Файл: Кривошеев М.И. Световые измерения в телевидении.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

5.11. ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ФЛУКТУАНИОННОЙ ПОМЕХИ В ВИДЕОСИГНАЛЕ

Невысокая точность осцнллографических методов измерения отношения сигнала к квазипиковому значению помехи, трудности автоматизации этого процесса послужили основанием для разра­ ботки методов и ряда специализированных приборов, предназна­ ченных для достаточно объективного измерения величины эффек­ тивного напряжения флуктуационной помехи в видеосигнале с по­ мощью стрелочных и цифровых измерителей.

Для измерения эффективного напряжения помех в видеосиг­ нале, создаваемом трубкой типа суперортикон, используется кос­ венный метод, основанный на особенности частотного спектра ви­

деосигнала в предположении, что

энергетический спектр помех

в данном случае равномерный [102,

103].

Узкополоспым селективным приемником на выходе передающей трубки в узкой полосе видеоспектра между гармониками строчной частоты выделяют флуктуационную помеху и сравнивают ее с ка­ либровочным синусоидальным сигналом от генератора. При изве­ стной эквивалентной полосе частот А/а кВ измерителя и известной величине полосы частот видеоканала AF эффективное значение на­ пряжения помехи в этой полосе рассчитывается по формуле

где а — поправочный коэффициент, учитывающий различный эф­ фект детектирования синусоидального сигнала и флуктуационной помехи детектором измерителя; £ / С Э ф ф эффективное значение ка­ либровочного синусоидального сигнала. Так, например, при ис­ пользовании в качестве селективного измерителя прибора ИП-12-2М коэффициент а принимается равным 0,84 [102]. При не­ равномерности спектра помехи необходимо предварительно опре­ делять его форму и учитывать ее при определении с / п э ф ф - Кроме того, требуется заранее отыскивать области спектра видеосигнала, где амплитуды гармоник строчной частоты практически равны ну­ лю. Необходимо избегать импульсы наводок, которые определяют­ ся схемными и конструктивными особенностями оборудования. Наиболее надежные результаты можно получить при измерении флуктуации считывающего пучка при выключении разверток и гасящих импульсов [104].

Для измерения t / п э ф ф в нормальном режиме работы трубки в основном используют временную и частотную селекции помехи.

Наиболее простой метод временной селекции помехи состоит в «вычеркивании» гасящих импульсов в видеосигнале, соответствую­ щем изображению равномерного поля (в диапазоне от уровня чер­ ного до уровня белого) [57, 105, 106].

Измерительный тракт прибора, в котором используется такой метод (рис. 5.34), состоит из следующих основных блоков: пред-

— 169 —



верительного усилителя 2 с первым строб-каскадом, где осущест­ вляется первое вычеркивание, аттенюатора 3; блока фильтров 4 (верхних частот, нижних частот, взвешивающего); широкополос­ ного усилителя 5 со вторым строб-каскадом, где производится пов­ торное «вычеркивание» для уменьшения выбросов, появляющихся при первом вычеркивании; квадратичного детектора и индикатор-

 

5

 

 

!—1

6

 

1-й сгт?роо~-

Аттеню­

блок

 

•й empcc-

T7QD

Из"Є?и -

- каскад

атор

фильглпоЗ

кас.ксЗ

 

 

8

9

 

 

 

Формирова­

Формирова­

 

 

 

тель строй-

тель

строо-

 

 

 

 

ихлульсоЗ

имлильсов

 

 

 

I Строчные '(/ нсинхроим-

пульсы

~L кадровые

синхроимпульсы

Рис. 5.34. Блок-схема измерителя эффективного напряжения флуктуацион­ ной помехи путем «вычеркивания» гасящих импульсов

ного прибора. Уменьшение мощности измеряемых помех при «вы­ черкивании» гасящих импульсов учитывается при калибровке при­ бора.

Основным достоинством описываемого измерителя является вы­ сокая чувствительность. Применение повторного «вычеркивания» в сочетании с большим усилением обеспечивает возможность из­ мерения отношения сигнала к помехе до 80 дБ.

Кроме того, наряду с отсчетом измеряемого отношения непо­ средственно в децибелах предусмотрена возможность производить одновременный отсчет в вольтах эффективного значения помехи, а также производить отсчет квазипикового значения и соответст­ вующего отношения сигнала к помехе, для чего в измерительном тракте вместо квадратичного детектора включается двухполупернодный пиковый детектор.

Однако высокая чувствительность и высокая точность измере­ ний (погрешность менее 0,5 дБ) могут быть реализованы только при условии, если видеосигнал имеет строго постоянный уровень вдоль строки и от строки к строке, т. е. соответствует изображе­ нию с равномерной яркостью по всему растру. Естественно, это во многих случаях затрудняет его практическое использование для измерения помех в видеосигнале, созданном передающей телеви­ зионной трубкой.

Действительно, величина помех у многих типов передающих трубок зависит от уровня выходного видеосигнала, который, в свою очередь, часто бывает неравномерен по полю растра. Поэтому при-

— .160 —


ходится использовать методы временной селекции помехи и сиг­ нала с различных участков изображения с последующим измере­ нием эффективного значения помехи. На рис. 5.35 приведена блоксхема устройства для измерения помех описанным путем при нор­ мальном режиме работы трубы (107—109]. Здесь предусмотрено совместное использование частотной и временной селекции. Выде­ ление участка видеосигнала, в котором измеряется уровень помех, производится при помощи специального формируемого сигнала, создающего, например, прямоугольную яркостную отметку на эк­ ране приемной трубки (см. разд. 5.9).

Видеосигнал

рис. 5.35

б,

соответствующий, например,

переда­

че белого поля, подается

через переключатель Пь аттенюатор 9 нг'

фильтр верхних

частот ФВЧ

(И) (нижняя частота среза

фнль.ра

порядка 150 кГц). Этим фильтром осуществляется подавление ис­ пытательного сигнала. Большие выбросы (рис. 5.35 в), соответ­ ствующие фронтам испытательного сигнала, возникающие на вы­ ходе этого фильтра в результате дифференцирования, ограничива­ ются сверху и снизу диодными ограничителями.

Затем выделенное, таким образом, напряжение помех поступа­ ет на модулятор 12, назначение которого — выделять «пакеты» флуктуационных помех в интервале, равном в данном случае, при­ мерно 0,3 Н, и тем самым устранять оставшиеся после двусторон­ него ограничения выбросы. Помехи модулируют сигналом, пока­ занным на рис. 5.35 г (каскады формирования такого сигнала /—6 аналогичны соответствующим каскадам на рис. 5.1 )а). В моменты действия модулирующего сигнала на выходе модулятора появля­ ются напряжение помех и сам сигнал (рис. 5.35 д).

Модулирующий сигнал в виде прямоугольных импульсов дол­ жен иметь ограниченный частотный спектр. Для этого перед по­ дачей на модулятор он пропускается через фильтр нижних ча­ стот 8, амплитудно-частотная характеристика которого соответст­ вует спектру сигнала симусквадратичной формы. Поэтому после прохождения через фи.ч^гр 8 спектр модулирующего сигнала огра­ ничен частотой порядка 80 кГц. После модуляции отделение по­ мех от модулирующего сигнала осуществляется фильтром верх­ них частот 13 (нижняя частота среза фильтра порядка 180 кГц), подавляющим частотные компоненты модулирующего сигнала. По­ сле аттенюатора 16 выделенные, таким образом, «пакеты» флук­ туационных помех, представленные, на рис. 5.35е, подвергаются двухполупериодному выпрямлению детектором 15, который имеет квадратичную характеристику. Выпрямленное напряжение подает­ ся на стрелочный индикатор 14. Перед измерениями прибор ка­ либруют калибратором 7, представляющим собой генератор сину­ соидальных колебаний со стабильными значениями выходного на­ пряжения. При этом замечается определенное положение стрелки индикатора 14. Затем при измерениях помех стрелка индикатора вновь устанавливается в то же положение при помощи аттенюа­ торов 9 и 16. Отсчет измеряемого уровня помехи производится по

6-67

- 161 -


ft)

\ ГЕНЕРІатор пррмоуъольноц

яркостной отметки

1

 

2 Фааосдвиь

Генератор

 

 

 

ист-во

 

 

 

(строки)

имп.

Схема

 

 

Селектор

 

 

 

 

 

совпадения

 

 

^Фазосдвиг.

Генератор

 

 

 

Mj уст-до

 

 

 

имп.

 

 

 

(Кадры)

 

 

 

 

Калибра­

 

 

& Фильтр мо­

 

 

 

 

дулирующего

 

 

тор

 

 

 

 

 

 

 

сигнала

 

V j

Аттенюа­

10

ФВЧ

/2

/3

тор

ФВ

Модулятор

Фвч

 

 

 

/4 ,

Кбадратич-

 

 

 

 

of-

^Аттенп-

 

 

 

иый

 

 

 

атор

 

 

 

детектор

 

 

 

 

 

 

 

Стрелочный

 

 

 

 

 

'/ноинатор

 

 

показанням этих аттенюаторов. Требуется пересчет показаний при­ бора ввиду того, что измеряется не полное эффективное напря­ жение помехи, а лишь эффективное напряжение созданных при модуляции и последующем прохождении через фильтр ФВЧ (13) отдельных «пакетов» помехи.

Источником ошибок измерений является подавление нижней части спектра флуктуационных помех (в данном случае до 180 кГц).

Более эффективным оказалось использование метода выделе­ ния помех на отдельных участках изображения в 'Сочетании с двойной временной селекцией [104]. Первый строб-каскад управ­ ляется гасящими импульсами, во время действия которых помехи значительно ослабляются. После дифференцирования сигнал по­ ступает на второй строб-каскад, который пропускает помехи толь­

ко с

выбранного

участка растра

(рис. 5.36).

Выделенный

уча­

сток

изображения

с равномерной

яркостью

контролируется

на

экране ВКУ.

 

 

 

 

Показания квадратичного измерителя пропорциональны мощ­ ности пакетов помехи. Калибровка измерительного тракта при­ бора производится с помощью генератора помех, подключаемого

— 162 —