Измеритель дифференциальной фазы

Измеритель дифференциальной фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФАЗЫ, содержащий последовательно включенные полосовой фильтр и усилитель-ограничитель , последоват.ельно соединенные синхроселектор и селектор зон, при этом вход синхроселектора соединен с входом иэме «теля и входом полосового фильтра, а выход селектора зон - с входом формирователя стробирующих импульсов, интегратор и аналого-цифровой преобразователь , отличающийся тем, что, с целью повышения точности из мерения , в него введены компаратор, два генератора импульсов, элемент совпадений , два счетчика, формирователь импульсов сдвига, блок записи кода, формирователь модулированных импульсов , триггер и вычислительный узел, вход которого через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь , интегратор и триггер соединен с выходами последовательно соединенных второго генератора импульсов и формирователя модулированных импульсов, выходы второго счетчика через блок записи кода соединены с входами первого счетчика, соединенного своим выходом с формирователем модулированных импульсов, при этом формирователь импульсов сдвига соединен с входом второго счетчика, быход селектора зон - с входом блока записи кода и с первым входом компаратора , а выход элемента.совпадений - с вхрдом первого счетчика, первый вход элемента совпадений - с выходом формирователя стробирующих импульсов, а второй вход - с выходом усилителя-ограничителя и вторым входом компаратора, третий вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, подключенного входом к первому выходу компаратора, второй выход которого соединен с формирователем стробирующих импульсов, при этом формирователь импульсов сдв га подключен к второму выходу синхроселектора , СО CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1104436 A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1(5п 6 01 В 25/00

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" ".ваюаев (21) 2891942/18-21 (22) 13,03.80 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27, (72) В.П.Дворкович, В.В.Бабич, Е.Л. Рывкин и В.И.Еремин (53) 621. 317. 77 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 257561, кл. G 01 R 25/02, 1968. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИФФЕРЕНЦИЬЛЬНОИ

ФйЗЫ, содержащий последовательно включенные полосовой фильтр и усили-! тель-ограничитель, последовательно соединенные синхроселектор и селектор зон, при этом вход синхроселектора соединен с входом измерителя и входом полосового фильтра, а выход селектора зон — с входом формирователя стробирующих импульсов, интегратор и аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из мерения, в него введены компаратор, два генератора импульсов, элемент совпадений, два счетчика, формирователь импульсов сдвига, блок записи кода, формирователь модулированных импульсов, триггер и вычислительный узел, вход которого через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, интегратор и .триггер соединен с выходами последовательно соединенных второго генератора импульсов и формирователя модулирован-. ных импульсов, выходы второго счетчика через блок записи кода соединены. с входами первого счетчика, соединенного своим выходом с формирователем модулированных импульсов, при этом формирователь импульсов сдвига соединен с входом второго счетчика, выход селектора зон — с входом блока записи кода и с первым входом компаратора, а выход элемента .совпадений — с входом первого счетчика, первый вход элемента совпадений - c Я выходом формирователя стробирующих импульсов, а второй вход - с выходом усилителя-ограничителя и вторым входом компаратора, третий вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, подключенного вхо- Я дом к первому выходу компаратора, второй выход которого соединен с фо мирователем стробирующих импульсов, при этом формирователь импульсов сд га подключен к второму выходу синхроселектора.

1104436

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть испольэоваНо для измерения дифференциальной фазы телевизионного канала, а также в устройствах комплексного измерения качественных показ ателй радиорелейных, кабельных и космических линий связи, аппаратно-студийных комплексов телевизионных центров, передаюГ х станций.

Известно устройство для измерения 10 дИфференциальной фазы, содержащее последовательно соединенные усилительограничитель и полосовой фильтр, подключенный к одному из входов фазо- вого детектора непосредственно, а к другому — через линию задержки. Выход фазового детектора соединен с одним из входов стробирующего каскада (формирователя стробирующих импульсов), управляемого коммутатором (синхро- ;Щ селектором и селектором зон), подключенным к входу полосового фильтра.

Выход стробирующего каскада подключен к интегратору. Известное устройство содержит также аналого-цифровой преобразователь (1 7.

Недостатком известного устройства является низкая точность из-эа наличий в линии задержки отражений цветовой поднесущей.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр и усилитель-ограничитель, последовательно соединенные синхроселектор и селектор зон, при этом вход .синхроселектора соединен с входом измерителя и входом полосового фильтра, а выход селектора эон — с входом 40 формирователя стробирующих импульсов, интегратор и аналого-цифровой преобразователь, введены компаратор, два генератора импульсов, элемент совпадений, два счетчика, формирова- 45 тель импульсов сдвига, блок записи кода, формирователь модулированных импульсов, триггер и вычислительный узел., вход которого через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, интегратор и триггер соединен с выходами последовательно соединенных второго генератора импульсов и формирователя модулированных импульсов, выходы второго счетчика через блок записи кода соединены с входами первого счетчика, соединенного своим выходом с формирователем модулированных импульсов, при этом формирователь импульсов сдвига соединен с входом второго ® счетчика, выход селектора зон — с входом блока записи кода и с первым входом компаратора, а выход элемента совпадений — с входом первого счетчика, первый вход элемента совпаде- Я ний — с выходом формирователя стробирующих импульсов, а второй вход с выходом усилителя-ограничителя и вторым входом компаратора, третий вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, подключенного входом к первому выходу компаратора, второй выход которого соединен с формирователем стробирующих импульсов, при этом формирователь импульсов сдвига подключен к второму выходу синхроселектора.

Предлагаемое устройство позволяет измерять дифференциальную фазу телевизионного канала с малой методической погрешностью при достаточно прос,том процессе измерения, при этом не требуется увеличение времени иэмере- ния, связанного с процессом поиска переходов через ноль цветовой поднесущей, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого измерителя, Измеритель содержит на входе полосовой фильтр 1, выход которого подключен к усилителю-ограничителю 2, и последовательно включенные синхроселектор 3, селектор 4 зон, компаратор

5, генератор 6 импульсов, последовательно соединенные формирователь 7 стробируюших импульсов, элемент 8 совпадений и первый счетчик 9, второй счетчик 10, соединенный с блоком

l1,çàïèñè кода, вход которого соединен с выходом селектора 4 зон, формирователь 12 импульсов сдвига, соединенный по входу с синхроселектором

3, а по выходу — c вторым счетчиком

10, формирователь 13 модулированных импульсов, соединенный с последовательно соединенными триггером 14, интегратором 15, аналого-цифровым преобразователем 16 и вычислительным узлом 17, второй генератор 18 импульсов, соединенный входом с формирователем модулированных импульсов, а выходом — с триггером.

Работу измерителя рассмотрим на примере измерения дифференциальной фазы с использованием сигналов испытательных строк, содержащих измерительный сигнал, состоящий иэ пятиступенчатого напряжения и насадки цветовой поднесущей, и сигнал опорной цветовой поднесущей. Этот сигнал поступает на последовательно включен. ные фильтр 1 и ограничитель 2. На выходе ограничителя 2 искажения цветовой поднесущей эа счет дифференциального;усиления измеряемого канала устраняются, а дифференциальная фаза проявляется в виде относительного смещения фронтов прямоугольных сигналов. Входной сигнал также подается на синхроселектор 3, выделяющий последовательность кадровых и строчных синхронизирующих импульсов. Синхроселектор 3 управляет работой селек1104436 тора 4 зон. При подаче импульса с селектора 4 на вход компаратора 5 на его выходе формируется первый импульс, срез которого соответствует положению перехода синусоидального колебания цветовой поднесущей измерительного сигнала через нуль или положению фронта первого импульса из последовательности, следующего за срезом импульса селектора 4. Срезом первого импульса запускается генера- 1р тор б, выполненный, например, в виде генератора синусоидальных колебаний ударного возбуждения и счетчика, генератор б формирует импульс, длительность которого примерно равна дли- 15 тельности строчного интервала (Т б4 мкм). Срез этого импульса обеспечивает повторный запуск компаратора

5. При этом формируется второй импульс компаратора, положение среза которогЪ2О также определяется положением перехода через нуль цветовой. поднесущей

Опорного сигнала.

Срезами импульсов, формируемых компаратором 5, осуществляется запуск формирователя 7. С 6 рос э того формиронателя обеспечивает импульсами, формируемыми на вт ром выходе селектора 4, Положение этих импульсов соответствует примерно времени оконча- 30 ния цветоной поднесущей измерительного сигнала и опорного сигнала. При этом на выходе формирователя 7 создается сигнал, состоящий из двух импульсон, фРонты котоРых соответствуют переходам цветовой поднесущей в из мерительном и опорном сигналах через нуль и смещены один относительного другого на целое число периодов цветовой поднесущей в случае отсутствия искажений типа дифференциальная фаза.4О

Импульсы с выхода формирователя 7 подаются на один из входов элемента

8 совпадений, на другой вход которого поступают прямоугольные импульсы с выходом ограничителя 2, Таким обра- 45 зом, на выходе элемента 8 выделяются две последовательности прямоугольных импульсов, Первая последовательность импульсов несет информацию о величине дифференциальной фазы на каж-5Q дой иэ ступенек измерительного сиг-нала, Во второй последовательности, образуемой из опорного сигнала, период следования импульсов строго постоянен и Равен периоду синусоидаль- 55 ных колебаний цветовой поднесущей.

Сигнал элемента 8 совпадений поступает на вход счетчика 9, состояния триггеров которого перед приходом первой и второй последовательностей импульсов этого сигнала определяется 6О состоянием триггеров счетчика 10. Перезапись состояний счетчика 10 в первый счетчик осуществляется в инверсном коде через блок 11, управляемый импульсами с одного иэ выходов селек- 65 тора 4 зон. Изменение состояния триг. герон счетчика 10 осуществляется импульсами, поступающиьвс- на его счетный вход с синхроселектора 3 через формирователь 12. Это изменение осуществляется до.интервала передачи измерительного сигнала, например, во время передачи синхронизирующих импульсов полей телевизионного сигнала.

Предположим, что в начальный момент времени нсе триггеры счетчика

10 находятся в состоянии 0, Тогда к приходу первой и нторой последовательностей импульсов элемента 8 совладений на счетный вход счетчика

9 .состояния его триггеров будут соответствовать 1 . Следовательно, первый импульс, поступивший на вход этого счетчика, обеспечит переключение всех его триггеров..

На выходе счетчика 9 (инверсивный выход его последнего триггера) при этом сформируются два импульса, фронты которых соотнетствуют положению фронтов первых импульсов двух последовательностей. Если затем на счетный вход счетчика 10 подать один импульс, то перед приходом первой и второй последовательностей импульсон с элемента 8, состояние .первого триггера счетчика 9 будет соответст вовать 0, а остальных — 1, 8 этом случае на выходе счетчика 9 сформируются два импульса, фронты ко торых соответствуют положению фронтов импульсов днух последовательнос. тей элемента 8.

Таким образом, в зависимости от состояния триггеров счетчика 10, положения фронтов импульсов на выходе счетчика 9 будут перемещаться, Причем положения фронтов первого импульса определяются переходали через нуль цветовой поднесущей в измерительном сигнале и, следовательно, зависят от величины дифференциальной фазы на различных уровнях сигнала яркости. Положения же фронтов второго импульса определяются переходами через нуль цветовой поднесущей в опорном сигнале и смещаются относиткльно фронта первого импульса второй последовательности элемента 8 совпадений строго на целое число периодов цветоной поди есущей.

С выхода счетчика 9 сигналы поступают на формирователь 13, формирующий соответственно импульсы, фронт и срез которых соотнетствует положению фронтов первого и второго импульсов с выхода счетчика 9. Длительности импульсов формирователя 13 равны интервалам соответственно между фронтами первых, нторых, и-х импульсов двух последовательностей элемента 8.

Следовательно, в том случае, когда цветовая подиесущая в измерительном сигнале не имеет искажений типа диф1104436

Ференциальная фаза, длительности импульсов формирователя 13 оказываютсяся одинаковыми.

При наличии искажений возникает временная модуляция фронта указанных импульсов относительно их среза.

Для увеличения относительной широтно-импульсной модуляции импульсы формирователя 13 укорачивают по длительности с помощью схем, состоящей из триггера 14 и второго генератора 18. Генератор 18 обеспечивает запуск триггера 14 фронтами импульсов формирователя 13, задержанными на постоянный интервал времени Т, несколько меньший длительностей этих 15 импульсов (примерно на 0,5 мкс).

Сброс триггера 14 осуществляется срезами импульсов формирователя 13.

При этом на выходе триггера 14 формируются импульсы, длительность которых зависит от величины дифференциальной Фазы на каждой из ступенек сигна=-а якркости, Преобразование широтно-импульсной модуляции сигналов на выходе триггера 14 в амплитудномодулированный сигнал осуществляется с помощью интегратора 15, который может быть выполнен в виде генератора пилообразного напряжения. Разность уровней 60, характеризующих перемещение фронтов импульсов формирователя13 относительно исходного сигнала в области передачи уровня гашения и перемещение фронтов импульсов того же формирователя относительно исходного сигнала в области передачи k-й Зз ступеньки, характеризует величину дифференциальной фазы на данном уров; не сигнала яркости

Ч,,=ю„ЛО„,/5, 40 где S — крутизна напряжения; ю„частота цветовой поднесущей, Сигнал с выхода интегратора 15 может быть использован для осциллографического измерения дифференциальной Фазы.

Цифровое измерение дифференциаль.ной фазы осуществляется с помощью преобразователя 1б и узла 17, Временная диаграмма сигнала на выходе интегратора 15 зависит от алгоритма изменения кода в счетчике 10, При последовательном плавном изменении кода фронт импульсов формирователя 13 перемещается сначала вдоль уровня гашения, затем первой, второй и т,д. ступеней измерительного сигнала.

Возможно скачкообразное перемещение фронта указанного импульса. Сначала один или несколько раэ положение фронта соответствует передаче уровня гашения, затем один или несколько раз — передаче уровня первой ступеньки измерительного сигнала.

Изменение алгоритма обработки сигнала определяется работой схеваы формирователя 12. Увеличение времени фиксации положения фронтов импульсов формирователя 1 3 позволяет обеспечить усреднение результатов измерения и за счет этого повысить помехоустойчивость и точность измерения дифферен циальной фазы.

Испытания предлагаемого измерителя показали, что погрешность измерения дифференциальной фазы может быт» получена на порядок меньшей, чем в известном устройстве, содержащем линию задержки и фазовый детектор.

Предлагаемый измеритель может быть использован s качестве отдельного измерительного прибора (осциллографического или цифрового), а также в составе комплексного измерителя качественных показателей телевизионного канала. При. этом не требуется использование блоков аналоговой обработки измерительных сигналов, что приводит к значительному экономическому эффекту.

1 104436

Заказ 5205/32 тирам 711

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Умгород, ул. Проектная, 4

Составитель A.Ñòàðîñòèíà

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Кузьма КорректоР С.Черни