Устройство для измерения параметров телевизионного сигнала

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

<1Ц 66ОЗО1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21,1276 (2l) 2431976/18-09 (51) М. Кл.

H 04 N 7/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0479. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 3004.79 (53) УЛК621. 397 (088. 8) (72) Автор изо6ретения

В.A.Ñòðèãèí

Pl) Змвитель

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А.Бонч-Бруевича (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для измерения уровней телевизионного си гн ала

Известно устройство для измерения параметров телевизионного сигнала, содержащее блок стробирования и памяти, блок фильтров нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, блок индикации, 10 преобразователь, последовательно соединенные блок для фиксации уровня, первый коммутатор, второй вход которого подключен к первому входу блока для фиксации уровня, и временной селектор (1) .

Однако известное устройство имеет низкую точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров телевизионного сигнала.

Для этого в устройство для измерения параметров телевизионного сигнала, содержащее блок стробирования и памяти, блок фильтров нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, блок индикации, преобразователь, последовательно соединенные блок фиксации уровня, первый коммутатор,,второй вход которого подключен к первому входу блока фиксации уровня, и временной селектор, введены формирователь управляющих сигналов, два переключателя, второй и третий коммутатор, последовательно соединенные формирователь разности отсчетов, четвертый коммутатор, блок усреднения, пятый коммутатор,.второй вход которого подключен к первому выходу формирователя управляющих сигналов, причем блок индикации и формирователь разности отсчетов подключены к формирователю управляющих сигналов, первый вход которого подключен к первому входу блока фиксации уровня,а второй выход формирователя управляющих сигналов подключен к второму входу блока фиксации уровня, третий — к третьему входу первого коммутатора, четвертый — к второму входу временного селектора, пятый к первому входу второго коммутатора, шестой — к первому входу блока стробирования и памяти и к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу четвертого коммутатора, а седьмой выход формирователя управляющих сигналов подключен к третьему входу четвертого коммутатора, восьмой

660301 к второму входу блока усреднения, девятый — к первому входу вычислительного блока, к второму и третьему входу которого подключены соответственно первый и второй выходы пятого коммутатора, а выход вычислительного блока подключен к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения, третий — к десятому выходу формирователя управляющих сигналов, а выход — к второму входу блока индикации, кроме того, выход блока фиксации уровня подключен к первому переключателю и через преобразователь к второму входу второго коммутатора, третий вход которого подключен к выходу блока стробирования и памяти, а также выход временного селектора через последовательно соединенные второй переключатель, блок фильтров нижних частот и первый переключатель подключен к второму входу блока стробирования и памяти, а выход второго коммутатора через аналого-циф- ровой преобразователь подключен к второму входу формирователя разности отсчетов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения параметров телевизионного сигнала содержит блок 1, предназначенный для фиксации уровня, первый коммутатор 2,временной селектор 3, первый переключатель 4, блок фильтров 5-7 нижних частот, второй переключатель 8, блок 9 стробирования и памяти, второй коммутатор 10, преобразователь 11, аналого-цифровой преобразователь 12, формирователь 13 разности отсчетов, третий коммутатор

14, блок 15, предназначенный для усреднения, четвертый коммутатор 16, вычислительный блок 17, пятый коммутатор 18, блок индикации 19 и формирователь 20 управляющих сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Устройство работает в нескольких режимах, определяемых формирователем

20 управляющих сигналов. а) Режим измерения отношения сИгнал/фоновая помеха от несинхронной сети .питания, который можно разбить на два этапа.

Первый — измерение размаха сигнала изображения, при котором отфиксированный по задним площадкам строчных гасящих импульсов в блоке 1 телевизионный сигнал поступает на преобразователь 11 переменного напряжения в постоянное, который может представлять собой пиковый детектор, где размах этого сигнала преобразуется в постоянное напряжение, которое поступает на второй вход коммутатора

10.С выхода коммутатора 10 это постоянное напряжение попадает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, в котором преобразуется в цифровой код, подаваемый через второй вход коммутатора 16 на вход блока для усреднения 15. С выхода блока для усреднения 15 цифровой код, соответствующий усредненному значению ческольких отсчетов, поступает через коммутатор 18 на соответствующий вход вычислительного блока 17 и запоминается его памятью. Прохождение сигнала по этой цепи,как и в

10 последующих режимах работы, обеспечивается формирователем 20 управляющих си гн алов .

Вторым этапом рассматриваемого режима является выделение размаха

)5 фоновой помехи от несинхронной сети питания.

Пораженный этой помехой сигнал поступает на первый вход коммутатора

2, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 1. Коммутатор

2 служит для выбора измерения суммарной составляющей помехи без предварительной фиксации уровня H мультипликативной составляющей с фиксацией уровня. С выхода коммутатора 2 сигнал через временной селектор 3, исключающий из полного телевизионного сигнала импульсы синхронизации, поступает через переключатель 8 на вход фильтра 5 нижних частот, предназначенный для снижения погрешности, связанной с наличием флуктуационной помехи в сигнале изображения.С выхода фильтра 5 сигнал через переключатель

4 поступает на вход блока 9 стробирования и памяти, в котором осуществляется стробирование и запоминание уровня выбранного участка сигнала изображения одной и той же строки в каждом кадре. Тогда при передаче не40 подвижного изображения изменение этого уровня возможно только за счет несинхронной фоновой помехи. При этом на выходе блока 9 стробирования и памяти появляется медленно изменяющее45 ся постоянное напряжение с частотой, равной разности частот кадровой раз— вертки изображения, и фоновой помехи с размахом, равным размаху этой помехи. Это напряжение через первый

50 вход коммутатора 10 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12, который также запускается импульсами стробирования, как и блок

9 стробирования и памяти.

Аналого-цифровой преобразователь

12 преобразует входное напряжение в цифровой код, представляющий собой пачку прямоугольных импульсов, число которых в ней пропорционально входному напряжению. Эти пачки импульсов в течение промежутка времени, равного периоду вышеупомянутой разности частоты,поступают на вход формирователя .13 разности отсчетов, который из всего набора поступающих пачек выби65 рает две пачки с минимальным и макси-

660301 мальным числами импульсов в них и вычисляет их разность. Полученный результат в виде цифрового кода через второй вход коммутатора 16, блок для усреднения 15 и коммутатор

18 поступает на второй вход вычислительного блока 17, в котором в циф- 5 ровом виде происходит вычисление отношения размаха сигнала иэображения, записанного ранее, к размаху фоновой помехи. С выхода вычислительного блока 17 вычисленная величина в виде цифрового кода через коммутатор 16 поступает на вход блока индикации 19, где происходит запоминание и индикация полученной информации, а также происходит вывод этой информации, на цифро-печатающую машину или устройство для обработки измерительной

Информации. б) Режим измерения отношения сигнал/флуктуационная помеха можно также разбить на два этапа.

Первый этап полностью совпадает с вышеописанным при измерении размаха сигнала изображения, а второй заклю.чается в формировании на втором входе вычислительного блока 17 цифрового кода, пропорционального эффективному значению флуктуационной помехи, содержащейся в сигнале изображения.

Видеосигнал, пораженный флуктационной помехой, поступает на вход блока 30

1, предназначенного для фиксации уровня, где происходит фиксация уровня сигнала по задним площадкам строчных гасящих импульсов и при этом увеличивается в два раза уровень флуктуаци- 35 онной помехи, что облегчает процесс выделения этой помехи из сигнала изображения. С выхода блока 1 через коммутатор 2 сигнал поступает на вход временного селектора 3, осущест- 40 вляющего те же функции, что и в режиме а . С выхода селектора 3 через переключатель 8, фильтр 6 или

7 нижних частот и переключатель 4 сигнал поступает на вход блока 9 стробирования и памяти. Фильтр 6 учитывает особенности визуального восприятия флуктуационной помехи на черно-белом телевизионном изображении и используется при измерениях в трактах черно-белого телевидения.

Фильтр 7 учитывает особенности визуального восприятия флуктуационной помехи на цветном телевизионном изображении и используется при измерениях в тракте цветного телевидения. 55

Блоком 9 осуществляется стробирование пораженного флуктуационной помехой выбранного участка сигнала изображения и запоминание его уровня.На выходе блока 9 появляется скачкообразное 60 постоянное напряжение, изменяющееся по случайному закону, который соответст— вует закону распределения мгновенных значений помехи. Это напряжение поступает через первый вход коммутатора

10 на вход аналого-цифрового преобра65 зователя 12, в котором каждый скачок преобразуется в пропорциональный ему цифровой код. С выхода аналогоцифрового преобразователя 12 пакеты импульсов поступают на вход формирователя 13 разности отсчетов, который в этом режиме поочередно запоминает и вычитает коды соседних отсчетов мгновенных значений флуктуационной помехи. Эта последовательность пакетов импульсов, пропорциональных разности соседних отсчетов, через первый вход коммутатора 16, блок для усреднения 15, где происходит усреднение, т.е. получение кода, пропорционального эффективному напряжению флуктуационной помехи.

Таким образом, цифровой код, пропорциональный эффективному напряжению флуктуационной помехи, через коммутатор 18 поступает на второй вход вычислительного блока 17. Дальнейшая работа устройства полностью совпадает с режимом а . в) Режим измерения уровней телевизионного сигнала осуществляется с помощью формирователя 20 управляющих сигналов, который формирует импульсы стробирования и фиксации, совпадающие во времени с участками телевизионного сигнала, между которыми необходимо измерить размах (уровень).

Например, для измерения размаха импульсов уровня белого, передаваемых в составе испытательных строк, необходимо произвести фиксацию уровня по задним площадкам строчных гасящих импульсов и произвести стробирование импульсами, совпадающими во времени с импульсами уровня белого. Отфиксированный по выбранному уровню видеосигнал через переключатель 4 поступает на вход блока 9, осуществляющего стробирование измеряемого уровня, и с его выхода уже в виде скачкообразно изменяющегося из-за наличия флуктуационной помехи. постоянного напряжения через коммутатор 10 поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 12, где преобразуется в пакеты импульсов.

Эти пакеты, число импульсов в которых пропорционально мгновенному размаху измеряемого импульса уровня белого, пораженного флуктуационной. помехой, через второй вход коммутатора 16 поступают на блок для усреднения 15, à с его выхода через второй вход коммутатора 14 на блок индикации 19. При наперед выбранном времени усреднения, т.е. выбранном количестве отсчетов, можно принципиально получить сколь угодно высокую точность при измерении уровней телевизионного сигнала. г) Режим измерения абсолютной величины перекоса прямоугольных импульсов осуществляется " помощью формирователя 20 управляющих сигналов, кото660301 рый формирует импульсы стробирования, совпадающие во времени с началом и концоМ вершин этих импульсов.

Видеосигнал с входа устройства через блок 1, предназначенный для фиксации уровня, переключатель 4 поступает на вход блока 9, на управляющий вход которого поочередно поступают импульсы стробирования, совпадающие во времени с начальным и конечным участками плоской вершины прямоугольных импульсов. На выходе 10 блока 9 появится скачкообразное постоянное напряжение, размах каждого скачка которого оказывается пропорционален перекосу прямоугольных импульсов и флуктуационной помехе. 15

Это напряжение через коммутатор 10 поступает на аналого-цифровой преобразователь 12, где преобразуется цифровой код, и с его выхода на формирователь 13 .разности отсчетов, в котором происходит вычитание соседних отсчетов, т.е. формирование пакетов импульсов, число которых в каждом пакете пропорционально мгновенной величине абсолютного перекоса измеряемых импульсов и флуктуационной помехе. Очевидно, что после усреднения полученных отсчетов можно получить величину математического ожидания, которая в данном случае оказывается равной величине абсолютно .о перекоса входных прямоугольных импульсов. Поэтому пакеты импульсов с выхода формирователя 13 разности отсчетов поступают через коммутатор

16 на блок для усреднения 15, где происходит усреднение нескольких отсчетон, т.е. исключение влияния флуктуационной помехи на точность измерения, 40

С выхода блока для усреднения 15 цифровой код через коммутатор 14 поступает на блок индикации 19, где

-и ".исходит индикация измеренного значения абсолютной величины перекоса 45 вершин прямоугольных импульсов. д) Режим измерения перекоса вершин прямоугольных импульсов в относительных единицах можно разбить на два этапа. 50

Первый этап — измерение размаха этих импульсов совпадает с режимом в, — измерения уровней за исключением того, что пачки импульсов с выхода блока для усреднения 15 поступают уже через коммутатор 18 на первый вход вычислительного блока 17.

Второй этап — измерение абсолютной величины перекоса этих. импульсов совпадает с описанным в режиме г, но результат измерения,т.е. цифровой

60 код, с выхода блока для усреднения 15 также через коммутатор,18 поступает на второй вход блока 17, где производится вычисление отношения, а ре;зультат н ниде цифрового кода через коммутатор 14 поступает на блок индикации 19.

Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет повысить

1 точность измерения параметров телевизионного сигнала, так как используется один и тот же канал для обработки информации, а погрешность, случайно возникшая в этом канале, автоматически компенсируется.

ФоРмула изобретения

Устройство для измерения параметров теленизионного сигнала, содержа" щее блок стробирования и памяти, блок фильтров нижних частот„ аналогоцифровой преобразователь„ вычислительный блок, блок индикации, преобразователь, последовательно соединенные блок фиксации уровня, первый коммутатор, второй вход которого подключен к пеРвому входу блока фиксации уровня, и временной селектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понышения точности измерения параметров телевизионного сигнала, введены формирователь управляющих сигналов, два переключателя, второй и третий коммутаторы последовательно соединенные формирователь разности отсчетов, четвертый коммутатор, блок усреднения, пятый коммутатор, второй вход которого подключен к первому выходу формироват ел я управл яющих сигналов, причем блок индикации и формирователь разности отсчетов подключены к формирователю управляющих сигналов, первый вход которого подключен к первому входу блока фиксации уровня, а второй выход формирователя управляющих сигналов подключен к второму входу блока фиксации уровня, третий — к третьему входу первого коммутатора, четвертый — к второму входу временного селектора, пятый к первому входу второго коммутатора, шестой — к первому входу блока стробирования и памяти и к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу четвертого коммутатора, а седьмой выход формирователя управляющих сигналов подключен к третьему входу четвертого коммутатора, восьмой к второму входу блока усреднения, девятый — к первому входу вычислительного блока, к второму и третьему входу которого подключены соответственно первый и второй выходы пятого коммутатора, а выход вычислительного блока подключен к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения, третий — к десятому ныходу формирователя управляющих сигналов, а выход — к второму входу блока индикации, кроме того, выход блока фиксации уровня подключен к первому переключателю и через преобразователь к

660301

Составитель Е. Погиблов, Техред С.Мигай Корректор М.Демчик

Редактор A.Çèíüêîâñêèé

Тираж 774 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2136/9

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул. Проектная, 4 второму входу второго коммутатора, третий вход которого подключен к выходУ блока стробирования и памяти, а также выход временного селектора через последовательно соединенные второй переключатель, блок фильтров нижних частот и первый переключатель 5 подключен к второму входу блока стробирования и памяти, а выход второго коммутатора через аналого-цифровой преобразователь подключен к второму входу формирователя разности отсче-. тов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР кл. H 04 N 7/02, по заявке 92182869/09, 1975, по которой принято положительное решение.