Реферат: Измеритель отношения сигнал/шум ТВ канала

крб в день.

Для инженера второй категории при пятидневном рабочем режиме и зароботной плате  13210000 крб. за месяц:

крб в день.

Заработная плата исполнителей приведена в таблице 4.

                                                                      Таблица 4.

Премия составляет 20 %: 431130102

Зп = (147438891+290993771)х 0,2 =    86226020 крб.

Дополнительная заработная плата составляет 6,6 % от основной:

Зо = Ззар + Зп = 431130102+ 86226020=    517356122 крб.

Зд = Зо х 0,066 =   517356122 х 0,066 =     34145504 крб.

        Зсум=Зо+Зд= 526119194 + 34723866 =   551501626 крб.

Отчисление в фонд занятости составляет 2 % от Зсум:

Ззан = (Зо + Зд) х 0,02 = (517356122 +  34145504) х 0,02=

= 11030032 крб.

Отчисление в фонд Чернобыля 12% от Зсум:

ЗЧер = (Зо + Зд) х 0,12 = (517356122 +  34145504) х 0,12=            =  66180195 крб.

Отчисление в фонд пенсии 37% от Зсум:

Зпенс = (Зо + Зд) х 0,37 = (517356122 +  34145504) х 0,37=           =   204055601 крб.

Расчет материалов, необходимых для выполнения темы, приведен в таблице 5.                                 

                                                 Таблица 5.

В статью прочих затрат включаются затраты на обработку с помощью ЭВМ. Стоимость одного часа работы на ЭВМ IBM PC / AT 386:

Т = 200000 крб.

Затраты на обработку информации с помощью ЭВМ:

Зобр = t х С х Т

где Т - время, необходимое для работы на ЭВМ, дни;

   С - длительность смены, С = 8 ч,

Зобр. = 12 х 8 х 200000=   19200000 крб.

Расходы на спецоборудование, на научные командировки, оплату услуг сторонних организаций не предусмотрены.

Накладные расходы составляют 5%.

Смета затрат на опытно-конструкторскую разработку по теме: “Модуль измерения отношения сигнал-шум”.                                                                                                                Таблица 6.

7. Разработка функциональной схемы модуля измерения ОСШ.

Функциональная схема разрабатываемого модуля измерения ОСШ будет содержать многие общие с прибором ИСШ-4 детали, но ввиду изменения принципа обработки сигнала есть необходимость полностью пересмотреть функциональную схему измерительной части.

До какой-либо обработки видеосигнала предусматривается усиление его величины. Это необходимо для того, чтобы дальнейшая обработка производилась с сигналом достаточно большого уровня, что обеспечит большую точность при преобразовании сигнала другими блоками. Для этого на входе схемы установлен предварительный усилитель с фиксированным коэффициентом усиления. Затем сигнал поступает на блок выделения  синхросигналов  и  на устройство линейного сравнения и компенсации (УДСК). Блок УЛСК состоит  из дифференциального перемножителя, управляемого фильтра, компаратора напряжения (КН), меры, генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), устройства выборки и хранения (УВХ). Все эти элементы предназначены выполнить задачу приравнивания величины видеосигнала к постоянной величине Во. На этом этапе ведется обработка уже не полного видео сигнала, а только сигнала строки в которой производится измерение ОСШ. Поэтому перед входом дифференциального перемножителя включается ключ, управляемый от блока выделения синхросигналов и открытый только на время прохождения сигнала строки в которой измеряется ОСШ. Автоматическое регулирование уровня сигнала строки происходит таким образом: в начальном состоянии ГЛИН сброшен в ноль и на  один вход дифференциального премножителя приходит ноль. Выход усилителя подключен ко входу компаратора напряжения, который сравнивает полученный сигнал с постоянной величиной Во. Перед входом компаратора напряжения включен сглаживающий фильтр, на выходе которого присутствует величина соответствующая среднему значению сигнала выделенной строки. Для предотвращения разряда конденсатора фильтра в период отсутствия сигнала выделенной строки предусмотрено отключение конденсатора во время отсутствия сигнала. Cигнал соответствующий среднему значению сигнала выделенной строки управляет ГЛИНом. В тот момент когда сигнал строки станет равным Во, сигнал управления с компаратора пропадет и величина напряжения на выходе ГЛИНа будет храниться в УВХ до конца цикла измерения. Таким образом пронормированный сигнал поступает в измерительный блок. Величина сигнала после нормировки соответствует Bo. Таким образом коэффициент передачи этой части УЛСК равен:

,

где Uc - амплитуда сигнала выделенной строки.

Затем сигнал подается на коммутатор, который стробирует сигнал по импульсу поступающему от устройства перемещения по строке.

После коммутатора импульс подается на дифференциальный усилитель, который вычитает из него величину Во. Из процедуры нормировки следует:

,

где  среднее значение сигнала выделенной строки получаемое на выходе фильтра.

Таким образом после дифференциального усилителя на входе измерительного блока появляются отсчеты соответсвующие формуле:

где  коэффициент передачи дифференциального усилителя.

Так как математическое ожидание шума равно нулю, то можно вывести следующую формулу:

Так как предполагается, что видео сигнал на протяжении цикла измерение не изменяется то следует предположить, что:

В последней формуле, в ее правой части, находится две постоянных и собственно отношение сигнал/шум, что и требовалось получить.

 Измерительный блок состоит  из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), генератора опорного напряжения и генератора тактовых импульсов. После преобразования аналог-код информация о сигнале поступает в блок цифровой обработки сигнала состоящий из регистра хранения данных, арифметико-логического устройства (АЛУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). В этом блоке происходит реализация алгоритма (3.5) и вычисление результата измерения, который в дальнейшем выводиться на отображающее устройство.

Функциональная схема модуля измерения ОСШ изображена на рисунке 7.1.

8.Разработка принципиальной схемы измерительного блока модуля измерения ОСШ.

Входной усилитель состоит из усилителя с фиксированным коэффициентом усиления, который необходим для предва-рительного усиления полного видеосигнала. Такая необходимость обусловлена точностными требованиями, которые в дальнейшем будут предъявлены системе АРУ.

Этот усилитель состоит из прецезионного усилителя, собранного на операционном усилителе (ОУ). Для построения выбрана интегральная микросхема (ИМС) КР140УД1101, которая отвечает требованиям, предъявляемым к этому усилителю в связи с необходимостью работы в частотном диапазоне видеосигнала. ИМС КР140УД1101 представляет собой быстро-действующий операционный усилитель, имеющий повышенную скорость нарастания выходного напряжения (50В/мксек.) и малое время установления. Коэффициент усиления выбран равным 6. Это связано с необходимостью достичь на выходе усилителя амплитуды сигнала близко 4В. Так как стандартный уровень белого в видеосигнале равен 0,7В, коэффициент усиления равен  .Принципиальная схема входного усилителя изображена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1.

Схема включения ОУ представляет собой неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления равным отношению

.

Исходя из R1=15Ком.

Ком.

Сопротивление R3 выбрано исходя из требования ТЗ о входном сопротивлении прибора.

Усиленный до необходимой величины сигнал подается на коммутатор, функция которого заключается в выделении из сигнала только части, которая несет в себе информацию строки в которой производится измерение ОСШ. В качестве такого ключа используется ключ на МДП-транзисторах с индуцированным затвором р-типа, который входит в состав микросхемы К547КП1А. Ключ управляется блоком выделения строки.

После коммутатора сигнал выделенной строки подается на схему устройства линейного сравнения и компенсации (УЛСК).

Принципиальная схема   УЛСК изображена на рисунке 8.2.

УЛСК состоит из дифференциального перемножителя на ИС DA2, в качестве которой также используется ИМС Н525ПС4, фильтра, компаратора напряжения, источника напряжения Во, интегратора и устройства выборки и хранения.

Сигнал выделенной строки пройдя через дифференциальный перемножитель подается на фильтр, состоящий из R   и С   ,а также ключа который отключает конденсатор на время отсутствия сигнала. Фильтр предназначен для выделения из смеси сигнал/шум среднего значения сигнала выделенной строки. Для этого время установления фильтра должно соответствовать примерно длительности импульса.

При длительности установления 60 мкс

При R    =510 Ом  С     =47нФ. 

В качестве компаратора напряжения используется ИМС К521СА4 (DA3). Компаратор сравнивает среднее значение сигнала с опорным напряжением, которое соответствует Во. В данном случае величина опорного напряжения выбрана равной 3В. Наличие опорного напряжения обеспечивает ИМС КР140УД17Б (DA4) на которой собран высоко-стабильный источник опорного напряжения.

В случае если величина сигнала выделенной строки меньше Во компаратор вырабатывает сигнал, который запускает генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) который собран на ИМС КР140УД22 (DA5). Величину выходного напряжения ГЛИНа хранит устройство выборки и хранения на ИМС КР140УД1208 (DA6). Это напряжение поступает на один из дифференциальных входов ИМС DA2. Величина выходного напряжения на выходе DA2 равна

Так как напряжение  Uару  возрастает, возрастает и выходное напряжение и наступит момент, когда напряжения на входах уравняются и тогда устройство выборки и хранения зафиксирует величину напряжения до конца цикла измерения.

Для того чтобы во время когда сигнал выделенной строки отсутствует ГЛИН не работал,  предусмотрена блокировка выходов компаратора сигналом с блока выделения строки.

Схема включения перемножителя Н525ПС4 является типовой и описана в {10}.

Далее необходимо расчитать источник  опорного  напряжения на DA4. Величину выходного напряжения задают резисторы R9,R10,R11. Номинал резисторов находится по формуле

В схеме применен стабилитрон КС133А,

Величина этого резистора подбирается при настройке, поэтому в схему устанавливается подстроечный резистор.

Сигнал после дифференциального перемножителя, через фильтр, попадает на вход компаратора напряжения, где сравнивается с Во . Результат сравнения на выходе появляется в виде:

Этот сигнал попадает на вход интегратора напряжения собран-ного на ОУ.

Функция устройства выборки и хранения состоит в том, чтобы в начале цикла измерения в течении определенного времени произвести подстройку системы, которая заключается в обеспечении амплитуды выделенной строки после дифференциального усилителя равной Во. Длительность цикла подстройки равна 5 секундам. Частота кадровой развертки отечественного стандарта равна 50 Гц, за интервал между двумя кадровыми импульсами проходит 312,5 строк, вторая половина растра проходит в следующий интервал. Из этого следует что определенная строка следует с частотой 25 Гц. Значит в течении интервала 5 сек. строка в которой проводится измерение появится 125 раз. Из этого следует, что скорость нарастания выходного напряжения ГЛИНа должна быть такой, чтобы к концу интервала в 5 сек. выходное напряжение ГЛИНа достигло максимума диапазона амплитуды (4В). Длительность импульса строки равна 60 мксек. Следовательно суммарное время работы ГЛИНа равно 7,5 мсек. Для сброса заряда конденсатора по окончанию цикла измерения предусматривается шунтирование его управляемым ключом. Схема ГЛИНа представлена на рисунке.

Необходимо расчитать параметры RС цепи образующей парралельную отрицательную обратную связь по напряжению. Выходное напряжение определяется выражением:

Приняв С=0,1мкФ определяю R

Схема устройства хранения значения выходного напряжения ГЛИНа является типовой схемой включения микросхемы КР140УД1208 и описана в {10 }.

После УЛСК пронормированный сигнал выделенной строки подается на инвертирующий вход дифференциальный усилитель также собранный на ИМС КР140УД1101. Задачей этого усилителя является компенсация в сигнале величины собственно видеосигнала и усиление оставшегося сигнала, являющегося по сути измеряемым шумом, до величины динамического диапазона аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Таким образом необ-ходимо определиться с выбором АЦП. Исходя из требований к быстродействию и к разрядности АЦП выбирается СБИС десяти разрядного АЦП считывания КМ1107ПВ6. Максимальная частота преобразования этой СБИС - 15 Мгц, диапазон входного напряжения 0....-3В.

Таким образом дифференциальный усилитель должен усилить компенсированный сигнал максимум до -3В.

 Принципиальная схема дифференциального усилителя показана на рисунке 8.3.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10