Способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала и устройство для его реализации

(1% 01) 04 й 7/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССР Ю 145262, кл, Н 04 М 7/02, 1960.2. Авторское сщ детельство СССР Ф 270846, клН 04 1 7/02 ф 1968 (прототип).(54) СПОСОБ ИЗИЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛНОГО ИВЕТОВОГО ТЕЛГВИЗИОННОГО СИП 1 АЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ.(57) 1. Способ измерения параметровполного цветового телевизионногосигнала, заключающийся в том, чтоиз измеряемого видеосигнала вцделяют импульсы синхронизации, задер"живают эти импульсы, производятвыборку отсчета полного цветовоготелевизионного сигнала и преобразуютее в постоянное напряжение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения параметров полного цветового телевиэионного сигнала, перед выборкой отсчета выделяют элементы измеряемогосигнала и Формируют стробирующиеимпульсы, синфаэные с выделеннымиэлементами.11086192. Устройство для измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, содержащее синхроселектор, соединенный входом совходом устройства, а также последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования,блок запоминания и вольтметр постоянного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения параметровполного цветового телевизионногосигнала, введены формирователь интервалов, компаратор, первый и второй селекторы элементов, первый,второй и третий коммутаторы ифильтр цветовой поднесущей, причемвыход синхроселектора соединен совходом формирователя интервалов,первый выход которого соединен спервым входом компаратора, второйвход которого соединен с выходомпервого коммутатора, а выход - с первым входом второго коммутатора,второй вход которого соединен свыходом формирователя интервалов,а выход - со входом генератора импульсов задержки, первый вход первого селектора элементов соединен совходом устройства, со входом фильтра цветовой поднесущей и с первымвходом третьего коммутатора, второйвход которого соединен с выходомфильтра цветовой поднесущей и с первым входом второго селектора элементов, третий вход является входомсигнала калибровки, а выход соединенсо вторым входом блока стробирования,при этом выход первого селектора элементов соединен с первым входом первого коммутатора, второй вход которого является входом сигнала синхронизации, третий вход соединен с выходомвторого селектора элементов, а выходсоединен со вторым входом компаратора,вторые входы первого и второго селекторов элементов при этом соединенысо вторым и третьим выходами формирователя интервалов соответственно.Изобретение относится к технике цветного телевидения и может быть использовано в системах измерения точности формирования, передачи и приема цветового телевизионного сигнала.Известен способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в выделении из видеосигнала импульсов синхронизации, задержке этих импульсов,форми Оровании стробирующих импульсов,синхронных с задержанными импульсами,получении отсчетов значения видеосигнала в точках стробирования и преобразования их в постоянное напряжение. Устройство для реализации данного способа содержит амплитудный селектор, блок задержки, блок стробирования и вольтметр1 320Недостатками указанного способа и реализующего его устройства являются низкая точность измерения параметров полного телевизионного сигнала и невозможность измерения искажений типа дифференциальная фаза,Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, заключающийся в том, что из измеряемого видеосигнала выделяют импульсы синхронизации, задерживают эти импульсы, формируют стробирующие импульсы, синхронные с задержанными импульсами и синфазные с сигналом цветовой поднесущей, производят с помощью указанных стробирующих импульсов выборку отсчетов телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение. Устройство для реализации данного способа содержит синхроселектор, последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования, блок запоминания и вольтметр постоянного напряжения 23.Недостатком данного способа и реализующего его устройства является низкая точность измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, обусловленная15 3 11086 взаимной нестабильностью синхронизирующих импульсов и элементов полного цветового телевизионного сигнала.Цель изобретения - повьппение точ 5 ности измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала,Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров полного цветового теле визионного сигнала, заключающемуся в том, что из измеряемого видеосигнала вьделяют импульсы синхронизации, задерживают эти импульсы,производят выборку отсчета полного цветового телевизионного сигнала и преобразуют ее в постоянное напряжение, перед выборкой отсчета выделяют элементы измеряемого сигнала и формируют стробирующие импульсы, синфазные с вьщелекными элементами вВ устройство для реализации данного способа, содержащее синхроселектор, соединенный входом со входом устройства, а также последовательно соединенные генератор импульсов задержки, генератор стробирующих импульсов, блок стробирования,блок запоминания, введены формировательЭО интервалов, компаратор, первый и второй селекторы элементов, первый, второй н третий коммутаторы и фильтр цветовой поднесущей, причем выход сикхроселектора соединен со входом формирователя интервалов, первый вход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора,а выход - с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя интервалов,а выход - со входом генератора импульсов задержки, первый вход первого селектора элементов соединен со входом устройства, со45 входом фильтра цветовой подкесущей и с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом фильтра цветовой поднесущей и с первым входом второго селектора элементов, третий вход является входом сигнала калибровки, а выход соединен со втооым входом блока стробирования, при этом выход первого селектора элементов соединен с первым 55 входом первого коммутатора, второй вход которого является входом сигнала синхронизации, третий вход соединен 19 4с выходом второго селектора элементов, а выход соединен со вторым входом компаратора, вторые входы первого и второго селекторов элементов при этом соединены со вторым и треть" им выходами формирователя интервалов.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа измерения параметров полного цветового телевизионного сигнала, на фиг,2- структурная электрическая схема блоха калибровки; на фиг.З - временные диаграммы поясняющие измерение уровня элемента полного цветового телевизионного сигнала; на фиг,4 " временные диаграммы, поясняющие измерение параметров цветовых подкесущих, на фиг,5 - временные диаграммы, поясняющие измерение дифференциальной фазы.Измерение параметров полного цветового телевизионного (ТВ) сигнала согласно предложенному способу осуществляется следующим образом.При измерении уровня элемента полного ТВ сигнала, следующего с частотой полей (кадров) в и -ой строке (фиг.Зд), вьделяется строчный синхронизирунищюй импульс (фиг.36). Из этого импульса путем задержки (фиг.З в) формируется импульс зоны (фиг.З х), определяющий местоположение измеряемого элемента, который вьделяется путем временной селекции (фиг,Зд). Затем фронтом импульса зоны (фиг.Зъ) осуществляется запуск формирователя импульсов синхронизации (фиг.З е). Сброс форьырователя этих импульсов обеспечивается самим измеряемым элементом (фиг.ЗЗ), например после его ограничения. Таким образом, спад импульса синхронизации (фиг.З ) оказывается синхронным и сикфазкым с измеряемым элементом, Спадом этого импульса обеспечивается запуск формирователя импульсов плавной задержки (фиг.З). Кроме того, импульс плавной задержки обеспечивает положение стробирующих импульсов (фиг.33). Плавно перемещая положение стробирующих импульсов относительно изме" ряемого элемента, можко обеспечить стробирование этого элемента в заданной характерной точке. Так, например, перемещая положение стробирующего импульса (фиг.Зз), по максималькому показанию вольтметра постоянного напряжения находят уро"08619 б 5 1 О 15 20 25 ЗО 5 40 45 5055 3 11 вень сигнала в точке максимума (точка А на фиг.За). Затем, перемещая далее стробирующий импульс, по показаниям этого же"вольтметра находят величину уровня гашения 1 (точка В, фиг.Зв). Разность показаний вольтметра характеризует размах измеряемого элемента.Таким образом, могут быть определены размахи любых прямоугольных импульсов в ТВ сигнале, размахи широко используемых в ТВ технике синусквадратичных импульсов, нелинейность сигнала яркости (по ступен" чатому сигналу), искажения в областях средних и больших времен, размахи синусоидальных сигналов, характеризующих четкость изображения и др.Измерение параметров цветовых поднесущих осуществляется аналогичным образом, однако в этом случае, учитывая, что частоты цветовых поднесущих могут быть несинхронными со строчной частотой или частотой полей (кадров), необходима привязка стробирующих импульсов к самим цве" товым поднесущим в измеряемой строке (фиг.4).Например, на фиг.4 ч показано, что в двух смежных измеряемых строках фаза цветовой поднесущей изменяется на 180Выделенные строчные синхронизирующие импульсы (фиг.4 6) обеспечивают запуск генератора импульсов начала зоны измерения (фиг.4 в), кото" рые своим спадом запускают формирователь импульсов синхронизации (фиг.41), сброс которого осуществляется переходом через нуль в положительном направлении вьщеленной методом частотной селекции цветовой поднесущей, С помощью импульсов (фиг.4 д) осуществляется плавная задержка стробирующих импульсов (фиг,4 е) относительно исходного сигнала. Перемещая положение стробирующего импульса, по максимальному и минимальному показаниям вольтметра постоянного напряжения можно определить размах цветовой поднесущей,Таким образом, могут быть измерень размахи цветовых поднесущих и сигналов цветовой синхронизации; нелинейность сигналов цветности, дифференциальное усиление и др.Специальным образом выбирая положение импульсов стробирования относительно цветовой поднесущей, могут быть измерены такие параметры цветовой поднесущей, как дифференциальная фаза. Для цели измерения дифференциальной фазы обычно используют передаваемые в двух соседних стро" ках измерительные сигналы О, (ступенчатый сигнал с наложенной на него цветовой поднесущей) и опорный сигнал цветовой поднесущей Е (фиг,5 д). Методом частотной селекции при этом вьщеляется цветовая поднесущая (фиг.5 Б) .Поясним измерение разности фаз цветовой поднесущей в сигнале П, на двух уровнях. Определение дифференциальной фазы осуществляется в два этапа, На первом этапе формируется импульс зоны (фиг.56), спад которого соответствует передаче цветовой поднесущей в сигнале О, на уровне гашения. Этот импульс обеспечивает запуск формирователя импульсов синхронизации (фиг.5), сброс которогоосуществляется первым переходом через нуль цветовой поднесущей. От спада импульса (фиг.5 ) запускается генератор импульсов плавной задержки (фиг.5 д), длительность Т которых примерно равна длительности: строки ( 64 мкс). Плавно задерживая положение стробнрующего наносекундного импульса (фиг.5 е), добиваются стробирования цветовой поднесущей Е (фиг.5 6) в точке ее перехода через нуль (точка А на фиг,56), Затем, на втором этапе, не меняя длительность задерживающего импульса, перемещают положение импульса зоны в область передачи цветовой поднесущей в сигнале на уровне первой ступеньки (фиг.5 ж). При этом положения синхронизирующего импульса и импульса задержки соответствуют фиг.5 з н фиг.5 и Если цветовая поднесущая в сигнале не подвержена искажениям типа дифференциальная фаза, стробирующий импульс (фиг. 5 к) обеспечивалбы стробирование цветовой поднесущей Е также в точке ее перехода через нуль. При наличии же дифференциальной фазы цветовая поднесущаябудет стробнроваться, например, вточке В (фиг.56). Разность показаний вольтметра д 0 в этом случаеопределяет величину дифференциальной фазы. При использовании рассмотренного способа синхронизации путем стробоскопического преобразования могут быть измерены практически все необходимые параметры полного цветового ТВ сигнала и его составляющих,Для обеспечения требуемой весьма высокой точности измерения необходимы при этом весьма малые погрешности стробоскопического преобраэова ния сигналов в диапазонах изменения частот и размахов полного цветовогоТВ сигнала. Для этой цели осуществляется предварительная калиб-. ровка стробоскопического преобразователя постоянным напряжением и синусоидальными колебаниями при различных амплитудах. Для того, чтобы режимы работы преобразователя во время калибровки и в процессе измерения параметров ТВ сигнала не отличались друг от друга, синхронизация Формирователя стробирующих . импульсов осуществляется импульсами строк, полей или кадров ТВ сигнала. Во время подачи на вход стробоскопического преобразователя синусоидальных колебаний различных частот . обеспечивается дополнительное фазирование импульсов запуска формирователя стробирующих импульсов, например, во время перехода через нуль синусоидальных колебаний, подобно тому, как это обеспечива-, ется при измерении параметров цветовых поднесущих (фиг.4).Устройство для реализации предложенного способа (фиг.) содержит синхроселектор 1, формирователь интервалов 2, компаратор 3, первый селектор 4 элементов, фильтр 5 цветовой поднесущей, второй селектор 6 элементов, первый коммутатор 7, второй коммутатор 8, генератор 9 импульсов задержки, генератор 10 стробирующих импульсов, блок 11 стробирования, блок 12 запоминания, вольтметр 13 постоянного напряжения и третий коммутатор 14. Устройство работает следующим образом.При измерении параметров полного цветового ТВ сигнала первый коммутатор 7 соединяет выход первого селектора 4 элементов с управляющим входом компаратора 3, второй коммутатор 8 соединяет вход генератора 9 импульсов задержки с выходом компаратора 3, а третий коммутатор 108619 8ч14 соединяет вход блока 11 строби.рования со входом устройства. Приэтом входной полный цветовой ТВсигнал, в котором производится5 измерение элементов, поступает нввход блока 11 стробирования,с выхода которого сигнал поступает на блок 12 запоминания и далее на вход вольтметра 13. Синхро 10селектор 1 в этом режиме обеспечивает формирование импульсов фиг.3 6формирователь интервалов 2 - импульсов фиг.Зв и фиг.З. Первыйселектор 4 элементов выделяет эле 15 мент фиг.Зд, а компаратор 3 обес"печивает формирование импульсовФиг.З е. Генератор 9 импульсов задержки формирует в этом режиме сигнал Фиг.Зх, а генератор 10 - строби 20 рующие импульсы фиг.За обеспечивавщие управление блоком 11 стробирования,В режиме измерения цветовых поднесущих в полном цветовом ТВ сигнале25 (Фиг.4) первый коммутатор 7 обеспечивает соединение выхода второго селектора 6 элементов с управляющимвходом компаратора 3. В этом случаесинхроселекторвыделяет сигнал30 фиг.4 6, формирователь интервалов2 формирует импульсы фиг.4 в. Второйселектор 6 элементов выделяет необходимую часть цветовой поднесущей(на фиг,4 не показано),а компараторд 5 3 формирует импульсы фиг.4 . Приэтом синхронизация генератора 10осуществляется импульсами Фиг.4 дформируемыми генератором 9 импульсовзадержки.40При измерении фазовых соотношенийв сигнале цветовой поднесущей третийкоммутатор 14 соединяет выход фильтра 5 цветовой поднесущей со входом45блока 11 стробирования и на его входпоступает выделенная цветовая поднесущая фиг,5. При этом формировательинтервалов 2 создает импульсыфиг.5 в и фиг.5 я, компаратор 350импульсы фиг.5 ъ и фиг.5 з а генератор 9 импульсов задержки - сигналыфиг.5 д и Фиг,5 и,Для калибровки устройства фиг.1может использоваться блок калибровки/В режиме калибровки коэффициента передачи на постоянном токе на вход сигнала калибровки (фиг.1) поступает постоянное напряжение от источника 18 постоянного напряжения (фиг.2) 5 через коммутатор 17, Это напряжение через термопреобразователь 9 поступает на вольтметр 20, Со входа сигнала калибровки устройства фиг.1 постоянное напряжение через третий коммутатор 14 поступает на вход блока 11 стробирования, В этом режиме второй коммутатор 8 обеспечивает соединение выхода формирователя интервалов 2 со входом генератора 9. При этом стробирование постоянного напряжения осуществляется импульсами генератора 10, синхронизируемого сигналами формирователя интервалов 2 через генератор 9. Следовательно, 0 как и в режиме измерения параметров полного цветового ТВ сигнала, стробирование входного напряжения осуществляется с частотой строк,полей или кадров, что обеспечивает нормальный режим работы блока 12 запоминания и высокую точность пре" образования. Коэффициент передачи устройства определяется по.отношению показаний вольтметров 13 30 (фиг.1) и 20 (фиг.2). Отсутствие нелинейности преобразования определяется независимостью коэффициента передачи устройства от уровня входного постоянного напряжения. В слу чае необходимости производится коррекция блока 11 стробирования.В режиме калибровки частотной характеристики устройства и его динамических искажений в качестве калибрующих напряжения используются синусоидальные сигналы, вырабатываемые генератором 15 синусоидальных сигналов (фиг,2), подаваемые на выход блока калибровки через 45 фильтр 16 гармоник и коммутатор 17. Размах синусоидальных колебаний на выходе блока калибровки измеряется вольтметром 20 через термопреобразователь 19. На вход синхронизации 50 ф устройства 1 фиг. 11 сигналы поступают непосредственно с генератора 15(фиг.2) синусоидальных сигналов,В этом случае на вход блока 1 стробирования (фиг.1) подаются через 55 третий коммутатор 14 синусоидальные сигналы с выхода блока калибровки. Первый коммутатор 7 обеспечивает подачу сигналов синхронизации на второй вход компаратора 3, выход которого через второй коммутатор 8 соединяется со входом генератора 9 импульсов задержки. При этом период следования стробирующих импульсов, формируемых генератором 10,близок к периоду следования импульсов формирователя интервалов 2. Импульсы стробирования оказываются сийфазнйми с колебаниями генератора 15 (фиг. 2)синусоидальных колебаний, что достигается использсванием компаратора 3 (аналогично тому, как это происходит при измерении параметров цветовых поднесущих). Перемещаясь с помощью плавной регулировки длительности импульсов генератора 9 стробирующие импульсы индицируюг максимальное и минимальное значение показаний вольтметра 13. В этих случаях осуществляется стробирование максимумов и минимумов синусоидальных колебаний, поступающих на вход устройства. Разность показаний вольтметра 13 характеризует размах преобразованного сигнала. Отношениеэтой разности к размаху входного сигнала, определяемому по показаниям вольтметра 20 (фиг.2), определяет коэффициент передачи устройства на данной частоте. Отсутствие искажений частотной характеристики преобразователя определяется независимостью коэффициента преобразования от частоты синусоидальных колебаний генератора 15. Отсутствие динамических искажений определяется независимостью коэффициента преобразования от размаха сигналов этого генератора. В случае необходимости осуществляется коррекция блока 1 1 стробирования или уменьшение длительности стробирующих импульсов.Таким образом, обеспечение синхронизации стробоскопического преобразователя измеряемыми элементами полного цветового ТВ сигнала и его составляющих, а также калибровка преобразователя постоянным напряжением и синусоидальиыми колебаниями позволяют обеспечить высокую точ" ность измерений полного цветового ТВ сигнала.