Способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении

Союз Соаетсимк Сецнапиетнчеоенк Республик(22) Заявлено 270276 (21) 2327409/18-09с присоеаииениеч заявки йЬ(Я) Я. Кл,Н 04 Й 7/02С 01 М 19/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛАК 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 )1) .Однако извЕстный способ не позво- )6 ляет измерять отношение сигнала к Флуктуационцой помехе при передаче сигналов динамического изображения, а также при передаче видеосигналов цветного телевидения. ЮЦель 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, туационноя помехи и сравнением ран маха сигнала и эффективного значения помехи производят дискретизацию аддитивно сложенного с флуктуационой помехой видеосигнала с шагом считывания Ь 1, меньшим величины интервала с;, определяемого теоремой котельникова (с = 1 ЯЕ р, , где 1;,. - ,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.соответствии с теоремой Котельникова,опрЕделяется шагом считывания Г рш 1/ 2 1,р, (где 2- верхняя граничная частота спектра преобразуемо-го сигнала). При этом граничная частота спектра преобразованного сигнала определяется периодом следованиястробирующих импульсов и равна Ге,"(/12(т С )3. При т)Г Г р."-(ЫГ .Если же отсчеты сйгнала осуществляют с шагом считывания Ь(,Е:О, тоспектр преобразованного сигнала сужа"ется в Па д 1 раз. гвыходе этого фильтра, меньше эффектив- ного напряжения исходной помехи в К= ь/2 т Нразг, - 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 кад- РаМа 1 О 16 20 Для выделения преобразованногосигнала его отсчеты Расширяют и пропускают, через фильтр нижних частот.При этом выделяется преобразованныйсигнал.Преобразование флуктуационной помехи, аддитивно сложенной с периодическим сигналом, приводит к инымсоотношениям. В том случае, когдаберутся 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 вдиапазоне частот от нуля до Гр =/21,Статистические свойства преобразованной Фегуктуационной помехи аналогичныстатистическим свойствам исходной по"мехи и, в частности, их эффективные З 1напряжения равны.Вццеление части спектра преобразо"ванной Флуктуационной помехи осуществляется с помощью полосового Фильтра с заданной частотной характеристикой.Эффективное напряжение помехи,выделенной полосовым Фильтром, оказыеается а т ИгТГ раа меньшеэффективного напряжения исходной40Флуктуационной помехи ( д Г - полосапропускания полосового Фильтра).учитывая, что спектр преобразованной Флуктуационной помехи в полосечастот от нуля до Гр, равномерен,для выделения требуемой величины эфФективного напряжения помеху, вццелен ную полосовым фильтром, необходимоусилить в пг раз (обратно пропорционально корню из удвоенного произведения периода следования стробирующихтемпульсов и величины полосы пропускаийя.полосового Фильтра) .Величина Отношения сигнала к эфФективному напряжению Флуктуациочной помехи Ч в телевидении опре деляется в децибелах М е 206 ДОд ) Е 65.ОЗфАЬ 1, где О,.,р, кс - размах сйгнала, Оп а,р - эффективное напряжение выделенной помехи.Яа выходе Фильтра нижних частотпреобразованный сигнал оказываетсязначительно меньше поражен помехами,чем исходный сигнал, так как эффективное напряжение помехи, вццеляемой на 65 На фиг, 1 представлена в качестве примера структурная электрическая схема устройства для реализации способа измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении; на Фиг2 в ,циаграммы, поясняющие работу устройства,рУстройство (Фиг. 1) содержит навходе каскад стробирования 1 и схему управления 2, подключенную своимвыходом к входу управления каскадастробирования 1. Выход каскада стробирования 1 соединен с фильтром 3 ниж-.них частот и полосовым Фильтром 4,выход которого подключен к усилителю5 с регулируемым коэффициентом передачи. Вход управления усилителя 5 подключен к Фильтру 3 нижних частот черезпиковый детектор б, а выход через схему вццеления 7 эффективного напряжения преобразованной Флуктуационнойпомехи - к индикатору 8,На диаграммах Фиг.2 приведены Форма исходного сигнала 9, период следо" вания которого равен Тс, отсчеты 10 этого сигнала через интервал времени Т + л 1, где д ЕО,ВСо- 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 14 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 атент,Проектная,4 ФилИал П г.ужгоро с 4 Устройство работает следующимобразом.Видеосигнал (иСходный сигнал 9)со входа устройства поступает параллельно на каскад стробирования 1 ина схему. управления 2, обеспечивающую Формирование стробирующих импульсов. Выход каскада стробирования 1подключен параллельно к Фильтру 3нижних частот, выделяющему преобразованный сигнал 12, и к полосовомуфильтру 4, выделяющему часть спектрапреобразованной Флуктуационной помехи 15, С выхода полосового Фильтра 4помеха поступает на низкочастотныйусилитель 5 с регулируемым коэффициентом передачи. Управление этимусилителем осуществляется постояннымнапряжением, формируемым пиковым детектором 6 и пропорциональным размаху исходного сигнала 9,На выходе усилителя 5 с регулируемым коэффициентом передачи выделяется флуктуационная помеха, эффективноенапряжение которой пропорциональноискомому 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 автоматическуюрегулировку размаха видеосигнала навходе устройства. Определение отношения сигнала к флуктуационной помехе может быть осуществлено также путем аналого-циФрового преобразованияи цифровой обработки видеосигнала ипомехи на выходах Фильтра 3 нижнихчастот и полосового Фильтра 4,Использование предлагаемого спо-соба измерения позволит наряду с измерением отношения исходного сигнала 9 к Флуктуационной помехе одноЦНИИПИ Заказ 7545/57Тираж 774 Подписное временно обеспечить преобразованиетелевизионного сигнала в низкочастотный аналог, что значительно упрощаетсистему дистанционного контроля телевизионных каналов,формула изобретения Способ измерения отношения сигнала к флуктуационной помехе в телевидении путем стробоскопического пре О образования видеосигнала с последующей Фильтрацией спектров сигнала иФлуктуационной помехи и сравнениемразмаха 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 видео- сигнала динамического иэображения,производят дискретизацию аддитивносложенного с Флуктуационной помехойвидеосигнала с шагом считывания Ь 1,меньшим величины интервала о, опре"деляемого теоремой Котельникова"о = 1/2 К, где 1 гр - граничнаячастота спектра видеосигнала), последовательность дискретных сигналовотсчетов Фильтруют в области низкихчастот, выделяют низкочастотный видеосигнал, и в области частот, расположенной вне полосы спектра низкочастотного видеосигнала, выделяют частьспектра сигнала преобразованной флуктуационной помехи, который усиливаютобратно пропорционально квадратномукорню из удвоенного произведения пе риода следования импульсов дискрети"зации и величины полосы выделеннойчастоты спектра сигнала преобразованной помехи и подвергают квадратичному детектированию.р), Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство, СССР9 217439, кл. Н 04 Й 5/16, 1966.