Измеритель дифференциальной фазы

.ЯО,ы 1104436 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЗШ 6 01 В 25/00 Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 257561, кл. О 01 й 25/02, 1968.(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФйЗЫ, содержащий последовательно включенные полосовой Фильтр и усили тель-ограничитель, последовательно соединенные синхроселектор и селектор зон, при этом вход синхроселек-. тора соединен с входом измерителя и входом полосового фильтра, а выход селектора зон - с входом формирователя стробирующих импульсов, интегратор и аналого-циФровой преобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я 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 счетчи. ка 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 - свыходом 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.Изобретение относится к телевизионнстй технике и может быть использовано для измерения дифференциальной фазы телевизионного канала, а такжев устройствах комплексного измерениякачественных показателй радиорелейных, кабельныхи космических линийсвязи, аппаратно-студийных комплексов телевизионных центров, передаюГх станций,Известно устройство для измерения 10ДИфференциальной Фазы, содержащеепоследовательно соединенные усилительограничитель и полосовой Фильтр,подключенный к одному из входов фазо-вого детектора непосредственно, а к 15Другому - через линию задержки, Выходфазового детектора соединен соднимиз входов стробирующего каскада (формирователя стробирующих импульсов),управляемого коммутатором (синхроселектором и селектором зон), подключенным к входу полосового фильтра.Выход стробирующего каскада подключен к интегратору. Известное устройство содержит также аналого-цифровойпреобразователь 1 3.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность из-эа наличий в линии задержки отражений цветовой поднесущей.30Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что в измеритель, содержащий последовательно соединенные полосовойфильтр и усилитель-ограничитель, последовательно соединенные синхроселектор и селектор зон, при этом вход.синхроселектора соединен с входомизмерителя и входом полосового Фильтра, а выход селектора эон - с входом 40Формирователя стробирующих импульсов, интегратор и аналого-циФровойпреобразователь, введены компаратор,два генератора импульсов, элементсовпадений, два счетчика, формирователь импульсов сдвига, блок записикода, Формирователь модулированныхимпульсов, триггер и вычислительныйузел., вход которого через последовательно соединенные аналого-циФровойпреобразователь, интегратор и триггер соединен с выходами последовательно соединенных второго генератора импульсов и формирователя модулированных импульсов, выходы второгосчетчика через блок записи кода соединены с входами первого счетчика,соединенного своим выходом с Формирователем модулированных импульсов,при этом формирователь импульсовсдвига соединен с входом второго 60счетчика, выход селектора зон - свходом блока записи кода и с первымвходом компаратора, а выход элементасовпадений - с входом первого счетчика, первый вход элемента совпаде 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 поискапереходов через ноль цветовой поднесущей,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого измерителя,Измеритель содержит на входе полосовой фильтр 1, выход которого под" ключен к усилителю-ограничителю 2, и последовательно включенные синхроселектор 3, селектор 4 зон, компаратор 5, генератор 6 импульсов, последовательно соединенные формирователь 7 стробирующих импульсов, элемент 8 совпадений и первый счетчик 9, второй счетчик 10, соединенный с блоком11,записи кода, вход которого соединен с выходом селектора 4 зон, Формирователь 12 импульсов сдвига, соединенный по входу с синхроселектором 3, а по выходу - с 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 дифференциальнойФазы с использованием сигналов испытательных строк, содержащих измерительный сигнал, состоящий иэ пяти- ступенчатого 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 селектора 4 зон. При подаче импульса с селектора 4 на вход компаратора 5 наего выходе формируется первый импульс, срез которого соответствуетположению перехода синусоидальногоколебания цветовой поднесущей измерительного сигнала через нуль илиположению фронта первого импульса изпоследовательности, следующего засрезом импульса селектора 4. Срезомпервого импульса запускается генератор б, выполненный, например, в видегенератора синусоидальных колебанийударного возбуждения и счетчика, генератор б формирует импульс, длительность которого примерно равна длительности строчного интервала (Тб 4 мкм). Срез этого импульса обеспечивает повторный запуск компаратора5. При этом формируется второй импульскомпаратора, положение среза которогЪ 20также определяется положением перехода через нуль цветовой. поднесущейОпорного сигнала,Срезами импульсов, формируемых компаратором 5, осуществляется запускФормирователя 7. С 6 рос э того формирователя обеспечивает импульсами,формируемими на вт ром выходе селектора 4, Положение этих импульсов соответствует примерно времени окончания цветовой поднесущей измерительного сигнала и опорного сигнала, Приэтом на выходе формирователя 7 создается сигнал, состоящий из двух импульсов фРонты котоРых соответствуют переходам цветовой поднесущей в измерительном и опорном сигналах черезнуль и смещены один относительногодругого на целое число периодов цветовой поднесущей в случае отсутствияискажений типа дифФеренциальная фаза.4 ОИмпульсы с выхода формирователя 7подаются на один из входов элемента8 совпадений, на другой вход которого поступают прямоугольные импульсыс выходом ограничителя 2, Таким образом, на выходе элемента 8 выделяются две последовательности прямоугольных импульсов, Первая последовательность импульсов несет информацию овеличине дифференциальной фазы на кажОдой иэ ступенек измерительного сиг-.нала, Во второй последовательности,образуемой из опорного сигнала, период следования импульсов строго пос.тоянен и равен пеРиоду синусоидальных колебаний цветовой поднесущей.Сигнал элемента 8 совпадений поступает на вход счетчика 9, состояниятриггеров которого перед приходомпервой и второй последовательностейимпульсов этого сигнала определяется 6 Осостоянием триггеров счетчика 10. Перезапись состояний счетчика 10 в первый счетчик осуществляется в инверсном коде через блок 11, управляемыйимпульсами с одного иэ выходов селек. 65 тора 4 зон, Изменение состояния триг геров счетчика 10 осуществляется импульсами, поступающиьщ. 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 все триггеры счетчика 10 находятся в состоянии10, Тогда к приходу первой и второй последовательностей импульсов элемента 8 совпадений 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 соответствуют положению фронтов первых импульсов двух последовательностей, Если затем на счетный вход счетчика 10 подать один импульс, то перед приходом первой и второй последовательностей импульсов с элемента 8, состояние .первого триггера счетчика 9 будет соответствовать 0, а остальных - 1, В этом случае на выходе счетчика 9 сформируются два импульса, фронты ко. торых соответствуют положению фронтов импульсов двух 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 переходами 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 цветовой поднесущей.С выхода счетчика 9 сигналы поступают на формирователь 13, Формирующий соответственно импульсы, Фронт и срез которых соответствует положению фронтов первого и второго импульсов с выхода счетчика 9. Длительности импульсов Формирователя 13 равны интервалам соответственно между фронтами первых, вторых, и"х импульсов двух последовательностей элемента 8. Следовательно, в том случае, когда цветовая подиесущая в измерительном сигнале не имеет искажений типа диф 1104436ференциальная фаза, длительности импульсов формирователя 13 оказываются 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 генера тора 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 сигнала якркости, Преобразование широтно-импульсной модуляции сигналов на выходе триггера 14 в амплитудно- модулированный сигнал осуществляется с помощью интегратора 15, который может быть выполнен в виде генератора пилообразного напряжения. Разность уровней ЮП, характеризующих перемещение Фронтов импульсов Формирователя 13 относительно исходного сигнала в области передачи уровня гашения и перемещение фронтов импульсов того же формирователя относительно исходного сигнала в области передачи М-й 35 ступеньки, характеризует величину дифференциальной Фазы на данном уров; не сигнала яркостицп (,к 540где Б - крутизна напряжения; юпчастота цветовой поднесущей,Сигнал с выхода интегратора 15 может быть использован для осциллографического измерения дифференциальной Фазы.Цифровое измерение дифференциаль."ной фазы осуществляется с помощьюпреобразователя 1 б и узла 17,Временная диаграмма сигнала навыходе интегратора 15 зависит от ал"горитма изменения кода в счетчике 10,При последовательном плавном изменении кода фронт импульсов формирователя 13 перемещается сначала вдольуровня гашения, затем первой, второйи т,д, ступеней измерительного сигнала,Возможно скачкообразное перемещение фронта указанного импульса. Сначала один или несколько раэ положение фронта соответствует передачеуровня гашения, затем один или несколько раз - передаче уровня первойступеньки измерительного сигнала.Изменение алгоритма обработки сигнала определяется работой схема Формирователя 12, Увеличение временификсации положения фронтов импульсовформирователя 1 3 позволяет обеспечитьусреднение результатов измерения иза счет этого повысить помехоустойчивость и точность измерения дифференциальной Фазы.Испытания предлагаемого измерителя показали, что погрешность измерения дифференциальной фазы может бытполучена на порядок меньшей, чем визвестном устройстве, содержащем линию задержки и фазовый детектор.Предлагаемый измеритель может бытьиспользован в качестве отдельного измерительного прибора (осциллографического или циФрового), а также всоставе комплексного измерителя качественных показателей телевизионногоканала. При, этом не требуется использование блоков аналоговой обработкиизмерительных сигналов, что приводитк значительному экономическому эффекту.Ф1104436 Составитель А.Старостидактор О.Юрковецкая Техред М.кузьма Корректор С,Черн 5205/32 Тирам 711ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретениЯ и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписи Зак 5 ул. Проектная, 4 илиал ППП Патент , г. Уаг