепи.

Оценку степени компенсации фонового сигнала предлагаемым устройством по сравнению с известным производят по выражению (2), (— 1), (2) Ес р — Ec Е сс

Е Е где Е, — энергия отселектированного импулвсного сигнала известным устройством, Е, — энергия отселектированного импульсного сигнала предлагаемым устройством.

На фиг. 3 а изображен отселектированный импульсный сигнал с фоновой модуляцией вершины импульса, т. е. сигнал 8 Я + ср (t), а на фиг. 3 б изображен отселектированный импульсный сигнал с компенсацией фоновой модуляции вершины импульса.

А„ — амплитуда импульсного сигнала

S(t), „ - длительность импульсного сигнала S(t),(h L максимальная амплитуда фоновой модуляции вершины импульса.

Для оценки степени компенсации фонового сигнала рассмотрим случай, когда энергия фонового сигнала, от-. селек ированного совместно с импульс. ным сигналом, соизмерима или равна энергии отселектированного импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса, т.е. когда (4 Я, 2А

1226б34

В этом случае амплитуда импульса, эквивалентного фоновой модуляции вершины импульса, равна

2А

А " — -" А в ° 2 и

Тогда (А g + A ) л

Е дк

cq> 2

10 (2А )

А л

E

М е. 2

4А ° 2

1) = (и - — — 1)=

2А (62

Е

Е, 3

Формула изобретения

Устройство селекции импульсного

35 сигнала, содержащее сумматор, а также последовательно включенные инвертор и первый ключевой элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

В предлагаемом устройстве в отличие от известных технических решений достигается повьппение степени компенсации фонового сигнала в три раза в том случае, когда энергия фонового сигнала, отселектированная совместно с импульсным сигналом, соизмерима с энергией импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса.

Изменение степени компенсации фонового сигнала h, для других случаев показано на фиг. 3 в,, повышения точности путем увеличения степени компенсации фонового сигнала, в устройство введены первый фильтр низких частот, перный усилитель, операционный усилитель, второй ключевой элемент, второй фильтр низких частот, третий ключевой элемент, интегратор, четвертый ключевой элемент, второй усилитель, дифференцирующий элемент, пороговый элемент, формирователь, третий усилитель и линия задержки, вход которой соединен с входной шиной, первый выход подключен к первому входу сумматора, а второй выход — к входу иннертора,при этом вход первого фильтра низких частот соединен с выходом первого ключеного элемента, а выход подключен к второму входу сумматора, причем между третьим выходом линии задержки и третьим входом сумматора включены последовательно соединенные первый усилитель, операционный усилитель, второй ключевой элемент, второй фильтр низких частот, третий ключеной элемент, интегратор, четвертый ключевой элемент, а выход пер вого усилителя подключен к второму входу операционого усилителя через элемент задержки, при этом между четвертым входом линии задержки и управляющим входом первого ключевого элемента включены последовательно соединенные второй усилитель, дифференцирующий элемент, пороговый элемент, формирователь, третий усилитель, выход которого подключен к управляющим входам второго, третьего и четвертого ключевых элементов.

1226634 з(в)4 V(af

Корректор-И.Самборская

Заказ 2146/57 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие. r.Óæãoðoä,óë. Проектная, 4

8

Составитель Н. Маркин

Редактор А. Сабо Техред B.Kàäàð

ВУ 1 И 2 )ЗФ у

ФиаЮ