DD207797A5

DD207797A5 - Anordnung zur verarbeitung von traegermodulationen mittels digitaltechnik

Info

Publication number: DD207797A5
Application number: DD83248116A
Authority: DD
Inventors: Steven A Steckler; Alvin R Balaban
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-03-14
Also published as: DE3305918A1; ATA60283A; FR2522234A1; NL8300646A; GB2117988A; FI830512L; KR920000580B1; FR2522234B1; CA1204503A; ES519801A0; FI73551B; DK74483D0; IT1167616B; SE8300803D0; PL240704A1; DE3305918C2; ZA831145B; ES8403262A1; FI73551C; JPS58154980A

Abstract

GEGENSTAND DER ERFINDUNG IST EINE ANORDNUNG ZUR DIGITALEN CODIERUNG UND VERARBEITUNG EINER INFORMATION, DIE EINEM ANALOGEN TRAEGERSIGNAL MIT SEITENBAENDERN AUFMODULIERT IST. DIE DEMODULATION UND DIE DIGITALE CODIERUNG ERFOLGT IN EINEM EINZIGEN VORGANG MITTELS EINES A/D-WANDLERS (50), DER DAS ANALOGE SIGNAL MIT HILFE EINES ABFRAGESIGNALS (NF TIEF SC/M) EINER FREQUENZ ABFRAGT, DIE NIEDRIGER IST ALS DAS ZWEIFACHE DER HOECHSTEN FREQUENZ IM TRAEGER UND SEINEN SEITENBAENDERN, DIE ABER MINDESTENS DOPPELT SO HOCH IST WIE DIE BANDBREITE DES FREQUENZBANDES, WELCHES DAS TRAEGERSIGNAL UND SEINE INFORMATIONSHALTIGEN SEITENBAENDER UMFASST. DIE ABFRAGEWERTE DES ANALOGSIGNALS WERDEN DIGITAL CODIERT UND LIEFERN DIGITALE INFORMATIONSSIGNALE ENTSPRECHEND DEN BASISBANDKOMPONENTEN (R,G,B). BEI VERWENDUNG IN EINEM FERNSEHEMPFAENGER KANN DAS ERWAEHNTE FREQUENZBAND DES ANALOGSIGNALS SOWOHL DEN TONTRAEGER ALS AUCH DEN BILDTRAEGER UND DEREN ZUGEHOERIGE TON- UND BILDINFORMATION ENTHALTEN. DURCH REGELUNG DER PHASE UND DER FREQUENZ DES ANALOGEN TRAEGERSIGNALS IN BEZUG AUF DEN FARBHILFSTRAEGER UND DURCH ABTEILUNG DES ABFRAGESIGNALS AUS DEM ANALOGEN TRAEGER WIRD DIE DEMODULATION DES VIDEOSIGNALS VEREINFACHT.

Description

-i

RCA 78 070 Ks/Ri

U.S. Serial No. 351,307

Filed: February 22, "9S2

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HGA Corporation New York, N.T., V.St.ν.Α.

Anordnung zur Verarbeitung von Träger

modulationen mittels Digitaltechnik

Anwendernysgeoieb der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich auf digitale Empfänger, in denen die Basisbandsignale unter Anwendung der Digitaltechnik verarbeitet werden. Ein Beispiel für ein derartiges Empfangsgerät ist ein digitaler Fernsehempfänger.

Charakteristik der gekannten tecnnisehen Losungen: Die jüngsten Fortschritte in der Digitaltechnik haben es möglich gemacht, Basisband-Videosignale mit Hilfe von Digitalschaltungen in einem Fernsehempfänger zu verarbeiten, Es sind bereits Systeme vorgeschlagen worden, bei denen zunächst unter Verwendung herkömmlicher HF- und ZF-Schaltungen das demodulierte Basisband-Video signal und das Ton-ZF-Signal erzeugt werden. Das Basisband-Videosignal wird dann unter Verwendung eines sogenannten "Anti-Umfaltfliters" (anti-aliasing filter) tiefpaßgefiltert und mittels eines Analog/Digital-Wandlers (A/D-Wandler) in Digitalform umgewandelt. Das Anti-Umfaltfilter bewirkt eine Bandbegrenzung des Basisband-Video signals, um eine Überlappung abgefragter Frequenzen während ies Umwandlungsvorgangs zu verhindern. Das digitalisierte Videosignal wird dann in digitaler V/eise verarbeitet, um Digitalsignale zu erzeugen, welche die Signale für die rote, die grüne und die blaue Farbinformation darstellen. Diese

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Signale werden dann in Analogform umgewandelt, tiefpaßgefiltert und der Ansteuerschaltung für die Bildröhre zugeführt. Das Ton-ZF-Signal wird von analogen Basisband Videosignal (falls notwendig) getrennt, gefiltert und ei nem zweiten A/D-V/an dl er zugeführt, der das Signal in Digitalform bringt. Das digitalisierte Ton-ZF-Signal wird dann mittels Digitaltechnik verarbeitet und demoduliert, um eine pulsbreitenmodulierte Impulsreihe zu erzeugen, die anschließend einer Tiefpaßfilterung unterworfen wer-сіея kann, um das Tonsignal wiederzugewinnen.

Das vorstehend beschriebene System wird allgemein als digitaler Fernsehempfänger bezeichnet. Jedoch ist nicht die gesamte an der Verarbeitung des Fernsehsignals beteiligte Schaltungsanordnung digital, da herkömmliche analoge HF- und ZF-Schaltungen zur Erzeugung eines analogen ZF-Signals verwendet werden, das dann in ein Basisbandsignal demoduliert wird, bevor die Umwandlung in Digitalform erfolgt. Ideal wäre es, wenn ein digitaler Fernsehempfänger das gesendete HF-Signal unmittelbar nach Empfang in Digitalform umwandelt. Mit der derzeit verfügbaren Technik ist jedoch eine solche Umwandlung in einem Fernsehempfänger noch nicht ohne weiteres möglich. Das UHF-Band für Fernsehsendungen reicht sehr hoch, in den USA beispielsweise bis über SCO MHz. Um ein derart hochfrequentes Signal getreu in Digitalform zu bringen, muß es mit einer Nyquist-Frequenz von über 1,6 GHz abgefragt und codiert werden. Eine solch hohe Abfragefrequenz liegt leider außerhalb dessen, was mit der derzeitigen kommerziellen Technik möglich ist.

Sin Kompromiß zur Codierung von HF-Signalen besteht darin, das HF-Signal durch Iberlagerungstechnik in ein niedrigerfrequentes Signal umzusetzen, welches dann direkt digital codiert werden kann. In Fernsehempfängern, wie sie beispielsweise in den USA gebräuchlich sind, wird das HF-Signal durch Überlagerung in ein ZF-Band umgesetzt, das

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von ungefähr 4-1 MHz bis -4-6,5 MHz reicht. Die Codierung des ZF-Signals würde dann jedoch einen Betrieb mit einer Nyquist-Abfragefrequenz von mindestens 93 MHz erfordern, der mit der heutigen Technik ebenfalls kaum möglich ist. Aus diesem Grund demoduiieren die bisher vorgeschlagenen digitalen Fernsehempfänger die ZF-Signale in den Frequenzbereich des Basisbandes, wo sie mit gutem Wirkungsgrad und wirtschaftlich in digitale Abfragewerte umgewandelt werden können.

Ziel der Erfindung:

Es ware günstig, wenn man ein Fernsehsignal digital codieren könnte, ohne den einen oder anderen oder gar beide Überlagerungsschritte zur Umsetzung der HF-Fernsehsignale in Basisbandfrequenzen vor dem CodierungsVorgang einführen zu müssen. Die Schaffung einer solchen Möglichkeit ist Aufgabe der Erfindung. Die wesentlichen Merkmale einer Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe sind im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen gekennzeichnet.

Darlegung des '..esena der Erfindung:

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein analoges Trägersignal, das mit Information über ein gegebenes Band von Frequenzen moduliert ist, mit einer Frequenz abgefragt und digital codiert, die dem Nyquist-Kriterium zur Abfrage der Frequenz des Trägersignals nicht genügt, aber dem Nyquist-Kriterium zur Abfrage desjenigen Frequenzbandes genügt, welches die aus den digital codierten Signalen wiederzugewinnende Information hat.

In besonderer Ausführungsform der Erfindung wird als analoges Trägersignal ein ZF-Fernsehsignal in einem Fernsehempfänger genommen. Dieses ZF-Fernsehsignal wird direkt einem A/D- v/ an dl er zur digitalen Codierung zugeführt. Die von dem Wandler abgefragten und codierten Signale werden dann durch eine digitale Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet und enthalten modulierte Ton- und Videoinformation. Nach der Digitalisierung wird die digitale Tonin-

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formation von der Videoinformation getrennt und in digitaler Weise verarbeitet und demoduliert. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit eines gesonderten A/D-Wandlers für das Tonsignal und einer gesonderten analogen Ton-ZF-Schaltung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Frequenz des ZF-Bildträgers so gewählt, daß sie ein Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz ist. Dies führt zu einer einfacheren Farbsignalverarbeitung ohne die Notwendigkeit von Mehrfachabfragen und Interpolation.

Vorzugsweise wird die Phase des ZF-Bildträgers so geregelt, daß sie mit der Phase des Horizontalsynchronsignals ausgerichtet ist. Dies macht die Farbsignalverarbeitung noch einfacher.

Ausführungsbei spiele:

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1,zeigt in Blockform einen erfindungsgemäß ausgebildeten digitalen Fernsehempfänger;

Fig. 2 zeigt den Durchlaßbereich des ZF-Filters im Empfänger nach Fig. 1 ;

Fig. 3 zeigt das Frequenzspektrum der vom A/D-Wandler im Empfänger nach Fig. 1 erzeugten Signale;

Fig. 4- zeigt einen Teil des in Fig. 3 dargestellten Fr equ en ζ sp ektrum s ;

Fig. 5 zeigt Wellenformen zur Veranschaulichung des Betriebs des A/D-Wandlers im Empfänger nach Fig. 1.

In der Fig. 1 ist der signalverarbeitende Teil eines Fernsehempfängers dargestellt. HF-Signale werden von einer Antenne 8 aufgefangen und auf die HF-Schaltung 12 einer Tu-

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ner-Baugrupe 10 gegeben. Die HF-Schaltung 12 enthält frequenz selektive und verstärkende Schaltungen, von denen verstärkte HF-Signale auf einen Eingang eines ersten Detektors oder Mischers 14 gegeben werfen. Kanalwählschaltungen 22 im Tuner 10 liefern Digitalsignale entsprechend dem gewählten Kanal. Die Digitalsignale steuern eine phasensynchronisierte Schleife (PLL) 20, um eine grobe Abstimmspannung V^m zu erzeugen, die einen Überlagerungsoszillator 16 so steuert, daß seine Frequenz in eine durch die Kanalnummer bestimmte Proportionalbeziehung zu einer Bezugsfrequenz¹ gebracht wird, die durch einen Kristalloszillator 21 erzeugt wird. Die Spannung Vq^ wird über einen Schalter 2A- auf Eingänge der HF-Schaltung 12 und des Überlagerungsoszillators 16 gekoppelt. Die auf die HF-Schaltung 12 gekoppelte Abstimmspannung V^·stimmt die frequenz selektiven Kreise in der HF-Schaltung 12 auf den gewählten Fernsehkanal ab, wobei diese Abstimmung mit der Frequenzeinstellung des Überlagerungsoszillators entsprechend einhergeht. Der Überlagerungsoszillator 16 liefert ein Schwingungssignal für den Mischer 14, der das HF-Signal des gewählten Fernsehkanals durch Überlagerung mit diesem jSchwingungs signal in ein spezielles ZF-Band umsetzt. Sobald die Grobabstimmspannung V_CT den Überlagerungsoszillator auf den Empfang eines gewünschten Kanals abgestimmt hat, wird dieser Empfang durch Umschaltung des Schalters 24 aufrechterhalten, so daß der Überlagerungsoszillator 16 unter den Steuereinfluß einer Feinabstimmspannung Ѵр_Т kommt. Ein Abstimmsystem dieses Typs ist ausführlicher in der US-Patentschrift 4 031 549 beschrieben.

Die vom Mischer 14 erzeugten Signale, nun im ZF-Band, werden auf ein ZF-Filter-30 gegeben, welches dem Frequenzgang für die ZF-Signale des gewählten Fernsehkanals eine gewünschte Form gibt. Der Frequenzgang am Ausgang des ZF-Filters 30 ist in Fig. 2 dargestellt, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird. Signale oberhalb und unterhalb der Grenzen des ZF-Durchlaßbereichs werden durch das ZF-

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Filter gedämpft.

Die vom ZF-Filter durchgelassenen ZF-Signale werden auf einen ZF-Ver stärk er 4-0 gegeben, worin sie abhängig von einer Verstärkungssteuerspannung V_AVR verstärkt (oder gedämpft) werden. Die verstärkten ZF-Signale werden dann einer Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung 52 zugeführt, die ein für das Bildträgersignal repräsentatives Signal erzeugt, und gelangen außerdem zu einem Spitzendetektor 42 und einem A/D-Wandler 50 zur Digitalisierung. Der A/D-Wandler 50 fragt die ZF-Signale unter Steuerung durch ein Abfragesignal Nf /M ab und liefert an seinem Ausgang digitalisierte Videosignale in Form von Abfragewerten, die z.B. jeweils 8 Bits umfassen. In der Fig. 1 sind die Verbindungen für digitale Mehrbitsignale durch breite Verbindungswege dargestellt wie z.B. am Ausgang des A/D-Wandlers 50· Die Digitalsignale enthalten sowohl Video- als auch Toninformation.

Das Digitalsignal vom Ausgang des A/D-Wandlers 50 wird einem digitalen Spitzendetektor 44 und einer digitalen Videosignal-Verarbeitungsschaltung 60 zugeführt, welche die Videoinformation (Bildinformation) abtrennt und daraus digitale "Farbsignale" für die Farben Rot, Grün und Blau erzeugt. Eine Anordnung, die für die Verarbeitungsschaltung 60 verwendet werden kann, ist in der US-Patentanmeldung Nr. 297,556 beschrieben, die am 31. August "981 unter dem Titel "Digital Color Television Signal Demodulator" auf den Namen H.G. Lewis, Jr., eingereicht wurde.

Diese Farbsignale werden auf einen Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) 62 gegeben, der sie in Analogform umwandelt. Die vom D/A-Wandler 62 gelieferten Analogsignale werden Tiefpaßfiltern 64, 66 und 6c zugeführt, welche unerwünschte höherfrequente Komponenten der Analogsignale entfernen, um Farbsignale E, G und B zur V/i ed ergäbe auf einer Bildröhre zu erzeugen.

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^чѴоп der digitalen Videosignal-Verarbeitungsschaltung 60 werden außerdem Digitalsignale, die Ton- und Synchroninformation enthalten, auf Eingänge eines digitalen Bandfilters 70 und einer digitalen Synphronsignal-Verarbeitungsschaltung 80 gekoppelt. Das digitale Bandfilter 70 läßt digitale Toninformation in der Umgebung des Tonträgers an einen digitalen Tondetektor 72 durch. Der digitale Tondetektor fühlt die Toninformation und erzeugt ein diese Information z.B. in Pulsbreitenmodulation darstellendes Signal. Dieses Signal wird durch ein Tiefpaßfilter 74 gefiltert, um die Toninformation zur anschließenden Wiedergäbe wiederzugewinnen.

Die digitale Synchronsignal-Verarbeitungsschaltung 80 extrahiert die Horizontal- und VertikalSynchronsignale und trennt ""sie voneinander, um horizontal- und vertikalfrequente Impulsreihen für die Ablenkschaltung (nicht dargestellt) im Fernsehempfänger zu liefern. Die digitale

Synchronsignal-Verarbeitungsschaltung erzeugt außerdem ein Signal, dessen Frequenz ein Vielfaches η der Frequenz ig des Horizontalsynchronsignals isi; und das im wesentlichen in einer konstanten Phasenbeziehung zum Horizontalsynchronsignal steht. Dieses Signal nfg wird auf einen Eingang eines Phasendetektors 90 gegeben,, der ausserdem von der Schaltung 52 das für das extrahierte Bild trägersignal repräsentative Signal empfängt. Der Phasendetektor 90 vergleicht die Phasen der beiden ihm zugeführten Signale und erzeugt ein Steuersignal, das in einem Filter 92 gefiltert wird und dann als Feinabstimmspannung V_FT dem Schalter 24 im Tuner 10 zugeführt wird. Die Feinabstimmspannung V·^ steuert den Überlagerungsoszillator 16 derart, daß der ZF-Bildträger in einer im wesentlichen konstanten Phasenbeziehung zum Horizontalsynchronsignal gehalten wird.

Das digitale Ausgangssignal des digitalen Spitzendetektors, wird in einer Vereinigungsschaltung 46 mit dem analogen

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Ausgangssignal des Spitzendetektors 42 kombiniert. Das Ausgangs sign al der Vereinigungsschaltung 4-6 ist eine analoge Spannung V.y_R zur automatischen Verstärkungsregelung. Diese Verstärkungsregelungsspannung steuert· die Ver-Stärkung des ZP-Verstärkers 40 in solchem Sinne, daß der Ausgangspegel des ZF-Verstärkers 40 konstant bleibt (wie es weiter unten noch erläutert wird).

Eine der Besonderheiten der hier zu beschreibenden Anordnung besteht darin, daß der A/D-Wandler 50 die Information der modulierten ZF-Signale direkt in digitale, zur Basisband-Signalverarbeitung geeignete Abfragewerte umwandelt, ohne daß ein zweiter (Video-)Detektor notwendig ist. Die Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung 52 empfängt am Eingang das ZF-Signal und erzeugt ein Signal, dessen Frequenz gleich derjenigen des Bildträgers ist und dessen Phase in einer im wesentlichen konstanten Beziehung zu derjenigen des Bildträgers steht. Vorzugsweise hat das von der Extraktionsschaltung 52 erzeugte Signal eine Phase, die der Phase des Bildträgersignals um 90° nacheilt. Das extrahierte Signal wird einem 1:M-Frequenzteiler 54 zugeführt, der die Frequenz des Signals durch den Divisor M teilt, um ein Abfragesignal 'für den A/D-Wandler 50 zu bilden. Die Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung 52 kann z.B. eine auf die ZF-Bildträgerfrequenz abgestimmte frequenzselektive Schaltung und einen 90°-Phasenschieber aufweisen oder eine phasensynchronisierte Schleife und einen 90°-Phasenschieber, um ein Schwingungssignal zu erzeugen, das die Frequenz des ZF-Bildträgers hat und zu diesem in Phasenquadratur steht. Dieses Schwingungssignal wird dann auf die gewünschte Abfragefrequenz heruntergeteilt. Der A/D-Wandler 50 fragt mit diesem Abfragesignal das analoge ZF-Signal ab und wandelt die Abfragewerte mit der Frequenz des Abfragesignals in Digitalwörter um.

Der A/D-Wandler 50 sollte das Analogsignal mit einer Frequenz abfragen, die das Nyquist-Krxterium für die Band-

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breite der wiederzugewinnenden Information erfüllt. Wird das Nyquist-Kriterium nicht erfüllt, dann enthält das Frequenzspektrum der Abfragewerte Fr-equenzbänder, die einander überlappen (Umfalteffekt). Diese "Umfalt"-Komponenten können sich wesentlich von den ursprünglichen Komponenten der gleichen Frequenzen unterscheiden. Hat eine Umfaltung stattgefunden, dann führt jeder Versuch zur Wiedergewinnung der gewünschten Information aus den Abfragewerten zu einer Verzerrung, die durch die sich überlappenden Teile des Spektrums hervorgerufen wird.

Eine solche Verzerrung kann durch Filterung des wiedergewonnenen Signals nicht beseitigt werden.

Eine bekannte Methode zur Verhinderung des Umfalteffekts besteht darin, die Bandbreite des auf den Eingang des A/D-Wandlers gegebenen Analogsignals,, durch ein "Anti-Umfalt"-Tiefpaßfilter zu begrenzen. Die Abfragefrequenz für den A/D-Wandler wird dann so gewählt, daß sie mindestens gleich dem Doppelten der Grenzfrequenz des Anti-Umfaltfilters ist.

In der Anordnung nach Fig. 1 ist ein gesondertes Anti-Umfaltfilter nicht notwendig. Stattdessen wird die bandbegrenzende Natur des ZF-Filters 30 zur Verhinderung des Umfalteffekts ausgenutzt. Die wiederzugewinnende Information des Fernsehsignals liegt üblicherweise zwischen 40,75 MHz und 46,5 MHz, wobei die Bildträgerfrequenz bei 4-5,75 MHz liegt. Das Videosignal ist ein Zweiseitenbandsignal in, der Umgebung des Bildträgers (^0,75 MHz), der auf der Restflanke der ZF-Durchlaßkurve liegt. Somit ist alle Videoinformation im einen Seitenband aus dem Bereich zwischen 40,75 MHz und 45,75 MHz enthalten (eine ZF-Bandbreite von 5,0 MHz), der außerdem den Tonträger enthält. Für die Bandbreite von 5,0 MHz muß die Frequenz des Abfragesignals für das Basisband-IBformationssignal mindestens 10,0 MHz betragen, um das Nyquist-Kriterium zu erfüllen.

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Als anderes Beispiel sei der ZF-Durchlaßbereich des ZF-Filters 30 nach Fig. 1 betrachtet, der sich von ungefähr 37,95 MHz bis 4-3,7 MHz erstreckt, mit dem Bildträger bei 42,95 MHz. Diese ZF-Durchlaßkurve ist in der Fig. 2 dargestellt. Wenn die ZF-Bildträgerfrequenz von 42,95 MHz gemäß der Fig. 2 von der Extraktionsschaltung 52 extrahiert und vom 1:M-Frequenzteiler 54 durch 4 geteilt wird, dann ergibt sich ein Abfragesignal von 10,7375 MHz. Wenn Signale des hier betrachteten ZF-Durcblaßbereichs mit Hilfe eines Abfragesignals von 10,7375 MHz codiert werden, ergibt sich ein Spektrum von Frequenzen, wie es idealisiert in Fig. 3 dargestellt ist. Als Folge des Codierungsvorgangs ist der ursprüngliche Durchla&bereich gleichsam vervielfältigt und in neue Freauenzlagen verschoben, die sich jeweils um Frequenzen gruppieren, welche Vielfache der Frequenz des Abfragesignals sind. Eine dieser "Kopien" des ursprünglichen Durchlaßbereichs 100, die aus einer Harmonischen des Abfragesignals resultiert, ist als Durchlaßband 102 dargestellt, das sich von O bis 5 MHz erstreckt. Das Durchlaßband 102 ist vergrößert in Fig. 4 dargestellt, und man erkennt, daß es die Farbhilfsträgerfrequenz^ bei 3,58 MHz und den Tonträger bei 4,5 MHz enthält. Das nächsthöhere Frequenzband beginnt bei ungefähr 5,74 MHz und ist um ungefähr 740 KHz vom niedrigeren Fr equenzband getrennt. Man sieht somit, daß es keine Überlappung der Kopien der Durchlaßbänder und somit keinen ümfalteffekt gibt.

In der Fig. 3 erkennt man, daß scheinbare Überlappungen der einzelnen Durchlaßbänder bei den Vielfachen der Abfragefrequenz vorhanden sind, nämlich bei 10,4 MHz, 21,48 MHz, 32,22 MHz, 42,95 MHz, usw.. Diese Überlappungsbereiche bedeuten jedoch keinen Ümfalteffekt sondern sind jeweils eine Überlappung der zweiseitenbandmodulierten Bereiche der Videoinformation. Da die Überlappung um die Bildträgerfrequenz zentriert ist, werden die Zweiseitenbandkomponenten auf den jeweiligen Seiten der BiIdtrager-

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frequenz effektiv kombiniert und verstärken einander.

Der Zweiseitenbandteil ,jedes Durchlaßbandes wird bei dieser Überlappungsart digital wiederhergestellt.

Es muß bemerkt werden, daß die Abfragefrequenz von 10,74-MHz das Nyquist-Kriterium für ZF-Signalfrequenzen von 37,95 MHz bis 4-3,7 MHz nicht erfüllt. Dies wird gemäß der Erfindung zugelassen, weil es nicht die ZF-Preauenζen sind, die digital wiedergewonnen werden sollen. Vielmehr ist es die Information, die durch die Modulation des ZF-Signals dargestellt wird und innerhalb eines 5,0 MHz breiten Bandes liegt. Die Abfragefrequenz von 10,74- MHz erfüllt das Nyquist-Kriterium zur Abfrage und Wiedergewinnung von Informationen, die innerhalb eines Durchlaßbandes voü 5*0 MHz enthalten sind. Durch Eliminierung von Signalkomponenten unterhalb 37,95 MHz im ZF-Filter wird die Umfaltung von Signalen während des Codierungsvorgangs verhindert.

Signalkomponenten der höheren Durchlaßbänder oberhalb des Basisbandbereichs (O bis 5 MHz) in Fig. 3 sind in den digital codierten Abfragewerten zwar enthalten, sie haben jedoch keinen nachteiligen Einfluß auf die Verarbeitung der Signale. Diese höherfrequenten Komponenten werden durch den Frequenzgang des D/A-Wandlers 62 gedämpft und erfahren eine weitere Dämpfung in den mit den Ausgängen des D/A-Wandlers 62 gekoppelten Tiefpaßfiltern 64, 66 und 68 und im Tiefpaßfilter 74-, das dem digitalen Tondetektor 72 zugeordnet ist.

Da der Umwandlungsvorgang, der das ZF-Signal abfragt und codiert, im wesentlichen-ein linearer Prozeß der Frequenzumsetzung ist, kann das der Codierung unterworfene Durchlaßband den Tonträger enthalten. Andere frequenzumsetzende Schaltungen wie z.B. ein Diodendetektor sind -nichtlinear und können unerwünschte Intermodulationsprodukte der Frequenzen von Tonträger und Bildhilfsträger erzeugen.

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Die lineare Natur des A/D-Umwandlungsvorgangs erlaubt daher, die Toninformation durch den A/D-Wandler 50 gleichzeitig mitzucodieren. So wird das gesamte Fernsehsignal durch den A/D-Wandler 50 digital codiert.

Die erfindungsgemäße Umwandlungstechnik, bei welcher die Information des ZP-Fernsehsignals direkt in digitale Abfragewerte codiert wird, welche die Basisband-Videoinformation darstellen, ist für jede beliebige Bildträgerfrequenz anwendbar und für jede Abfragefrequenz, die das Nyquist-Kriterium für die Bandbreite der Basisband-Fernsehinformation erfüllt. Bei dem in den USA gebräuchlichen NTSC-Fernsehsystem beispielsweise ist die ZF-Bildträgerfrequenz 4-5,75 MHz. Wenn der 1 :M-Frequenzteiler 54 die extrahierte Trägerfreauenz durch 4 teilt (M = 4), dann ist die Frequenz des Abfragesignals für den A/D-Wandler 50 gleich 11,4375 MHz. Diese Abfragefrequenz erfüllt das Nyquist-Kriterium zur Codierung sowohl der Ton- als auch der Bildinformation, die zusammen eine Bandbreite von ungefähr 5 MHz ausmachen und daher eine Abfragefrequenz von mindestens 10 MHz erfordern. Die genannte Abfragefrequenz genügt auch dem Nyquist-Kriterium zur Codierung allein der Videoinformation des Fernsehsignals, die eine Bandbreite von ungefähr 4,2 MHz hat.

Wenn das ZF-Signal mit einer Frequenz von 11,4375 MHz abgefragt wird, dann liegen die einzelnen Abfragen der Farbsignalkomponente bei Phasen des Farbbezugssignals (Farbburstsignal), die von Periode zu Periode des Farbbezugssignals wechseln. Bei einer Abfragefrequenz von 11,4375 MHz wird das Farbsignal in Abständen abgefragt, die jeweils 112,66° einer Periode des Burstsignals entsprechen. Wenn während der einen Burstperiode die Abfragen des Farbsignals bei 0°, 112,66°, 225,3° und 338° der Burstphäse erfolgen, dann liegen die Abfragen des Farbsignals in der nächsten Burstperiode bei 90,6°, 203° und 316 der Burstpbase. Dieser sich ändernde Demodulations-

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winkel des Farbsignals macht es notwendig, Interpolationen zwischen einzelnen Farbsignal-Abfragewerten vorzunehmen, um Abfragewerte bei den Phasen der gewünschten Farbmischungssignale zu erhalten (z.B. der Signale I und Q oder der Signale R-Y und B-Y), bevor die Farbsignale zur Erzeugung der Endsignale R, B und G demoduliert und matriziert werden.

Gemäß einem weiteren Merkmale der Erfindung wird die ZF-Bildträgerfrequenz bei der Ausführungsform nach Fig. 1 so gewählt, daß sie ein Vielfaches der Frequenz des Farbburstsignals ist. Dies erlaubt eine Demodulation der Farbsignalkomponenten des Videosignals durch sogenannte "Subabfrage" (d.h. durch Auswählen bestimmter Abfragen mit einer niedrigeren Frequenz als derjenigen des Abfragesignals des A/D-Wandlers) ohne die Notwendigkeit komplizierter Interpolation. Hierdurch wird die Kompliziertheit der digitalen Videosignal-Verarbeitungseinrichtung entsprechend geringer.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird die Frequenz des Überlagerungsoszillators so gewählt, daß der HF-Bildträger auf eine ZF-Frequenz von 4-2,954-54- MHz umgesetzt wird, die das Zwölffache der Farbhilfsträgerfrequenz (Farbburstsignal) ist. Im ZF-Signal kommt also der Farbhilfsträger auf die Frequenz 39,374-995 MHz zu liegen, und der Tonträger ist auf 38,454-5^ MHz verschoben.

In der Fig. 5b ist ein ZF-Bildträger von. 4-2,954-54 MHz dar-ЗО gestellt, der durch eine Periode des Farbburstsignals-amplitudenmoduliert ist. Der mit 108 bezeichnete Bildträger hat im dargestellten Fall eine Phase, die derjenigen der idealisierten Burstsignal-Hüllkurve 110 um 90° des Bildträgers voreilt, so daß Scheitel des Bildträgers mit den O°-Punkten des die Hüllkurve darstellenden Burstsignals zusammenfallen (zur besseren Anschaulichkeit ist die Modulationstiefe des ZF-Bildträgers 108 größer dargestellt

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als normal, und die Auswirkungen des Tonträgers sind fortgelassen.)

Wenn der in Fig. 5b dargestellte Bildträger durch die Schaltung 52 aus dem ZF-Signal extrahiert wird und eine Frequenzteilung durch 4- (M=4-) erfährt, ergibt sich ein Abfragesignal von 10,74- MHz, wie es mit der Wellenform 112 in Fig. 5a dargestellt ist. Dieses Abfragesignal hat die Frequenz Nf /M, wobei f die Farbhilfsträgerfrequenz

SC SC

von 3,579545 MHz, N = 12 und M = 4- für das vorliegende Beispiel ist. Das Abfragesignal 112 fragt zu den Zeitpunkten seiner positiv gerichteten Flanken das ZF-Signal ab, und man erkennt, daß diese Abfragen auf diejenigen Scheitel des Bildträgers fallen, die bei 0°, 120° und 240° des Farbburstsignals liegen. Da jedoch beim NTSC-System die Farbhilfsträgerfreauenζ ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Zeilenfrequenz ist, wird das Burstsignal während des gleichen Abschnitts der nächsten Zeile, die auf die in Fig. 5"b dargestellte Zeile folgt, bei 60 , 180° und 300° seiner Phase abgefragt. Diese effektive Schachtelung von Abfragewerten in der Vertikalrichtung erhöht die Kompliziertheit der Kammfilterung, die angewandt werden kann, um die Leuchtdichte- und Farbartsignale in der digitalen Videosignal-Verarbeitungsschaltung 60 voneinander zu trennen. Ein Ausrichten der Abfragen zueinander in Vertikalrichtung wird dieses Problem beseitigen und kann dadurch erreicht werden, daß man die Phase des Abfragesignals 112 von Zeile zu Zeile umkehrt, z.B. mittels eines Schalters, der auf das Horizontalsynchron-

ЗО signal anspricht, wie es in der US-Patentschrift 3 9^6 4-32 gezeigt ist.

Die Farbdemodulation der einzelnen Farbsignal-Abfragewerte ist relativ unkompliziert, wenn sie mit Hilfe des 10,74·· MHz-Abfragesignals nach Fig. 5a gewonnen wurden. Die Abfrage bei 0 des Farbhilfstr£gers ist mit der Achse des Farbmischungssignals -(R-I) ausgerichtet, und dieses

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Farbmischlings sign al kann durch Subabfrage wiedergewonnen werden. Die Achse -(B-Y) der Farbmischungssignale liegt bei 90° des Farbhilfsträgers und somit bei 3/4 des Weges von der ersten Abfrage bei O und der zweiten Abfrage bei 120°. Der hierfür geltende Wert kann also durcb Interpolation der Werte der beiden genannten Abfrage gewonnen werden.

Selbst auf diese Interpolation kann verzichtet werden, wenn man gewillt ist, eine Abfrage mit dem Vierfachen der Hilfsträgerfrequenz vorzunehmen und die damit verbundene höhere Datengeschwindigkeit zu akzeptieren. In diesem Fall wird der 1:M-Frequenzteiler 54 so eingestellt, daß er das extrahierte Hilfsträgersignal durch 3 teilt, so -daß die Freauenz Nf /M gleich 4f ist, d.h. unge-

SC "" oo

fähr 14,32 MHz. Wenn das Trägersignal 108 in Fig. 5b durch 3 geteilt wird, dann bekommt man das mit der Wellenform 114 in Fig. 5c dargestellte Abfragesignal. Die positiv gerichteten Flanken des Signals nach Fig. 5c fragen das ZF-Signal nach Fig. 5b bei den Phasenwinkeln 0°, 90°, 180° und 270° des die Hüllkurve bildenden Farbburstsignals ab. Abfragen bei diesen Phasenwinkeln können in einem Kammfilter direkt kombiniert werden, um die Leuchtdichte- und Farbartisignale voneinander zu trennen, und entsprechen in der vorstehenden Reihenfolge direkt den Achser -(R-Y), -(B-Y), (R-Y) und (B-Y) der Farbmischungssignale. Somit kann das aus der Kammfilterung resultierende Farbartsignal direkt durch Subabfrage demoduliert werden, ohne daß Interpolation nötig ist.

In speziellen Ausführungsformen des Empfängers können auch andere ZF-Bildträgerfrequenzen, die Vielfache der Farbhilfsträgerfreauenz sind, wünschenswert sein. Wenn z.B. die ZF-Bildträgerfreauenz das Sechzehnfache der Farbhilfsträgerfreauenz ist, also 57,27272 MHz, dann ist der 1:M-Frequenzteiler 54 so einzustellen, daß er den extrahierten Bildträger durch 4 teilt, wodurch sich die

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günstige Abfragesignalfrequenz von 14,32 MHz ergibt, d.h. das Vierfache der Farbhilfsträgerfrequenz. Die ZF-BiIdträgerfrequenz von 57,27272 MHz kann in einem japanischen NTSC-Empfänger erwünscht sein, weil in Japan die übliche ZF-Bildträgerfrequenz bei 58,75 MHz und die Farbhilfsträgerfrequenz bei 3,5795^5 MHz liegt.

Um die gewünschte, in Fig. 5b dargestellte Ausrichtung der Phasen des Videosignals und des ZF-Bildträgers auf-гechtζuerhai fen, muß die Phase des ZF-Bildträgers geregelt werden. Dies geschieht bei der Ausfübrungsform nach Fig. 1 mit Hilfe des Phasendetektors 90 und des Filters 92. Der Phasendetektor 90 vergleicht die Phase des von der Extraktionsschaltung 52 erzeugten, für den extrahierten ZF-Bildträger repräsentativen Signals mit einem Signal der Frequenz nf_H, die ein Vielfaches der Freauenz des Horizontalsynchronsignals ist. Beispielsweise kann das extrahierte Bildträgersignal durch einen Freauenzteiler auf die Frequenz nf^ heruntergeteilt werden. Gewünschtenfalls kann ein Teil oder die Gesamtheit der Frequenzteilung durch die 1:M-Schaltung erfolgen, wenn sie hierzu geeignet ist. Das Signal nfg kann erzeugt werden, indem zunächst das Horizontalsynchronsignal demoduliert wird, entweder in der digitalen Synchronsignal-Verarbeitungsschaltung 80 oder außerhalb der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung des Empfängers. Eine Anordnung, die ein horizontalfrequentes Signal f^ aus einem digitalisierten Videosignalgemisch gewinnt, ist z.B. in einem digitalen Ablenksystem enthalten, welches unter der Bezeichnung "MAA 2500 Digital Deflection Control Unit" in der Schrift "A New Dimension — VLSI Digital TV Sys"tem" der Intermetall Semiconductors (September 1981) beschrieben ist.

Alternativ kann auch ein herkömmlicher Spitzendetektor ähnlich dem Spitzendetektor 42 und eine Synchronsignai-Abtrennstufe verwendet werden- um die Horizontalsynchron-

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Signalkomponenten fg des analogen ZF-Signals durch Spitzendemodulation zu erfassen und abzutrennen. Das horizontalfrequente Signal fu wird dann einem digitalen Frequenzvervielfacher zugeführt (wie er z.B. in der US-Patentschrift 4 244 027 gezeigt ist), um das Signal nf_H zu erzeugen. Die Phasen der nun mit gleicher Frequenz schwingenden beiden Eingangssignale des Phasendetektors 90 können dann direkt verglichen werden. Ein für das Ergebnis dieses Vergleichs repräsentatives Signal wird im Filter 92 gefiltert, um eine Steuerspannung Ѵ_рт zu erzeugen, die zur Feinabstimmung des Überlagerungsoszillators 16 verwendet wird, um die ZF-Bildträgerfrequenz auf 4-2,95454 MHz zu halten. Die aus Phasendetektor 90 und Filter 92 bestehende Schaltung ist wirksam, die Phase des 42,95454-MHζ-BiIdtragers zu regeln, weil das Phasenvergleichssignal nfrr ein Vielfaches der ZF-Bildträgerfrequenz ist. Beim NTSC-Farbfernsehsystem ist die Horizontalablenkfrequenz frr gleich 15734,26 Hz. Da außerdem im Sender das Horizontalsynchronsignal in eine genau bestimmte Phasenbeziehung zum Farbhilfsträgersignal gebracht ist, wie es die FCC-Vorschriften verlangen, liefert der Vergleich des für den ZF-Bildträger repräsentativen Signals mit dem Signal nf^ ein Phasenanzeigesignal, das in Form der St euer spannung V₅₁-, den ÜDerlagerungsoszillator auf derjenigen Frequenz und Phase hält, die notwendig sind, um die gewünschte Beziehung zwischen dem ZF-Bildträger und der modulierten Farbinformation aufrechtzuerhalten. Die vom automatischen Freauenz- und Phasenregelkreis (AFPR) bewirkte Phasenregelung des ZF-BiIdträgers verhindert z.B., daß sich der Farbton des wiedergegebenen Fernsehbildes merklich ändert.

Da das ZF-Ferasensignal direkt auf den Eingang des A/D-Wandlers 50 gegeben wird, ist es notwendig, die Ausschlä-3^ ge des ZF-Signals innerhalb des Dynamikbereichs des Eingangs des A/D-Wandlers zu halten. Wenn für den A/D-Wandler 50 z.B. ein 8-Bit-V/andler verwendet wird, dann wird

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das Analogsignal in einen von 256 digitalen Signalwerten umgewandelt. Der Pegel des ZF-Signals muß so geregelt sein, daß das digitalisierte Signal den Wert des 256-ten oder höchsten Pegels nicht überschreitet. Der Spitzendetektor 4-2 überwacht die Spitzenwerte des auf den Eingang des A/D-Wandlers 50 gegebenen ZF-Signals, und der digitale Spitzendetektor 4Λ überwacht die Spitzenwerte der digitalen Abfragewerte. Die Ergebnisse der beiden Spitzenwert-Überwachungen werden in der Vereinigungsschaltung 46 kombiniert, die eine Steuerspannung Ѵду^ zur automatischen Verstärkungsregelung erzeugt und an den ZF-Verstärker 40 legt. Die Steuerspannung V_AVR hält automatisch den Pegel des ZF-Signals innerhalb des vom A/D-Wandler verlangten Dynamikbereichs. Einzelheiten des Aufbaus und der Arbeitsweise einer solchen automatischen Verstärkungsregelungsschaltung sind in einer prioritätsgleichen Patentanmeldung (Vertreterzeichen. RCA 78Q?0A) mit dem Titel "Anordnung zur automatischen. Verstärkungsregelung" beschrieben, die auf der US-Anmeldung Nr. 350,580 v. 22.2.82 basiert.

Es sei erwähnt, daß es mit dem erfindungsgemäßen Prinzip auch möglich ist, das in der Tuner-Baugruppe 10 erzeugte HF-Signal direkt in digitalcodierte Information zu überführen, und zwar in der gleichen Weise, wie die Codierung des ZF-Signals in der Anordnung nach Fig. 1 erfolgt. Bei einer solchen alternativen Ausführungsform der Erfindung müßte der HF-Büdträger extrahiert und in seiner Frequenz heruntergeteilt werden, um ein Abfragesignal einer Frequenz zu erzeugen, die das Nyquist-Kriterium für das zu codierende Band des jeweiligen Fernsehkanals erfüll't. Die frequenzselektive Schaltung des HF-Teils muß andere Signale außer den Signalen des gewählten Kanals genügend weit unterdrücken, um den Umfalteffekt in der digitalisierten Information zu verhindern. Bei einer solchen Anordnung wären der erste Detektor, das ZF-Filter und der ZF-Verstärker überflüssig. Bei Fortlassung des Mischers würde Jedoch auch die Phasenregelung des analo-

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gen Bildträgers fehlen. Dies würde die Kompliziertheit des Demodulationsvorgangs für das Farbsignal erhöhen, weil dann Interpolationen der Basisband-Abfragewerte erforderlich wären. Außerdem wäre eine weiträumige Ver stärkungsregelung, wie sie bisher im ZF-Verstärker vor gesehen war, nunmehr in der HF-Schaltung erforderlich.

Claims

RCA ?8 070 Ks/Ri

U.S. Serial No. 351,307

Filed: February 22, 1982

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RCA Corporation New York, N.Y., V.St.v.A.

Anordnun g zur Verarbeitung von Trägermodulationen mittels Digitaltechnik

Patentansprüche

Anordnung zur Signalverarbeitung mit einer Quelle für analoge Trägersignale, die mit Information moduliert sind und ein gegebenes Frequenzband belegen, und mit einer digitalen Verarbeitungseinrichtung, die auf digitale Abfragewerte von Signalen anspricht, um verarbeitete digitale Informationssignale zu erzeugen, gekennzeichnet durch:

einen Abfragegenerator (52, 5^) zur Erzeugung eines Abfragesignals mit einer Frequenz, die niedriger ist als das Zweifache der höchsten Freauenz der analogen Trägersignale;

einen Analog/Digital-Wandler (50), der einen Signaleingang zum Empfang der modulierten Trägersignale, einen Abfragesignaleingang zum Empfang des Abfragesignals und einen Ausgang aufweist und der die Trägersignale mit der Freauenz des Abfragesignals ab-

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fragt und die so erhaltenen Abfragewerte in die Digitalsignale umwandelt, welche die Information des modulierten Signals darstellen.
2. Anordnung nach Punkt -^ dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10, 30, M-O) analoger Trägersignale Signale liefert, die ein ZF-Durchlaßband für Fernsehinformation belegen, und daß die Frequenz des Abfragesignals mindestens doppelt so hoch ist wie die Differenz zwischen der niedrigsten und der höchsten Frequenz dieses Durchlaßbandes.
3. Anordnung nach Punkt ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10,30, 40) analoger Trägersiecnale ein Trägersignal einer gegebenen, innerhalb des gegebenen Frequenzbandes liegenden Freauenz liefert und daß das Abfragesignal eine Frequenz hat, die ein Untervielfaches der Freauenz dieses Trägersignals ist.

Ц-. Anordnung nach Punkt ^ dadurch gekennzeichnet, daß die analogen Trägersignale ZF-Signale sind; daß eine ZF-Verarbeitungsschaltung (30, 4-0) vorgesehen ist, die einen Eingang zum Empfang der ZF-Signale hat und ein ZF-Filter (30) zur Formung eines ZF-Durchlaßbandes enthält und einen Ausgang auj'weist, an welchem Signale geliefert werden, welche die Information enthalten und das ZF-Durchlaßband belegen;

daß das Abfragesignal eine Freauenz hat, die mindestens gleich dem zweifachen V/ert der Bandbreite des ZF-Durchlaßbandes ist und die niedriger ist als die Frequenzen der das ZF-Durchlaßband belegenden ZF-Signale;

daß der Signaleingang des Analog/Digital-V/andlers (50) mit dem Ausgang der ZF-Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, um die innerhalb des ZF-Durchlaßbandes enthaltenen Signale mit Hilfe des Abfragesignals abzufragen und die so erhaltenen Abfragewerte in digita-

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le Abfragewerte zu wandeln,welche die Information darstellen, die innerhalb eines Frequenzbandes enthalten ist, das niedriger liegt als das ZF-Durchlaßband.

$ 5. Anordnung nach Punkt ^ dadurch gekennzeichnet, - daß die analogen Trägersignale analoge ZF-Signale sind, die mit Fernsehinformation moduliert und innerhalb eines ZF-Durchlaßbandes f'jr Fern з eh sign ale enthalten sind;

daß die digitale Signalverarbeitungseinrichtung (60, 70,80) eine Fernsehsignal-Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung digitaler Fernsehsignal-Abfragewerte ist, die innerhalb eines Basisband-Frequenzbereichs enthalten sind, der niedriger liegt als das ZF-Durchlaßband;

daß der Analog/Digital-Wandler (50) an seinem Eingang die analogen ZF-Fernsehsignale empfängt, um diese Signale in digitale Fernsehsignal-Abfragewerte umzuwandeln, welche die Fernsehinformation darstellen und innerhalb des Basisband-Freauenzbereichs enthalten sind.
6. Anordnung nach Punkt 5^ dadurch gekennzeichnet, daß die analogen ZF-Signale einen ZF-Bildträger enthalten und daß der Abfragegenerator (52, 5^) folgendes aufweist:

eine Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung (52), die an einem Eingang die analogen ZF-Signale empfängt und an einem Ausgang ein Bezuessignai mit einer Fr equenz liefert, die im wesentlichen gleich der Frequenz des ZF-Bildträgers ist;

einen Frequenzteiler (5²O, der einen Eingang zum Empfang des Bezugssignals har und einen Ausgang aufweist, an welchem ein Abfragesignal mit einer Freauenz erzeugt wird, die ein Untervielfaches der Frequenz des Bezugssignals ist.

248116 1 Л.
7. Anordnung nach Punkt ^ dadurch gekennzeichnet,

daß die Fernsehinformation Bild- und Toninformation enthält;

daß die Fernsehsignal-Verarbeitungseinrichtung (60, 70, 80) eine digitale Bildsignal-Verarbeitungsschaltung (60, 62, 64-, 66, 68) und eine digitale Tonsignal-Verarbeitungsschaltung (70, 72, 7*0 enthält;

daß der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers (50) mit der digitalen Bildsignal-Verarbeitungsschaltung und "]0 ^mit der digitalen Tonsignal-Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist und digitale Abfragewerte liefert, welche die Bild- und die Toninformation darstellen.
8. Anordnung nach Punkt t^ gekennzeichnet durch

eine Quelle (8, 12) für HF-Signale, die mit Fernsehinformation moduliert sind und ein gegebenes Frequenzband belegen, das eine Farbhilfsträgerfrequenz und eine Bildträgerfrequenz enthält; eine Umsetzeinrichtung (14, 16) zum Umsetzen der HF-Signale in Signale, die innerhalb des ZF-Bandes liegen und in denen ein ZF-Bildträger mit einer Frequenz schwingt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Differenz zwischen der Farbhilfsträgerfrequenz und der erstgenannten Bildträgerfreauenz ist.
9. Anordnung nach Punkt 5, gekennzeichnet durch

eine Quelle (8, 12) für HF-Signale, die einen HF-Bildträger enthalten, der mit der Fernsehinformation moduliert ist, die Horizontalsynchronsignalkomponenten ^O einer gegebenen Frequenz enthält;

eine Umsetzeinrichtung (14, i6, 20, 21, 22, 24), die auf ein Steuersignal anspricht, um die HF-Fernsehsignale in die ZF-Signale mit einem durcii die Fernsehsignale modulierten ZF-Bildträger uzizuse-czen; eine auf die ZF-Signale ansprechende Einrichtung (50, 60, 80) zur Erzeugung eines Bezugssignals mit einer Frequenz, die ein Vielfaches der Frequenz der

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HorizontalsynchronSignalkomponenten ist;

einen Phasendetektor (90) mit einem ersten Eingang ziJni Empfang eines für den ZF-Bildträger repräsentativen Signals, einem zweiten Eingang zum Empfang des Bezugssignals und einem Ausgang, an welchem das Steuersignal erzeugt wird.
10. Anordnung nach Punkt _t 5_? dadurch gekennzeichnet,

daß die Fernsehinformation einen ZP-BiIdträger einer(gegebenen Frequenz enthält;

daß die Quelle (10, $0, 40) für ZF-Signale eine ZF-Signalverarbeitungsschaltung (30, 40) aufweist, die einen Eingang zum Empfang der analogen ZF-Signa-Ie hat und ein ZF-Filter (30) zur Formung eines das ZF-Bildträgersignal enthaltenden ZF-Durchlaßbandes sowie einen ZF-Verstärker (40) enthält sowie einen Ausgang hat, an welchem ZF-Signale erzeugt werden,_ die innerhalb des ZF-Durchlaßbandes enthalten sind; daß die Frequenz des Abfragesignals niedriger ist als das Zweifache der Freauenz des ZF-Bildträgers;

daß der Eingang des Analog/Digital-Wandlers (50) mit dem Ausgang der ZF-Signalverarbeitungsschaltung gekoppelt ist, um die innerhalb des ZF-Durchlaßbandes enthaltenen ZF-Signale abzufragen, wobei die Abfragewerte innerhalb eines Frequenzbandes enthalten sind, das frequenzmäßig niedriger liegt als die Frequenzen des ZF-Durchlaßbandes.
11. Anordnung nach Punk.t ю, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfragegenerator (52, 54) einen mit der.ZF-Signalνerarbeitungsschaltung (30,40) gekoppelten Eingang hat, um das ZF-Bildträgersignal zu empfangen, und einen mit dem Abfragesignaleingang des Analog/ £igi~al-waßäier3 3^ gekoppelten Ausgarrg, um ein Abfragesignal einer Frequenz zu liefern, die ein Untervielfaches der gegebenen Frequenz ist; daß der Analog/Digital-Wandler (50) die digitalen

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Abfragewerte mit einer durch die Frequenz des Abfragesignals bestimmten Folgefrequenz liefert.
12. Anordnung nach Punkt _: H₁ dadurch gekennzeichnet,

daß der Abfragegenerator (52, 5^-) eine Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung (52) aufweist, die auf den ZF-Bildträger anspricht, um ein Bezugssignal zu erzeugen, dessen Frequenz im wesentlichen gleich der gegebenen Freauenz ist, und einen Frequenzteiler (54), der auf das Bezugssignal anspricht, um das Abfragesignal zu erzeugen.
13. Anordnung nach Punkt 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung (52) einen auf die gegebene Frequenz abgestimmten Schwingkreis enthält.

14·. Anordnung nach Punkt 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbezugssignal-Extraktionsschaltung (52) eine ρhasensynchronisierte Schleife enthält.
15. Anordnung nach Punkt _t 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehinformation einen Bildträger und einen Tonträger enthält;

cL&ß die digitale Bildsignal-Verarbeitungsschaltung (60, 62, 64, 66, 68) auf die digitalen Abfragewerte anspricht, um verarbeitete digitale Videosignale zu erzeugen;

daß ein auf die digitalen Abfragewerte ansprechendes digitales Bandfilter (70) vorgesehen ist, an dessen Ausgang digitale Abfragewerte durchgelassen werden, welche die Toninformation unter Ausschluß der Bildinformation enthalten;

daß die digitale Tonsignal-Verarbeitungsschaitung (72, 7^) mit dem Ausgang des digitalen Bandfilters gekoppelt ist, um ein verarbeitetes Tonsignal zu erzeugen.

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16. Anordnung nach Punkt j. 9i dadurch gekennzeichnet,

daß die HP-Fernsehsignale innerhalb eines Frequenzbandes enthalten sind, das die Frequenz des jiF-Bildträgers enthält;

daß die Umsetzeinrichtung (14, 16, 20, 21, 22, 24) den ZF-Bildträger auf einer Frequenz erzeugt, die ein ganzzahliges Vielfaches der gegebenen Frequenz ist;

daß die digitale Signalverarbeitungseinrichtung (60, 70, 80) verarbeitete Videosignale und die horizontalfreqüenten Signalkomponenten der gegebenen Frequenz erzeugt.

- Hierzu 3 Bl. Zeichnungen -