Устройство для измерения искаженных телевизионного сигнала

 

Цель изобретения - повышение точности при одновременном сокращении времени измерений. Устр-во содержит блок 1 ввода команд управления, блок 2 формирования цикла измерения, блок 3 управления коммутацией, коммутатор 4 входных сигналов, коммутатор 5 коррекции, блок 6 а.налоговой обработки, синхронизатор 7, блок 8 аналого-цифрового преобразования, модулятор 9, селектор 10 срыва, блок 1 вычисления параметров, блок 12 усреднения параметров, блок 13 вь1числения оценки среднеквадратичного отклонения , блок 14 сравнения, блок 15 хранения допусков, блок 16 совпадения , блок 17 вывода информации, блок 18 запоминания результата измерения , блок 19 формирования разности и анализатор 20 наличия брака. Вид проводимой операции задается с помощью блока 1. Блок 1 формирует цифровой код, содержащий информацию о номере измеряемого входного канала, о номере измеряемого параметра , о типе измерения. В блоке 2 цифровой код расшифровьшается, в результате чего запускается один из алгоритмов работы устр-ва. Полный цветовой телевизионный сигнал с введенными в них сигналами испытательных строк поступает на коммутатор 4. 2 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (g1) 4 Н 04 N 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ1 ИЙ (21) 3957448/24-09 (22) 24.09.85 (46) 15.03.87. Бюл. Р 10 (72) В.В.Бабич, Ю.М.Боловинцев, I>.В.Введенский, В.П.Дворкович, О.".Оисевич, О.Г.Иосевич, М.И.Кривоп(еев, Ю.А.Медведев, М.А.Моргулис, В.А.Рыбынок, E.Ë.Ðûâêèí и В.Л.Шкляр (53) 621.397 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 293309, кл. Н 04 N 77//0022, 1969.

Электросвязь, 1980, N - 5, с.20, рис.5. (54) УСТРО11СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА (57) Цель изобретения — повьппение точности при одновременном сокраще.нии времени измерений. Устр-во содержит блок 1 ввода команд управления, блок 2 формирования цикла измерения, блок 3 управления коммутацией, коммутатор 4 входных сигналов, коммутатор 5 коррекции, блок 6 аналоговой обработки, синхронизатор 7, блок 8 аналого-цифрового преобразования, модулятор 9, селектор 10 срыва, блок

11 вычисления параметров, блок 12 усреднения параметров, блок 13 вычисления оценки среднеквадратичного отклонения, блок 14 сравнения, блок

15 хранения допусков, блок 16 совпадения, блок 17 вывода информации, ! блок 18 запоминания результата измерения, блок 19 формирования разности и анализатор 20 наличия брака.

Вид проводимой операции задается с помощью блока 1. Блок 1 формирует цифровой код, содержащий информацию о номере измеряемого входного канала, о номере измеряемого параметра, о типе измерения. В блоке 2 цифровой код рас)пифровывается, в результате чего запускается один из алгоритмов работы устр-ва. Полный цветовой телевизионный сигнал с введенными в них сигналами испытательных строк поступает на коммутатор 4.

2 ил. 1297260

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано при измерениях и контроле ка.чественных показателей телевизионных (TB} каналов. 5

Цель изобретения — повышение точности при одновременном сокращении времени измерений.

На фиг.! представлена структурная электрическая схема устройства для измерения искажений телевизионного сигнала; на фиг.2 — временные диа.граммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения искажений телевизионного сигнала (фиг.1) содержит блок 1 ввода команд управления, блок 2 формирования цикла измерения, блок 3 управления коммутацией, коммутатор 4 входных сигналов, коммутатор 5 коррекции, блок 6 аналоговой обработки, синхронизатор 7, блок 8 аналого-цифрового преобразования (АЦП), модулятор 9, селектор 10 срыва, блок 11 вычисления параметров, блок 12 усреднения параметров, блок

13 вычисления оценки средь1еквадратичного отклонения, блок 14 сравнения, блок 15 хранения допусков, блок lб совпадения, блок 17 вывода информации, блок 18 запоминания результата измерения, блок 19 формирования раз ности и анализатор 20 наличия брака.

Устройство для измерения искажений телевизионного сигнала работает следующим образом. 35

Вид проводимой операции задается с помощью блока,l ввода команд управления, который может быть выполнен, например, в виде клавиатуры, формирующей на выходе цифровой код, соот- ветствующий выбранной оператором операции го измерению конкретного параметра ТВ-сигнала и содержащий следующую информацию: 45 о номере измеряемого входного канала; о номере измеряемого параметра (либо об измерении всех параметров данного канала в циклическом режиме); 50 о типе измерения: прям< е (измерение абсолютного значения параметра по выбранному каналу) либо разностное (измерение разниц искажений данного параметра на двух входах).

Последний режим позволяет определить, долю искажений, вносимых конкретным участком тракта передачи

ТВ-сигнала.

С выхода блока цифровой код поступает на первый вход блока 2 формирования цикла измерения, расшифровывается и приводит к запуску одного иэ алгоритмов работы устройства. Поскольку блок 2 представляет собой микропрограммный автомат, он может быть выполнен на базе микропроцессо— ра.

Следует заметить, что многие из функциональных блоков предложенного устройства выполняют либо сложные функции логического анализа и управления, либо вычисления„ в связи с чем целесообразно такие блоки выполнить на основе стандартной аппаратурной единицы — микропроцессорного контроллера — функции которого задаются путем установки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) с соответствующей программой. При этом в ряде случаев один контроллер может выполнять одновременно функции нескольких блоков предложенного устройства, и его производительности для этого достаточно, Напр ыер, клавиатура блока ) может подключагься к одному из портов контроллера, входящего в блок 2, и обслуживаться им в режиме разделения времени.

Сигналы (цифровые коды), передаваемые по выходным шинам блока 2, сначала программируют другие блоки устройства для проведения измерений заданного параметра одного из входных сигналов (очередного параметра из заданной последовательности) в заданном режиме работы (прямое или разностное измерение). B частности, после инициализации одного из алгоритмов измерений, хранящегося в

ПЗУ блока 2, на первом этапе в регистр блока 3 записывается номер измерительного канала {либо каналов для случая разностных измерений).

Выходной сигнал блока 3 обеспечивает необходимые переключения коммутатора 4, через который в требуемой последовательности ТВ-сигналы измерительных каналов поступают на схему измерения.

ТБ-сигналы, поступающие на входы коммутатора 4, представляют собой полные цветовые ТВ-сигналы с введенными в них сигналами испытательных строк.

ТВ-сигнал (фиг.2а) с выхода коммутатора 4 через коммутатор 5 поступа1297?60 ет на сигнальный вход блока 6, который производит предварительную обработку ТВ-сигнала: фиксацию постоянного уровня сигнала, аналоговую фильтрацию для повышения помехоустой- 5 чивости при измерении размахов относительно низкочастотных элементов сигнала (синхроимпульсы, импульс

"белого" В2 в испытательных строках и его перекоса, искажения гасящих 10 импульсов полей и прямоугольных импульсов частоты следования 50Гц и т.д.), выделение низкочастотных ис— кажений сигнала (искажения уровня гашения), выделение и усиление флук- 15 туационных помех в 22 (335) строках

ТВ-сигнала, их взвешивание с помощью специального фильтра.

Кроме того, блок 6 обеспечивает выделение цветовой поднесущей для 20 измерения нелинейности и дифференциальной фазы сигнала цветности, детектирование цветовой поднесущей для измерения дифференциального усиления и т.д.

Выбор необходимого режима работы и коммутация внутренних функциональных узлов блока 6 осуществляется в соответствии с измеряемым параметром по сигналам, поступающим íà его третий управляющий вход от блока 2.

Одновременно ТВ-сигнал с выхода коммутатора 4 поступает-на сигнальный вход синхронизатора 7, который

35 представляет собой ведомый синхрогенератор и выделяет из входного

ТВ-сигнала информацию о временном положении его элементов. В частности, с второго выхода синхронизатора 40

7 на второй вход блока 2 поступает ю пульс (фиг.2б), определяющий временной интервал, в котором .производится обработка ТВ-сигнала.

На первом выходе синхронизатора 7 45 формируются импульсы, используемые для управления схемой фиксации уровня блока 6, стробирования ТВ-сигнала в характерных точках блоком 8 и запуска модулятора 9. C третьего выхода синхронизатора 7 импульсы, соответствующие по времени синхроимпульсам полного ТВ-сигнала, поступают на второй вход селектора 10 срыва, на первый вход которого поступает

ТВ-сигнал с выхода коммутатора 4. В случае расхождения во времени указанных сигналов на выходе селектора 10 срыва формируется соответствующий логический уровень, используемый в дальнейшем для определения достоверности результатов измерений.

На управляющий вход синхронизато-. ра 7 с второго выхода блока 2 поступает управляющий сигнал, определяющий, какие элементы ТВ-сигнала подлежат измерению.

Т †сигн с выхода блока 6 поступает через блок 8 АЦП на сигнальный вход блока 11 вычисления параметров, который обеспечивает обработку представленных в цифровом виде отсчетов

ТВ-сигнала в характерных точках в соответствии с алгоритмом расчета измеряемого параметра. Выбор алгорит»а производится в соответствии с управляющим сигналом, поступающьм по первой выходной шине блока 2 на управляющий вход блока 11. Для повышения точности измерений блок 11 формирует напряжение смещения, поступающее на второй управляющий вход блока 6 и обеспечивающее смещение измеряемых уровней ТВ-сигнала к середине линейного участка амплитудной характеристики блока 8.

Для пояснения дальнейшей обработки сигналов в предложенном устройстве рассмотрим измерение размаха импульса опорного белого В2. В этом случае после фильтрации в блоке 6 сигнал (фиг.2в) стробируется в блоке 8 сначала импульсом (фиг.2г), соответствующим по времени вершине импульса опорного белого В2 (точка в, фиг.2в), а затем (в следующем кад-. ре) — аналогичным импульсом, соответствующим по времени уровню гашения (точка в, фиг,2в).

Для коррекции возможных погрешностей измерения (за счет нелинейности и нестабильности канала аналоговой обработки.и АЦП) используется коррекция результатов измерений, которая производится следующим образом.

После окончания цикла измерения (определение значений уровней сигнала в точках н и в,) по результатам измерений, поступающим с выхода сигнала коррекции блока 11, модулятор 9 формирует на втором входе коммутатора 5 импульс (фиг.2д, уровни которого в точках в, и в соответствуют

1 измеренным блоком 11 уровням сигнала (фиг.2в) в точках в, и во. Управление модулятором 9 осуществляется импульсами с первого выхода синхроI? 97260 ниэатора 7. Управление коммутатором

5 осуществляется по второй шине блока 2.

Сущность алгоритма коррекции состоит в следующем. 5

Пусть измеряется размах импульса

В с истинным значением, равным А.

Если измеренное блоком il значение отличается от истинного значения А и равно А, = А (1+< ),то при повтор- 10 ном измерении сформированного модулятором и поданного через второй сигнальный вход коммутатора 5 сигнала размахом А (1+< ) получается значение, равное А2= А(1+Ы) . Вычисление

2 скорректированного значения результата измерений производится по формуле

A = 2А< — А2 = А (1-М,) где N — число измерений, определяемое по величине среднеквадратичного отклонения (CKO), вычисляемого в блоке 13 по формуле

6„- „ . . а; д„„. й-rn - z 1 (i<-m+(<- i<-ГЧ+! „, "-11111

5Ð где m — минимальное число измерений; а; — коэффициенты взвешивания

<-х результатов измерения.

Для обеспечения несмещенной оценки СКО должны выполняться соотношения

При <(1 погрешность А становитз ся меньше погрешности измерения Л< и при повторении описанного алгоритма может быть сведена к сколь угодно малой величине. 25

Описанная процедура в случае разности измерений производится дважды: для ТВ-сигнала эталонного канала и для измеряемого канала.

Для уменьшения влияния помех измерения каждого параметра производятся многократно. Последовательность результатов измерения гараметров поступает с выхода блока 11 на блоки 12 и 13. В блоке 12 по результа35 там отдельньгх измерений параметров

Ai определяется среднее значение измеряемой величины по формуле

Ь=: — - А

40

2 а; =О и а, =. I

Величины а; выбираются иэ условия минимальной погрешности оценки СК0.

В случае, если СКО измеряемого параметра оказывается, например, в три раза меньшим неличины допуска, блок 14 формирует сигнал Ькончания измерения параме=ра, который поступает на первые управляющие входы блоков 12 и 13 для прекращения вьгчислений и на третий вход блока 2, обеспечивая переход к измерению следующего параметра.

Начало цикла вычислений н блоках

12 и 13 инициируется сигналом по первой выходной шине блока 2.

Уровни допусков на измеряемые параметры поступают на второй вход блока 14 с выхода блока 15, управляемого также но первой выходной шине блока 2, В случае. прямого измерения результаты измерения параметра и СКО с выходов блоков 12 и 13 через блок 16 поступают на вход блока 17 вывода информации. При разностном измерении результат измерения параметра в опорном канале запоминается в блоке 18.

После измерения этого .же параметра н измеряемом канале результат второго измерения поступает с выхода блока 12 на первый вход блока 19, на второй вход которого поступает результат измерения этого же параметра опорного канала с выхода блока 18.

Последовательность передачи результатов измерений на блок 16 определяется в зависимости от типа измерений и определяется управляющими сигналами, поступающими на управляющие входы блоков 12, 18 и 19 по первой выходной шине блока 2.

Для повышения достоверности измерений осуществляется постоянный контроль за величиной измеряемых параметров анализатором 20 наличия

1 брака, на входы ко срого поступа-ют результаты измерений с выхода блока 12 и сигнал с выхода селектора 10 срыва, поступающий также на второй вход блока 17. Анализатор 20 формирует сигнал брака в том случае, если измеренная величина выходит за логически разумные пределы, например, если размах ТВ-сигнала в три раза меньше номинальной величины. Кроме того,, сигнал брака форми1297260

30

40

55 руется и в том случае, если зафиксирован срыв синхронизации селектором 10 срыва.

Управление работой анализатора 20 (определение времени анализа, уровней сравнения) осуществляется по сигналу, поступающему на его управляющий вход по первой выходной шине блока 2. Выходной сигнал анализатора 20 обеспечивает эапирание блока

16.

Тем самым результаты некорректных измерений не поступают на блок

17 вывода информации.

По сигналу селектора срыва !О блок 17 выдает информацию о дефектах входного ТВ-сигнала.

Таким образом, за счет обеспечения коррекции ошибок канала преобразования ТВ-сигнала и использования разностных измерений повышается точность измерения, а оценка в процессе измерения величины СКО измеряемых параметров позволяет использовать адаптивный алгоритм измерений, сокращающий время измерения без снижения требуемой точности. Одновременно использование анализатора"брака позволяет повысить достоверность результатов измерений. формула изобретения

Устройство для измерения искажений телевизионного сигнала, содержащее коммутатор входных сигналов, входы которого являются входами измеряемых телевизионных сигналов, а выход соединен с сигнальным входом синхронизатора, первая выходная шина которого соединена с первым управляющим входом блока аналоговой обработки и с управляющим входом блока аналого-цифрового преобразования, сигнальный вход которого соединен с выходом блска аналоговой обработки, а выход соединен с сигнальным входом блока вычисления параметров, выход сигнала обратной связи которого соединен с .вторым управляющим входом блока аналоговой обработки, а управляющий вход соединен с управляющим входом блока хранения допусков и .с первой выходной шиной блока формирования цикла измерения, первый вход которого соединен с выходом блока ввода команд управления, а также коммутатор ! коррекции и блок вывода информации, 5

f0

20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном сокращении времени измерений, введены блок управления коммутацией, селектор срыва, модулятор, блок усреднения параметров, блок вычисления оценки среднеквадратичного отклонения (CK0), блок сравнения, блок запоминания результата измерения, блок формирования разности, блок совпадения и анализатор наличия брака, при этом первый сигнальный вход коммутатора коррекции соединен с первым входом селектора срыва и с выходом коммутатора входных сигналов, второй сигнальный вход соединен с выходом модулятора, выход соединен с сигнальным входом блока аналоговой обработки, а управляющий вход соединен с управляющим входом синхронизатора, с третьим управляющим входом блока аналоговой обработки и с второй выходной шиной блока формирования цикла измерения, второй вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, третий выход которого соединен с вторым входом селектора срыва, управляющий вход мо.— дулятора соединен с первой выходной шиной синхронизатора, а сигнальный вход соединен с выходом сигнала коррекции блока вычисления параметров, выход которого соединен с сигнальны= ми входами блока усреднения параметров и блока вычисления -оценки СКО, выход которого соединен с первыми входами блока совпадения и блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения допусков, а выход соединен с первыми управляющими входами блока вычисления оценки СКО, блока усреднения параметров и с третьим входом блока формирования цикла измерения, первая выходная шина которого соединена с вторыми управляющими входами блока усреднения параметров, блока вычисления оценки СКО и с управляющими входами блока запоминания результата измерения, блока формирования разности, блока вывода информации, блока управления коммутацией и анализатора наличия брака, первый сигHRJIbhblA вход которого соединен с выходом блока усреднения параметров, с сигнальным входом блока запоминания результата измерения, с первым сигнальным входом блока формирования разности и вторым сигнальньм входом блока совпа" 12972бО запоминания результата измерения, а выход блока управления коммутацией соединен с управляющим входом коммутатора входных сигналов

I д

Составитель Л.Стасенко

Редактор Н.Ивыдкая Техред Л.Сердокова Корректор С.1цекмар

Заказ 797/62 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 дения, третий сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования разности, выход соединен с пер.вой входной шиной блока вывода информации, а управляющий вход соединен с выходом анализатора наличия брака, .второй сигнальный вход которого сое,динен с второй входной шиной блока вывода информации и с выходом се— лектора срыва, второй сигналь— ный вход блока фсрмирования разности соединен с выходом блока