Rambler's Top100

Главная arrow Информация arrow Публикации arrow Метод оценки уровня радиочастотного ТВ сигнала
Метод оценки уровня радиочастотного ТВ сигнала


В процессе настройки и эксплуатации домовых распределительных сетей (ДРС) ТВ сигналов довольно часто возникает задача оценки уровня радиочастотного сигнала несущей изображения ТВ канала. Из-за совокупного воздействия множества разнородных факторов, таких, как:
• разные мощности передатчиков различных ТВ программ при многоканальном приеме;
• разброс коэффициентов усиления передающих и приемных антенн;
• особенности условий распространения радиоволн, и т.п. -
уровни сигналов различных ТВ каналов в точке приема могут существенно различаться. Экспериментальные измерения в различных районах Санкт-Петербурга, по данным авторов, позволяют оценить величину разброса цифрами, порядка 20..30 дБ и более. Для эффективного функционирования распределительной сети ТВ сигналов, полного использования качественных параметров магистральных и домовых усилителей, получения наилучшего результата работы ТВ приемников, включенных в эту сеть, необходимо иметь максимально близкие уровни сигналов на абонентском отводе.

Таким образом, необходим простой способ оценки уровней сигналов всех принимаемых ТВ каналов, количество которых в Санкт-Петербурге на сегодня равно 17.

 

Для оперативного измерения уровня ТВ радиосигнала отечественной и зарубежной промышленностью выпускаются измерительные приборы. Эти приборы выполнены на основе сочетания узкополосного селективного приемника с аналоговым или цифровым вычислительным устройством - для расчета логарифмического значения измеряемой величины. Как известно, уровень напряжения радиосигнала несущей изображения L определяется, как

L = 20 lg (Uсигн/Uоп), (дБ)

где Uоп - опорный уровень напряжения, принятый равным 1 мкВ.

В процессе измерения производится оценка амплитудного значения уровня сигнала изображения во время передачи синхроимпульсов.

Измерители уровня (иногда) имеют встроенный цветной или черно-белый ТВ приемник. Для имеющихся в продаже измерительных приборов декларируется точность измерения уровня ТВ радиосигнала порядка +/- 2 дБ и менее, в диапазоне значений от 30 до 120 дБ (мкВ). При этом цена отечественных измерителей колеблется от 200 у.е. до 850 у.е, а многих приборов зарубежного производства – значительно превышает 700 у.е., (доходя до 3500… 6000 у.е). Эти цены, подчас, значительно превышают стоимость ДРС, и чрезмерно велики для небольших фирм, занимающихся техническим обслуживанием и эксплуатацией ДРС, тем более, для разового бытового применения.

Авторами предлагается простая методика оценки уровня радиочастотного сигнала несущей изображения, не требующая больших затрат.

Метод приближенного определения уровня сигнала, основан на зависимости отношения сигнал/шум от входного уровня сигнала ТВ приемника. Согласно определению чувствительности приемника, ограниченной шумами, это некоторый уровень входного радиосигнала, при котором в детектированном сигнале изображения отношение сигнал/шум равно 20 дБ. Полагая тракт ТВ приемника при приеме малых уровней достаточно линейным, можно сопоставить отношению СШ, полученному на выходе приемника, некоторое значение уровня сигнала на его входе.

После неоднократной апробации на практике, аналогичная методика была обнаружена авторами на сайте ООО "Суммит", где находится описание похожего метода с использованием набора аттенюаторов с калиброванным ослаблением и таблица зависимости оценки качества изображения по пятибалльной системе (по ГОСТ 28324-89) .

Оценка качества на экране телевизора по пятибалльной шкале согласно ГОСТ 28324-89

Оценка Качество изображения Ухудшение качества
5 отличное незаметно
4 хорошее заметно, но не мешает
3 удовлетворительное немного мешает
2 неудовлетворительное мешает
1 непригодное сильно мешает

Пользуясь таблицей, и изменяя входной уровень с помощью аттенюаторов, можно привести степень зашумленности наблюдаемого на экране ТВ приемника изображения к оценке между значениями 5 и 4. Авторами статьи предлагается считать, что при этом определяемый уровень сигнала равен 60дБ (мкВ) + затухание использованных аттенюаторов.
Предлагаемая авторами методика измерений состоит в следующем: имея ТВ приемник с известной зависимостью ОСШ от уровня входного сигнала, и определив отношение сигнал/шум, можно определить уровень входного сигнала по заранее составленному для исследованного класса ТВ приемников графику,


кликните для открытия в новом окне

Так как зависимость ОСШ от входного уровня является относительно линейной в достаточно ограниченном диапазоне входных уровней, для определения уровней сигналов, превышающих максимально допустимый (примерно 54 дБ (мкВ)), можно воспользоваться простыми пассивными устройствами калиброванного ослабления сигнала (аттенюаторами). При этом определяемый уровень сигнала будет больше определенного по таблице (графику) на величину, равную значению затухания установленного аттенюатора.
Результаты экспериментов с ТВ приемником Samsung CK-2139XR и "ТВ тюнером" FlyVideo3000 для ПЭВМ показаны на приведенном выше графике. Из графика видно, что зависимость ОСШ от входного уровня укладываются в диапазон разброса входных уровней порядка 7 дБ при ОСШ 20 дБ и 5 дБ при ОСШ 36 дБ, которые соответствуют линейному участку зависимости ОСШ от входного уровня. Выбрав медианное значение семейства кривых можно оценить входной уровень с абсолютной погрешностью порядка +/-3.5 дБ и менее. Для приближенного определения значения ОСШ можно воспользоваться известными таблицами заметности шумов на изображении (согласно справочным материалам из каталога фирмы "Terra").

ОСШ >46 дБ 37 дБ 30 дБ <26 дБ
Заметность шума незаметно заметно, но не мешает заметно и мешает преобладание шума
Качество изображения очень хорошее хорошее плохое неприемлемое


На основании предложенной методики авторами предлагается демонстрация тестовой видеозаписи для оценки ОСШ по динамичному изображению шумов.
Для получения более точного численного результата расчета ОСШ можно применять ПЭВМ, оснащенную платой "видеозахвата" или ТВ-тюнером. Разработанное одним из авторов, А.А.Глазуновым специальное программное обеспечение для проведения оценки качества ТВ тракта по испытательным сигналам, программа VBI_View , позволяет получить рассчитанное значение ОСШ в численном виде. Расчет ОСШ, можно производить в активной части одной строки, в интервале задней площадки КГИ, или в некотором интервале, свободном от испытательных сигналов или других помех. Например, на площадке с уровнем черного между испытательными сигналами F и D1, вводимыми в строку 17.


кликните для открытия в новом окне

По сравнению с аналогичным методом, опубликованным на сайте ООО «Суммит», данная методика опирается на приведенные, экспериментально полученные зависимости ОСШ от входного уровня в достаточно большом диапазоне входным уровней сигнала. Предложена программа расчета ОСШ для значительного повышения точности метода.

Перспективы применения метода

С распространением ТВ приемников с цифровой обработкой сигнала, цифровыми системами управления и индикации состояния, можно ожидать встраивания функции измерения уровня сигнала и ОСШ в ТВ приемник, как это сделано в некоторых платах беспроводных локальных вычислительных систем.

 

НТК ППС 27.01. 04.
А.А.Глазунов, В.В. Дуклау

 
 
  
 Сделано в России Copyright © 2006
Этот e-mail защищен от спам-ботов. Для его просмотра в вашем браузере должна быть включена поддержка Java-script
Создание сайта
Redsoft, 2006