GB11299141989卫星通信地球站无线电设备测量方法第三部分分系统组合测量第四节黑白和彩色电视

中华人民共和国国家标准卫星通信地球站无线电设备测量方法第三部分分系统组合测量第四节黑白和彩色电视传输测量发布实施中华人民共和国电子工业部发布中华人民共和国国家标准卫星通信地球站无线电设备测量方法第三部分分系统组合测量第四节黑白和彩色电视传输测量中华人民共和国电子工业部批准实施本标准为卫星通信地球站无线电设备测量方法系列标准之一主题内容与适用范围本标准规定了通过轨道卫星进行电视传输的测量方法本标准适用于黑白和彩色电视传输的测量这些测量是对本系列标准第一部分第四节基带测量中共用于电话和电视基带测量项目的补充例如群时延频率特性和振幅频率特性测量关于目前各种电视系统所适用的测试波形见第章所列的参考文献引言通常可选用商品化测试设备但应保证其性能足以完成所述测试例如示波器至少在视频基带标称的上限频率范围内呈现平坦的频率响应和良好的回波损耗例如时间和电压的校准及显示的线性度也是重要因素而测量在荧光屏上显示的幅度波形有时很难达到必要的准确度当需要的准确度时荧光屏的坐标刻度难以提供需要的精度而这样的准确度通常是必需的测量同步脉冲失真时就是这样使用附录补充件所述的校准器有助于解决上述问题当做多项测量时还可以节省时间本标准中涉及到的各种不同测试波形均叠加在标准的行同步脉冲上一般用来提供这些波形的商品化信号发生器其失真通常很小不经校准就可直接使用如果不这样或测量所需的准确度与测试设备本身的准确度不相上下时在表示测试结果时应根据测量设备的失真作适当的修正测试信号电平除非另有说明本标准所需的测试信号应以标称电平和高于标称电平的电平分别加到被测系统输入端被测系统的标称输入电平就是产生标称频偏见参考资料的电平信号极性和直流分量定义和一般考虑视频信号为正极性的定义是随着亮度信号电压的增加图像由黑向白变化有用直流分量与图像的平均亮度有关有用直流分量可以包含或不包含在信号中所以既不需要传输也不需要输出如果采用预加重网络时图像信号中就不含有用直流分量如采用直接耦合的基带放大器在信号中可能出现无用的直流分量因此需要规定端接和非端接条件下该直流分量的限值测量方法测量设备配置如图所示一个能产生以消隐电平为基准的规定幅度同步脉冲的波形发生器连接到被测系统的基带输入端被测系统的输出端连接一个示波器便可测量以消隐电平为基准的同步脉冲的幅度和或极性的相对变化结果表示法应给出信号的极性和有用及无用直流分量的电压要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容要求的视频信号极性有用直流分量的电压允许的无用直流分量最大电压值插入增益定义插入增益的定义是规定的测试信号在接收端的峰峰幅度与该信号在发送端的峰峰幅度之比以分贝表示峰峰幅度的定义是在一个测试信号上的两个规定点所测出的幅度之差测量方法测量设备配置如图所示用图中的信号加在被测系统的输入端亮度信号幅度的定义是条信号中心与消隐电平中心之间的距离注如被测设备用了箝位电路应当去掉因为它影响测试精度结果表示法插入增益用分贝表示要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容要求的插入增益插入增益容限噪声就测量而言电视系统的噪声可分为三类周期性噪声连续随机噪声脉冲噪声周期性噪声的测量方法测量设备配置如图所示和端分别用于时域和频域的测量被测设备的视频输入端应当用一个与它的特性阻抗相同的负载相端接周期性噪声在两个频带内测量见参考资料第一个从到视频通带的上限频率第二个在以下周期性噪声的性质取决于它的来源为保证能充分确定所观察到的噪声的性质必须在时域和频域都进行测量时域测量需要一个宽带示波器和合适的带限滤波器噪声的频域测量需要一台选频电平表其调谐范围应足以覆盖所需频带这种测量仪器常以功率标度对测出的电平值通常加就能足够准确地转换为峰峰电压对于彩色电视必须保证高于视频频带上限的周期性噪声的频率分量不与彩色副载波和或连续导频信号如使用时产生视频频带内的差拍频率这种效应可这样进行检查加入一个彩色副载频的正弦波信号其峰峰幅度与标称亮度峰峰值相等然后用一个窄带选频电平表在整个放频频带内除彩色副载波频率周围的一小段之外进行搜索为了避免测量仪表可能发生过载在被测系统和测量仪表之间必须插入一个调谐到彩色副载波频率的窄带带阻滤波器这时应考虑滤波器的插入损耗对其结果作相应的修正为了验证测得的周期性噪声分量为互调产物可以暂时去掉彩色副载波和或连续导频信号如使用时这时有害分量应消失在视频通带内出现任何互调分量时其电平都不应大于设备技术条件允许值注除非有专门的限制呈现在视频通带外的连续基带分量的电平可远大于允许的带内分量电平带外信号也可能是有用信号如伴音副载频在这种情况下当测量周期性噪声时系统传送的所有副载波应同时呈现正确的电平当测量的周期性信号幅度与随机噪声幅度无明显差别时应需留意为测量时能分辨这些低电平信号需要一台其时基与带噪声的低电平信号同步的示波器连续随机噪声的测量方法测量设备配置如图所示在端测量在已知亮度信号电平的点上测量连续随机噪声时需使用合适的带限滤波器滤波器用来滤除高于视频频带上限图和低于约图频率的噪声考虑到随频率而异的噪声分布的主观效果通常使用一个噪声加权网络以计入人眼对视频频带高端噪声灵敏度的降低见图测量以上频带内的噪声应使用宽带方均根值仪表重要的是要保证只存在连续随机噪声如果既有连续随机噪声又有周期性或脉冲噪声存在从方均根值仪表得到的结果就不可能代表随机噪声的真实数值可用示波器来观察其他噪声分量是否存在必要时在测量随机噪声之前应适当降低它们的电平因为在以下频带中的噪声一般是由电源产生的周期性噪声不必测量此范围内的连续随机噪声脉冲噪声的测量方法测量设备配置如图所示在端进行测量非周期性或偶尔出现的脉冲噪声其峰峰幅度用示波器来测量注用存贮示波器更有利结果表示法测量结果应以表格形式给出并应给出各种结果的测试条件周期性噪声结果应该用亮度信号峰峰幅度与周期性噪声峰峰幅度之比值分贝表示当识别出周期性噪声分量时其电平和频率或重复率应按表记录表频率或重复率相对于亮度信号的电平连续随机噪声结果应该用亮度信号峰峰值与加权的噪声均方根值参考资料和之比分贝表示其条件如表所示表接收机的相对射频输入电平信号噪声比视频频带加权色度频带加权见参考资料注表中给出的数字只是一个例子根据相应的设备技术条件以对应于接收机射频标称输入电平通常只有当点的单位带宽内噪声功率超过点的单位带宽内噪声功率约见参考资料时才需要做此项测量测量用的加权网络如图所示脉冲噪声应说明是否观察到这种噪声如果观察到了则应给出其持续时间电平值和大致波形要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容噪声测量所用的带宽采用的加权特性允许的连续随机噪声电平允许的周期噪声电平允许的脉冲噪声电平线性波形失真理想系统的线性波形失真在正常工作范围内与所加信号的电平无关从视频信号波形及其在图像上显示效果来看线性失真引起的损伤可用四种不同的时间尺度分别与多场一场一行和一个像素的持续时间相对应在考虑其中一种时间尺度时本测量方法不考虑其他三种相应的损伤线性波形失真由多种不同原因引起为充分评价它对系统的影响必须进行多种可控性测试长时间波形失真定义和一般考虑长时间波形失真是指被测系统线性响应与时间常数为多场时间的单一电阻电容电路的线性响应的差值如果在被测系统输入端施加一个电视测试信号该信号模仿了从低平均图像电平到高平均图像电平或者从高平均图像电平到低平均图像电平的变化当输出信号的消隐电平不能准确地跟随输入信号的消隐电平即产生了长时间波形失真其结果是波形产生指数的变化或者在信号上叠加一个频率很低的阻尼振荡应测量这个振荡过冲的峰值幅度和振荡衰减到规定值所需的时间测量方法测量设备配置如图所示利用一个平均图像电平在和这两个状态之间可转换的信号图进行测量转换的时间间隔要足够长以使瞬态在另一次转换之前已衰变到可忽略的值信号包络越过其最终稳态值的最大过冲量图中的在一个本身无此类失真的直流耦合示波器上进行测量同时还要测出最终值图中的测量可用显示其波形的照片或用存贮示波器进行如果从低平均图像电平到高平均图像电平的转换引起的过冲与反向转换引起的过冲不等应取其中的较大值作为测量结果结果表示法测量结果应以最大过冲值是亮度信号幅度的以及设备技术条件中定义的衰变时间表示最好给出示波器显示波形的照片要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容允许的过冲值最大百分数例如达到并保持在低于给定的高度幅度百分数所需的衰变时间例如达到时场时间波形失真定义和一般考虑场时间波形失真定义为把一个持续时间与一场时间同一量级幅度为亮度信号标称值的方波信号加到被测系统输入端时输出端方波顶部形状的变化该测量不包括方波始端和末端相当于几行的持续时间测量方法测量设备配置如图所示把一个图所示的方波信号加到被测量系统的输入端用直流耦合示波器检查输出端波形测出方波信号顶部电平相对于方波信号中心电平的最大偏离并以方波信号幅度的百分数表示测量时方波信号始端和末端的约四行忽略不计结果表示法结果表示为场时间失真不超过在方波信号中点处测得的幅度的并附波形照片要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容方波信号的重复率如或允许的失真百分数行时间波形失真定义和一般考虑行时间波形失真的定义是把一个持续时间与一行时间同一量级幅度为亮度信号标称值的条信号加到被测系统输入端时在输出端观察到的条信号顶部形状的变化该测量不包括条信号始端和末端相当于几个像素的持续时间测量方法测量设备配置如图所示测量方法除了用图中条信号作测试波形外和条场时间波形失真测量方法相似测量时使用同样的原理和保护措施对始端和末端的忽略不计结果表示法结果表示法同条要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容条信号的宽度允许的失真百分数短时间波形失真定义短时间波形失真的定义是把一个具有规定幅度和形状的短脉冲或快速阶跃信号加到被测系统输入端输出脉冲或阶跃相对原有形状的偏离测量方法测量设备配置如图所示使用的测试信号由图的波形和组成将这两个波形输入做两次失真测量第一次把脉冲的幅度表示为对行条信号中心幅度的百分数第二次把脉冲或条信号前沿或后沿的凸起部振铃幅度分别表示为被接收的脉冲或条信号中心幅度的百分数图的脉冲半幅宽为或脉冲对条信号之比的测量可重复用半幅宽度为的脉冲对行制短时间波形失真可以用阶跃函数信号测量在这种情况下采用图中的条信号在附有合适框格的示波器上将响应的波形调整成图的形状并使黑电平过渡到白电平的中点与框格上的中心点相重合黑电平和白电平分别与段和段重合示波器时基经适当调整后即可测量方波由黑到白过渡边沿从白电平峰值的上升到所用的时间在黑电平和白电平上产生的下冲和上冲的幅度与发生在这二种电平上的任何振荡的幅度及持续时间一起测量结果表示法结果应按下述方式表示脉冲的幅度用条信号中点幅度的百分数表示振铃的幅度及其各峰点在时间上相对于脉冲的最大幅度点的位置脉冲的幅度用条信号中点幅度的百分数表示同时给出上述波形的照片阶跃信号的测试结果应有照片反映出是否符合测量框格的情况同时说明测出的上升时间过冲的最大幅度振铃的频率振铃幅度超过测量框格范围的时间间隔要规定的细节当要求进行本项测量时设备技术条件中应包括下列内容脉冲和脉冲分别与条信号中点幅度之比允许的振铃最低频率允许的凸起部幅度对阶跃信号的测试应规定如下内容输出脉冲上升时间允许的过冲幅度允许的振铃最低频率亮度色度不等值定义增益不等值增益不等值的定义是当一个具有规定的亮度和色度分量的测试信号加到被测设备的输入端时在输出端测出色度分量相对于亮度分量幅度的改变见参考资料时延不等值时延不等值的定义是当一个规定的复合测试信号加到被测系统的输入端时在输出端亮度和色度分量的相应部分在时间关系上相对的变化复合测试信号包括一个与色度副载波有固定幅度和时间关系的亮度信号而这个色度副载波被该亮度信号所调制复合信号加在被测电路的输入端在输出端将亮度信号与色度信号的调制包络相比较见参考资料一般考虑亮度色度不等值是由于对电视传输系统基带部分色度和亮度信号的增益频率响应和包络时延响应不同而引起的在国际标准彩色电视系统中色度频带和部分亮度频带是共用的因此必须规定色度信号