Измеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала
Изобретение относится к области радиоизмерительной техники. Измеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала содержит компаратор 1, цифроаналоговый преобразователь 3, входную клемму 2 и клемму 12 для подключения к источнику тактовых импульсов , источник импульсов запуска с клеммой 11, генератор 5 импульсов высокой частоты, логический блок 4, счетчик 8, интерфейсный блок 7, блок 10 задержки,.формирователь 6 импульсов , магистраль 9 микро-ЭВМ, Измеритель отношения сигнал/шум имеет повышенную точность измерения. 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (gg g G 01 R 29/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР лО делАм изОБРетений и ОтнРытий С
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "
Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к области радиоизмерительной техники. Измеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала содержит компаратор I цифроаналоговый преобразователь 3, входную клемму 2 и клемму 12 для подключения к источнику тактовых импульсов, источник импульсов запуска с клеммой 11, генератор 5 импульсов высокой частоты, логический блок 4, счетчик 8, интерфейсный блок 7, блок 10 задержки, формирователь 6 импульсов, магистраль 9 микро-ЭВИ, Hs меритель отношения сигнал/шум имеет повышенную точность измерения, 5 KTI °
/67 7ВН (21 ) 4156718/24-21 (22) 04.12.86 (46) 30,06.88, Бюл. 11 24 (72 ) В.П. Урбонас и Л.В. Инсода (53) 621,317.739 (088,8) (56) Приемники телевизионные чернобелого и цветного изображения. Методы измерения, с. 2-8, 14-18.
ГОСТ 9021-78.
Гнатюк Ю.Д. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. М,: Радио и связь, 1982, с. 102-103.
{54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ
ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАПА
„„SU„„4OS534 A 1
1406534
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при определении отношения сигнал/шум телевизионных приемников и чувствительности телевизионных уси5 лительных микросхем, а также для измерения средней амплитуды повторяющихся импульсных сигналов.
Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения выбора во временной области необхбдимой ступеньки телевизионного сигнала и проведения измерения величины напряжения данной ступеньки по заданному значению функции распределения вероятностей.
На фиг. 1 представлена структурная
) схема предлагаемого измерителя отношения сигнал/шум телевизионного сигнала; на фиг. 2 — структурная схема блока интерфейса; на фиг. 3 — временные диаграммы работы измерителя; на фиг. 4 — график функции распределения вероятности шумового сигнала; 25 на фиг. 5 — временные диаграммы работы компаратора и логического блока.
Измеритель (фиг. 1) содержит компаратор 1, первый вход которого подключен к входной клемме 2, второй вход подключен к выходу цифроаналогового преобразователя (ЦАП }.3, а выход компаратора 1 подключен к одному входу логического блока 4, к соответствующим входам которого подключены выходы генератора 5 импульсов высокой частоты, формирователя 6 импульсов и интерфейсного блока 7, Выход логического блока 4 подключен к счетному входу счетчика 8, вход40 сброса которого и шина выходов подключены к интерфейсному блоку 7, подключенного к магистрали 9 микроЗВМ и через шины — к блоку 10 задержки, формирователю б импульсов и цифроана- „ логовому преобразователю 3, а также к клемме 11 для подключения источника сигнала запуска. Вход блока 10 задержки подключен к клемме 12 для подключения к источнику тактовых импуль50 сов, синхронных с импульсами синхронизации строк телевизионного сигнала.
Интерфейсный блок 7 (фиг, 2) состоит из подключенных к магистрали 9 блока 13 выборки адреса, шинных буфе55 ров 14 данных, буферов 15 управляющих сигналов. Выходы блока 13 выборки адреса, шинных буферов 14 данных, буферов 15 управляющих сигналов подключе- ронные с началом передачи сигнала ступенчатой формы в каждом поле телевизионного сигнала (строки 24 и
334).
Измерение отношения сигнал/шум состоит из ряда последовательных измерений: измерение размаха сигнала от уровня черного (ступенька 1 на фиг. За) до уровня белого (ступенька б на фиг. За) и измерение эффективного напряжения шумов (на ступеньках 3 или 4 на фиг. За). Измерение размаха сигнала состоит из измерения среднего напряжения ступенек 6 и 1 (фиг. 3) и вычитания их разности.
Кривая распределения флюктуационных шумов описывается законом плотности распределения вероятности
) (<) П вЂ” эффективное -напряжение шу(() рф мов;
U — . среднее напряжение ступеньки сигнала на фиг. За;
Где ны к блокам 16 и 17 параллельного интерфейса. Два восьмиразрядные двунаправленные буфера канала блока 16 параллельного интерфейса через шину подключены к выходам счетчика 8, третий двунаправленный буфер — к блоку 10 задержки. Первый восьмиразрядный двунаправленный буфер канала блока 17 параллельного интерфейса подключен к формирователю 6 импульсов, все разряды второго и часть разрядов третьего двунаправленного буфера подключены к цифроаналоговому преобразователю 3, остальные разряды подключены к счетчику 8 (сигнал "Сброс" ), блоку 10 задержки (сигнал "Разрешение"), логическому блоку 4 (сигнал
"Калибровка" ). Сигналы прерывания от клеммы 11 запуска (прерывание 1) и формирователя 6 импульсов (прерывание 2) через буфер 18 прерывания поступают в магистраль 9 ЭВМ.
Измеритель работает следующим образом.
В исходном состоянии на клемму 2 поступает телевизионный сигнал„ графически показанный на фиг. За.
На блок 10 задержки поступают тактовые импульсы с клеммы 12., синхронные с импульсами синхронизации строк, на интерфейсный блок 7 поступают запускающие импульсы с клеммы 11, синх1406534
U — моментное напряжение сигнала.
Функция распределения вероятностей такого сигнала будет
6 и-ц
F( U 1Н,„ Ф Выражение (2) позволяет определить эффективное напряжение шумов 1А . 10 ш 3Ф. Для этого рассчитаем значения функции распределения вероятности при значениях U — U.р= -Uшэф ИU -U.ð = О которые приведены в таблице. г 15 F(U) Примечание U-UñÐ 0,1587 0,5 11шэф О средняя амплитуда 0,8413 1-1шэф На фиг. 4 проиллюстрировано применение выражения (2). Как видим из фиг. 4, определяя уровень сигнала по заданному значению функции распределения вероятностей F(U) можем определить значения напряжений, соответствующие U U, U и рассчитать отношение сигнал7шум сигнала по графи- ЗО ку на фиг. За U «p s — Umph р= г — — — —— (3} П вв 1-1нз где U „, U > — среднее напряжение 1 и 6 ступенек при F(U) = 0,5; U U — напряжения 3 ступеньки при F(U) = 0,8413 и 0,1587 соответст — 4p венно. В случае другого закона распределения плотности вероятности при определении эффективного напряжения шумов Пщэ необходимо для напряжений UH 4> и U (фиг. 4) задать другие нормы Ь значения функции распределения вероятностеи. Значение функции распределения вероятностей в предлагаемом измерите- 5 ле вычисляется в следующем порядке. Сначала проводится калибровка измерителя. Для этого, после запуска ЭВМ на интерфейсный блок 7, в буфера блоков 16 и 17 параллельного интерфейса записывается информация о величине задержки блока 10 задержки и длительности импульса формирователя 6 импульсов. При поступлении импульса запуска с клеммы 11 он через . буфер 18 прерывания поступает в ЭВМ, которая через интерфейсный блок 7 выдает импульс сброса счетчику 8, сигнал калибровки в логический блок 4 и подает сигнал разрешения на блок 10 задержки, разрешающий запуск блока 10 задержки тактовыми импульсами с клеммы 12. Блок 10 задержки после установленного времени (фиг. Зв), совпадающего с началом появления выбранной ступеньки телевизионного сигнала (фиг. За), запускает формирователь 6 импульсов, формирующий импульс заданной длительности, совпадающей или меньшей с длительностью выбранной ступеньки сигнала (фйг. Зг). Выходные импульсы формирователя 6 импульсов поступают в логический блок 4 и в-момент их появления, при наличии сигнала калибровки, логический блок 4 пропускает импульсы генератора 5 на счетный вход счетчика 8, который проводит их подсчет. Логический блок 4 выполняет функцию (. „ = Q 4 g Ч0 » Q! ходные сигналы блоков, обозначенных соответствующими номерами. Для увеличения точности калибровка проводится в течение N строк телевизионного сигнала и за это время в счетчике 8 накапливается калибровочное число. Mk=N nfl (4) где „ — длительность импульса формирователя 6 импульсов; — частота импульсов генератора 5. Подсчет количества строк N телевизионного сигнала проводит ЭВМ по сигналу прерывания 2 (фиг. 3e), выдаваемому формирователем 6 импульсов через интерфейсный блок 7. При прохождении числа И ЭВМ снимает сигналы разрешения, калибровки и проводит считывание числа М к с выходов счетчика 8 и ждет следующего импульса запуска с клеммы 11 через интерфейсный блок 7 (сигнал 1 прерывания) с ЭВМ через интерфейсный блок 7 на преобразователь 3 поступает код 100... °,00 (длиною и разрядов), который преобразуется ЦАП 3 в аналоговую величину Ц,с, которая равна произведению множителя 2 /2" — 1 на полную шкалу выходных напряжений цифроаналогового преобразователя 3, сбрасывается в "0" счетчик 8, на блок 10 задержки посту14065 (6) пает сигнап разрешения, разрешающий запуск блока 10 задержки тактовыми импульсами с клеммы 12. Выходные импульсы блока 10 задержки запускают 5 формирователь 6 импульсон, выходной импульс которого поступает ня логический блок 4. Компаратор 1 сравнива. ет напряжение, поступающее с ЦАП 3, с входным напряжением выбранной 1и ступеньки телевизионного сигнала .(фйг. 5a). На вьгходе компаратора в моменты времени, когда входное напряжение превышает напряжение, поступа ющее с ЦАП 3, на вьгходе компаратора 1 )6 появляется сигнал логической "1" (фиг. 5a) в течение которого через логический блок 4 на счетчик 8 посту-,. пангт импульсы от генератора 5 (фиг. 5в). После N тактов, считанных ЭВМ 20 по сигналу 2 прерывания, выдаваемому формирователем 6 импульсов, ЭВМ через интерфейсный блок 7 снимает сигнал разрешения, блок 10 задержки больше .не запускается от тактовых импульсов 25 с клеммы 12, считывает содержимое счетчика 8, равное К n=N,+K 1 (5), 30 где Я вЂ” длительность импульсов на 1 выходе компаратора 1„в течение которых, н пределах импульса „, входной сигнал превышает заданный уровень цифроаналогового преобразователя 3, ЭВМ, поделив выражение (5) ка (4) рассчитывает значение функции распре.деления вероятностей 40 ()-- = ММк и сравнивает с заданным для данной измеряемой ступеньки телевизионного сигнала (фиг. За) значением функции распределения вероятностей в соотнет- 45 ствии с выражением (3) . Если измеренное значение Г(U)„ больше заданного значения F(U)ÄÄ, то после поступления следуюшего импульса запуска с клеммы 11, в новом такте измерения, аналогичном предыдущему, старший разряд кода, поступающего на блок из ЭВМ, остается н состоянии логической и логическая вы ается в сле 55 дующем (п-2)-ом разряде кода. Если Р(Б), (Г(Ц) то cv !1U1Hé (n 1) и разряд кода обнуляется, И в том, и в другом случае для разряда с номером 34 6 (n-2), представляющего одну четверть полной шкалы, определяется значение функции распределения вероятности F(U)„ . Процесс преобразования завершается после того, когда будет проверен младший разряд, При этом код, поступающий из ЭВМ на блок будет являться результатом измерения напряжения для дянкои ступеньки телевизионного сигнала (фиг..3а) при заданном значении функции распределения вероятности F(U), Проведя эсад измерения среднего напряжения при F(U) = 0,5 н (6 и !) ступеньках телевизионного сигнала (фиг. За) и при F(U) = 0,1587 и F(U) = 0,8413, в 3 или 4 ступеньке по выражению (3) ЭВМ рассчитывает значение отношения сигнал/шум М . Формула изобретения Измеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала, содержащий компаратор, один вход которого соеди— нен с входной клеммой, а другой — с выходом цифроаналогового преобразователя, источник тактовых импульсов, синхронизированных с синхронизирующими импульсами строк телевизионного сигнала, источник импульсов запуска, синхронизированных с началом передачи сигнала ступенчатой формы в каждом поле телевизионного сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов высокои частоты, логический блок, счетчик и интерфейсный блок, а также последовательно соединенные блок задержки и формирователь импульсов, при этом выходы компаратора, формирователя импульсов и выхода калибровки интерфейсного блока подключены к соответствующим входам логического блока, интерфейсный блок через однонаправленные шины подключен соответственно к входам цифроаналогового преобразователя, блока задержки и формирователя импульсон, а через двунаправленную шину— к магистрали микроЭВМ, к соответствующим входам интерфейсного блока подключены выходы ф ормиронателя. импульсов и источника импульсов запуска, а управляющие выходы интерфейсного блока соединены соответственно с входом "Сброс" счетчика и входом 1406534 сов инверсией гный узел 7 и3 100 а 0 "Разрешение" 6лока задержки, синхронизирующий вход которого подключен к Ъмвбыу шФфлыж У 0 ащлэсгхе. рюзадерж а б . 0 Вирую. лм игл 6 г. 0 Вид c iюлмим д 0 выходу источника тактовых импуль1406534 Редактор Ю. Середа Заказ 3189/42 Тираж 772 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 @Ч И5У 0.5 О ЮЧ фйГ. 9 1 1 1 I Составитель iН. Михалев Техред Л. Сердюкова Корректор О. Кравцова
