Система мониторинга телерадиовещательного оборудования
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники телевизионного и радиовещания и может быть использовано для измерения и контроля качественных показателей телевизионного тракта и канала передачи звука. Система мониторинга телерадиовещательного оборудования содержит анализатор антенно-фидерных устройств, вход которого связан с антенно-фидерным трактом передающей антенны, анализатор спектра аудио и видеосигналов, вход которого связан с антенной приемной, измеритель мощности сигналов, вход которого связан с эквивалентом антенны от радиопередатчика; анализатор аудиосигнала, анализатор видеосигнала, анализатор качества изображения, входы анализаторов аудиосигнала, видеосигнала и качества изображения связаны с антенной приемной универсальной; причем выход каждого анализатора соединен со входами интерфейса сбора и обработки информации, и далее с устройством ввода/вывода и управления системой, один из выходов которого соединен с каналом связи Ethernet и/или USB, а другой - через канал связи соединен с периферийными устройствами. Технический результат - расширение измерительных возможностей и номенклатуры измеряемых параметров, а также повышение быстродействия, достоверности и точности измерений в режиме реального времени.
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники телевизионного и радиовещания и может быть использовано для измерения и контроля качественных показателей телевизионного тракта и канала передачи звука.
Уровень техники
Известно устройство для измерения параметров телевизионной передающей станции (А.С. на изобретение СССР 
510811, опубл. 15.04.1976), содержащее двухполосный видеодетектор, дополнительный переключатель, синхроселектор и формирователь импульсов фиксации, соединенный с вторым входом детектор несущей сигналов звукового сопровождения, дискриминатор, пиковый детектор, дополнительный пиковый детектор; выходы двухполосного видеодетектора, детектора несущей сигналов звукового сопровождения, пикового детектора и дополнительного пикового детектора подключены через первый переключатель к импульсному модулятору, вход управления которого подключен к формирователю импульсов фиксации через формирователь импульсов прерывания. Выход импульсного модулятора соединен непосредственно и через блок автоматической регулировки усиления и блок гашения с входами второго переключателя, выход которого соединен с входами коммутатора непосредственно, а также через блок выделения сигналов цветовой синхронизации и фазоинвертор. Выход коммутатора через схему фиксации подключен к ограничителю, выход которого и второй вход коммутатора соединены между собой через формирователь компенсирующего напряжения, при этом выход ограничителя подключен непосредственно и через последовательно включенные квадратор и делитель к входам дополнительного коммутатора, выход последнего соединен через цифровой индикатор, схему совпадений, сумматор и блок запоминания с индикатором допусков. Управление работой схем совпадений, формирователя компенсирующего напряжения, а также всех переключателей осуществляется блоком программы.
Однако известное устройство не обеспечивает полностью измерение и обработку параметров сигналов.
Известен автоматический измеритель качественных показателей телевизионного тракта (авторское свидетельство СССР 604188, опубл. 25.04.1978), содержащее преобразователь параметров, видеокоммутатор, анализатор вида сигналов, блок управления, блок выбора режима, вычислительный блок, аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь, стробоскопический модулятор.
Недостатком известного устройства является то, что это устройство не позволяет измерять параметры звуковых сигналов, не обеспечивает требуемую точность измерений параметров сигналов телевизионного вещания, а также не охватывает измерениями всего набора нормируемых параметров телевизионного тракта и не обеспечивает полноты и наглядности в индикации результатов измерений.
Известно устройство для измерения параметров сигналов телевизионного вещания (авторское свидетельство СССР 1297260, опубл. 15.03.1987), содержащее видеокоммутатор и коммутатор коррекции, синхронизатор, блок ввода команд управления, блок формирования цикла измерения, блок управления коммутацией, блок аналоговой обработки, модулятор, блок сравнения, блок вычисления параметров, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок вывода информации, блок запоминания результатов измерения и несколько блоков вспомогательных операций.
Известное устройство не обеспечивает требуемую точность измерений параметров сигналов телевизионного вещания, а также не охватывает измерениями всего набора нормируемых параметров телевизионного тракта и не обеспечивает полноты и наглядности в индикации результатов измерений.
Известен анализатор параметров телевизионного передатчика (авторское свидетельство СССР 1584126, опубл. 07.08.1990), содержащий демодулятор, коммутаторы и видеокоммутатор, синхроселекторы, блок управления, блоки обработки сигналов яркости и цветности, блок динамической памяти, блоки АЦП, блоки памяти, блоки обработки параметров сигналов, блок оперативной памяти, блок сравнения, датчик допусков, блок вычисления статистических параметров, блок формирования данных и индикации, формирователь временных интервалов, преобразователь кода и калибратор.
Известное устройство не содержит структурных предпосылок для наращивания набора измеряемых и контролируемых параметров, также недостатком является относительно невысокое быстродействие, точность и достоверность измерений.
Однако в уровне техники не выявлено наиболее близкого устройства (прототипа) системы мониторинга радиовещательного оборудования.
Раскрытие полезной модели
В основу заявляемой полезной модели положена задача создания универсального устройства, обеспечивающего расширение измерительных возможностей мониторинга телерадиовещательного оборудования при одновременном повышении быстродействия, точности и достоверности измерений, проводимых в режиме реального времени.
Технический результат - расширение измерительных возможностей системы мониторинга телерадиовещательного оборудования, расширение номенклатуры измеряемых параметров, а также повышение быстродействия, достоверности и точности измерений в режиме реального времени.
Указанный технический результат достигается тем, что система мониторинга телерадиовещательного оборудования содержит анализатор антенно-фидерных устройств, вход которого связан с антенно-фидерным трактом передающей антенны, анализатор спектра аудио и видеосигналов, вход которого связан с антенной приемной, измеритель мощности сигналов, вход которого связан с эквивалентом антенны от радиопередатчика; анализатор аудиосигнала, анализатор видеосигнала, анализатор качества изображения, входы анализаторов аудиосигнала, видеосигнала и качества изображения связаны с антенной приемной универсальной; причем выход каждого анализатора соединен со входами интерфейса сбора и обработки информации, и далее с устройством ввода/вывода и управления системой, один из выходов которого соединен с каналом связи Ethernet и/или USB, а другой - через канал связи соединен с периферийными устройствами.
Краткое описание чертежей
На фиг. представлена функциональная схема системы мониторинга радиовещательного оборудования.
Осуществление полезной модели
Предлагается универсальная система мониторинга основных параметров телерадиовещательного оборудования в соответствии с требованиями технической документации и правил технической эксплуатации. Заявленная система обеспечивает контроль и оценку основных параметров оборудования по качественным и количественным показателям. Система содержит несколько устройств в одном корпусе, модульная конструкция позволяет оптимально адаптировать ее к требованиям различных приложений. Под каждую задачу измерений система мониторинга содержит библиотеку эталонных сигналов для сравнения с экзамеренными.
В состав системы мониторинга входят: анализатор антенно-фидерных устройств 1, анализатор спектра аудио и видеосигналов 2, измеритель мощности сигналов 3, анализатор аудиосигнала 4, анализатор видеосигнала 5, анализатор качества изображения 6, интерфейс сбора и обработки информации 7, устройство ввода/вывода и управления системой 8. На схеме также показаны: антенна приемная 9, антенно-фидерный тракт передающей антенны 10, эквивалент антенны от радиопередатчика 11, антенна приемная универсальная 12, канал связи Ethernet и/или USB 13, канал связи 14 с периферийными устройствами (дисплей, клавиатура, мышь).
Вход анализатора антенно-фидерных устройств 1, связан с антенно-фидерным трактом передающей антенны 10. Вход анализатора спектра аудио и видеосигналов 2 связан с антенной приемной 9. Вход измерителя мощности сигналов 3 связан с эквивалентом антенны от радиопередатчика 11. Входы анализаторов аудиосигнала 4, видеосигнала 5 и качества изображения 6 связаны с антенной приемной универсальной 12. Выход каждого анализатора соединен со входами интерфейса сбора и обработки информации 7, и далее с устройством ввода/вывода и управления системой 8, один из выходов которого соединен с каналом связи Ethernet и/или USB 13, а другой - через канал связи 14 соединен с периферийными устройствами.
Анализатор антенно-фидерных устройств 1 обеспечивает измерение полосы частот и коэффициента стоячей волны антенны путем развертки диапазона по частоте; индикацию отраженной мощности и коэффициента стоячей волны по напряжению. Анализатор антенно-фидерных устройств 1 имеет встроенный генератор качающейся частоты и маркер точных показаний, управление анализатором 1 осуществляется через систему меню. Вывод данных осуществляется на цветной ЖК-дисплей.
Анализатор спектра аудио и видеосигналов 2 - диапазон частот от 20 Гц до 200 МГц. В анализаторе 2 используется усредняющий детектор электромагнитных помех, обеспечивает до 40 измерений в секунду. Анализатор спектра аудио и видеосигналов 2 имеет электронный аттеннатор, набор прикладных программ. Номенклатура измеряемых и контролируемых параметров, как и вариабельность измерительных сигналов, может наращиваться путем расширения комплекса программ. Управление анализатором 2 осуществляется через систему меню, вывод данных осуществляется на цветной ЖК-дисплей.
Измеритель мощности сигналов 3 обеспечивает измерение мощности, уровня и напряжения, вход постоянного напряжения, пропорционального частоте, используется для коррекции АЧХ при использовании следящего генератора. Измеритель мощности 3 имеет аналоговый выход. Управление измерителем мощности сигналов 3 осуществляется через систему меню, вывод данных производится на цветной ЖК дисплей.
Анализатор аудиосигнала 4 - диапазон частот 5-22 кГц, чувствительность 5 мВ, термостабилизированный кварцевый генератор, диапазоны измерений переменной составляющей 30 В, 3 В, 300 мВ, 30 мВ, 3 мВ, 0,3 мВ, диапазон измерений постоянной составляющей 30 В и 3 В, выходной уровень 0,01 мВ-16 В. Управление анализатором аудиосигнала 4 осуществляется через систему меню на ЖК дисплее.
Анализатор видеосигнала 5 обеспечивает измерение АЧХ тракта, формы, амплитуды и длительности срочного импульса, частоты развертки, отношения сигнал (шум). Управление анализатором видеосигнала 5 осуществляется через систему меню.
Анализатор качества изображения 6 - представляет линейчатую диаграмму изображения, а также численное отображение. Долговременный профиль гистограмма, записи ошибок трансляции. Анализатор качества изображения 6 работает с двумя блоками видео данных: тестовым опорным видео сигналом и версией этого опорного сигнала после компрессии, технической обработки или иного действия, ухудшающего качество изображения. Сначала анализатор качества изображения 6 производит пространственное и временное нормирование этих двух сигналов, что позволяет избежать необходимости замешивать в сигнал метки для калибровки. Далее с помощью измерений, базирующихся на модели зрительной системы человека, проводится анализ качества изображения. Результаты анализа содержат общие показатели качества, показатели покадровых измерений и карту нарушений качества по каждому кадру, а также измерения общепринятых параметров качества изображения, например, PSNR (peak signal-to-noise ratio) - максимальное отношение сигнал/шум. Управление через систему меню. Вывод данных на ЖК-дисплей.
Система мониторинга телерадиовещательного оборудования имеет различные режимы измерений параметров и различные действия по мониторингу.
Режим непосредственных измерений используется для управления измерительным оборудованием напрямую через виртуальные панели управления. Этот режим обеспечивает оператору быстрый доступ для мониторинга, измерений, определения и идентификации источников излучений.
Режим автоматических измерений используется для мониторинга оборудования в соответствии с некоторым графиком. Пользователь определяет задачи измерений и запускает их. Таким образом, измерения выполняются автоматически в течение того периода времени, который задан пользователем. Результаты измерений могут обрабатываться прямо во время выполнения задач или после того, как она была завершена.
Интерактивный режим измерений используется для получения обзора спектра сигнала.
Результаты измерений, полученные с помощью всех этих режимов измерений можно обрабатывать с помощью интерфейса сбора и обработки информации 7, который обеспечивает полную статистическую обработку результатов измерений в соответствии со стандартами и рекомендациями ITV-R. При этом, результаты измерений, соответствующие задачи и статистические анализы могут быть документированы в виде отчетов.
Таким образом, эта система позволит осуществлять мониторинг телерадиовещательного оборудования в достаточно простом виде, что снизит стоимость изготовления устройства в промышленных масштабах, а также обеспечит доступность системы мониторинга для использования даже на небольших телерадиовещательных станциях.
Система мониторинга телерадиовещательного оборудования, включающая анализатор антенно-фидерных устройств, вход которого связан с антенно-фидерным трактом передающей антенны, анализатор спектра аудио- и видеосигналов, вход которого связан с антенной приемной, измеритель мощности сигналов, вход которого связан с эквивалентом антенны от радиопередатчика; анализатор аудиосигнала, анализатор видеосигнала, анализатор качества изображения, входы анализаторов аудиосигнала, видеосигнала и качества изображения связаны с антенной приемной универсальной; причем выход каждого анализатора соединен со входами интерфейса сбора и обработки информации и далее с устройством ввода/вывода и управления системой, один из выходов которого соединен с каналом связи Ethernet и/или USB, а другой через канал связи соединен с периферийными устройствами.
