Способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении

Способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советеимк

Сецнапиетнчжнн и

Реепубяии

ОПИСАНИЕ

ИЗОО><+ЕHH< <">641674

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ.ЧЬСТВУ (63) Лополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270276 (21) 2327409/18-09 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет (М) N. Кл.

Н 04 Й 7/02

G 01 R 19/26

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК621. 397 (388.8) Опубликовано05.01.79. Б»оллетеиь Pk 1

Лата опубликования описания 0501.79 (72) Автори изобретения

И.И. Кривошеев, B.Ï. Дворкович и Ю.А. Медв (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛА

К ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХЕ В ТЕЛЕВИДЕНИИ

Изобретение относится к телензмерениям и может использоваться для измерения параметров сигналов телевизионных изображений и тракта на выходе его звеньев в процессе передачи 5 (непосредственно) .

Известен способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении путем стробоскопического преобразования видеосигнала с 10 последующей .фильтрацией спектров сигнала и флуктуационной помехи и сравнением размаха сигнала и эффективного значения помехи (13

Однако извЕстный способ не позво- IS ляет измерять отношение сигнала к флуктуационной помехе при передаче сигналов динамического изображения, а также при передаче видеосигналов цветного телевидения. 90

Цель изобретения — повьаненне точности измерения и обеспечение возможности измерения при передаче видеосигнала динамического изображения.

Для этого при измерении отноше- .25 ния сигнала к флуктуационной помехе путем стробоскопического преобразования видеосигнала с последующей фильтрацией спектров сигнала и флук-, туационной помехи и сравнением ран- 30 маха сигнала и эффективного значения помехи производят дискретизацию аддитивно сложенного с флуктуационой помехой видеосигнала с шагом считывания dt, меньшим величины интервала с;, определяемого теоремой

Котельникова (С = »!2Е . . где с ;,.— ,граничная частота спектра видеосигнала). Последовательность дискретных. сигналов-отсчетов фильтруют в области низких частот, выделяют низкочастотный видеосигнал, и в области частот, расположенной вне полосы спектра низкочастотного видеосигнала, выделяют часть спектра сигнала преобразованной флуктуационной помехи, который усиливают обратно пропорционально квадратному корню из удвоенного произведения периода следования импульсов дискретизации и величины полосы выделенной части спектра сигнала преобразованной помехи и подвергают квадратичному детектированию.

Предложенный способ заключается в следующем. Пусть сигнал, аддитивно сложенный с флуктуационной помехой, имеет период следования Тс, а при стробоскопическом преобразовании необходимое число точек считывания для сигналов с ограниченным слект;ом, в

3 641674 4 .соответствии с теоремой Котельникова, опрЕделяется шагом считывания Г„

= 1 / 2 т р, (где Й „— верхняя граничная частота спекг ра преобразуемого сигнала). При этом граничная частота спектра преобразованногo сигнала определяется периодом следования . стробирующих импульсов и равна (с с ) >@ 1с o гр "1 Гс.

Если же отсчеты сйгнала осуществляют с шагом считывания h4 < Е.,р, то спектр преобразованного сигнала сужается в П а f /at раз. гвыходе этого фильтра, меньше эффектив- ного напряжения исходной помехи в К=

-!/ 2т Н„„раз (F„, — граничная частота фильтра нижних частот). Поэтому

Размах сигнала на выходе фильтра нижних частот может быть определен с весьма высокой точностью.

Описаннйй способ стробоскопического преобразования сигнала характерен для видеосигнала без цветовой поднесущей. При наличии цветовой поднесущей в составе полного телевизионного сигнала для измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе должен быть применен закон перемещения стробирующих импульсов, соответствующий закону изменения частоты и фазы цветовой поднесущей.

Способ измерения эффективно может быть применен при измерении отношения сигнала к флуктуационной помехе непосредственно в процессе передачи видеосигнала динамического изображения, учитывая сильную корреляцию видеосигнала.по строкам, полям и кадраМа

l0

16

20 для выделения преобразованного сигнала его отсчеты расширяют и пропускают, через фильтр нижних частот.

При этом выделяется преобразованный сигнал.

Преобразование флуктуационной помехи, аддитивно сложенной с периодическим сигналом, приводит к иным соотношениям. В том случае, когда берутся независимые отсчеты помехи (это реально имеет место при преобразовании сигнала, следующего с частотой строк, полей или кадров), преобразованная флуктуационная помеха имеет нег(рерывиый равномерный спектр в диапазоне частот от нуля до „„ =е/27 .

Статистические свойства преобразованной флуктуационной помехи аналогичны статистическим свойствам исходной помехи и, в частности, их эффективные 311 напряжения равны.

Выделение части спектра преобразованной флуктуационной помехи осуществляется с помощью полосового фильтра с заданной частотной характеристикой.

Эффективное напряжение помехи, выделенной полосовым фильтром, оказыеается а rn МАТ ар раа меньше эффективного напряжения исходной

4!.1 флуктуационной помехи (д F — полоса пропускания полосового Фильтра). учитывая, что спектр преобразованной флуктуационной помехи в полосе частот от нуля до Г„, равномерен, для выделения требуемой величины эффективного напряжения помеху, выделен-46 ную полосовым фильтром, необходимо усилить в ги раз (обратно пропорционально корню из удвоенного произведе ния периода следования стробирующих темпульсов и величины полосы пропускав@я.полосового фильтра) .

Величина Отношения сигнала к эф фективному напряжению флуктуациочной помехи Ч в телевидении опре деляется в децибелах.М 206ДО „с)/ ."5 (U ф)1АЬ1, где U „„,„,с — размах сйгнала, U„,,, - эффективное напряжение выделенной помехи.

На выходе фильтра нижних частот преобразованный сигнал оказывается 6О значительно меньше поражен помехами, чем исходный сигнал, так как эффективное напряжение помехи, выделяемой на

На фиг. 1 представлена в качестве примера структурная электрическая схема устройства для реализации способа измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевиденииЕ на фнг. 2 вЂ,циаграммы, поясняющие работу устройства. р

Устройство (фиг. 1) содержит на входе каскад стробирования 1 и схему управления 2, подключенную своим выходом к входу управления каскада стробирования 1. Выход каскада стробирования 1 соединен с фильтром 3 нижних частот и полосовым фильтром 4, выход которого подключен к усилителю

5 с регулируемым коэффициентом передачи. Вход управления усилителя 5 подключен к фильтру 3 нижних частот через пиковый детектор 6, а выход через схе му выделения 7 эффективного напряжения преобразованной флуктуационной помехи — к индикатору 8.

На диаграммах фиг.2 приведены форма исходного сигнала 9, период следования которого равен Т, отсчеты 10 этого сигнала через интервал времени

Т + at где д < Е а< величина интервала, определяемого теоремой Котельникова для исходного сигнала, форма преобразованного сигнала 11, 12 после расширения отсчетов 10 и фильтрации, спектр преобразованного сигнала 13 и форма частотной харак" теристики 1.4 фильтра 3 нижних частот, служащего для выделения упомянутого сигнала, спектр преобразованной флуктуационной помехи 15 и форма (частотной характеристики 16 полосового фильтра 4, служащего для выделения части спектра флуктуационной помехи 15.

641674

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал (иСходный сигнал 9) со входа устройства поступает параллельно на каскад стробирования 1 и на схему. управления 2, обеспечивающую формирование стробирующих импульсов. Выход каскада стробирования 1 подключен параллельно к фильтру 3 нижних частот, выделяющему преобразованный сигнал 12, и к полосовому фильтру 4, выделяющему часть спектра преобразованной флуктуационной ïîìåхи 15. С выхода полосового фильтра 4 помеха поступает на низкочастотный усилитель 5 с регулируемым коэффициентом передачи. Управление этим усилителем осуществляется постоянным напряжением, формируемым пиковым детектором 6 и пропорциональным размаху исходного сигнала 9.

На выходе усилителя 5 с регулируемым коэффициентом передачи выделяется флуктуационная помеха, эффективное напряжение которой пропорционально искомому отношению сигнала к флуктуационной помехе. Это напряжение выделяется схемой выделения 7 и фиксируется в децибелах на индикаторе 8.

Эффективное напряжение флуктуационной помехи можно установить пропорциональным искомому отношению сигнала к флуктуационной помехе непосредственно на выходе полосового фильтра 4, если обеспечить àaðòîìàòè÷åñêóþ регулировку размаха видеосигнала на входе устройства. Определение отношения сигнала к флуктуационной помехе может быть осуществлено также путем аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки видеосигнала и помехи на выходах фильтра 3 нижних частот и полосового фильтра 4.

Использование предлагаемого способа измерения позволит наряду с измерением отношения исходного сигнала 9 к флуктуационной помехе одноЦНИИПИ Заказ 7545/57

Тираж 774 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 временно обеспечить преобразование телевизионного сигнала в низкочастот ный аналог, что значительно упрощает систему дистанционного контроля телевизионных каналов.

Формула изобретения

Способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении путем стробоскопического пре10 образования видеосигнала с последующей фильтрацией спектров сигнала и флуктуационной помехи и сравнением ! размаха сигнала и эффективного значения помехи, о т л и ч а ю щ и й}6 с я тем, что, с целью повышения точности измерения и обеспечения возможности измерения при передаче видеосигнала динамического иэображения, производят дискретизацию аддитивно сложенного с флуктуационной помехой видеосигнала с шагом считывания h4, меньшим величины интервала о, определяемого теоремой Котельникова (о - 4 2 т „p. где f гр граничная частота спектра видеосигнала), последовательность дискретных сигналовотсчетов фильтруют в области низких частот, выделяют низкочастотный видеосигнал, и в области час-.îò, расположенной вне полосы спектра низкочастотного видеосигнала, выделяют часть спектра сигнала преобразованной флуктуационной помехи, который усиливают обратно пропорционально квадратному корню из удвоенного произведения периода следования импульсов дискретизации и величины полосы выделенной частоты спектра сигнала преобразованной помехи и подвергают квадратичному детектированию.

p), Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство, СССР

9 217439, кл. Н 04 Й 5/16, 1966.