Устройство для измерения от-ношения размаха сигнала кэффективному значению флуктуа-ционной помехи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ()809660 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 11. 78 (2! ) 2683666/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 280281.Бюллетень Н9 8

Дата опубликования описания 28. 02. 81

<511М. Кл.з

Н 04 К 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,397 (088 а 8) (72) Авторы изобретения

М. И. Кривошеев, И. Г. Дев ятовский, С. A. Третьяк, Ю. Б. Зверев, Л. С. Виленчик, Е. С. Савин

РАЗМАХА СИГНАЛА К ЭФФЕКТИВНОМУ

ЗНАЧЕНИЮ ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХИ

Изобретение относится к телевидению и может использоваться для автоматического измерения отношения размаха сигнала к эффективному зна- 5 чению флуктуационной помехи в любой точке тракта систем аналогового или цифрового телевидения в процессе передачи по сигналу подвижного телевизионного (ТВ) иэображения. l0

Известно устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи содержащее блок предварительной обработки, амплитудно-импульсный модулятор, формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок и блок индикации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока управления, вход которого через синхроселектор подключен к второму входу блока предварительной обработки, который предназначен для подачи видеосигнала, выход блока предварительной обработки подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, к третьему входу которого подключен выход формирователя импульсов, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, причем выход арифметического блока соединен с вторым входом блока индикации (1) .

Однако данное устройство имеет не" высокую точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения в процессе передачи сигнала цветного. подвижного изображения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи, содержащее блок предварительной обработки, амплитудно-импульсный модулятор формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок и блок индикации, к первым входам которых подклюЧены соответствующие выходы блока управления, вход которого через синхроселектор подключен к второму входу блока предварительной обработки, который предназначен для подачи видеосигнала, выход блока предварительной обработки подключен к BTApoMó входу ампли- тудно-импульсного модулятора, к третьему входу которого подключен выТакой блок относительно просто реа- и лизуется и эффектно выделяет помеху

40 из смеси TB сигнала и помехи.

Синхроселектор 1 осуществляет выделение кадровых и строчных синхроимпульсов ТВ сигнала, которые определяют временные соотношения сигналов управления, формируемых блоком

2 управления. Измерение отношения сигнал-помеха производится по принципу измерения мощности при фиксированном размахе сигнала, поэтому цикл измерения состоит из цикла нормализации сигнала и цикла измерения мощности помехи. Длительность и чередование циклов определяются сигналами управления, формируемыми блоком 2 управления. В цикле нормализации сигнала осуществляется автоматическая регулировка размаха сигнала, поступающего на вход блока 3 предварительной обработки. В блоке 3 также осуществляется фиксация уровня сигнала с помощью схемы фиксации, входящей в его состав. Кроме того, в состав блока 3 предварительной обработки входит взвешивающий фильтр.

Нормализованный ТВ сигнал с помехой поступает на модулятор 4, осуход формирователя импульсов, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен с вторым входом аналогоцифрового преобразователя, причем выход арифметического блока соединен с вторым входом блока индикации, введен блок межкадровой цифровой обработки, причем его первый вход соединен с соответствующим выходом блока управления, а второй вход блока межкадровой цифровой обработки соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока межкадровой цифровой обработки подключен к второму входу арифметического блока, Блок межкадровой цифровой обработки содержит последователЬно соединенные первый блок цифровой памяти, первый блок перезаписи, второй блок цифровой памяти, второй блок перезаписи, третий блок цифровой памяти, причем вход первого блока цифровой памяти соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, а второй выход первого блока цифровой памяти соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с втсрым выходом третьего блока цифровой памяти, при этом выход сумматора соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого через умножитель на два соединен с выходом второго блока цифровой памяти, выход блока вычитания соединен с вторым входом арифметического блока, причем управляющие входы каждого из блоков соединены с соответствующим выходом блока управления.

На Фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — вариант выполнения блока межкадровой цифрово обработки.

Устройство (фиг. 1) содержит синхроселектор 1, блок 2 управления, блок 3 предварительной обработки, амплитудно-импульсный модулятор 4, формирователь 5 импульсов, аналогоцифровой преобразователь б, блок 7 межкадровой цифровой обработки, ариф метический блок 8 и блок 9 индикации

Блок 7 (фиг. 2) содержит первый блок 10 цифровой памяти, первый блок

11 перезаписи, второй блок 12 цифровой памяти, второй блок 13 перезаписи, третий блок 14 цифрс)вой памяти, сумматор 15, умножитель 16 на два и блок 17 вычитания.

Устройство работает следующим образом, В и кадрах в каждой строке на одном и том же расстоянии от начала строки берутся отсчеты смеси сигнала подвижного ТВ изображения и флуктуационной помехи а„, где i — номер кадра; j — номер строки. Взятые отсчеты запоминаются в блоках 10„

L2 и 1<) цифровой памяти. Затем с по мощью блока 7 межкадровой цифровой обработки, ) зстав K<,r- j)ого входя) эти блоки памяти, формируется линейная комбинация и orсчето з, ра<.положенных в и последовательных кадрах

„; .О .„С), ),) Так как ТВ сигнал в смежных кадрах сильно коррелирован, а флуктуационная помеха в смежных кадрах независима, то, выбрав соответствующим образом коэффициенты са)<, можно выделить сигнал помехи из смеси ТВ сигнала и помехи, В случае n = 2 оптимальные коэффициенты ад= ж = 1,и в блоке 7 формируются межкадровые разности (е, =>..

2)) между смежными кадрами. При этом ТВ сигнал в точках соседних кадров очень сильно коррелирован, а значения флуктуационной помехи в этих точках независимы. Измеряя дисперсию межкадровых разностей, можно определить мощность помехи, Так как изображение подвижное, в межкадровых разностях может присутствовать значительная сигнальная компонента, поэтому желательно обрабатывать не менее трех смежных кадров. Для случая трех смежных кадров (n=3) оптимальными коэффициентами являются Ж<)— = c< .q = 1 и с — — — 2.

При этом в блоке 7 формируются разности межкадровых разностей

) з ) =с) )+G(),-2а,„„) >

-= "+

809660

Формула изобретения

20 бО ществляющий амплитудно-импульсную модуляцию ТВ сигналом коротких стробирующих импульсов, формируемых формирователем 5 импульсов, Алгоритм стробирования ТВ сигнала задается блоком 2 управления. Сформированные в модуляторе 4 отсчеты смеси ТВ сигнала и помехи О,„ подаются на аналогоао-цифровой преобразователь 6. Для того, чтобы выделить сигнал помехи из смеси ТВ сигнала и помехи к выходу аналого-цифрового преобразователя

6, подключен блок 7. Преобразованные в блоке 7 отсчеты помехи поступают на арифметический блок 8, производящий вычисление мощности помехи, а следовательно, при принятом в данном устройстве способе измерения он производит вычисление отношения сигналпомеха в дБ. Арифметический блок 8 содержит квадратор, сумматор и логарифматор. С выхода арифметического блока 8 сигнал поступает на блок 9 индикации. Эффективное выделение сигнала помехи из смеси ТВ сигнала и помехи при относительно несложной реализации осуществляется в блоке 7,. формирующем разности межкадровых разностей.

Блок 7 работает следующим образом.

Отсчеты сигнала в цифровой форме с выхода аналого-цифрового преобразо- о вателя,б в течение одного кадра поступают в первый блок 10 памяти. B. Tåчение следующего кадра отсчеты, хранящиеся в блоке 10, через блок 11 перЕзаписи поступают во второй блок

12 памяти, а в освободившийся объем блока 10 памяти записываются отсчеты этого кадра ° В течение третьего кадра информация иэ блока 12 через блок

13 перезаписи переписывается в .блок

14 памяти, информация из блока 10 40 через блок 11 перезаписи переписы.— вается в блок 12, а отсчеты третьего кадра записываются в блок 10. Одновременно с записью отсчетов третьего кадра и перезаписью отсчетов второго 45 и первого кадров эти отсчеты поступают на выходы блоков 10, 12 и 14.

Сигналы с выходов блоков 10 и 14 поступают на сумматор 15, формирующий, их сумму. Отсчеты с блока 12 поступают на умножитель 16 на два, где умножаются на данное число. Сигналы с сумматора 15 и умножителя 16 на два поступают на блок 17 вычитания, где формируются разности межкадровых разностей.

Предлагаемое устройство позволяет производить измерение и контроль в процессе передачи по сигналу подвижного ТВ изображения в системах аналогового и цифрового ТВ, что также позволяет своевременно без остановки передачи обнаружить и локализовать неисправность в ТВ тракте, своевременно произвести необходимые регулировки и сократить число технических остановок ТВ оборудования и систем связи. Это обеспечивает повышение качества эксплуатации ТВ оборудонания и, следовательно, повыаение качества ТВ вещания.

1. Устройство для измерения QTHo шения размаха сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи, содержащее блок предварительной обработки, амплитудно-импульсный модулятор, формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок и блок индикации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока упоавления, вход которого через синхроселектор подключен ко второму входу блока предварительной обработки, который предназначен для подачи видеосигнала, выход блока предварительной обработки подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, к третьему входу которого подключен выход формирователя импульсов, выход

an. литудно-импульсного модулятора соединен с вторым входом аналогo цифрового преобразователя, причем выход арифметического блока соединен с вторым входом блэка индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в процессе передачи сигнала цветного пэдвижного иэображения, в него введен блок межкадровой цифровой обработки, причем его первый вход соединен с соответствующим выходом блока управления, а второй вход блока межкадровой цифровой обаботки соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока межкадровой цифровой обработки подключен к вroрому входу арифметического блока.

2- Устройство по п. 1, о т л и— ч ающее с я тем, что блок межкадровой цифровои обработки содержит последовательно соединенные первый блэк цифровой памяти, первый блок перезаписи, второй блок цифровой памяти, второй блок перезаписи, третий блок цифровой памяти, причем вход первого блока цифровой памяти соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход первого .блока цифровой памяти соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом третьего блока цифровой памяти, при этом выход сумматора соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого через умножитель на два соединен с выходом второго блока цифровой памяти, выход блока вычитания соединен с вторым входом арифме809660

Фи@ 2 l

Составитель E. Погиблов

Редактор М. Митровка Техред И. Асталош Корректор М. Вигула

Заказ 464/82 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113,35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиац ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тического блока, причем управляющие входы каждого из блоков соединены с соответствующим выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 37921б, кл. Н 04 N 7/02, 1974.