Патент ссср 296061

 

(111 29606! опислнии

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Сой>з Сс1ветских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.О8.68 (21) 1263474 26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.09.74. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 06.02.75 (51) М. Кл. G Olr 29!Ю2

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317:621.397. .62 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Кривошеев и P. Л. Марейн (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛА К ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХЕ

Известны устройства для измерения отношения сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи во время передачи телевизионной программы. Однако известные устройства не обеспечивают возможности измерения отношения сигнала к помехе в любой точке растра подвижного изображения, не позволяя тем самым отделить помехи, вносимые передающей трубкой, от помех, вносимых каналом связи; эти устройства не обеспечивают также достаточной точности измерений вследствие зависимости результатов измерений от сюжета изображения, не позволяют производить измерения в тракте цветного телевидения.

В предлагаемом устройстве для измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в любой части растра подвижного изображения и повышения точности измерений к выходу расширителя подключен блок запоминания и вычитания мгновенных значений соседних отсчетов, сигнал с которого подан на входы блока умножителя и на входы блока ключевых каскадов. Выходы блока ключевых каокадов подключены ко входу цифро-аналогового преобр азователя, к выходу которого подключен интегратор. При этом выходы блока умножителя соединены со вторыми входами блока ключевых каскадов.

Работа устройства основана на принципе модуляции мгновенными значениями видеосигнала стробирующих импульсов малой длительности (порядка 20 — ЗО нсек), следую5 щих с частотой кадров (или полей).

В данном устройстве при измерении эффективного значения помехи модуляция может осуществляться уровнем черного или белого видеосигнала, т. е. таким, который не .меняет10 ся в течение цикла измерения, а также мгновенным значением видеосигнала подвижного изображения. Возможность измерения эффективного значения помехи при такой модуляции основана на факте наличия сильной

ls корреляции между соседними отсчетами мгновенных значений видеосигнала изображения и некоррелированности мгновенных значений помех, наложенных в моменты отсчета на видеосигнал.

20 Достигается это формированием разности соседних отсчетов, в результате чего сигнал изображения компенсируется, а помехи вычитаются по случайному закону. Полученная совокупность разностей мгновенных значе25 нпй помехи подвергается дальнейшей обработке, в результате чего по этим разностям определяется эффективное значение помехи.

В предлагаемом устройстве весь процесс измерения отношения размаха сигнала к

ЗО флуктуационной помехе разделяется на два

pygmy 1

50

65 а ю Ьюю 3 цикла: цикл измерения сигнала и цикл измерения помехи.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения отношения сигнала к флукгуационнои помехе в л;ооой части растра подвижного изооражения.

Переключение циклов производится в ключевом каскаде 1 и в блоке 2 ключевых каскадов, число которых определяется требуемой точностью измерений. Влоки переключаются импульсами, формируемыми B блоке у правления 3. В режиме измерения помехи ключевой каскад 1, входящии в состав блока 4 формирования узких импульсов, rlpoll) скает сигнал, поступающий с выхода генератора б ., зддержки.... щт,генератор формирует импульсы„длительностью порядка 20 мксек и запускается рронтом синхроимпульса строки, выде, яемои в интервале сигнала изображе— ния -или в — интервале-кадрового гасящего импульса в схеме алака б селектора.

Импульс, поступающий с выхода ключевого каскада r, запускает ceo»nr задним фронтом генератор ? узких импульсов. Сформированныи узкий импульс, следующии с частотои кадров или,полей, подается Hd вход

-моду ятора--ь-, -входящего--в соетав блока 9 модулятора, на другои вход которого поступает видеосигнал со входа 10, прошедший предварительно через взвешивающий фильтр

11 и переключателы,,l,d. U.-,сл,урраа„,соли в составе видеосигнала не имеется импульса, определяющего контрольный уровень оелого, то такои импульс <рормируется в блоке 13 формирования и вводится в состав видеосигнала

»в «испытательную строку». Я этом" случае ви"деоеигнал:паступает: на:вход модулятора 8, проидя предварительно через блок 14 вложе"ния;

K,о входу модулятора: 8 подключен блок 15 управляемой привязки ио, уровню черного. Импульсы привязки :формируются: в блоке "16 строчных синхроимпульсов, выделяемых из полного видеосигнала в блоке:6 селектора.

":Эти импульсы могут быть сформированы раз" "йъьги путями например путем задержки синхроимпульсов "на" определенный интервал. "На" выходе ьтодулятора " 8 формируются уз " кие импульсы, промодулироваиные видеосиг налом подвижного изображения и: следующие c" "частотой "кадров или нолей . Далее эти им "пульсы посгупают на:вход"расширителя 16 - импульса в.

Амплитуда каждого из импульсов- на выхо де расширителя 16 ::.пропорциональна мгно-" венному значению размаха видеосигнала:, сум мираванного с: мгновенным" значением помехи.

: В" преобразователе аналот-код 1?, входящем в состав "блока "запоминания и вычитания"мгно"вейных "значений соседних отсчетов 18, ам

" пЛи1уду "каукдога из импульсов последователЬности" преобразу ат в число "импульсов ЫредеЛенной чаСтбты: Частота заполняющих

" импуЛьсов порядка 400 кгц.": В результате на "в ходе 1111еьоразователя" 17 формируются па: кеты импульсов с числом импульсов в каждом пакете, пропорциональным размаху мгновенного значения сигнала, суммированного с мгновенным значением помехи.

Сформулированные пакеты импульсов одновременно .подаются на вход реверсивных счетчиков 19 и 20, которые работают поочередно в режимах сложения и вычитания. Управление переключением этих режимов осуществляется в блоках 2 1 и 22, которые управляются импульсами, вырабатываемыми в блоке 3 управления. Например, при приходе пакета импульсов в первом кадре счетчик 19 работает в режиме сложения, при приходе очередного пакета импульсов во втором кадре счетчик 19 работает в Режиме вычитания, а счетчик 20 в режиме сложения. В интервале между вторым и третьим кадрами со счетчика 19 снимается полезная информация в виде числа импульсов, зафиксированного на ячейках памяти (B данном случае триггерах) и пропорционального разности мгновенных значении видеосигнала, зафиксированных в первом и во втором кадрах. Перед приходом следующего пакета импульсов счетчик 19 сбрасывается импульсами, формируемыми в блоке 3 управления, а с приходом пачки импульсов в третьем кадре счетчик 19 работает в режиме сложения, а счетчик 20 — в режиме вычитания.

Таким образом, в интервале между третьим и четвертым кадрами счетчик 20 регистрирует число импульсов, пропорциональное разности мгновенных значений сигнала, отсчитанных в кадрах втором и третьем. Перед приходом пачки импульсов a: четвертом кадре счетчик 20 сбрасывается, а с приходом пачки импульсов этот счетчик работает в режиме сложения, а счетчик 19 в ре40 жиме вычитания.

Далее процесс;поочередного запоминания

"мгновенных значений и вычитания соседних отсчетов периодически повторяется

Для получения абсолютного значения раз45 ности числа импульсов при, вычитании на счетчиках в блоках управления 21 и 22 предусмотрен индикатор перехода через 0. Таким образом, поочередно со счетчиков 19 и 20 с периодом следования импульсов снимается информация в виде числа импульсов, пропорционального разности мгновенных значений помехи, отсчитанных в предыдущих кад"рах. Далее эти разности "между соседними отсчетами в виде пропорционального числа

55 импульсов, снимаемых в виде потенциалов с

:ячеек счетчиков, подаются на два входа вто рого блока:23 ключевых каскадов. С. выхода

: блока ключевых каскадов информация пода:ется на вход блока 24:умножителя и на вход

60 блока 2 ключевых каскадов. .На вход этих ключевых каскадов с выхода схемьв 3 управления подаются отпирающие и : запирающие напряжения таким образом, что

: в режиме измерения помехи: на выходе каскадов формируются потенциалы, соответствую45

65 щие потенциалам на выходе ячеек блока 24 возведения в квадрат (в обратном коде), а в режиме измерения размаха сигнала на выходе каскадов формируются напряжения, соответствующие напряжениям на выходе второго блока 23 ключевых каскадов.

Ключевые каскады блока 2 подключаются своими выходами к цифро-аналоговому преобразователю 25. С выхода цифро-аналогового преобразователя сигнал, пропорциональный квадрату абсолютного значения разности мгновенных значений помехи, подается на интегратор 26. Далее это напряжение подается на логарифмический усилитель 27, который построен по принципу «модуляции — демодуляции», С выхода логарифмического усилителя 27 сигнал, пропорциональный логарифму эффективного значения, подается на вход преобразователя аналог-код 28, входящего в состав блока 29 индикации. Далее число импульсов, пропорциональное логарифму эффективного значения, регистрируется с помощью реверсивного счетчика 30, управление которым .осуществляется схемой 31, которая управляется импульсами, поступающими с выхода схемы 3 управления. Направление счета изменяется при переключении цикла измерения. В цикле измерения помехи счетчик 30 работает в режиме вычитания.

Перед циклом измерения помехи предпола.. гается цикл. измерения сигнала. При этом в конце цикла измерения на ячейках памяти счетчика 30 регистрируется величина в двоичной системе исчисления, пропорциональная логарифму размаха между черным и белым.

После окончания цикла измерения помехи включается устройство 32 цифрового отсчета, которое преобразует разность числа импульсов, зафиксированную в двоичном коде на ячейках памяти счетчика, в десятичный код.

Число в десятичной системе, которое представляет величину размаха отношения сигнала к эффективному значению помехи, регистрируется на цифровом табло.

В режиме измерения размаха сигнала в блоке 6 селектора выделяется синхроимпульс строки, в котором находится черно-белый перепад напряжения. Генератор 33 задержки формирует импульсы, следующие с частотой полей, задний фронт которых совпадает с интервалом черной строки, а генератор 34 задержки — импульсы, задний фронт которых находится в интервале импульсов белой «испытательной строки». Импульсы с выходов генераторов 33 и 34 задержки подаются на ключевой каскад 35, который управляется импульсами, поступающими с выхода схемы

3 управления. В интервале одного поля на выход ключевого каскада 35 проходят импульсы от генератора 33, а в другом поле на выход проходят импульсы с выхода генератора 34.

В режиме измерения размаха сигнала ключевой каскад 1 пропускает импульсы с выхода ключевого каскада 35. В этом случае в моду5

40 ляторе 8 видеосигнал модулирует узкие импульсы попеременно уровнями черного и белого. Далее вся схема работает аналогично режиму измерения величины помехи за исключением того, что блок 2 ключевых каскадов пропускает на свои выходы сигналы, поступающие непосредственно с выходов ключевых каскадов блока 23, т, е. минуя блок 24 умножителя.

В результате на реверсивном счетчике 30 регистрируется число импульсов, пропорциональное логарифму размаха между черным и белым.

В случае, если в «испытательной строке» отсутствует черно-белый перепад, переключателем 12 включается дополнительная схема— блок введения контрольного черно-белого перепада в видеосигнал. Для этого видеосигнал с выхода взвешивающего фильтра 10 поступает на вход блока 36 формирования напряжения, равного размаху видеосигнала. После усиления сигнал поступает на вход интегратора. Напряжение, сформированное на выходе блока 36, подается íà вход схемы 37 формирования импульса белого. На этот же блок с выхода блока 6 селектора подается спнхроимпульс строки, в которой должен быть замещен черно-белый перепад.

При определенных условиях все основные преобразования в устройстве можно выполнять в цифровом виде. Это может быть в том случае, если имеется возможность произвести операции интегрирования и логарифмирования цифровым способом. Поскольку эти операции в цифровом виде довольно громоздки, то их может выполнить только универсальная

ЭЦВМ. В этом случае представляетя возможность запрограммировать все операции, которые выполняются после каскада и выполнять все последующие операции на ЭЦВМ.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе во время передачи телевизионной программы, содержащее селектор, блок формирования узких импульсов, взвешивающий фильтр, модулятор, расширитель, блок формирования контрольного черно-белого перепада, интегратор, логарифмический усилитель, блок индикации, блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в любой части растра подвижного изображения и повышения точности измерений, к выходу расширителя подключен блок запоминания и вычитания мгновенных значений соседних отсчетов, сигнал с которого подан на входы блока умножителя и на входы блока Mчючeвых каскадов, выходы которого подключены ко входу цифро-аналогового преобразователя, к выходу которого подключен интегратор; при этом выходы блока умножителя соединены со вторыми входами блока ключевых каскадов.

Редактор 3. Обухова

Составитель A. 11латовский

Техред Г. Дворина

1(орректор А. Дзесова

Заказ 102/2 Изд. М 189 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государствснного когинтета Совета Министров СССР по дслаги изобретений и открытий

Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2