Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала

 

Изобретение может использоваться при контроле параметров телевизионных каналов связи. Повьпиается точность и помехоустойчивость при неизменном времени измерений. По телевизионному каналу передают периодическую последовательность синусквадратичных импульсов. На прием- . ной стороне получают отсчеты при Гятого сигнала, содержащего искажения. Отсчеты принятого сигнала должны удовлетворять условию теоремы Котельникова. Полученные отсчеты запоминают и подвергают линейной фильтрации путем взвешенного суммирования. При зтом h запомненных отсчетов до глав ного максимума принятого сигнала (ГМПС) берут с первого отсчета до отсчета, соответству1ацего ГМПС, а hn запомненных отсчетов, следующих после ГМПС, берут, начиная с последнего отсчета принятого сигнала до отсчета, соответствующего ГМПС. Весовые коэффициенты при взвешенном суммировании выбирают ия условия tn , где h T4+i- число запом нeнныx отсчетов. Затем измеряют параметры импульсной характеристики телевизионного канала путем определения уровней и временного положения экстремальных значений отфильтрованного сигнала. 3 ил. (Л го 00 00 ю

СОЮЗ СОЕ)-=тСНИХ

СОЦ)4Щ)ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН, SU„„1238271

1 Р 4 Н 04 N 17/00

Ю »

ОВ

О»»

» ° (21) 3827396/24-09 (.22) 20.12.84 (46) 15.06.86. Бюл. М 22 (72) В. В..Бабич, В. П. Дворкович. и Е. Л. Рывкин (53) 621.397(088.8). (56) Кривошеев М. И. Основы телевизионных измерений. И.: Связь, 1976, с, 56-58, 131- 136.

Авторское свидетельство СССР

N 604l88, кл. Н 04 N 7/02, )985. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ИИПУЛЬСНОЙ МААРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО КАНАЛА (57) Изобретение может использоваться при контроле параметров телевизионных каналов связи. Повышается точность и помехоустойчивость при неизменном времени измерений. По телевизионному каналу передают периодическую последовательность синусквадратичных импульсов. На прием но»й стороне получают отсчеты прийятого сигнала содержащего искажения

Отсчеты принятого сигнала должны удовлетворять условию теоремы Котельникова. Полученные отсчеты запомина" ют н подвергают линейной фильтрации путем взвешенного суммирования. При этом ь запомненных отсчетов до глав" ного максимума принятого сигнала (ГИПС) берут с первого отсчета до отсчета, соответствующего ГМПС, а запомненных отсчетов, следующих после ГИПС, берут, начиная с последнего отсчета принятого сигнала до отсчета, соответствующего ГИПС. Весовые коэффициенты при взвешенном: суммировании выбирают из условия

О а 1, где л+г+1- число запомк=.:ненных отсчетов. Затем измеряют параметры импульсной характеристики телевизионного канала путем определения уровней и временного положения. экстремальных значений отфильтрованного сигнала ° 3 ил, 1 238271

1S

35

S0

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть исполь. зовано при контроле параметров теле. визионных каналов связи.

Цель изобретения — повышение точности и помехоустойчивости способа измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала при неизменном времени измерений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа, на фиг. 2 -"временные диаграммы, поясняющие сущность способа; на фиг. 3 — график измерения отстающих искажений принятого сигнала.

Устройство для реализации способа измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала (фиг. I) содержит блок 1 стробирования, селектор 2 строк, селектор 3 импульса белого В2, блок 4 задержки, первый генератор 5 пилообразного напряжения, первый ограничитель 6, второй генератор 7 пилообразного напряжения, второй ограничитель 8, генератор 9 стробирующих импульсов, аналого-цифровой преобразователь (AlgI) 10, генератор 11 импульсов задержки, блок

12 вычислений, первый.13 и второй 14 цифра-аналоговые преобразователи (ЦАП) блок 15 индикации.

Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала состоит в следующем.

По телевизионному каналу передают .последовательность синусквадратичных импульсов, включаемых, например, в состав испытательных строк полного телевизионного сигнала (строки 17 и

20). На приемной стороне получают отсчеты принятого сигнала (синусквадратичных импульсов с искателями, обусловленными видом переходной характеристики телевизионного канала); при этом частота, с которой получают отсчеты принятого сигнала, должно удовлетворять теореме Котельникова. . Полученные отсчеты запоминают и под вергают затем линейной фильтрации путем взвешенного суммирования запомненных отсчетов в соответствии с формулой чЪ л х.= а х к +к

К=.к где х — отсчеты сигнала после линейI ной фильтрации; а„ - весовые коэффициенты; — число запомненных отсчетов до главного минимума принятого сигнала; то же, после главного максимума принятого сигнала.

При этом при измерении искажений принятого сигнала до его главного максимума запомненные отсчеты для линейной фильтрации берут с первого до соответствующего максимуму, а при измерении искажений принятого сигнала после его главного максимума запомненные отсчеты для линейной фильтФ рации берут, начиная с последнего до соответствующего главному максимуму.

Данный прием позволяет исключить влияние переходных процессов в фильтре при измерении отстающих (следуюпуас за главным максимумом) искажений

/ пр п ятого сигнала.

Кроме того, для повышения помехозащищенности, весовые коэффициенты а„ при линейной фильтрации должны удовлетворять соотношению à ñ1

К"- -h

Сущность предложенного способа на примере работы устройства для его реализации.

Полный цветовой телевизионный сигнал с испытательными строками с выхода телевизионного канала (фиг

2 а ) поступает через вход устройства .(фиг. 1) параллельно на блок 1 стробирования, селектор 2 строк и селектор 3.

Селектор .2 обеспечивает формирование импульсов 17 (330) или 20 (333) строк (фиг. 2 S ). Эти импульсы используются в качестве управляющих для выделения в селекторе 3 импульса белого B2 (фиг. 2 Ь ), который выполняется в виде ограничителя, на входе которого телевизионный сигнал фиксируется на уровне гашения,и после-. довательно с ним включенного элемента совпадений. При этом уровень ограничения выбирается примерно равным половине размаха импульса В2 (т. М на фиг. 2 а ), а элемент совпадений управляется импульсами, фронт которых совпадает.но времени с фронтом импульсов фиг. 2 8, а спад несколько отстает от спада импульса В2. Сформированный на выходе селектора 3 импульс фиг. 2 Ь своим спадом запускает блок 4 задержки. Спад импульса (фиг. 2z ) на вьгходе блока 4 опреде- ляет начало интервала, на котором исследуется импульсная характеристи-, 12382 ка телевизионного канала, определяемая искажениями синусквадратичного импульса Вl. Спад импульса (фиг. 2г ) обеспечивает запуск первого генератора 5 пилообразного напряжения, 5 формирующего сигнала (фиг. 2 ).

Длительность укаэанного интервала определяется заданным трафаретом на искажения синусквадратичных импульсов и выбирается примерно равной IO

I 5 мкс. Пилообразный сигнал с выхода генератора 5 поступает на первый ограничитель 6. Уровень ограничения сигнала фиг. 2 задается первым

ЦАП 13. Точка пересечения пилообраз- 15 ного сигнала фиг. 2 и уровня ограничения, поступающего с выходы ЦАП

l 3, определяет,„момент запуска второ"

ro, генератора ? пилообразного напряжения фи2 . 2 е (фиг. 2 ), длитель- 20 ность выходного сигнала которого меньше в несколько раз длительности пилообразного напряжения фиг. 2 . пилообразный сигнал фиг. 2 е (Аиг. 2 > ) поступает на второй огра-, 25 ничитель 8.

Уровень ограничения этого сигнала задается вторьм ЦАП 14. Точка пере. сечения пилообразного сигнала фиг.

2 е (фиг. 2 ) и уровня ограничения, 30 поступающего с выхода ПАП 14, определяет момент запуска генератора 9 стробирующих импульсов фиг. 2мс (фиг. 2 и ). На входы ЦАП 13 и ЦАП 14 с блока 12 вычисления поступает мно- горазрядный двоичный код, причем старшие разряды кода поступают на входы ЦАП 13, а младшие — на входы .

ЦАП 14. При изменении кода в младших разрядах, поступающих на вход 40

ЦАП 14, импульс малой длительности фиг. 2 мс (Фиг. 2 и ) перемещается во времени в пределах длительности пилообразного сигнала фиг. 2 е (фиг. 2 В ). Т ри изменении кода в старших разрядах. поступающих на входы ЦАП 13, изменяется положение пилообразного сигнала фиг. 2 е (фиг. 21 )

- в пределах интервала передачи пилообразного сигнала фиг. 2 ч и a „ g0 следовательно, в этих пределах изменяется.положение импульсов малой длительности фиг. 2мс (фиг. 2 и ), формируемых генератором 9.

Если,.начиная с"некоторого момен" gg та времени, с периодом повторения синусквадратичных импульсов -В! (в данном случае с периодом следования

7l 4

Т, = 20 мс) увеличивать код, поступающий на входы ЦАП 13 и 14, от нулевого его значения на "1". (дискрементировать код с периодом следо-. вания полей), то уровни 1 н 1 ограничения, указанные на фиг. 2 и е соответственно, с определенной заранее заданной дискретностью увеличиваются, а импульс фиг. 2, дис-. кретно перемещается на интервал дискретизации аi относительно сигнала фиг. 2а от начала выбранного интервала обработки к максимуму синусквадратичных импульсов Bl Если же с периодом повторения синусквадратичных импульсов уменьшать код, поступающий на входы ЦАП 13 и 14, от его максимального значения на "1" (дикрементировать код с периодом

1 следования полей), то уровни 2 и 2 ограничения, указанные на фиг. 2 и

1 соответственно,.дискретно уменьшаются, а импульс фиг. 2 и дискретно перемещается от конца выбранного интервала обработки к максимуму синусквадратичных импульсов Вl..

Таким образом, изменение кода,,поступающего на входы ЦАП 13 и .14, приводит к перемещению. точки стробирования входного сигнала, осуществляемого в блоке 1.

Блок 1. обычно выполняется в виде последовательно включенных схемы восстановления постоянной составляюшей (ВПС) и ключевого каскада,. нагрузкой которого является динамическое за- . поминающее устройство (ДЗУ). ВПС обеспечивает фиксацию постоянного уровня, например уровня гашения телевизионного сигнала, устраняя при этом влияние изменения постоянной составляющей телевизионного сигнала на результаты измерения. Стробирующий импульс малой длительности (менее

5 нс), поступающий с выхода генератора 9, обеспечивает коммутацию. ключевого каскада и запоминание в ДЗУ блока 1 уровня входного сигнала в точке стробирования, т.е. на выходе блока I формируются отсчеты принятого сигнала.

Величина отсчетов принятого сигнала, поступающих с выхода блока I на АЦП 10, преобразуется в цифровой код. Запуск АЦП 10 осуществляется импульсом, формируемым генератором 11 импульсов задержки и смещенным относительно импульса генератора 9 на

1238271 интервал, несколько больший задержки сигнала на выходе 1 относительно импульса генератора 9. Коды с выхода .АЦП 10 поступают.на вход блока 12 вычисления, обеспечивающего запоминание, фильтрацию запомненных отсчетов принятого сигнала, а также формирование кодовых последовательностей для управления ЦАП 13 и 14, вычисле- 1О ние результатов измерения параметров импульсной характеристики после упомянутой фильтрации, а также выдачу результатов измерения параметров импульсной характеристики после упомя- 15 нутой фильтрации и выдачу результатов измерений на блок 15 индикации.

При измерении параметров импульсной характеристики оценке подлежат размахи выбросов принятого сигнала, 2(1 их местоположение на выбранном интервале измерения, а также положение точек перехода принятого сигнала через опорный уровень (в данном случае через уровень гашения). 25

При подаче нулевого кода на входы ЦАП 13 и 14 стробиронание сигнала осуществляется в точке b (фиг. 2 a ) и измеренный в этой точке уровень (У„ ) принимается за опорный. Для ЗО устранения рлияния помех на определение этого уровня его стробирование осуществляется многократно, а результаты измерения усредняются. Для определения мгновенного размаха в любой точке b,(Ь„ проводится измерение уровня Ч. („) s этой точке и блок 12 вычисляет разность измеренных уровней 1, - Ч; (Ч - Ч, =.х„1.

Таким образом, коды х ., формируе- 4О мые в блоке 12, определяют мгновенные размахи прошедшего через теле" визионный тракт синусквадратичного импульса.Bl в точках стробироваиия, при этом получаемые отсчеты принято- 45

ro сигнала следуют через интервал ьТ, который определяет максимальную погрешность измерения величины выбросов принятого сигнала, которая может быть определена как

50 (x(t") - x (t" + —,")

4 о о о р х(а >

Ф где <(t - значение принятого сигнала s точке экстремума, д( — — максимальное смещение точки г стробирования относительно экстремума принятого сигнала.

Линейная фильтрация запомненных отсчетов принятого сигнала заключал. ется в вычислении новых отсчетов х

I в соответствии с формулой (1). При этом уменьшение нлияния помехи на результат измерений наблюдается в том случае, если несовые коэффициенты удовлетворяют условию > o с <, к=-и поскольку изменение величины отсчета принятого сигнала после линейной фильтрации составляет л

h х., = 4<((t +ко), К= h где g (t; кй ). — отсчеты помехи, являющиеся независимыми.

Равенство отсчетов принятого сигнала х; при отсутствии помех отсчетам преобразованного в результате л линейной фильтрации х. сигнала в точ1 ках нх экстремумов справедливо лишь в тех случаях, когда соседние отсчеты принятого сигнала, используемые при фильтрации, отличаются один от другого по величине на достаточно малое значение. В этом случае переходной процесс, связанный с линейной фильтрацией, незначительно искажает

Форму. принятого сигнала, практически не изменяя величину и положение его экстремальных значений.

При измерении отстающих искажений принятого сигнала заметно сказывают" ся переходные процессы после главного максимума принятого сигнала (пунктир на Фиг. 3). Для исключения влияния данной погрешности на результат измерений изменяют порядок следова" ния запаиненных отсчетов принятого сигнала на входе Фильтра на противоположный, т.е. обрабатывают заполненные отсчеты "задом наперед". В этом случае переходный процесс, связанный с резким изменением величины принятого сигнала в области спада синусквадратичного импульса, практически не сказывается на результатах измерений.

Формула изобретения

Способ измерения параметров импульсной характеристики телевизионного канала, при котором передают по телевизионному каналу периодическую

1238271

Фиг.1 последовательность синусквадратичных импульсов, формируют на приемной стороне и отсчетов принятого сигнала, следующих до главного максимума принятого сигнала, и отсчетов принятого сигнала, следующих после,его главного максимума, удовлетворяющих условию теоремы Котельникова; запоминают отсчеты принятого сигнала, осуществляют линейную фильтраций по- 1О следовательных запомненных отсчетов принятого сигнала путем их взвешенного суммирования и измеряют параметры импульсной характеристики телевизионного канала путем определения 15 уровней и временного положения экст- . ремальных значений отфильтрованного сигнала, отличающийся тем, что,. с целью повышения точности при неизменном времени измерения, при линейной фильтрации запомненных отсчетов принятого сигнала, следующих после главного максимума принятого сигнала, взвешенное суммиро" ванне осуществляют, начиная с последнего запомненного отсчета принятого сигнала и кончая. запомненным отсчетом принятого сигнала, соответствующим главному максимуму принятого сигнала, при этом весовые коэффициенты прй линейной фильтрации выбирают удовлетворяющими условию а i.1, ГДЕ + + - ЧИСЛО ЗаЛОМк

К=-s ненных отсчетов принятого сигнала.

123S271

Фиг.3

Составитель Л. Стасенко

Редактор М. Келемеш Техред М.Ходанич

Корректор Л. Патай

Закав 3306/59 Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4