16266

Измерение параметров телевизионного тракта с помощью испытательных сигналов

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа №10 Измерение параметров телевизионного тракта с помощью испытательных сигналов Цель работы: Определение параметров телевизионного тракта с помощью испытательных сигналов. Научиться пользоваться генератором Г635. ...

Русский

2013-06-20

2.15 MB

92 чел.


Лабораторная работа №10

Измерение параметров телевизионного тракта с помощью испытательных сигналов

  1.  Цель работы:
    1.  Определение параметров телевизионного тракта с помощью испытательных сигналов.
    2.  Научиться пользоваться генератором Г6-35.

  1.  Литература:
    1.  Правила технической эксплуатации средств вещательного телевидения. -М.: Радио и связь, 1981г.
    2.  Техническое описание прибора Г6-35.
    3.  Приложение А.
    4.  Приложение Б.
    5.  Приложение В.

  1.  Подготовка к работе:
    1.  Подготовить бланк отчета.
    2.  Ознакомиться с приложениями А и Б.
    3.  Ответить на вопросы для допуска:

3.3.1 Из каких элементов состоят ТВ испытательные строки?

3.3.2 Какие искажения измеряются по различным элементам испытательных строк?

3.3.3 Каково назначение испытательных строк?

3.3.4 Каково достоинство испытательных строк?

3.3.5 Что из себя представляет элемент F?

3.3.6 По каким элементам испытательных строк измеряется неравномерность АЧХ?

3.3.7 Что такое переходная характеристика? Её виды и способы измерения.

3.3.8 В каких режимах может работать генератор Г6-35?

4 Основное оборудование:

  1.  Датчик ЦТ-77;
    1.  Генератор телевизионных испытательных сигналов Г6-35;
    2.  Коммутатор ПБ-88;
    3.  Осциллограф С1-81.

  1.  Задание:
    1.  Ознакомиться с принципом действия приборов.
    2.  Снять параметры телевизионного тракта.
    3.  Заполнить таблицы 1, 2 и 3.

Таблица 1 – Основные параметры полного цветового телевизионного сигнала

Параметр

Измерено

Норма

Размах полного телевизионного сигнала UП, мВ

1000 ± 20

Размах сигнала яркости UY, мВ

700±10

Размах сигнала синхронизации UC, мВ

300±10

Размах сигнала цветовой

синхронизации

в красной строке UR, мВ

540

+40

-50

в синей строке UB, мВ

500±50

Размах сигнала цветности на

строчном гасящем импульсе UСЦ, мВ

107±20

Размах полного цветового телевизионного сигнала UПЦТС, мВ

1107±30

Таблица 2 – Линейные искажения в канале изображения

Параметр

Измеренные значения

Расчетные значения

Импульс опорного белого

UY=

Переходная характеристика

в области малых времен

U2T=

Ub1=

Ub2=

Δ2T=

Δb1=

Δb2=

Неравномерность

амплитудно-частотной

характеристики

UC1=

Uf1=

Uf2=

Uf3=

Uf4=

Uf5=

Uf6=

ΔS1=

ΔS2=

ΔS3=

ΔS4=

ΔS5=

ΔS6=

Различие усиления сигналов

яркости и цветности (элемент G2)

UG=

ΔРУ=

Различие усиления и расхождение во времени

сигналов яркости и цветности (элемент F)

U1=

U2=

у1=

у2=

ΔРУ=

ΔРВ=

Таблица 3 – Нелинейные искажения в канале изображения

Параметр

Измеренные значения

Расчетные значения

Нелинейность

сигнала яркости

Umax=

Umin=

ΔЯ=

Нелинейность

сигнала цветности

UG=

U1=

Δцв=

Дифференциальное

усиление

U20=

U2min=

U2max=

Δ1=

Δ2=

ΔДУ=

Влияние сигнала цветности

на сигнал яркости

ΔU=

UСЕР=

ΔЦЯ=

  1.  Порядок выполнения работы:
    1.  В процессе выполнения лабораторной работы соблюдать правила ОТ и ТБ.
    2.  Организовать схему измерения (рисунок 1):

Рисунок 1- Измерение параметров телевизионного тракта. Схема электрическая структурная

  1.  Обеспечить на входе генератора Г6-35 ПЦТС (включить Блок синхрокомплекта ПБ-99, Генератор УЭИТ ПБ-6 и Устройство кодирующее ПБ-29);
    1.  Включить генератор Г6-35 в режиме Введение строк и ввести 17, 18, 330 и 331 испытательные строки (приложение Б);
      1.  Скоммутировать на вход осциллографа сигнал с выхода генератора Г6-35.
    2.  Определить параметры полного телевизионного сигнала (приложение Б.1), заполнить таблицу 1;
    3.  Определить линейные искажения в канале изображения (приложение Б.2), заполнить таблицу 2;
    4.  Определить нелинейные искажения в канале изображения (приложение Б.3), заполнить таблицу 3.
    5.  Выключить аппаратуру.

  1.  Содержание отчета:
    1.  Наименование работы.
    2.  Цель работы.
    3.  Основное оборудование.
    4.  Содержание работы.
      1.  Основные схемы.
      2.  Формулы для расчета.
      3.  Таблицы.
      4.  Графики, диаграммы, характеристики.
    5.  Выводы по работе.

  1.  Контрольные вопросы по работе:
    1.  Какие параметрами характеризуется ПЦТС?
    2.  Каков состав ТВ испытательных строк?
    3.  Какие искажения измеряются по различным элементам испытательных строк?
    4.  Назначение испытательных строк?
    5.  Как измеряется размах полного телевизионного сигнала?
    6.  Достоинство испытательных строк.
    7.  Что из себя представляет элемент F?
    8.  По каким элементам измеряется неравномерность АЧХ?
    9.  Что такое переходная характеристика? Её виды и способы измерения.


Приложение А

(информационное)

Телевизионные испытательные строки

Тракт телевизионного вещания очень специфичен: он отличается большой протяженностью и включает в себя огромное количество оборудования, обслуживаемого различными службами. В тоже время, необходимо знать характеристики не только отдельных каналов, но и всего телевизионного тракта в целом. Т.к. телевизионное вещание производится практически круглосуточно, то желательно иметь возможность производить проверку телевизионного тракта и во время передачи. По этому в телевизионных измерениях широкое распространение получил метод испытательных строк. Он заключается в том, что на передающем конце телевизионного тракта в телевизионный сигнал вводятся испытательные сигналы, таким образом, чтобы они не влияли на изображение. Выполнения этого требования можно добиться, расположив эти сигналы в полевых гасящих интервалах телевизионного сигнала, рисунок А.1.

Рисунок А.1 – Расположение испытательных строк

Т.к. эти испытательные сигналы занимают весь активный интервал строк, то они и называются испытательными строками. Из рисунка видно, что испытательные строки передаются во время 17 и 18 строк первого поля и 330 и 331 строк второго поля. Во время этих строк развертывающий луч в телевизионном приемнике находится уже в верхней части экрана (выше верхнего края), по этому испытательные строки не видны на изображении.

Испытательные строки состоят из элементов, форма которых строго нормирована, и формируются специальными генераторами телевизионных испытательных сигналов (на пример Г6-35). Пройдя через телевизионный тракт, форма испытательных элементов будет отличаться от нормированной и по этому отличию можно судить о характеристиках канала связи.

Каждый элемент телевизионных испытательных строк имеет свое обозначение. Так 17 строка, рисунок А.2, состоит из элементов В2, В1, F и D1.

Рисунок А.2 – Испытательная строка №17

18 строка, рисунок А.3, состоит из элементов С1 и С2.

Рисунок А.3 – Испытательная строка №18

330 строка, рисунок А.4, состоит из элементов В2, В1 и D2.

Рисунок А.4 – Испытательная строка №330

331 строка, рисунок А.5, состоит из элементов G2 и Е.

Рисунок А.5 – Испытательная строка №331

Каждый элемент испытательных строк предназначен для определения одного или нескольких параметров телевизионного тракта.

  •  Элемент В2 – опорный импульс «белого» служит для контроля диаграммы уровня и определения переходной характеристики в области малых времен (высоких частот).
  •  Элемент В1 – sin22Т (синусквадратичный импульс длительностью 166 мкс) служит для определения переходной характеристики в области малых времен (высоких частот).
  •  Элемент F – частота 4.43 МГц, промодулированная сигналом sin220Т служит для определения различия в усилении и рассогласования по времени сигналов яркости и цветности.
  •  Элемент D1 – пятиступенчатый сигнал служит для определения нелинейности амплитудной характеристики телевизионного тракта.
  •  Элемент С1 – опорный для определения неравномерности АЧХ.
  •  Элемент С2 – измерительный для определения неравномерности АЧХ.
  •  Элемент D2 – пятиступенчатый сигнал с насадкой 4.43 МГц служит для определения искажений «дифференциальная фаза» и «дифференциальное усиление».
  •  Элемент G2 – частота 4.43 МГц, промодулированная трехступенчатым сигналом служит для определения нелинейности сигнала цветности, влияния сигнала цветности на сигнал яркости и различия усиления сигналов яркости и цветности.
  •  Элемент Е – опорный для определения искажений «дифференциальная фаза».

Телевизионные испытательные строки по необходимости могут вводиться в любом месте телевизионного тракта. Таким образом, измеренные характеристики будут соответствовать части телевизионного тракта от точки введения до точки измерения.


Приложение Б

(информационное)

Генератор телевизионных измерительных сигналов Г6-35

Генератор телевизионных измерительных сигналов Г6-35 предназначен для использования в комплексе оборудования для измерения качественных показателей аналоговых телевизионных трактов линий связи, радиопередающих телевизионных станций, трактов аппаратно-студийных комплексов, радиорелейных, тропосферных и космических линий связи черно-белого и цветного телевидения по испытательным строкам, вводимым в интервал кадрового гасящего импульса, или по периодическим испытательным сигналам.

Генератор имеет следующие режимы работы:

  •  по управлению – местный и дистанционный;
  •  по режимам сигналов – периодический, периодический с введением, введение синхросмеси, введение строк, обход;
  •  по синхронизации генератора – внешняя и внутренняя.

При работе прибора в режиме управления "Местный" установка всех параметров проводится кнопками, расположенными на передней панели прибора. Кнопки расположены в два ряда. Вертикальный ряд кнопок имеет световую индикацию (светодиоды зеленого цвета) включения каждой кнопки. Надписи на передней панели прибора соответствуют названиям параметров прибора, объединены растром в функциональные группы и имеют световую индикацию (светодиоды красного цвета) включения соответствующего параметра. Для выбора нужного параметра необходимо:

  •  нажать и отпустить кнопку в вертикальном ряду, которая находится в одной строке с выбираемым параметром;
  •  убедиться в инициализации данной строки (начинает светиться светодиод зеленого цвета около этой кнопки);
  •  нажать и отпустить кнопку в горизонтальном ряду, которая находится на одном столбце с выбираемым параметром;
  •  убедиться во включении данного параметра (начинает светиться светодиод красного цвета, расположенный в поле надписи выбранного параметра).

Например, для включения РЕЖИМА УПРАВЛЕНИЯ - МЕСТНЫЙ необходимо нажать кнопку "0" вертикального ряда, затем кнопку "5" горизонтального ряда. В результате должен начать светиться красный светодиод около надписи МЕСТНЫЙ, который информирует оператора о включении РЕЖИМА УПРАВЛЕНИЯ - МЕСТНЫЙ.

Необходимо отметить, что можно переключать параметры только в строке, которая инициализирована (светится зеленый светодиод у соответствующей кнопки в вертикальном ряду кнопок).

Для введения во внешний телевизионный сигнал испытательных строк необходимо включить генератор в режим Введение строк и выбрать строки в которые будет производиться ввод 17, 18, 330 и 331.


Приложение В

(информационное)

Телевизионные измерения

В.1 Измерение параметров ПЦТС

К параметрам ПЦТС относятся следующие характеристики полного цветового телевизионного сигнала:

  •  размах полного телевизионного сигнала UП;
  •  размах сигнала яркости UY;
  •  размах строчного синхронизирующего импульса UC;
  •  размах сигналов цветовой синхронизации UR и UB;
  •  размах сигнала цветности UСЦ;
  •  размах полного цветового телевизионного сигнала UПЦТС.

В.1.1 Размах полного телевизионного сигнала UП определяется разностью между максимальным уровнем сигнала яркости и уровнем в точке S1, расположенной на середине вершины синхронизирующего импульса, рисунок В.1.

Рисунок В1 – Полный цветовой телевизионный сигнал (вверху) и его вид при включении фильтра 0–2 МГц (внизу)

Измерение осуществляется с помощью осциллографа С1-81. Переключатель ФИЛЬТРЫ MHz необходимо поставить в положение 0-2.

В.1.2 Размах сигнала яркости UY определяется разностью между максимальным уровнем сигнала яркости и уровнем сигнала в точке S2, отстоящей от среза синхронизирующего импульса примерно на 2 мкс, рисунок В.1.

Измерение осуществляется с помощью осциллографа С1-81. Переключатель ФИЛЬТРЫ MHz необходимо поставить в положение 0-2.

В.1.3 Размах строчного синхронизирующего импульса UC определяется разностью между уровнями сигнала в точках S1 и S2, рисунок В.1.

Измерение осуществляется с помощью осциллографа С1-81. Переключатель ФИЛЬТРЫ MHz необходимо поставить в положение 0-2.

В.1.4 Размах СЦС (UR в красной строке и UB в синей строке) определяется разностью уровней, соответствующих экстремальным значениям цветовых поднесущих, передаваемых в 7-15 (320-328) строках гасящих импульсов полей, рисунок В.2.

 

Рисунок В.2 – Сигналы цветовой синхронизации

В.1.5 Измерение максимального размаха сигнала цветности (UСЦ) проводится в красной строке, рисунок В.1.

В.1.6 Размах ПЦТС UПЦТС определяется косвенно суммированием размахов сигнала яркости (Uy), размаха синхронизирующих импульсов и максимальной амплитуды сигнала цветности UСЦ (в КС) на строчном гасящем импульсе (СГИ) - формула (1).

Uпцтс= Uy + Uс + 0,5UСЦ (1)

В.2 Измерение линейных искажений в канале изображения

При определении линейных искажений производятся следующие измерения:

  •  измерение переходной характеристики в области больших времён;

  •  измерение переходной характеристики в области средних времён;

  •  измерение переходной характеристики в области малых времён;

  •  измерение неравномерности амплитудно-частотной характеристики;

  •  измерение различия усиления сигналов яркости и цветности;

  •  измерение расхождения во времени между сигналами яркости и цветности.

По испытательным строкам невозможно произвести первые два измерения, поэтому они рассматриваться не будут.

В.2.1 Определение переходной характеристики в области малых времён осуществляется по элементу В1 (17 или 330 строки). Измеряются относительный размах синусквадратичного импульса и его 2 отстающих выбросов, рисунок В.3.

Рисунок В.3 – Измерение относительного размаха синусквадратичного импульса

и его 2 отстающих выбросов

Размах синусквадратичного импульса В1 (U2T) определяется разностью между уровнями т.b11, который соответствует максимуму этого сигнала, и т.b1, соответствующей уровню гашения. Относительный размах импульса В1 (Δ), в%, определяется отношением разности размахов U2T и импульса опорного белого В2 (UY) к размаху импульса В2 по формуле (2):

Δ= (U2T - UY)*100/ UY  (2)

Размах двух отстающих выбросов импульса В1 (Ub1 и Ub2) определяется разностью уровней, на которых располагаются экстремальные значения искажённого синусквадратичного импульса (т.b12 и b13), и уровнем гашения (т.b1). Величина выброса считается положительной, если уровень, на котором располагается т.b13 (т.b12), выше уровня, на котором располагается т.b1.

Относительный размах двух отстающих выбросов, в % представлен формулами (3) и (4):

ΔВ1 = UB1*100/ UY (3)

 ΔВ2 = UB2*100/ UY (4)

В.2.2 Измерение неравномерности амплитудно-частотной характеристики проводится по элементам С1 и С2 (18 испытательная строка), рисунок В.4.

Рисунок В.4 – Измерение неравномерности АЧХ по 18 испытательной строке

Неравномерность АЧХ определяется по размахам пакетов Ufn относительно размаха опорного элемента С1 UС1 по формуле (5).

ΔSn= (Ufn-UC1 )*100/UC1, (5)

Измерения проводятся для каждого пакета частот.

В.2.3 Различие усиления сигналов яркости и цветности определяется по элементу F (17 строка) или по элементу G2 (331 строка).

В.2.3.1 Для измерения различия усиления сигналов яркости и цветности по элементу F измеряют экстремальные значения U1 и U2 огибающей основания (рисунок В.5) и размах импульса опорного белого В2 (Uy) и определяют величины y1 и y2 в % согласно формулам (6) и (7).

Рисунок В.5- Измерение различия усиления и рассогласования по времени сигналов яркости и цветности по элементу F

y1= (U1/Uy)*100 (6)

y2= (U2/Uy)*100 (7)

Далее, учитывая знаки y1 и y2, по графикам, приведённым на рисунках В.6 и В.7, определяется значение различия усиления сигналов яркости и цветности Δру.

Рисунок В.6- Графики для определения различия усиления и расхождения во времени

сигналов яркости и цветности при положительном y1 и отрицательном y2 

(сигнал яркости опережает сигнал цветности)

Рисунок В.7 - Графики для определения различия усиления и расхождения во времени

сигналов яркости и цветности при отрицательном y1 и положительном y2 

(сигнал яркости отстает от сигнала цветности)

В.2.3.2 Различие усиления сигналов яркости и цветности по элементу G2 определяется отношением разности размахов сигналов G2 (UG) и В2 (UY) к размаху сигнала В2, выраженным в % (формула 8, рисунок В.8).

Δру= (UG- UY)*100/ UY  (8)

Рисунок В.8- Элемент G2: измерение различия усиления

сигналов яркости и цветности;

В.2.4 Расхождение во времени между сигналами яркости и цветности определяется относительной задержкой составляющих яркости и цветности элемента F. Величина ΔРВ измеряется в наносекундах и определяется по графикам (рисунки В.6 и В.7) по определенным в пункте В.2.3.1 значениям y1 и y2. В том случае, если у2=0, расхождение во времени сигналов яркости и цветности отсутствует.

В.3 Измерение нелинейных искажений

К нелинейным искажениям относятся следующие параметры телевизионного тракта:

  •  коэффициент нелинейных искажений сигнала яркости;

  •  нелинейность сигнала цветности;

  •  дифференциальное усиление;

  •  дифференциальная фаза;

  •  влияние сигнала цветности на сигнал яркости.

Искажения дифференциальная фаза определяется с помощью автоматических измерителей, поэтому здесь рассматриваться не будут.

В.3.1 Нелинейность сигнала яркости определяется по изменению размахов ступеней элемента D1 (17 испытательная строка), рисунок В.9.

Рисунок В.9- Элемент D1. Измерение нелинейных искажений сигнала яркости

Измеряемая величина (Δя, %) находится как отношение разности максимальной и минимальной по размаху ступени к максимальной, формула (9).

 

ΔЯ = (Umax-Umin)*100/ Umax (9)

В.3.2 Измерение нелинейности сигнала цветности осуществляется по элементу G2 (331 испытательная строка), рисунок В.10.

Рисунок В.10 – Измерение нелинейности сигнала цветности

Искомая величина нелинейности, в %, представлена формулой 10.

Δцв = (UG- 5U1)*100/ UG,  (10)

где U1- размах первого уровня сигнала G2;

В.3.3 Измерение дифференциального усиления производится по элементу D2 (330 испытательная строка). На осциллографе переключатель ФИЛЬТРЫ MHz постанавливается в положение 4,43. При этом элемент D2 будет иметь вид, показанный на рисунке В.11 внизу.

Рисунок В.11 – Элемент D2:

а) его вид при включении фильтра 4,43 МГц;

б) измерение искажений типа дифференциальное усиление

Измеряемая величина ΔДУ определяется как максимальное значение двух величин Δ1 и Δ2, которые определяются по формулам (11) и (12).

Δ1 = (U2max- U20)*100/ U20  (11)

Δ2 = (U20- U2min)*100/ U20  (12)

Входящие в эти выражения значения поясняются рисунком В.11б.

Измеряемая величина дифференциального усиления (Δду) определяется, следующими соотношениями (формула 13):

 (13)

В.3.4 Измерение влияния сигнала цветности на сигнал яркости производится по элементу G2 (331 испытательная строка) при включении фильтра 0-2 МГц, рисунок В.12.

Рисунок В.12 – Элемент G2:

а) его вид при включении фильтра 0-2 МГц и измерение

б) влияния сигнала цветности на сигнал яркости

Влияние сигнала цветности на сигнал яркости Δця определяется по искажению пьедестала (сигнала яркости), на котором располагается элемент G2, рисунок В.12 (внизу) по одному из выражений (14).

Δця= ΔU*100/ UY или Δця= ΔU*100/ 2UСЕР (19)

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19151. Классификации реакторов АЭС. Особенности легководных, графитовых и тяжеловодных реакторов. Проблемы безопасности АЭС 65.5 KB
  Лекция 15. Классификации реакторов АЭС. Особенности легководных графитовых и тяжеловодных реакторов. Проблемы безопасности АЭС. Перспективные типы реакторов. 15.1. Классификации реакторов АЭС. Рассмотрим три классификации реакторов АЭС: по нейтронному спектру по
19152. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕРМОДИНАМИКЕ 73 KB
  ТЕМА 1. Основные понятия о термодинамике 1.1. Роль термодинамики в разработке и исследовании конструкционных материалов ядерных реакторов Высокочистые вещества прецизионные сплавы композиты – основные материалы ядерной энергетики. Рафинирование. Термодинамическо...
19153. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики 61 KB
  2.2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики Понятие энергии. Джоуль и калория. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Условность отсчета внутренней энергии. Изохорные процессы. Функции состояния и характеристические функции. Слово €œэнергия€
19154. Основные свойства криогенных жидкостей 175 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 1 Основные свойства криогенных жидкостей 1.1. Виды жидких хладагентов Для получения низких температур можно использовать различные криогенные жидкости которые прежде всего характеризуются температурой кипения...
19155. Теплоизоляция и принципы теплового расчета 67.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 2 Теплоизоляция и принципы теплового расчета Изза малой величины теплоты парообразования жидких хладагентов особенно жидкого гелия вопросы теплоизоляции рабочего объема играют ключевую роль при разработке р
19156. Теплопритоки к жидкому хладагенту 159 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 3 Теплопритоки к жидкому хладагенту. 1.Теплоподвод за счет теплопроводности твердых тел 1.1Общие закономерности Перенос тепла в твердых телах теплопроводностью при низких температурах подчиняется известным зак
19157. Теплопритоки к жидкому хладагенту. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ 69 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 4 Теплопритоки к жидкому хладагенту. 1. Лучистый теплообмен Тепловое излучение является разновидностью электромагнитных волн. Перенос тепла излучением может происходить как в видимой 04  076 мкм так и в инфракра...
19158. Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов 414.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 5 Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов 1. Гелиевые криостаты с азотным объемом Основные конструктивные схемы гелиевых криостатов с азотным объемом. приведены на рис. 1.1. Схема криостата изображе
19159. Основные способы получения промежуточных температур 1.44 MB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 67 Основные способы получения промежуточных температур Весь диапазон промежуточных температур т.е. температур отличных от температуры кипения жидкого гелия при атмосферном давлении Т = 42 К по способу достиж...