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解决模拟信号干扰问题

 syswai 2007-05-16
掌握液晶电视显像特性
解决模拟信号干扰问题
            

  尽管数字电视即将大张旗鼓,但模拟信号技术是永远不会落伍的,我们身处的现实世界就是模拟世界,我们能感受的也只有模拟信号。因此,对模拟信号技术的掌握与了解,将有助于产品设计时的品质提升。本文着眼于LCD TV系统测量,将介绍各种影像受干扰后,图像显现的特性,从而解决干扰问题,提升影像信号品质。

 

  数字电视的测试相较于模拟电视大幅简化,使用到的仪器也大不相同。目前已经有仪器商开发出整合的模块软硬件套件,虽然操作简易但售价高昂。而数字电视除了影像品质的测试外,还包含模拟电视所不具备的功能测试,如各种互动功能等。这些新功能的加入必须在产品测试设计初期就详加考虑。而模拟信号由于比较容易受到各种情况的影响,各种测试较为复杂,这也是数字信号相对的优势所在。


液晶电视图像显示特性


◆ 场扫描主频率不同步造成的干涉
◆ 声音-影像干涉(Sound to picture interference)
◆ 同步范围(Synchronizing range)
◆ 引入白噪声(Pulling on whites)
◆ 引入祯同步脉冲(Pulling on field synchronization pulses)
◆ 隔行扫描品质(Quality of interlace)


测试名称:场扫描主频率不同步造成的干涉


测试目的


  测量因交流电源供应和场扫描频率不同步而造成的图像干涉。这干涉由输入电路的直流电压纹波和/或从变压器泄漏的磁通量所引起,会出现闪烁或图像上的纹波及弯曲。


测试条件


◆ 图像测试信号:白窗口信号White Window Signal(图1)与白光栅信号White Cross-hatch Pattern Signal(图2)
◆ 信号输入:RF及基带


测试程序


◆ 使用以100%振幅的白窗口调制的RF电视信号输入接收器,并设定图像为最大亮度
◆ 用亮度计和连接到亮度计上的示波器测量在窗口上闪烁的平均亮度和峰-峰值;示波器以一垂直脉冲作同步,祯重复率的稳定如图3波形所示,按荧光衰减时间;零参考准位可由关闭接收器电源时的输出得到;亮度峰-峰值抖动由图3点状曲线的差表示。结果应表示为抖动峰-峰值相对于平均值的百分比
◆ 改变影像测试信号为白光栅信号,并调量对比和亮度控制以得到最佳光栅
◆ 把屏幕划分为四个区域,并测量因每个区域中央及屏幕中央弯曲造成的图像上最大几何变异
◆ 对基带输入信号重复上述步骤二和四


测试结果表示


  用测试结果除以平均亮度得到的百分比表示闪烁程度,而除以区域或屏幕宽度比得到的百分比表示几何变异。若没有可以观察到的干涉,就在结果中说明。


测试名称:声音-影像干涉


测试目的


  检验因声音输出可能对图像造成的干涉,这可能由硬件结构、电和磁效应所造成。


测试方法


  该方法需声音载波及/或基带声音信号参与。


测试条件


◆ 影像测试信号:组合测试模型信号(Composite Test Pattern Signal)
◆ 声音测试信号:可变频正弦波,为1kHz正弦波信号、频率可变、范围为50Hz~15kHz
◆ 声音载波:参与
◆ 扬声器声音:参与


测试程序


◆ 使用影像和声音测试信号,以RF电视信号或基场信号输入待测接收器
◆ 使用RF信号时,设定声音调制到100%(fs-10dB在NICAM系统),声音频道输出功率为1kHz额定功率,打开扬声器,然后保持调制准位,改变声音信号频率,检验声音输出对图像的干涉。一旦发现干涉,就减少声音调制直到干涉消失并记下调制准位和频率
◆ 使用基场信号时,设定声音信号输入准位为500mV并检验图像干涉,一旦发现干涉,就减少输入信号准位直到干涉消失并记下准位和频率
注:在多信道声音系统中,所有声音测试信号应设定在相同频率和准位。


测试结果表示


  结果以频率与调制百分比或基带输入信号准位相对于500mV的百分比表示。


测试名称:同步范围


测试目的


  以变动信号源的同步频率来测量接收器的线和祯的同步范围,这些特性会受供应电源的电压变动影响,测量应在过低电压和过高电压下进行。


  注意:本测试需要一能变动线和场扫描频率的特殊影像测试信号发生器,并能以频率计数器测量;如果有同步控制,应设定在预设位置。


测试方法


  本测试需用到声音载波。


测试条件


◆ 影像测试信号:色彩棒信号(Colour Bar Signal),包括:
Primary Colour Bar Signals(图4)
NTSC Split-field Colour Bar(图5)
NTSC Colour Bar Signal(图6)
NTSC Colour Bar Signal(图7)
PAL and SECAM Full-field Colour Bar(图8)
PAL Colour Bar Signal(图9)
SECAM Colour Bar Signal(图10)
SECAM Colour Bar Signal(图11)
◆ 信号输入:RF或基带
◆ 输入信号准位:标准输入信号准位
◆ 测试频道:典型频道


测试程序


◆ 使用标准扫描频率测试信号输入接收器
◆ 变动信号的线扫描频率到较高频率,并得到在线同步失去时的最高频率。然后变动扫描频率到越过标准频率的较低频率,并得到在线同步失去时的最低频率。最高频率和最低频率范围是线同步的维持范围(Hold Range)
◆ 变动信号的线扫描频率到较高频率,直到线同步失去。然后变动扫描频率到较低频率,并得到在线同步恢复时的最高频率,从较低频率变动线扫描频率,并得到在线同步恢复时的最低频率。最高频率和最低频率范围是线同步的恢复范围 (Pull-in Range)
◆ 以上述两个步骤所述相同的方法变动信号的场扫描频率,并得到祯同步的维持和恢复范围。在测量时期线扫描频率应设在标准频率


测试结果


  如表1所示。


测试名称:引入白噪声


测试目的


  影像信号线在很极端下线同步相位可能被图像内容所影响。


测试条件


◆ 影像测试信号:多模信号Checkered pattern signal(图12)
◆ 信号输入:RF或基带
◆ 输入信号准位:标准输入信号准位
◆ 测试频道:典型频道


测试程序


◆ 使用测试信号输入接收器
◆ 测量在图像上的垂直线段的水平位移ΔP在图形中附近边缘是同一线,如图13所示
如位移太小无法测量,只用目视,应报告此状况。
测试结果表示


  测量出的最大位移应表示成图像宽度的百分比(表2)。


测试名称:引入祯同步脉冲


测试目的


  测量因垂直同步脉冲所造成图像顶端水平位移。


测试条件


◆ 影像测试信号:White cross-hatch pattern signal(图14)
◆ 信号输入:RF或基带
◆ 输入信号准位:标准输入信号准位
◆ 测试频道:典型频道


测试程序


◆ 使用测试信号输入接收器
◆ 测量由光栅形成的最大可视方形的宽(W)和高(H),而这效应的水平位移ΔP和程度(h)如图15所示
◆ 如果存在水平同步控制,调整它以获得最小位移并再次测量ΔP和h
注:如果位移出现一个或更多的波动,就要记下它们在垂直轴的位置和程度。如果在图形的顶端垂直线发现任何不连续,应报告出来。


测试结果表示


  位移表示成图像宽度的百分比,而程度表示成图像高度的百分比(表3)。


测试名称:隔行扫描品质


测试目的


  隔行扫描品质,表示成一个祯的某一给定扫描线和属于另一隔行扫描祯的两相邻线间的距离与单一祯的两连续线间距离的百分比。


注意:该测量可能会被场扫描主频率的不同步所影响。


测试条件


◆ 影像测试信号:全白信号(Full White Signal)
◆ 信号输入:RF或基带
◆ 输入信号准位:标准输入信号准位
◆ 测试频道:典型频道


测试程序


◆ 使用测试信号输入接收器
◆ 以放大镜或显微镜在图像的数个点上取点,测量出一个场的一条扫描线和属于另一个隔行扫描场的两条相邻线之间的距离,并计算这两个值的百分比,如图16所示。若图17所示的特殊图型可行,测量就会比较容易
◆ 如果垂直稳定控制的效果可得,记下在同步的恢复范围内最好和最坏的位置

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