Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Для оценки импульсных характеристик каналов ТВЧ передачи сигналов яркости (Е, = 30 МГц) рационально использовать сигналы, форма которых определяется функцией й(1) [86[: в|ни (г — нг) мто(г — нт) где коэффициенты а„= а „и =!. При изменении значений функции я(1) в границах до второго перехода через нулевые значения с = 2То= = 2Т= 1/Е = 33,34 не(2Т-импульс), а для оценки каналов передачи цветоразиостиых сигналов(Е„„= Е, ) — такие же по форме сигналы при с=2 Т,=4Т=2/Е, =2/Е,о= 66,67 нс (4Т-импульс). На рис.
20.9 н 20.!0 приведены варианты набора элементов сигналов для оценки частотных свойств канала ТВЧ. Практически группы этих элементов могут передаваться либо поочередно в интервале одной строки, либо последовательно в нескольких строчных интервалах [86[. Сигналы на рис.20.9 предназначены для измерения АЧХ на дискретных частотах.
Серии синусоидальных колебаний частот 0,5; 1; 2 н 4 МГц имеют соответственно длительности 4, 2, 1 и 0,5 мкс. Огибающие серий синусоидальных колебаний частот 8; 22 и 26 МГц имеют форму, соответствующую функции д(1) (до первого перехода через нулевое значение) при То = 125 нс, и их спектр заключен в полосе частот Е ~4МГц. Огибающие серий синусондальных колебаний 12;!5 и 18 йгтГц аппрокснмируются такой же функцией при То = = 166,7 ис, и их спектр сосредоточен в полосе частот Е„~3 МГц.
Серии синусоидальных колебаний частоты 28 МГц имеют форму функции (1) при То = 250 нс и занимают спектр в полосе частот 28,0~2 МГц. ерин синусоидальиых колебаний частот 14;! 6 и 29 МГц имеют аналогичную форму при То = 500 ис и охватывают спектр в полосе частот Е„.й-! МГц. Наконец, спектр серии сииусоидальиых колебаний частотй 295 МГц заключен в полосе частот 295~05 МГц (Т, =!000 нс).
Наряду со статической нелинейностью, приводящей к нелинейным безынерционным искажениям сигнала в ТВЧ к существенным искажениям сигнала может приводить динаьднческая иелциейность, свя- м гпп и узр Рис. 20Л. К оценке АЧХ канала ТВВЧ (внизу — спектры сигнала, вверху рисункв— клементы сигнала» частоты пакетов гх в МГц и их длительность в мкс (в скобках» ОД4» Ц2» 4(05» 12(0,667» 14(2» 15(0,667)", 22(0,5» 26(0.5» 26(1» 29(2» 29,5(4) Рис.
20.10. Элементы измерительных сигналов длк оценки частотных харантерисгик Т— канала ТВЧ: о — длительность по основанию (м ко» гь — частота за пол ивина (МГц» Г = 16 67 нс занная с изменением частотных свойств канала на разных уровнях сигнала и характеризующая способность канала передавать информацию о мелких элементах изображения. Существенным представляется тот факт, что формируемые при этом гармонические составляющие относительно низкочастотногосигиала не устраняются широкополосным каналом передачи ТВЧ. Оценка таких искажений может проводиться с помощью серий сииусоидальных колебаний нескольких частот малого размаха и импульсных сигналов малой длительности и малогоразмаха, передаваемых на разных уровнях сигнала. Рнс. 20.11.
Сигнал дла оценки нелинейных искаженна канала ТВЧ На рис. 20.11 приведен сигнал для оценки статических н днкамических нелинейных искажений. Динамические искаженная могут оцениваться традиционными методами с помощью Ю- нли Ь-ступенчатого сигнала с сивусоидальными насадками разных частот((; 5; Щ 2() и 25 йчГЦ» а также путем передачи импульсных разнополярных сигналов на каждой ступени. Для оценки параметров каналов передачи сигналов ТВЧ могут быть использованы и другие варианты сочетаний описанных выше измерительных сигналов.
Детальный анализ всех необходимых параметров каналов передачи сигналов ТВЧ может быть осуществлен путем автоматических измерений. Прн визуальных измерениях число оцениваемых параметров может быть сокращено. Рассмотренные сигналы могут быть применены для оценки как аналоговых каналов раздельной или совместной передачи компонент сигналов ТВЧ, так и каналов, где используется цифровое кодирование. 205.
ИЗМЕРЕНИИ В ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ КАНАЛАХ Искажения иэображений и сигналов в цифровом телевидении разделтт на подобные возникающим в аналоговом телевидении и на вызванные дискретным способом передачи информации. а также свойственные конкретной цифровой системе. Таким образом, исходя из анализа искажений изображения и сигналов в цифровых системах кроме характеристик, которые измеряются в аналоговом ТВ, необходимо также измерять ряд присущих им параметров. Качество цифровых ТВ каналов можно оценивать такими параметрамн цифрового ТВ сигнала, как коэффициент ошибок и фазовое дрожание ФД.
Как при анализе искажений, так и при решении метрологических задач целесообразно разделить цифровые ТВ системы на два класса: системы, работающие без устранения информационной избыточности в ТВ сигнале и с устранением ее (86]. К ТВ системам без устранения избыточности можно отнести системы с линейной импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ.ТВ). Так как искажения, возникающие в них, связаны с дискретным способом передачи сигналов, они присутствуют и в системах с устранением избыточности. Шумом квантования называют разность между сигналом и его квантованным приближением. При малом числе уровней квантования на изображении появляются ложные контуры деталей, а также искажения в виде сетки или "цветной бахромы".
При числе уровней квантования порядка 2г...2з эти контуры практически незаметны и шумы квантования проявляются подобно действию флуктуационных помех. Рассмотрим искажения, связанные с дискретизацией сигнала во времени (в системах с ИКМ обычно применяют равномерную дискретизацию). Эти искажения проявляются„например, на сииусоидальном сигнале как паразитные амплитудная и фазовая модуляции. Из-.
за относительной нестабильности частоты дискретизации и частоты строк могут возникать искажения в ТВ сигнале и может возрастать уровень флуктуационных помех в каналах яркости и цветности. Цифровой ошибкой называют неверное распознавание в приемном устройстве кодовой комбинации, соответствующей передаваемому значению ТВ сигнала. На изображении цифровые ошибки чаще всего проявляются подобно действию импульсных помех в аналоговом ТВ. Фазовоедрозсание(джиттер) — временная нестабильностькодовых импульсов, накапливающаяся в системе пропорционально числу регенераторов, приводит к возрастанию уровня флуктуационных и периодических помех в выходном сигнале. Сильное фазовое дрожание(ФД) может привести к возрастанию уровня помех, потере четкости, к окантовкам, разрывам вертикальных контуров изображения, искажениям цветопередачи и даже к полному срыву связи.
Если уровень входного сигнала превышает допустимый для данного АЦП, то в зависимости от типа применяемого преобразователя напряжение — код сигнал либо ограничивается, как в аналоговых системах, либо падает до нуля. Эти искажения в телевизионных цифровых системах называются шумами перегрузки по уровню.
Искажения сигнала в системах с устранением избыточности во многом определяются методом устранения избыточности, при этом можно выделить характерные признаки. Рассмотрим их на примере систем, использующих дифференциальную ИКМ (ДИКМ) с кодированием разностей между двумя соседними отсчетами. Кроме шумов квантования в системах ДИКМ присутствуют искажения: шумы пе- регрузки по крутизне и шумы зернистой структуры (грануляриые шумы) идр.
Особенностью систем ДИКМ является то, что в декодирующем устройстве могут накапливаться шумы и цифровые ошибки, а также возникать дрейф постоянной составляющей сигнала. Поскольку в одной строке накопленные шумы могут несколько отличаться от шумов в другой, возникают шумы мерцания на участках с мало меняющейся крутизной сигнала. Искажения в цифровых системах определяются конкретным классом ТВ системы, поэтому вопросы измерений рассмотрим раздельно для каждой из иих. Заметим, что в процессе передачи контроль и измерения могут обеспечиваться с помощью цифрового измерительного сигнала, который определяется одновременно с цифровым ТВ сигналом. Он не наблюдается на принятом изображении, но его можно выделить в пунктах контроля.
Коэффициент ошибок в цифровых ТВ каналах можно измерять, используя ТВ цифровой измерительный сигнал в виде псевдослучайной последовательности (ПСП) символов. В системах, имеющих скорость передачи 34,368 Мбит/с и выше, используют М-последовательность с периодом 2м — ! = 8388607 бит, описываемую генераторным пол и номом Ь(0)=0м+0'+1, где 0 — оператор задержки иа !такт(861 Измерять можно прямым сопоставлением (сложением по модулю 2) переданного по тракту измерительного сигнала с идентичной ПСП, генерируемой в измерительном приборе иа приемной стороне. Значн- ~ сльно более эффективны методы, основанные иа свойствах М-последовательностей или применяемых в каналах кодов. Важной характеристикой цифровых ТВ каналов является коэффициент передачи ФД цифрового ТВ сигнала, определяемый как зависимость от частоты отношения размахов сннусондального ФД на выходе и входе измеряемого канала.
Для такого измерения необходимо иметь генератор цифрового измерительного сигнала с калиброванным введением синусоидального ФД, Если вточке измерения имеется явно выраженное периодическое(чаше всего синусоидальиое) ФД, его оценивают размахом выявленного периодического ФД. На помехоустойчивость цифровых ТВ каналов оказывает влияние шумовое ФД, оцениваемое так же, как н шумы в аналоговом ТВ,— действующим значением напряжения шумового ФД. Следует отметить, что измерители параметров ФД существенно упрощаются, если использовать высокостабильный опорный сигнал, относительно которого оценивают ФД.
за4.тедввизиониыв испытдтельныетдвлнцы Для контроля н измерений в телевидении используются различные испытательные изображения (таблицы). Однако с переходом на цветное вещание их использование весьма затруднено в связи со сложностью изготовления цветных таблиц и низким их качеством. Наиболее широкое использование получили телевнзионные испытательные таблицы, формируемые генераторами электрических сигналов. На рис. 4.9 была приведена в черно-белом виде цветная универсальная электрическая испытательная таблица (16), предназначенная как для субъективного, так н объективного контроля и измерения основных характеристик качества цветного и черно-белого ТВ изображений. Испытательный сигнал, обеспечивающий воспроизведение на экране приемного устройства изображения УЭИТ, формируется с помощью электрических устройств. Поэтому испытательный сигнал свободен от искажений, вносимых передающими ТВ камерамн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
