|
| |
|
Главная Журналы дировании, а также при передаче цифрового ГВ сигнала (фазовое дрожание, ошибка передачи и т. д.). Оценка параметров цифрового кодирования. Известно, что контроль преобразованного в цифровую форму ТВ сигнала всегда сопряжен с необходимостью ЦАП и для того, чтобы обеспечить высокое качество передачи необходимо ограничить количество АЦП и ЦАП. Основные параметры АЦП: разрешающая способность, определяемая числом разрядов (уровней квантования) кодирования; характеристика, отражающая зависимость между входным и выходным сигналом; отклонение коэффициента передачи, определяемое различием в крутизне реальной н идеальной характеристик преобразования и вызывающее изменение масштаба выходного сигнала. При нелинейной характеристике АЦП изменение коэффициента передачи можно использовать для снижения его максимального отклонения. Параметры АЦП и ЦАП можно контролировать и давать оценку их значений как в статическом, так и в динамическом режимах. В статическом режиме результаты оценки параметров дают возможность контролировать функционирование АЦП в целом. При этом в качестве входного сигнала целесообразно использовать регулируемое постоянное напряжение, что дает возможность обеспечить значительное превышение периода изменения входного напряжения относительно времени АЦП. Оценка параметров АЦП в динамическом режиме предусматривает измерения в предполагаемых рабочих условиях. Для измерения в статическом режиме параметров ЦАП измерительный сигнал с выхода генератора Г (рис. 6.8) подается на исследуемый ЦАЛ1 и эталонный ЦАП2. С выхода измерительной системы снимается разность между сигналами ЦАП1 и ЦАП2. Эта разность на из-ч мерительный прибор подается через дифференциальный усилитель ДУ. Осуществить контроль точности отдельных каналов позволяют разрядный и ступенча-жый тесты. При разрядном, тесте двоичный и цифровой измерительный сигнал передается только по одному каналу. Остаточная нелинейность оценивается по положительной или отрицательной полярности (Ет±Ее) при условии, что смещение нуля и отклонение коэффициента передачи при преобразовании скомпенсированы. Ступенчатый тест основан на посаедовательной установке на входе всех двоичных комбинаций. Если нелинейные искажения отсутствуют, то на экране системы отображения появляется горизонтальная линия. Присутствие искажений отмечается некоторым смещением горизонтальной линии. При дифференциальных нелинейных искажениях сигнал на выходе измерительной системы носит ступенчатый характер. В динамическом режиме при контроле ЦАП наибольший интерес представляет такой параметр, как время нарастания сигнала <нар, т. е. время, необходимое для достижения устойчивого состояния (в пределах ±1/2 младшего разряда) при подаче «1» на все входы преобразователя. В статическом режиме параметры АЦП можно проконтролировать по схеме на рис. 6.9. На вход АЦП подается постоянное напряжение от ИОН. Генератор Г импульсный управляет работой АЦП и обеспечивает требуемую рабочую Вшсддля Рис. 6.8. Схема для измерения параметров ЦАП в статистическом режиме Рис. 6.9. Схема контроля функционирования АЦП Строншцм ГПН - АЦП 1Z ZL Рис. 6.10. Схема измерения параметров АЦП динамическом режиме Рис. 6.11. Схема автоматизированного анализа параметров АЦП скорость. Уровень входного сигнала измеряется цифровым вольтметром ЦВ, состояние выходов АЦП контролируется индикаторами И, например, светодиода-ми. Погрешность АЦП, в отличие от погрешности ЦАП, не может быть меньше ±1/2 шага квантования-. В динамическом режиме схема Измерения параметров АЦП с отображением информации на экране ЭЛТ электронного осциллографа ЭО представлена на рис. 6.10. Управляющий импульс генератора Г запускает АЦП и управляет блоком синхронизации 2-лучевого ЭО с заданной рабочей частотой. Измерительный сигнал с выхода генератора пилообразного напряжения ГПИ одновременно подается на второй вход АЦП и на первый вход ЭО. Диапазон частот пилообразного напряжения должен перекрывать весь рабочий диапазон АЦП. На второй вход ЭО подается напряжение декодированного сигнала с выхода ЦАП. Таким образом, первый луч двухлучевого ЭО отображает измерительный сигнал, а второй- декодированный сигнал. Преимущество описанного метода оценки параметров АЦП в динамическом режиме в том, что имеется возможность наблюдать за выходным сигналом при изменяющемся входном сигнале. Использование пилообразного измерительного сигнала позволяет непосредственно отображать характеристику АЦП и анализировать его параметры. Если искажения отсутствуют, то на экране осциллографа получают пилообразное напряжение с амплитудой, равной единице младшего разряда (идеальная характеристика АЦП). Реальная характеристика АЦП при наличии искажения оценивается с помощью разностного сигнала (декодированного и измерительного), отображенного на экране ЭО. Автоматизация измерения параметров АЦП. Высокие требования к точности контроля большого количества быстродействующих АЦП обусловили применение современных методов автоматизированных измерений с помощью микроЭВМ. При этом отпадает необходимость использования ЦАП, возникает возможность широко использовать машинный анализ параметров. Один из примеров автоматизированной системы контроля параметров приведен на рис. 6.11. Измерительный аналоговый сигнал формируется управляемым ЭВМ высоколинейным генератором пилообразного напряжения ГПН и подается на один из входов АЦП, на второй вход которого подаются сигналы с выхода генератора Г управляющих импульсов. Сигнал с выхода АЦП с одной стороны записывается регистратором Р, а с другой стороны записывается ЭВМ и данные о параметрах АЦП заводятся в блок информации БИ об измерениях. При кодировании без искажений пилообразного сигнала частота формирования кодовых слов АЦП постоянна, а гистограмма является равномерной. Погрешности АЦП проявляются в изменении характера гистограммы, анализ которой позволяет оценить возникновение искажений. Описанным методом можно воспользоваться при измерениях как в статическом, так и в динамическом режимах. Особенности оценки спектральной характеристики и шума квантования АЦП ТВ сигналов. Важные параметры при цифровой передаче ТВ сигналов - спект- т - в Рис. 6.12. Схема для измерения шума квантования в телевизионном канале ральные характеристики нелинейности АЦП. Под этим подразумевается возможность получения на выходе кодера спектрально-чистого синусоидального сигнала. Особенностью анализа является то, что из-за гармоник, кратных частотам основного сигнала и частоте дискретизации, возникают субгармоники, которые могут попадать в основную полосу частот. Например, при кодировании ТВ сигнала третья гармоника частоты 3 МГц вызывает помеху на частотах 4,3; 22,3. МГц, .... При этом частота 4,3 МГц вызывает искажения в основной полосе частот. Спектральную характеристику нелинейности АЦП можно исследовать с помощью анализатора спектра. Для этого на вход АЦП подается спектрально-чистый синусоидальный сигнал. Оценку величины шума квантования можно осуществить в соответствии со схемой на рис. 6.12. На вход АЦП подается с выхода генератора Г измерительный сигнал с частотой, примерно равной 0,5 МГц, и с амплитудой, соответствующей динамическому диапазону ТВ сигнала. АЦП управляется генератором импульсов ГИ. На выходе ЦАП устанавливается отключаемый режекторный фильтр РФ, настроенный на частоту 0,5 МГц. Далее сигнал, проходя фильтр нижних частот ФНЧ, измеряется вольтметром В. Если РФ включен, то измерительный сигнал подавляется и измеряется среднеквадратичное значение шума квантования. Если выключен РФ, то измеряется среднеквадратичное значение всего сигнала. определение параметров цифровой передачи. Основной параметр оценки качества цифровой передачи - коэффициент ошибок Кош- Основными причинами появления ошибок в цифровом сигнале являются помехи; перекрестные искажения; фазовое дрожание (джиттер); межсимвольная интерференция и т. д. Коэффициент ошибок оценивается передачей определенного двоичного измерительного сигнала, который представляет собой псевдослучайную последовательность с периодом 2п-1. В соответствии с Рекомендациями МККТТ . показатель степени я выбирается равным 9 или 15 (т. е. 511 или 32767 бит). Переданный двоичный сигнал сравнивается с идентичным опорным сигналом, формируемым в приемнике. Несовпадение соответствующих бит свидетельствует об ошибке. Результат сравнения отображается в цифровой форме и определяет.или общее количество ошибочно принятых бит за единицу времени или частоту появления ошибок - коэффициент ошибок, который определяется отношением числа ошибочно принятых бит к общему числу переданных бит. Полученный результат соответствует вероятности появления ошибки. Технические средства для измерения Кош можно использовать такие же, как и в ТЛФ канале. К характерным искажениям, проявляющимся при цифровой передаче ТВ сигнала, относится также фазовое дрожание. В рассматриваемом случае величину фазового дрожания оценивают, сравнивая фазы стабильного опорного и восстановленного из принятого сигнала тактовой синхронизации, т. е. так же, как и при передаче телефонных сигналов. При анализе характеристик цифровой телевизионной аппаратуры большую роль играют цифровые логические анализаторы, которые представляют собой универсальные устройства для многоканальной записи и отображения, например, на экране ЭЛТ ЭО цифровых сигналов. Они позволяют получить осцилло-графическое изображение одновременно 8-16 и более параллельных сигналов, что облегчает анализ и настройку цифровой аппаратуры. Субъективная оценка качества цифрового телевизионного изображения. При цифровой обработке ТВ сигналов огромное значение приобретают методы субъ- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||