Устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктуационной помехи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ :ОТЙОШЕНИЯ РАЗМАХА СИГНАЛА К ЭФФЕКТИВНОМУ ЗНАЧЕНИЮ ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХИ, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, вход которого является входом устройства, коммутатор , второй вход которого подключен к входу устройства, и блок фиксации , а также блок управления и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения в него введены компаратор, блок совпадения, вьиитающий счетчик, триггер и блок формирования алгоритма уравновешивания, включенные последовательно между выходом блока фиксации и входом блока индикации, генератор строба, включенный между первым выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, цифроаналоговый преобразователь, включенный между вторым выходом блока формирования алгоритма уравновешивания и вторым входом компаратора, блок опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, и генератор тактовых импульсов, вход которого (О соединен с вторым выходом блока управления , первый выход - с вторым входом вьпштающего счетчика, второй выход - с вторым входом триггера,, а , третий выход - с вторым входом блока формирования алгоритма уравновешивания .

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (!1) зы Н 04 N 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3475398/18-09 (22) 23.07.82 (46) 1 .09.84. Бюл. У 34 (72) В.П.Орловский, О.О.Попов и В.А.Филиппов (53) 621.397(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР— У 809660, кл. Н 04 N 7/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

1! 849545, zsr. Н 04 N 7/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 788440, кл. Н 04 Я 7/02, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ РАЗМАХА СИГНАЛА К ЭФФЕКТИВНОМУ ЗНАЧЕНИЮ ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХИ, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, вход которого является входом устройства, коммутатор, второй вход которого подключен к входу устройства, и блок фиксации, а также блок управления и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения в него введены компаратор, блок совпадения, вычитающий счетчик, триггер и блок формирования алгоритма уравновешивания, включенные последовательно между выходом блока фиксации и входом блока индикации, генератор строба, включенный между первым выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, цифроаналоговый преобразователь, включенный между вторым выходом блока формирования алгоритма уравновешивания и вторым входом компаратора, блок опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя, и генератор Е тактовых импульсов, вход которого . соединен с вторым выходом блока управ V8 ления, первый выход — с вторым вхо- С» дом вычитающего счетчика, второй выход с вторым входом триггера,.а, Я третий выход — с вторым входом блока формирования алгоритма уравновешивания.

1113909

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использоваНо в телевизи6нных системах для измерения отношения размаха видеосигнала . к эффективному значению флуктуацион- 5 ной помехи.

Известно устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктационной помехи, содержащее синхроселектор, блок управления, блок предварительной обработки, амплитудно-импульсный модулятор, формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок межкадровой цифровой обработки, арифметический блок и блок индикации, к первым входам которых подключены соответствующие выходы блока управления, вход которого через синхроселектор подключен к первому входу бло-20 ка предварительной обработки, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, к третьему входу которого подключен выход формирователя импульсов, гыход амплитудно-импульсного модулятора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход арифметического блока соединен 30 с вторым входом блока индикации, второй вход блока межкадровой цифровой обработки соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока межкадровой цифровой обработки подключен к второму входу арифметического блока f1) .

Известно также устройство для измерения отношения размаха сигнала к эффективному значению флуктуацион40 ной помехи, содержащее последовательно .соединенные блок предварительной обработки видеосигнала и модулятор, посг„едовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, арифметичес45 кий блок и блок индикации, синхроселектор, вход которого соединен с входом блока предварительной обработки видеосигнала, а выход подключен к входу блока управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого подключены к управляю* щим входам блока предварительной обработки видеосигнала, формирователя импульсов, аналого-цифрового преобразователя, арифметического блока и блока индикации, при этом вход формирователя импульсов подключен к второму входу модулятора, а также импульсный межстрочный фильтр, первый вход которого подключен к выходу модулятора, второй и третий входы импульсного межстрочного фильтра соединены с шестым и седьмым выходом блока управления, выход импульсного межстрочного фильтра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, восьмой вход блока управления подключен к управляющему входу модулятора f2) .

Однако известные устройства имеют низкую точность измерения, особенно при измерениях отношения размаха сигнала мелких объектов к флуктуационной помехе, что связано с недостаточной точностью установки маркерных меток относительно измеряемого объекта.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения отношения размаха сигнала изображения к эффективному значению флуктуационной поме хи, содержащее последовательно соединенные блок измерения помехи, пер-. вый вход которого является входом устройства, коммутатор, второй вход которого подключен к входу устройства, блок фиксации, расширитель сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок усреднения, блок выбора максимума сигнала, блок индикации и блок управления, а также генератор сигналов опроса, принем первый вход блока управления соединен с вторым входом блока измерения помехи, а второй и третий выходы блока управления соединены с вторыми входами блока усреднения и индикации, первый, второй и третий выходы генератора сигналов опроса соединены с вторыми входами блока фиксации, расширителя сигналов и аналого-цифровым преобразователем, вход генератора импульсов опроса соединен с четвертым выходом блока управления, выход блока усреднения соединен с первым выходом блока выбора максимума сигнала, выход которого соединен с входом блока индикации, а второй вход блока выбора максимума сигнала подключен к пятому выходу блока управления (3) .

Однако данное устройство обладает также недостаточной точностью измерения отношения размаха видеосигнал а к эффективному значению флуктуацион3 1113909 4 ной помехи, особенно при измерении строба стро а, вычитающий счетчик 9, триг. сигнала точечных объектов, так как гер 10 б лок 11 Формирования алгонаведенные на измеряемый объект пере- ритл(а ур ритма уравновешивания. Цифроаналокрестья маркерных меток могут не по- говый пре говый прео разователь (ЦАП) 12, падать точно на изображение объекта. 5 блок 13 опорн опорного напряжения, генеЭто связано, во-первых, с ошибками ратор 14 тактовых импульсов. оператора, наводящего перекрестья Устройс ойство ра отает следующим б на изображение объекта, а, во-вторых образом. с нестабильностью развертывающих В режиме режиме измерения отношения устройств телевизионной системы не- 1О сигнал/помех

У ал помеха видеосигнал через стабильностью питающих напряжений блок 1 подде поддерживающий постоянным и с температурной нестабильностью па- эффективное на ое напряжение помехи, комраметров элементов принципиальных мутатор 2 и б 3 ф и лок фиксации постусхем, из-за чего изображение смещает- пает на пе рвыи вход компаратора 6. ся по растру. 15 Блок 11 формирования алгоритма

Цель, изобретения — повышение уРавновешивания реализует алгоритм точности измерений. поразрядного уравновешивания, фикДля этого в устройство для измере- сированного в блоке 3 фиксации нания отношения размаха сигнала изоб- р н я видеоимпульса Ч . В пеРвом ра ения к эффективному значению флук-20 такте измерения, задаваемого генетуационной помехи, содержащее послератором 14 такто

Р ктовых импульсов, на довательно соединенные блок измеревыходе ПАП 12 с иА устанавливается пония помехи, вход которого является стоянное нап яжен пряжение, равное половине входом устройства, коммутатор, втоэталонного нап яжен ряжения, формируемого рои вход которого подключен к входу

25 блоком 13 опо ног р ого напряжения. В поустройства и блок фиксации а

Э де ЦАП 12 б ет следующих тактах напряжение на выхоблок управления и блок индикации де будет определяться резульУ введены компаратор, блок совпадения, том сРавнениЯ с измеРЯемым напРЯвычитающий счетчик, триггер и блок формирования aJIropHTMa уравновешива- 30 д тактом последовательно ПРиблиния, включенные послецовательно меж- х в де ко ратора 6 жаться к V . На вь ду выходом блока фиксации и входом появляются имп п являются импульсы, соответствуюблока индикации, генератор строба, щие превышению напряжением, фиксивключенный между первым выходом бло- локе 3 видеосигнала рованном в блоке ка управления и вторым входом блока З5 совпадения, цифроаналоговый преобрарогового уровня Чцоц . Генератор 8 зователь, включенный между вторым p p a ывает (причем местопостроба вы абатыв в, одом блока формирования,орит- " "" "РМ а экране Вку задаетма уравновешивания и вторым входом ся сигналами с блока лока 4 управления) компаратора, блок опорного напояже- 40 ния, выход которого подключен к втонаходящемуся в ст обе у стробе, проходящие рому входу цифроаналогового преобчерез блок 7 совп овпадения на вход вычи. разователя, и генератор тактовых тающего счетчика ч ка 9. Каждым импульсом импульсов, вход которого соединен с генерато а 14 та т р р тактовых импульсов с вторым выходом блока управления, 45 в вычитающий счетчик ц етчик 9 записывается

N первый выход — с вторым входом вычи- число —, где Š— число кадров уравнотающего счетчика, второй выход — с вешивания за один такт измерений. вторым входом триггера, а третий вы- Если числ сли число импульсов, поступающих ход — с вторым входом блока формиро- на вход вычитающего счетчика 9 в тевания алгоритма уравновешивания. N

На чертеже представлена структур- чение vaxva из еРениЯ,пРевышает ная электрическая схема предлагае- вычитающий счетчик 9 переходит через мого устройства. нулевое состояние и появляющийся при

Устройство содержит блок 1 изме- этом импульс на его выходе устанавлиРения пол.E?;è. коммутатор 2, блок 3 55 ваеf предварительно обнуленный триг/ фиксации, блок ч управления, гер 10 в единичное состояние. При к лок 5 индикации, компаратор 6, достаточном большом N число импчльблок 7 совпадения, генератор 8 сов d на выходе блока 7 совпадения

1113909 за такт измерения (N кадррв) дает оценку значения функции распределения значений размаха видеоимпульсов. При нормальном законе распределения флуктуаций измеряемой величины сред- 5 нему значению V соответствует значение функции распределения 1/2, а чисN ло — является критерием уравновешива-2 ния среднего значения размаха видео сигнала напряжением с выхода ЦАП 12.

Возможны следующие соотношения числами d u Ы

Условие d ) 2 имеет место, если

V< пс7х, более половины импульсов от точечного объекта превышает пороговый уровень, при этом на выходе триггера 10 устанавливается Я=1.

Условие d C > имеет место, если 20

7,и с7х, при этом Q=O.

Таким образом, к окончанию каждо-. го такта измерения на выходе триг. гера 10 устанавливается результат, 25 уравновешивания постоянным напряже нием V qq среднего значения размаха сигнала Vg. В соответствии с этим результатом блок 11 формирования алгоритма уравновешивания вырабатыi 30 вает значение V>+z для последующего такта уравновешивания согласно алгоритму поразрядного уравновешивания, т.е. устройство обеспечивает автоматический выбор максимального из видеоимпульсов, соответствующих любому объекту, выбранному для измерения, так как в случае, когда напряжение уравновешивания превышает несколько видеоимпульсов от одного объ

N екта, имеет.мевто ф- и 0=1 при этом напряжение уравновешивания повышается, импульсы, не соответствующие максимуму освещенности контролируемого объекта, отсекаются.

Таким образом, при числе разрядов выходного двоичного кода в течение

КМ К кадров происходит уравновешидание максимального иэ видеоимпульсов, соответствующих изображени|о. объекта, выбранного для измерений с помощью строба. Флуктуации местоположения максимчма видеосигнала не влияют на результат измерений, пока объект находится внутри строба.

В режиме измерения сигнала процесс измерения отличается только тем, что видеосигнал с выхода устройства постчпает чевез коммчтатоо 2 на блок 3

Фиксации, минчя блок 1 измевения помехи.

Преимуществом предложенного устрой« ства является повышение точности измерений вследствие более точного измерения размаха видеосигнала, так как отсутствуют ошибки, связанные с точным наведением перекрестья маркерных меток на иэображение точечно, ãî объекта.

11 f3909

Составитель Т.Афанасьева

Редактор М.Келемеш Техред M..Тепер Корректор А.Тяско

Заказ 6636/49 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4