Устройство для измерения отношения сигнал/флуктуационная помеха в телевизионномсигнале

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 13.Ч1.1969 (¹ 1339520)26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.Ч1.1972. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 28Х!11.1972,Ч. Кл, Н 04п 7i02

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете министров

СССР

УДК 621.317:621 397 (088.8) Автор изобретения

Заявитель

Ю. Г. Любимов

Ленинградский электротехнический институт связи им, проф. М. A. Бонч-Бруевича

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНО111ЕНИЯ

СИГНАЛ/ФЛ УКТУАЦИОННАЯ HOMEXA В ТЕЛ ЕВИ";. ÈOH ÍÎM

СИГНАЛЕ

Изобретение относится к классу радиотехнических устройств, используемых в телевидении, и может применяться в практике телевизионных измерений, а также в различных системах телевизионной автоматики и самонастраивающихся телевизионных системах.

Известно устройство для измерения отношения сигнал/флуктуационная помеха в телевизионном сигнале, использующее различие законов спектрального распределения телевизионного сигнала и флуктуационной IIOмехи, т. е. устройство, принцип работы которого основан на том, что спектральная плотность флуктуационной помехи в серединах между двумя соседними гармониками строчной частоты превышает плотность составляющих видеосигнала в этих участках спектра.

Устройство содержит измеритель размаха видеосигнала, измеритель взвешенного эффективного значения напряжения помехи и измеритель отношений.

Недостатки этого устройства — невысокая точность измерения, обусловленная малым количеством спектральных выборок в полезной полосе частот видеосигнала, а также измерение в высокочастотном канале интегрального значения шума в полосе частот от

4 до б Мгц.

В высокочастотном канале следовало бы также иметь узкополосный фильтр, располо>кенный по частоте между гармониками. Однако построение такого фильтра при условии нахождения его между гармониками f„„сопряжено с известными техническими трудностями, так как при «плаваниями» или изменении значения /,,р смещаются все гармоники

/„р. Причем тем больше, чем выше номер

10 гармоники. Поэтому при установке узкополосного фильтра требуется автоматическая подстройка его средней частоты, что сильно уело>кинет и делает малонаде>кпым измерительное устройство.

15 Цель изобретения — повышение точности измерения за счет устранения перечисленных дестабилизирующих факторов.

Для этого в предлагаемом устройстве в капале измерения шума использован кольцевой

20 смеситель, па один из входов которого подастся видеосигнал, а па другой — специально генерируемый импульс, частота повторения которого жестко связана с частотой строчной развертки телевизпонногo сигнала, 25 причем между выходом смесителя и детектором включен узкополосный фильтр.

Особенностью кольцевого преобразователя является то, что выходной сигнал представляет собой сумму пли разность спектральных

30 составляющих входного сигнала п спектраль343399

3 ных составляющих гетеродина и в данном случае может быть упрощенно записан так:

Uâ õ: g An, m sin (nf Ä р 1- rnf „ë) 2-".t X и,m

>< В аsin2Я„р t, () где

; А„,,„sin(nfcTp + rnf, ) 2-,. t — спектр телел,m Визионно Го сигнала;

; В, sin 2 kf„p t — спектр сигнала гетеродиа на.

Выражение (" ) может быть переписано так: 1вых: о 2 3 Ап, m В (сов 2тт(Фстр 1: Мкад

n,m и

kfc p) в cos 2 (Мстр 1: mf aa + kfc p) tJ

Если потребовать, чтобы значения и и k не могли быть равны нулю, т. е. исключить из сигнала спектральные составляющие, лежащие в области частот от О до f„p, и одновременно на выходе смесителя использовать фильтр НЧ, например, со срезом на частоте

/стр, то Увых будет определяться только первым слагаемым квадратных скобок.

Очевидно, что только при n=k, продукты преобразования могут попасть в полосу фильтра НЧ, т. е. выходной сигнал определяется спектральными составляющими, амплитуда которых обусловлена значением т, При т близком к половине числа строк разложения телевизионного .изображения амплитуда А„,„.существенно меньше среднеквадративного значения ампл итуд составляющих флуктуационных помех. Если же использовать на выходе кольцевого преобразователя узкополосный фильтр, можно получить на выходе фильтра сигнал пропорциональный только эффективному значению помехи в видеосигнале.

На фиг. 1 даны графики спектров; на фиг. 2 — блок-схема предлагаемого устройства.

Телевизионный сигнал (см. фиг. 1,a) и сигнал гетеродина (см. фиг. 1,б) подаются на кольцевой смеситель. Если на выходе смесителя имеется узкополосный фильтр, настроенfñòð ныи на частоту "р,то на выходе фильтра

2 будут получены продукты, являющиеся результатом преобразования спектральных составляющих гетеродина кратных стр .и флуктуационных составляющих, отстоящих от этих составляющих гетеродина на значения, равные - "Р . Т. е. в полосу прозрачности

2 узкополосного фильтра, настроенного на частоту "Р (см. фиг. 1, в) попадают только

2 составляющие сигнала, которые отстоят от

4 любой гармоники f„„, на величину "" . Характеристика прозрачности кольцевого смесителя от входа сигнала на выход, т. е. зависимость U„,, = F (f,,) для U,x = const, при использовании гетеродина, спектральный состав сигнала которого показан на фиг. 1, б и при использовании на выходе узкополосного фильтра, настроенного на частоту "р, представлена на фиг. 1, г.

Таким образом, при использовании кольцевого смесителя и узкополосного фильтра с помощью сигнала гетеродина можно осуществить выборку всех участков спектра в видеосигнале, где спектральная плотность и мехи выше опектральной плотности полезного сигнала.

При этом сигнал на выходе узкополосного фильтра будет пропорционален сумме спектральных выборок из сигнала, расположенных между гармоникам и /стр, т. е. эффективное значение будет пропорционально эффективному значению флуктуационной помехи в видеосигн але.

Гетеродинный сигнал спектрального состава, показанного на фиг. 1, б, легко получается .при генерировании соответствующей формы импульса, частота повторения которого жестко связана с частотой строчной развертки видеосигнала, т, е. при синхронизации гетеродинного генератора строчным синхроимпульсом телевизионного сигнала.

При «плавали» или изменении значения частоты строчной развертки синхронно «плавает» и частота гетеродина, т. е. все гармоники сигнала и гетеродина смещаются одинаково. При этом в узкополосный фильтр, средняя частота которого равна "р, всегда

2 попадают спектральные составляющие сигнала, лежащие между гармониками f„.

Устройство содержит измеритель 1 размаха видеосигнала, измеритель 2 эффективного значения напряжения помехи, который состоит из селектора 8, гетеродина 4, смесителя 5, узкополюсного фильтра б, взвешивающего фильтра 7, детектора 8, схему 9 измерения отношения, регистратор 10.

На вход устройства подается полный видеосигнал. В измерителях 1 и 2 измеряются соответственно размах видеосигнала и эффективное значение напряжения помехи. Из телевизионного сигнала селектором 8 выделяются строчные синхроимпульсы, которые управляют работой гетеродина 4. На смеситель б поступает видеосигнал, пройдя через узкополосный фильтр б, где осуществляется

«взвешивание» помехи вместе с видеосигналом. На смеситель б подается также, сигнал гетеродина. С выхода полосового фильтра 7 сигнал поступает на детектор 8 и далее,на схему 9, где вычисляется отношение размаха видеосигнала к взвешенному эффективному

343399 астр сл р значению напряжения флуктуационной помехи. С выхода схемы измерения отношений сигнал поступает на регистрирующее устройство 10.

Предмет изобретения

Устройство для измерения отношения сигнал/флуктуационная помеха в телевизионном сигнале, содержащее измеритель размаха видеосигнала, измеритель взвешенного эффективного значения напряжения помехи и измеритель отношений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, .на входе измерителя взвешенного эффективного

5 значения, напряжения помехи включен смеситель, на один вход которого подан видеосигнал, на второй вход —,напряжение с гетеродина, синхронизированного строчными синхроимпульсами, а между выходом смесителя

10 и детектором включен узкополосный фильтр, 343399

Составитель Ю. Бельянинов

Техред T. Ускова Корректор Е. Миронова

Редактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2588/10 Изд. № 1133 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5