Демодулятор SSTV-сигнала

В. ВАСИЛЬЕВ (UA4HAN), г. Куйбышев
Описываемое устройство преобразует частотомодулированный видеосигнал звуковой частоты с выхода радиоприемника в полный видеосигнал и выделяет из него строчные и кадровые синхроимпульсы. Его можно использовать совместно с любым типом монитора при приеме SSTV-сигнала с длительностью развертки кадра 8, 16 или 32 с. За прототип демодулятора, схема которого изображена на рисунке, взято устройство, описанное в [Л].

На вход демодулятора с выхода радиоприемника подают принятый SSTV-сигнал. Этот ЗЧ сигнал, модулированный по частоте яркостной и синхроинформацией, через RC-фильтр C1R1C2 приходит на диодный ограничитель, выполненный на элементах VD1, VD2, R2. Ограниченные по амплитуде ЧМ колебания усиливаются операционным усилителем (ОУ) DA1. С его выхода сигнал поступает на активный полосовой фильтр, собранный на ОУ DA2 и резисторах R6, R7, R36 и конденсаторах СЗ, С4. Он совместно с двуполупериодным выпрямителем на диодах VD3, VD4 и ОУ DA3 образует частотный детектор, для работы которого используется участок амплитудно-частотной характеристики фильтра от 1000 до 2400 Гц.

Схема

Продетектированный сигнал подается на двукаскадный фильтр нижних частот (ФНЧ), состоящий из двух интеграторов — R10C8DA4. R13C11DA5. При указанных на схеме номиналах резисторов R11, R12, R14, R15 и конденсаторов С9, С12 частота среза ФНЧ близка к 900 Гц. Полученной полосы пропускания вполне достаточно для передачи яркостной информации, соответствующей 16 градациям яркости и 128 апемен там разложения в строке.

Выделенный полный видео сигнал с выхода ОУ DА5 через резистор R 18 поступает на инвертирующий вход ОУ DA6. работающего в режиме усиления. С выхода микросхемы DA6 сигнал, содержащий яркостную и синхроинформацию, через ограничивающий резистор R25 подается далее на декодирующее устройство аналогового или цифрового типа, оканчивающееся индикаторным устройством (электронно-лучевой трубкой, кинескопом, матричным экраном и т. п.).

Одновременно полный видео сигнал через интегрирующую цепь R23C17R24C18 приходит на компаратор DA7, выполняющий функции амплитудного селектора строчных синхроимпульсов. Уровень селекции (уро вень «чернее черного») устанавливают резистором R26. Строго говоря, на выходе микросхемы DA7 присутствует смесь синхроимпульсов (строчных и кадровых), однако для удобства анализа работы устройства выход «С» будем считать выходом строчных синхроимпульсов. На транзисторе VT1 и светодиоде HL1 выполнен узел контроля выделения синхроимпульсов, облегчающий процесс настройки на SSTV станцию.

Временной селектор, состоящий из интегрирующих звеньев R29C21, R31C22 и ОУ DA8, выделяет из синхросмеси кадровые синхроимпульсы, длительность которых не менее чем в шесть раз больше длительности строчных. Выделенные кадровые синхроимпульсы через ограничительный резистор R35 так же, как и строчные, подают затем в декодирующее устройство для управления работой узлов развертки, ОЗУ и т. п. Делитель R32R34 определяет чувствительность селектора кадровых синхроимпульсов.

Синхроимпульсы с выходов «С» и «К» демодулятора могут быть поданы в зависимости от конкретного варианта декодера либо непосредственно на него, либо через дифференцирующие цепи или резистивные делители.

Демодулятор питают от стабилизированного источника напряжением 12 В. Работоспособность устройства сохраняется при снижении напряжения питания до 5 В (при этом только необходимо подстраивать порог селекции синхроимпульсов).

В демодуляторе применены резисторы MЛT-0,125 и СП-3-16, конденсаторы KM, KЛC, К50. Кроме указанных на принципиальной схеме операционных усилителей К553УД2, можно использовать К140УД6, К140УД7, К1401УД1, а также 153УД4, К153УД1 с соответствующими цепями коррекции.

Налаживание демодулятора сводится к настройке частотного детектора, установке уровней выходного видеосигнала и уровня селекции синхроимпульсов.

Вначале на вход устройства с генератора ЗЧ подают сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 150...200 мВ. К точке соединения диодов VD3 и VD4 с резистором R10 подключают милливольтметр с высоким входным сопротивлением. Затем подстроечным резистором R6 настраивают активный фильтр на центральную частоту 1 кГц, добиваясь максимального показания прибора. Для более точной настройки фильтра желательно сигнал на входе уменьшить до минимально возможного уровня.

После этого измерительный прибор подключают к выходу «В». Частоту входного сигнала делают равной 1500 Гц, что соответствует «уровню черного» видеосигнала. Подстроечным резистором R18 устанавливают напряжение на выходе «В» в пределах 3,25...3,4 В (меньшему напряжению соответствует большая контрастность изображения). Затем частоту входного сигнала повышают до 2300 Гц, что соответствует «уровню белого» видеосигнала, и, подстраивая резистор R21, добиваются на выходе напряжения в интервале 7,2...6,8 В. Указанные операции следует повторить несколько раз.

Далее движок переменного резистора R26 переводят в верхнее по схеме положение, на вход устройства подают сигнал частотой 1200 Гц, соответствующий уровню «чернее черного» видеосигнала. При этом светодиод HL1 светить не должен. Передвигая движок резистора R26 вниз, устанавливают порог срабатывания компаратора по моменту зажигания светодиода. При увеличении частоты входного сигнала до 1260... 1300 Гц он должен гаснуть.

При налаживании желательно частоту сигнала звукового генератора контролировать цифровым частотомером.

Затем при входном сигнале частотой 1200 Гц контролируют наличие выходного напряжения (8... 10 В) на выходах «С» и «К», а при входном сигнале частотой более 1300 Гц — появление на выходе «К» напряжения при замыкании контактов кнопки SB1. Эту кнопку используют для принудительной установки начала кадра при пропуске кадрового синхроимпульса, который возможен, когда прием SSTV-сигнала ведется в условиях помех или замираний. Пропуск части строчных синхроимпульсов при этом менее неприятен, так как ведет к потере только части информации кадра.

Окончательно работу демодулятора проверяют, подав на него SSTV-сигнал из эфира. Вход демодулятора подключают параллельно телефонам SSB радиоприемника, к выходу «В» присоединяют осциллограф или в крайнем случае вольтметр. Приемник настраивают на частоту вблизи 3735, 7040, 14230, 21340 или 28680 кГц. Выходной фильтр звуковых частот приемника должен пропускать сигналы частотой от 300 до 2600 Гц.

Настройку на станцию можно считать точной, если достигнуто равномерное мигание светодиода (с частотой около 16 Гц), что свидетельствует о выделении строчных синхроимпульсов. Удлиненное время свечения один раз в 7 с, совпадающее с характерным звуковым сигналом в телефонах, сигнализирует о выделении кадрового синхроимпульса. Если к выходу «В» подключен осциллограф, то на его экране будет наблюдаться произвольная кривая, соответствующая сюжету кадра, а также будут хорошо видны строчные синхроимпульсы. Если к выходу «В» присоединен вольтметр, то он будет показывать меняющееся напряжение.

Подключив осциллограф к выходам «С» и «К», можно наблюдать строчные и кадровые синхроимпульсы. Они должны быть практически прямоугольной формы и не содержать выбросов или провалов. Качество выделенных синхроимпульсов является окончательным критерием точной настройки на SSTV станцию.

ЛИТЕРАТУРА

Hariri G. S. Decoder fur Slow — Scan TV.—Funkschau, 1986, № 18, s. 61—64.

Paдиo № 4, 1991 r.

Продолжение - Декодер SSTV - Часть 2

[ На главную ] [ В раздел ]