Измеритель отношения сигналшум телевизионного сигнала

(54) ИЗМЕРИТЕТЕЛЕВИЗИОННОГ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРлО делАм изОБРетений и ОтнРытий ПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМ,Ф СВИ(57) Изобретение относится к области радиоизмерительной техники. Измеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала содержит компаратор 1, цифроаналоговый преобразователь 3, входную клемму 2 и клемму 12 для подключения к источнику тактовых импульсов, источник импульсов запуска с клеммой 11, генератор 5 импульсов высокой частоты, логический блок 4, счетчик 8, интерфейсный блок 7, блок 10 задержки, формирователь 6 импульсов, магистраль 9 микро-ЭВИ, Измеритель отношения сигнал/шум имеет повышенную точность измерения, 5 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при определении отношения сигнал/шум телевизионных приемников и чувствительнОсти телевизионных уси 5 лительных микросхем, а также для измерения средней амплитуды повторяющихся импульсных сигналов.Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения выбора во временной области необходимой ступеньки телевизионного сигнала и проведения измерения величины напряжения данной ступеньки по заданному значению Функции распределения вероятностей.На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого измерителя отношения сигнал/шум телевизионного сиг нала; на фиг. 2 - структурная схема блока интерфейса; на фиг. 3 - временные диаграммы работы измерителя; на фиг. 4 - график функции распределения вероятности шумового сигнала; 25 на фиг. 5 - временные диаграммы работы компаратора и логического блока.Измеритель (фиг. 1) содержит компаратор 1, первый вход которого подключен к входной клемме 2, второй вход подключен к выходу цифроаналогового преобразователя (ЦАП ) 3 а выход компаратора 1 подключен к одному входу логического блока 4, к соответствующим входам которого подключены выходы генератора 5 импульсов высокой частоты, формирователя 6 импульсов и интерфейсного блока 7.Выход логического блока 4 подключен к счетному входу счетчика 8, вход 40 сброса которого и шина выходов подключены к интерфейсному блоку 7, подключенного к магистрали 9 микроЗВМ и через шины - к блоку 1 О задержки, формирователю б импульсов и цифроана-логовому преобразователю 3, а также к клемме 11 для подключения источника сигнала запуска, Вход блока 10 задержки подключен к клемме 12 для подключения к источнику тактовых импуль 50 сов, синхронных с импульсами синхронизации строк телевизионного сигнала.Интерфейсный блок 7 (фиг, 2) состоит из подключенных к магистрали 9 блока 13 выборки адреса, шинных буфе 55 ров 14 данных, буферов 15 управляющих сигналов. Выходыблока 13 выборки адреса шинных буферов 14 данных, буферов 15 управляющих сигналов подключе где П - эффективное напряжение шущф мов;Б - среднее напряжение ступеньки сигнала на фиг. За; ны к блокам 16 и 17 параллельного интерфейса. Два восьмиразрядные двунаправленные буфера канала блока 16 параллельного интерфейса через шину подключены к выходам счетчика 8, третий двунаправленный буфер - к блоку 10 задержки. Первый восьмиразрядный двунаправленный буфер канала блока 17 параллельного интерфейса подключен к формирователю 6 импульсов, все разряды второго и часть разрядов третьего двунаправленного буфера подключены к цифроаналоговому преобразователю 3, остальные разряды подключены к счетчику 8 (сигнал "Сброс" ), блоку 1 О задержки (сигнал "Разрешение"), логическому блоку 4 (сигнал "Калибровка" ), Сигналы прерывания от клеммы 11 запуска (прерывание 1) и формирователя 6 импульсов (прерывание 2) через буфер 18 прерывания поступают в магистраль 9 ЭВМ.Измеритель работает следующим образом.В исходном состоянии на клемму 2 поступает телевизионный сигнал графически показанный на фиг. За.На блок 10 задержки поступают тактовые импульсы с клеммы 12, синхронные с импульсами синхронизации строк, на интерфейсный блок 7 поступают запускающие импульсы с клеммы 11, синхронные с началом передачи сигнала ступенчатой формы в каждом поле телевизионного сигнала (строки 24 и 334),Измерение отношения сигнал/шум состоит из ряда последовательных измерений: измерение размаха сигнала от уровня черного (ступенька 1 на фиг. За) до уровня белого (ступенька б на Фиг. За) и измерение эффективного напряжения шумов (на ступеньках 3 или 4 на Фиг. За), Измерение размаха сигнала состоит из измерения среднего напряжения ступенек 6 и 1 (фиг, 3) и вычитания их разности.Кривая распределения Флюктуационных шумов описывается законом плотности распределения вероятностиП - моментное напряжение сигнала. Функция распределения вероятностей такого сигнала будетО- ц-цис) = ----- -е- , - ) йи,(2)П, И,ц.фВыражение (2) позволяет определитьэффективное напряжение шумов (А . 10ШЗФ,Для этого рассчитаем значения функции распределения вероятности призначениях У - П,с = + 11 ц)фЦ -Ц, = О,которые приведены в таблице. г 15Р(11) Примечание 0,1587 0,5Пшэф0 средняя амплитуда 20 0,8413 На фиг. 4 проиллюстрировано применение выражения (2), Как видим из фиг. 4, определяя уровень сигнала по заданному значению функции распределения вероятностей Р(П), можем определить значения напряжений, соответствующие П, 13 , Пв и рассчитать отношение сигналшум сигнала по графи- ЗО ку на фиг. За 13 ср- Цср=г ----- (3)П вв Пнзгде Ц , 13 ср - среднее напряжение 1и 6 ступенек приР(П) = 0,5; 35 П , П - напряжения 3 ступеньки при Р(11) = 0,8413и 0,1587 соответст - 4 Овенно,В случае другого закона распределения плотности вероятности при определении эффективного напряжения шумов П,энеобходимо для напряжений Пн 45 и П (Фиг. 4) задать другие нормывзначения функции распределения вероятностеи.Значение функции распределения вероятностей в предлагаемом измерите ле вычисляется в следующем порядке. Сначала проводится калибровка измерителя. Для этого, после запуска ЭВМ на интерфейсный блок 7, в буфера блоков 16 и 17 параллельного интерфейса записывается информация о величине задержки блока 10 задержки и длительности импульса формирователя 6 импульсов. При поступлении импульса запуска с клеммы 11 он черезбуфер 18 прерывания поступает в ЭВМ,которая через интерфейсный блок 7 выдает импульс сброса счетчику 8,сигнал калибровки в логический блок 4и подает сигнал разрешения на блок 10задержки, разрешающий запуск блока 10задержки тактовыми импульсами с клеммы 12. Блок 10 задержки после установленного времени (фиг. Зв), совпадающего с началом появления выбранной ступеньки телевизионного сигнала(фиг. За), запускает формирователь 6импульсов, формирующий импульс заданной длительности, совпадающей илименьшей с длительностью выбраннойступеньки сигнала (фйг. Зг). Выходные импульсы Формирователя 6 импульсов поступают в логический блок 4 ив момент их появления, при наличиисигнала калибровки, логический блок 4пропускает импульсы генератора 5 насчетный вход счетчика 8, который проводит их подсчет. Логический блок 4выполняет Функцию Я = Я й ЧКБР И, где ц4, Ц-) - выходные сигналы блоков, обозначенныхсоответствующими номерами. Для увеличения точности калибровка проводится в течение И строк телевизионного сигнала и за это время в счетчике 8 накапливается калибровочное число,М = И С , (4) где- длительность импульса формирователя 6 импульсов;- частота импульсов генератора 5.Подсчет количества строк Б телевизионного сигнала проводит ЭВМ по сигналу прерывания 2 (фиг. Зе), выдаваемому формирователем 6 импульсов через интерфейсный блок 7. При прохождении числа И ЭВМ снимает сигналы разрешения, калибровки и проводит считывание числа М к с выходов счетчика 8 и ждет следующего импульса запуска с клеммы 11 через интерфейсный блок 7 (сигнал 1 прерывания) с ЭВМ через интерфейсный блок 7 на преобразователь 3 поступает код 100,00 (длиною и разрядов), который преобразуется ЦАП 3 в аналоговую величину П,с, которая равна произведению множителя 2 /2"-1 на полную шкалу выходных напряжений цифроаналогового преобразователя 3, сбрасывается в 0" счетчик 8, на блок 1 О задержки посту(6) пает сигна.п разрешения, разрешающийзапуск блока 10 задержки тактовымиимпульсами с клеммы 12. Выходные импульсы блока 10 задержки запускаютформирователь 6 импульсов, выходнойимпульс которого поступает на логический блок 4, Компаратор 1 сравнивает напряжение, поступающее с ЦАП 3,с входным напряжением выбраннойступеньки телевизионного сигнала,(фйг. 5 а). На выходе компаратора вмоменты времени, когда входное напряжение превышает напряжение, поступающее с ЦАП 3, на выходе компаратора 1 15появляется сигнал логической "1"(фиг. 5 а), в течение которого черезлогический блок 4 на счетчик 8 посту-,.пают импульсы от генератора 5 (фиг.5 в). После И тактов, считанных ЭВМпо сигналу 2 прерывания, выдаваемомуформирователем 6 импульсов, ЭВМ черезинтерфейсный блок 7 снимает сигналразрешения, блок 10 задержки большене запускается от тактовых импульсов 25с клеммы 12, считывает содержимоесчетчика 8, равноеК;л (5),30где- длительность импульсов навыходе компаратора 1 в течение которых, в пределахимпульса , входной сигналпревышает заданный уровеньцифроаналогового преобразователя 3.ЭВМ, поделив выражение (5) ка (4)рассчитывает значение функции распределения вероятностей40г(Я,Ми сравнивает с заданным для даннойизмеряемой ступеньки телевизионногосигнала (фиг. За) значением функциираспределения вероятностей в соответствии с выражением (3). Если измеренное значение Р больше заданногозначения Р(У) , то после поступления следующего импульса запуска склеммы 11, в новом такте измерения,аналогичном предыдущему, старший разряд кода, поступающего на блок изЭВМ, остается в состоянии логической"1" и логическая "1" выдается в сле 55дующем (п)-ом разряде кода, ЕслиР(Б), ( Г то старший (и 1) йразряд кода обнуляется, И в том, и вдругом случае для разряда с номером 34 6(и), представляющего одну четверть полной шкалы, определяется значение функции распределения вероятности Р(Б) . Процесс преобразования завершается после того, когда будет проверен младший разряд, При этом код, поступающий из ЭВМ на блок будет являться результатом измерения напряжения для данкои ступеньки телевизионного сигнала (фигЗа) при заданном значении функции распределения вероятности Р(0) , ПроведяЗОЛА измерения среднего напряжения при У(Б) = 0,5 в (6 и 1) ступеньках телевизионного сигнала (фиг. За) и при Р(Б) = 0,1587 и У(У) = 0,8413, в 3 или 4 ступеньке по выражению (3) ЭВМ рассчитывает значение отношения сигнал/шум ч,Формула изобретенияИзмеритель отношения сигнал/шум телевизионного сигнала, содержащий компаратор, один вход которого соединен с входной клеммой, а другой - с выходом цифроаналогового преобразователя, источник тактовых импульсов, синхронизированных с синхронизирующими импульсами строк телевизионного сигнала, источник импульсов запуска, синхронизированных с началом передачи сигнала ступенчатой формы в каждом поле телевизионного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов высокои частоты, логический блок, счетчик и интерфейсный блок, а также последовательно соединенные блок задержки и формирователь импульсов, при этом выходы компаратора, формирователя импульсов и выхода калибровки интерфейсного блока подключены к соответствующим входам логического блока, интерфейсный блок через однонаправленные шины подключен соответственно к входам цифроаналогового преобразователя, блока задержки и формирователя импульсов, а через двунаправленную шину - к магистрали микроЭВМ, к соответствующим входам интерфейсного блока подключены выходы формирователя.импульсов и источника импульсов запуска, а управляющие выходы интерфейсного блока соединены соответственно с входом "Сброс" счетчика и входом"Разрешение блока задержки, синхронизирующий вход которого подключен к лаос заде выходу источника тактовых импуль1406534 Составитель Н, Михаледа Техред Л,Сердюкова вцова рректо Тираж 7 Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг д, ул. Проект едактор Ю, С аказ 3189/42 9 3 И 5 У 05 О.ЮЧ Р