Устройство для измерения дифференциальной фазы

 

Р (72) Авторы изобретения В. П. Дворкович, В. В. Бабич и Е. Л. (Vl ) Заявитееь (5ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ. . ФАЗЫ

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для измерения дифференциальной фазы телевизионного .канала, а также в. устройствах комплексного измерения качественных показателей радиорелейных, кабельных и космических линий связи, аппаратно-студий ных комплексов телевизионных центров, передающих станций.

Известно устройство для измерения дифференциальной фазы, содержащее папосовой фильтр,.подключенный к одному из входов фазового .детектора непосредственно, а к,другому. — через линию задержки. Выход фазового детектора соедийен с одним из входов: стробирующего каскада, управляемого коммутатором (синхроселектором.и се-. лектором зон), подключенным -ко входу полосового фильтра. Выход стробирующего каскада подключен к интегратору. Время задержки сигнала в этом устройстве, обеспечиваемое использованием линии задержки, равно— половине длительности ступеньки-сос тавляющей яркости(1 ).

Недостаток:: устройства — низкая точность иэ-за наличия отражений . цветовой,поднесущей.

Наиболее близким по технической, сущности является устройство; со" держащее полосовой фильтр, последо- вательно включенные синхроселектор, !

6 и селектор зон и стробирукнщий каскад12 ).

Недостаток этого измерителя. — на личие линии .задержки, отражения сиг

lS нала в которой .прелями твуют обеспечению высокой точност ; измерения а дифференциальной фазы ;Кроме того, необходимость интегрирования выходно го сигнала, появляющегося.на выходе

26

:стробирующего каскада, приводит к увеличению влияния помех во входном сигнале иа результат измерения.

Цель изобретения †. повышение. точt ности измерений дифференциальной фазы.

883785

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее полосовой фильтр, стробирующий каскад и последовательно включенные синхроселектор и селектор зон,введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок,цифроаналоговый преобразователь, ограничитель и генератор импульсов, выход которого соединен с управляющим входом стробирующего каскада, выхоп которого соединен со входом аналого"цифрового rtpeобразователя, а вход — с выходом полосового фильтра, выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, генератор импульсов задержки и генератор пилообразного напряжения соединен с ограничителем, вход полосового фильтра соединен со входом синхроселектора, а выходы селектора зон соединены с вычислительным блоком и компаратором соответственно.

Такое устройство позволяет измерять дифференциальную фазу телевизионного канала с высокой точностью без использования линии задержки и фазо" вого детектора.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства измерения дифферен30 циальной фазы; на фиг. 2 приведены диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит на входе полосовой фильтр (ПФ) 1 и последовательно включенные синхроселектор 2 и селектор 3 зон. Выход полосового фильтра соединен через стробирующий каскад 4, АЦП 5, вычислительный блок 6 и ЦАП 7 к одному из входов ограничителя 8, управляющего работой каска--: да 4 через генератор 9 импульсов (ГИ).

Один из выходов селектора 3 зон подключен ко второму входу ограничителя

8 через компаратор 10, генератор ll импульсов задержки (ГИЗ) и генератор 12 пилообразного напряжения (ГПН). 4

Второй выход селектора 3 зон соединен с управляющим входом вычислительного блока.

Работу устройства рассмотрим на примере измерения дифференциальной фазы с использованием рекомендованных международными огранизациями

ИККР и ОИРТ сигналов испытательных строк, содержащих измерительный, сигнал Д2, состоящий из пятиступенчатого напряжения .и насадки цветовой поднесущей и сигнал опорной цветовой цолнесущей E. Этот сигнал (фиг.2,а) 4 поступает на синхроселектор 2, выделяющий импульс строки (фиг. 2,б), в которой передается. измерительный сиг-. нал Д2. Этот импульс управляет работой селектора 3 эон, в котором формируются импульсы (фиг. 2,в-з). Necтоположение этих импульсов соответствует зонам сигнала Д2, в которых измеряется дифференциальная фаза. На вы" ход селектора 3 зон, соединенный с компаратором 10, указанные импульсы поступают последовательно. На втором выходе селектора 3 зон при этом формируются соответствующие коды,, управляющие работой блока б.

ЛФ 1 обеспечивает выделение,сигналов цветовой поднесущей (фиг. 2,и).

Выделенный пакет цветовой поднесущей, расположенный в исходном сигнале на пятиступенчатом напряжении, несет информацию об искажениях дифференциальной фазы. Обозначим фазы изменения фазы частей цветовой под- несущей на l-й, ..., 5-й ступеньках сигнала Д2 относительно фазы части цветовой поднесущей, передаваемой на уровне гашения, через,1, ... ф.

Сигнал (фиг. 2,и) поступает параллельно на компаратор 10 и стробирующий каскад 4. При подаче на вход компаратора 10 импульса синхронизации

1фиг.2,в) Hà его выходе формируется импульс (фиг.2,к),срез которого соответствует положению перехода синусоидального колебания цветовой поднесущей через нуль (точка А.1, фиг. 2,и)

Указанным срезом запускается ГИЗ 11, выполненный, например в виде генератора синусоидальных колебаний ударного возбуждения и счетчика. Генератор 11 формирует импульс (фиг. 2,л), длительность которого примерно равна длительности строчного интервала.

Срез импульса, формируемого ГИЗ 11, запускает ГПИ 12 (фиг. 2,м).

Пилообразное напряжение ГПН подается на ограничитель 7, уровень ограничения которого регулируется напряжением, поступающим с многоразрядного ЦАП 7. Во время, когда напряжение ЦАП 7 и пилообразное напряжение ГПН 12 оказываются равными (точка В, фиг. 2,м), на выходе ограничителя формируется импульс, запускающий ГИ 9. В этом случае на выходе стробирующего каскада 4 выделяется напряжение, равное уровню сигнала (фиг. 2,и) в точке стробирования А4.

8837

Это напряжение преобразуется в АЦП 5 . в цифровой код и подается.на блок 6.

Первоначально уровень ограниче-. ния, определяемый выходным напряже- нием ЦАП, произвольный и напряжение 5 на выходе стробирующего каскада может быть любым в пределах размаха сигнала цветовой поднесущей Е (фиг.2, и). Если при первоначальном стробировании сигнапа Е напряжение на выходе стробирующего каскада не равно нулю, блок 6 формирует код управления ЦАП7 и уровень ограничения, поступающий с ЦАП 7 на ограничитель 8 изменяется до тех пор, пока на выходе стробирующего каскада 4 напряжение не станет равным нулю. В этом случае точка А (фиг. 2,и) соответствует переходу цветовой поднесущеч Е.через нуль. При этом код на выходе блока 6 фиксиру- 20 ется, следовательно, фиксируется интервал времени от точки А до точки A

Затем селектор 3 зон формирует

;на выходе импульс (фиг. 2,г), соответствующий интервалу передачи первой ступеньки сигнала Д2. Компаратор

10 формирует импульс (фиг, 2,н), срез которого соответствует положению точки А, а ГИЗ 11 (фиг, 2,о), ГПН .12 30 (фиг. 2,п) и ограничитель 8 обеспечивают задержку запуска ГИ 9 на время, равное интервалу между положениями точек А 1 и А.1(фиг.2,и).T.е интер-! вал между точками А и А>строго равен 5

f интервалу между точками А, и А, .

В случае, если при передаче цветовой поднесущей на уровне первой ступеньки исходного сигнала

Д2, искажения типа дифференциальная

I фаза отсутствуют, положение точки А соответствует передаче уровня нулевого потенциала.

Если xe имеют место диффере;.циальные искажения, то напряжение ЬЧ (фиг. 2,и) характеризует. сдвиг фазы цветовой поднесущей на уровне первой ступеньки, причем 0Ч=ЧМи (,,где Чамплитуда сигнала Е. Для определения величины fj устройство дополни50 тельно обеспечивает измерение величины У, а затем блок 6 определяет зна--:чение Ч1 . При малой величине: еМ л80

g:ц> = — - — (град).

1 1 Ч Ф

Измерение величины, ..., Ч> . производится аналогично. Дифферен85 б циальная фаза определяется ВУ по результатам измерения Ч,1,... - согласно принятому. алгоритму вычисления.

Испытания данного устройства показали, что при этом может быть получена погрешность измерения . на порядок меньше,.чем погрешность измерения в устройстве с использованием линии задержки и аналогового фазового детектора.

Устройство может быть применено в комплексных измерителях качественных показателей телевизионного канала. При этом не требуется создания специальных блоков аналоговой обрабоФ ки измерительных сигналов, что приводит к повышению точности.

Формула изобретения

Устройство для измерения дифферен-. циальной фазы, содержащее полосовой фильтр, стробирующий каскад и последовательно включенные синхроселектор и селектор зон, о т л и ч а ю щ е е- . ся тем что с целью повышения точности измерейия, .в него введены.пос-. ледовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, цифроаналоговый преобразователь, ограничитель и генератор, импульсов, выход которого соединен с управляющим входом стробирующего каскада, соединенного по выходу со входом аналого-цифрового преобразователя, а по входу с выходом полосового фильтра, выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, генератор импульсов задержки и генератор пилообразного напряжения подсоединен к ограничителю, при этом вход полосового фильтра соединен со входом синхроселектора, а выходы селектора зон соединены с вычислительным блоком и компаратором соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

У 257561, кл. G 01 R 25/00, 05.08.68Л

2. Кривошеев М. И., Дворкович В;-П.

Измерения в цветном телевидении.

"Связь", 1971. с. 107.