RU2144741C1

RU2144741C1 - Device for reception of tv signals

Info

Publication number: RU2144741C1
Application number: RU97120354A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Макаров; В.А. Минаев; В.В. Казанов
Original assignee: Академия управления МВД РФ
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: TV equipment, in particular, prevention of unauthorized access to information transmitted through communication channel. SUBSTANCE: device uses compression and splitting components of TV signal with respect to their shapes. Processing of parallel orthogonal code combinations of processed TV signal which represents sum of orthogonal signals in communication channel is provided by receiving correlation devices of system using splitting of TV signals with respect to their shape. Total code combinations from output of receiving station are sent to input of TV signals receiver, which provides demodulation of brightness signal, basic colors signal, synchronization pulses signal, line and frame scanning signals, soundtrack signal. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для предотвращения несанкционированного доступа к телевизионной информации, передаваемой по каналу связи. The invention relates to television technology and can be used to prevent unauthorized access to television information transmitted over the communication channel.

Известно приемное многоканальное устройство, содержащее последовательно соединенный линейный и парафазный блоки, последовательно соединенные генератор ортогональных сигналов, формирователь, блок сброса, и элементы корреляции, каждый из которых выполнен в виде двух схем совпадения, соединенных через схему сборки с интегратором [1]. Known receiving multichannel device containing a series-connected linear and paraphase blocks, series-connected generator of orthogonal signals, a shaper, a reset unit, and correlation elements, each of which is made in the form of two matching circuits connected through an assembly circuit with an integrator [1].

Недостатком этого устройства является возможность несанкционированного доступа к передаваемой информации. The disadvantage of this device is the possibility of unauthorized access to the transmitted information.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Поставленная задача решается следующим образом. The objective of the invention is to remedy this drawback. The problem is solved as follows.

В устройство для приема телевизионных сигналов, содержащее последовательно соединенные линейный и парафазный блоки, последовательно соединенные генератор ортогональных сигналов, формирователь такта измерения и блок сброса, и элементы корреляции, выполненные в виде двух схем совпадения, соединенных через схему сборки с интегратором, введены блок регулирования фазы, опорный генератор, блок яркости, блоки строчной и кадровой развертки, блок звука, блок цвета, выход опорного генератора соединен со входом генератора ортогональных сигналов, прямые и инверсные выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам блока яркости, блоков строчной и кадровой развертки, блока звука и блока цвета, к третьим и четвертым входам которых подсоединены соответственно прямые и инверсные выходы парафазного блока, пятые входы блока яркости, блоков строчной и кадровой развертки, блока звука и блока цвета соединены с выходом блока сброса, шестой вход блока кадровой развертки соединен с выходом блока регулировки фазы, с выходов блока яркости, блоков строчной и кадровой развертки, блока звука и блока цвета сигналы подаются на входы телевизионного приемника. In the device for receiving television signals containing a series-connected linear and paraphase blocks, a series-connected generator of orthogonal signals, a measuring clock driver and a reset unit, and correlation elements made in the form of two matching circuits connected through an assembly circuit with an integrator, a phase control unit is introduced , reference generator, brightness unit, horizontal and vertical blocks, sound unit, color block, output of the reference generator is connected to the input of the orthogonal signal generator the direct and inverse outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the brightness unit, horizontal and vertical blocks, sound and color blocks, the direct and inverse outputs of the paraphase block, the fifth inputs of the brightness unit, the lowercase blocks are connected respectively to the third and fourth inputs and frame scan, sound block and color block are connected to the output of the reset block, the sixth input of the frame scan block is connected to the output of the phase adjustment block, from the outputs of the brightness block, horizontal and vertical scan blocks and, a sound block and a color block, the signals are fed to the inputs of a television receiver.

На чертеже представлена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит линейный блок 1, парафазный блок 2, схемы 3 совпадения, генератор 4 ортогональных сигналов, схемы 5 сборки, интеграторы 6, формирователь 7 такта измерения, блок 8 сброса, опорный генератор 9, формирователь 10 отсчета сигналов, квантователь 11, сглаживающий фильтр 12, элемент 13 согласования, формирователь 14 сигнала основного цвета, формирователь 15 импульса вырезки, формирователь 16 импульса синхронизации развертки, элемент 17 синхронизации, блок 18 регулировки фазы, телевизионный приемник 19, элемент корреляции 20, блок 21 кадровой развертки, блок 22 строчной развертки, блок 23 яркости, блок 24 цвета, блок 25 звука. The device comprises a linear block 1, a paraphase block 2, coincidence circuits 3, an orthogonal signal generator 4, assembly circuits 5, integrators 6, a measurement clock 7, a reset unit 8, a reference generator 9, a signal readout 10, a quantizer 11, a smoothing filter 12 , matching element 13, primary color signal shaper 14, clipping pulse shaper 15, sweep synchronization pulse shaper 16, synchronization element 17, phase adjustment unit 18, television receiver 19, correlation element 20, frame resolution block 21 Vertkov, horizontal scanning unit 22, the brightness of the block 23, control unit 24 colors the sound unit 25.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Ортогональные кодовые комбинации манипулированного телевизионного сигнала с выходного тракта приемной станции подаются на вход линейного блока 1, с выхода линейного блока суммарный сигнал поступает на вход парафазного блока 2, на выходе которого одновременно появляются прямые и инверсные сигналы поступившей ортогональной кодовой комбинации. Эти сигналы поступают на входы элементов корреляции, состоящих из двух схем 3 совпадения (прямой и инверсной), выходы которых соединены со входами схемы 5 сборки, выход которой соединен с входом интегратора 6. Обработка сигнала в элементе корреляции осуществляется по следующему алгоритму. На первые входы прямых схем 3 совпадения подаются прямые сигналы с парафазного блока 2, а на вторые входы прямых схем 3 совпадения поступают прямые сигналы (эталонные колебания) с генератора 4 ортогональных сигналов. Аналогично, на первые входы инверсных схем 3 совпадения подаются инверсные сигналы с парафазного блока 2, а на вторые входы инверсных схем 3 совпадения поступают инверсные сигналы с генератора 4 ортогональных сигналов. Прямая схема 3 совпадения элемента корреляции сравнивает прямой сигнал принятой кодовой комбинации с прямым сигналом генератора 4 ортогональных колебаний, а инверсная схема - инверсные сигналы принятой кодовой комбинации с инверсными сигналами генератора 4 ортогональных колебаний. На выходе схем 3 совпадения выделяется только та составляющая суммарного телевизионного сигнала, которая по форме совпадает с канальным ортогональным сигналом, заведенным на схему 3 совпадения с генератора 4 ортогональных колебаний, т. е. схема 3 осуществляет фильтрацию заданного ортогонального канального сигнала из общих суммарных кодовых комбинаций, поступившего на вход сигнала. С выходов схем 3 отфильтрованные ортогональные канальные сигналы подаются на входы схем 5 сборки. На каждую схему 5 сборки подаются отфильтрованные сигналы от двух схем - 3 совпадения, выделивших одинаковые ортогональные канальные сигналы, инверсные друг относительно друга. Схема 5 сборки осуществляет сравнения двух инверсных сигналов, и выдает сигнал только в случае совпадения ортогональных канальных сигналов, поступивших с разных трактов фильтрации (прямого и инверсного). Применение двух уровней сравнения (схемы 3 и схемы 5) позволяет исключить возможность приема и отфильтрации ортогонального сигнала ложной формы. С выходов схем 5 сборки сигналы подаются на входы интеграторов 6. На вторые входы интеграторов 6 с выхода блока 8 сброса по окончании периода измерения поступают импульсы сброса, переводящие интегратор 6 в нулевое положение. Период следования импульсов сброса определяется периодом выделения ортогонального канального сигнала и задается формирователем 7 такта измерения. За период измерения в интеграторах 6 накапливаются выделенные в схемах 5 сборки ортогональные сигналы. С выходов интеграторов 6 образованные сигналы подаются в тракты формирования оконечного сигнала. Orthogonal code combinations of the manipulated television signal from the output path of the receiving station are fed to the input of the linear block 1, from the output of the linear block the total signal is fed to the input of the paraphase block 2, at the output of which direct and inverse signals of the received orthogonal code combination appear simultaneously. These signals are fed to the inputs of the correlation elements, consisting of two coincidence circuits 3 (direct and inverse), the outputs of which are connected to the inputs of the assembly circuit 5, the output of which is connected to the input of the integrator 6. The signal in the correlation element is processed according to the following algorithm. Direct signals from the paraphase block 2 are supplied to the first inputs of direct coincidence circuits 3, and direct signals (reference oscillations) from the generator 4 of orthogonal signals are fed to the second inputs of direct coincidence circuits 3. Similarly, inverse signals from the paraphase block 2 are supplied to the first inputs of inverse matching circuits 3, and inverse signals from the orthogonal signal generator 4 are supplied to the second inputs of inverse matching circuits 3. The direct correlation element match circuit 3 compares the direct signal of the received code combination with the direct signal of the orthogonal oscillation generator 4, and the inverse circuit compares the inverse signals of the received code combination with the inverse signals of the orthogonal oscillation generator 4. At the output of the coincidence circuit 3, only that component of the total television signal is selected that coincides in shape with the channel orthogonal signal connected to the coincidence circuit 3 from the orthogonal oscillation generator 4, i.e., circuit 3 filters the predetermined orthogonal channel signal from the total sum code combinations received at the input of the signal. From the outputs of circuits 3, the filtered orthogonal channel signals are fed to the inputs of the circuits 5 of the assembly. Filtered signals from two circuits are supplied to each assembly circuit 5 — 3 coincidences, highlighting the same orthogonal channel signals inverse to each other. Assembly circuit 5 compares two inverse signals, and gives a signal only if the orthogonal channel signals received from different filtering paths (direct and inverse) coincide. The use of two levels of comparison (scheme 3 and scheme 5) eliminates the possibility of receiving and filtering an orthogonal signal of a false shape. From the outputs of the assembly circuits 5, the signals are fed to the inputs of the integrators 6. To the second inputs of the integrators 6 from the output of the reset unit 8, at the end of the measurement period, reset pulses are received, which translate the integrator 6 to the zero position. The repetition period of the reset pulses is determined by the period of allocation of the orthogonal channel signal and is set by the shaper 7 of the measurement clock. During the measurement period in the integrators 6, the orthogonal signals selected in the assembly schemes 5 are accumulated. From the outputs of the integrators 6 formed signals are fed into the paths of the formation of the final signal.

Схема тракта формирования оконечного сигнала зависит от вида составной части телевизионного сигнала (сигнал яркости Ey, сигналы основных цветов Er, Eq, Eb, сигналы синхронизирующих импульсов строчной (ССИ) и кадровой (КСИ) разверток, сигнал звукового сопровождения (Esd) и подбирается индивидуально, в зависимости от амплитудно-частотных характеристик составной части телевизионного сигнала. The circuit for the formation of the final signal depends on the type of component of the television signal (luminance signal Ey, signals of the primary colors Er, Eq, Eb, signals of synchronizing pulses of the horizontal (SSI) and personnel (CSI) scans, the sound signal (Esd) and is selected individually, depending on the amplitude-frequency characteristics of the component of the television signal.

Сигнал яркости Ey и сигнал звукового сопровождения Esd формируются по однотипным схемам оконечных трактов. С выхода интегратора 6 элемента корреляции сигнал в виде нарастающего пилообразного импульса подается на формирователь 10 отсчетов сигнала. На его выходе формируются отсчеты сигнала с заданным периодом следования и с амплитудой, равной оконечной амплитуде нарастающего пилообразного импульса, поступившего на вход блока формирования. Сформированные отсчеты сигнала подаются на вход квантователя 11, где создается непрерывный ступенчатый сигнал с уровнями ступенек, равными амплитудам входных отсчетов сигнала. Полученный непрерывный ступенчатый сигнал сглаживается фильтром 12 и подается на элемент 13 согласования. Элемент 13 согласования обеспечивает развязку между схемой приемного устройства и схемой телевизионного приемника 19. The luminance signal Ey and the sound signal Esd are generated according to the same type of terminal paths. From the output of the integrator 6 of the correlation element, a signal in the form of an increasing sawtooth pulse is supplied to the shaper 10 of the signal samples. At its output, signal samples are formed with a given repetition period and with an amplitude equal to the terminal amplitude of the rising sawtooth pulse received at the input of the forming unit. The generated samples of the signal are fed to the input of the quantizer 11, where a continuous step signal is created with step levels equal to the amplitudes of the input samples of the signal. The obtained continuous step signal is smoothed out by the filter 12 and supplied to the matching element 13. The matching element 13 provides isolation between the receiver circuitry and the television receiver circuitry 19.

Сигналы синхронизирующих импульсов строчной (ССИ) и кадровой (КСИ) разверток формируются по однотипным схемам оконечных трактов по следующему алгоритму. В формирователе 15 формируется импульс вырезки из нарастающего пилообразного импульса, поступающего с выхода интегратора 6 элемента корреляции. С выхода формирователя 15 импульс вырезки подается на вход формирователя импульса синхронизации 16 строчной и кадровой разверток. На выходе формирователя 16 при приходе импульса вырезки формируется импульс строчной или кадровой синхронизации, который через элемент 17 синхронизации поступает на телевизионный приемник 19. Для точного восстановления временного положения кадрового синхроимпульса в схеме используется блок регулировки фазы 18. Блок регулировки фазы 18, состоящий, например, из двух колец фазовой автоподстройки (грубой и плавной подстройки), по наличию импульса рассогласования от оператора приемной станции, обеспечивает кадровое фазирование и удержание выставленной фазы на протяжении всей трансляции. The signals of the synchronizing pulses of the horizontal (SSI) and personnel (CSI) scans are formed according to the same type of terminal paths according to the following algorithm. In the shaper 15, a cutting pulse is formed from the growing sawtooth pulse coming from the output of the correlation element integrator 6. From the output of the shaper 15, the cutting pulse is fed to the input of the shaper of the synchronization pulse 16 line and frame scans. At the output of the shaper 16, when a clipping pulse arrives, a horizontal or frame synchronization pulse is generated, which is transmitted through the synchronization element 17 to the television receiver 19. To accurately restore the temporal position of the frame clock, the phase 18 adjustment block is used in the circuit. Phase 18 adjustment block, consisting, for example, of two rings of phase-locked loop (coarse and smooth tuning), by the presence of a mismatch impulse from the operator of the receiving station, provides frame phasing and high phase during the entire broadcast.

Сигналы основных цветов Er, Eg, Eb восстанавливаются в оконечных трактах, состоящих из блока 14 формирования сигнала основного цвета. С выходов блоков 14 сигналы подаются на входы телевизионного приемника 19. The primary color signals Er, Eg, Eb are restored in the terminal paths, consisting of the primary color signal generating unit 14. From the outputs of the blocks 14, the signals are fed to the inputs of the television receiver 19.

Процесс распознавания ортогональных кодовых комбинаций может быть представлен в виде совокупности устройств распознавания отдельных сложных составляющих элементов ортогональных последовательностей и устройств распознавания параллельных ортогональных кодовых комбинаций. Такое восприятие для несанкционированного распознавания, когда не известен ни класс ортогональных сигналов, ни сигнал, который передается, является весьма сложной и практически неразрешимой задачей, так как раскодирование даже одного информационного символа семиразрядной параллельной кодовой комбинации потребует перебора порядка 2⁶³⁴ комбинаций, т.е. к моменту раскодирования временные потери информации приведут к полным информационным потерям. Следовательно, для несанкционированного пользователя распознавание становится практически невозможным. Таким образом, в этом случае при восприятии и распознавании ортогональных кодовых последовательностей имеет смысл вести речь только о распознавании образов кодовых комбинаций санкционированным пользователем.The recognition process for orthogonal code combinations can be represented as a combination of recognition devices for individual complex constituent elements of orthogonal sequences and recognition devices for parallel orthogonal code combinations. Such a perception for unauthorized recognition, when neither the class of orthogonal signals is known, nor the signal that is transmitted, is a very difficult and practically insoluble task, since decoding even one information symbol of a seven-bit parallel code combination will require sorting about ^2,634 combinations, i.e. by the time of decoding, temporary loss of information will lead to complete information loss. Therefore, for an unauthorized user, recognition becomes almost impossible. Thus, in this case, when perceiving and recognizing orthogonal code sequences, it makes sense to speak only about pattern recognition of code combinations by an authorized user.

Кроме того, устройство исключает использование существующих разнообразных систем цветного телевидения и позволяет осуществлять передачу цветного телевизионного изображения и его звукового сопровождения по каналам связи без дополнительной его обработки и предыскажений в аналоговых корректорах, избирательных фильтрах и других блоках, вносящих непоправимые изменения в амплитудно-частотные характеристики видеосигнала. In addition, the device eliminates the use of existing various color television systems and allows the transmission of color television images and their sound through communication channels without additional processing and pre-emphasis in analogue correctors, selective filters and other blocks that make irreparable changes in the amplitude-frequency characteristics of the video signal .

Для достижения поставленной цели в устройстве применяется метод уплотнения и разделения составных частей телевизионного сигнала по форме. Обработка параллельных ортогональных кодовых комбинаций, манипулированного телевизионного сигнала, представляющего сумму ортогональных сигналов в канале связи, осуществляется приемными корреляционными устройствами системы с разделением телевизионных сигналов по форме. Суммарные кодовые комбинации с выходного блока приемной станции подаются на вход устройства приема телевизионных сигналов, где происходит демодуляция сигнала яркости, сигнала основных цветов, сигнала синхронизирующих импульсов, строчной и кадровой разверток, сигнала звукового сопровождения. To achieve this goal, the device uses the method of compaction and separation of the components of a television signal in shape. Processing of parallel orthogonal code combinations, a manipulated television signal representing the sum of orthogonal signals in a communication channel, is carried out by receiving correlation devices of the system with the separation of television signals in form. The total code combinations from the output unit of the receiving station are fed to the input of the television signal receiving device, where the luminance signal, the primary color signal, the synchronizing pulse signal, horizontal and vertical scanning, and the sound signal are demodulated.

Claims

A device for receiving television signals, comprising series-connected linear and paraphase blocks, series-connected an orthogonal signal generator, a measuring clock driver and a reset unit, and correlation elements, characterized in that a phase control unit, a reference generator, a brightness unit, a line and frame blocks are introduced sweep, sound block, color block, the output of the reference generator is connected to the input of the orthogonal signal generator, the direct and inverse outputs of which are connected respectively to ne the first and second inputs of the brightness unit, horizontal and vertical blocks, the audio block and color block, the direct and inverse outputs of the paraphase block, the fifth inputs of the brightness block, horizontal and vertical blocks, the sound block and color block are connected to the third and fourth inputs, respectively connected to the output of the reset unit, the sixth input of the vertical block is connected to the output of the phase adjustment unit, from the outputs of the brightness unit, horizontal and vertical blocks, sound unit and color block, the signals are fed to the inputs of the television about the receiver.