DE1043428B - System zur Beseitigung des Nebensprechens in einem Multiplexuebertragungssystem mit Zeitverteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf System zur Beseitigung des Nebensprechens in einem Multiplexübertragungssystem mit Zeitverteilung, insbesondere für Farbfernsehsignal, mit einem Sender und wenigstens einem Empfänger, bei dem an der Senderseite mehrere verschiedene Signale mittels eines periodisch wirkenden Schalters (Verteilers) einem gemeinsamen Übertragungsweg zugeführt und auf der Empfangsseite durch einen entsprechenden Verteiler wieder getrennt werden.

Derartige Multiplexsysteme, bei denen während jeder einer Anzahl von zyklisch aufeinanderfolgenden Perioden in regelmäßiger Folge nur Angaben über eines der Signale übertragen werden, werden für Telephoniezwecke verwendet, sind aber insbesondere auch für Farbfernsehzwecke verwendbar, und zwar sowohl z. B. für Systeme, bei denen die Bildraster nacheinander in einer der drei Farbkomponenten geschrieben werden, als auch für diejenigen, bei denen Farbzeilenwechsel, Farbpunktwechsel od. dgl. verwendet wird. Derartige Systeme sind z. B. bekannt aus »R. C. A. Review«·, Juni 1950, S. 255.

Da bei Verwendung von Multiplexübertragungssystemen, wie im übrigen allgemein bei sämtlichen Fernmeldesystemen, nur eine endliche Bandbreite zur Verfügung steht und damit auch für die zu übertragenden Signale je nur eine endliche Bandbreite verfügbar ist, ist es schon grundsätzlich unmöglich, die an der Senderseite dem gemeinsamen Übertragungsweg zugeführten Signale wieder völlig in die ursprünglichen Signale zu teilen.

An der Empfangsseite werden außerdem ein Empfänger und Verteilungsmittel (Schalter) verwendet, die beide auch nur eine endliche Bandbreite aufweisen, so daß nach erfolgter Teilung keine vollständige Trennung zwischen den verschiedenen Signalen erreichbar ist, sondern in jedem Signal noch Komponenten des anderen Signals auftreten. Diese Erscheinung ist in der Telephonie unter dem Namen »Übersprechen« bekannt. Wenn der Sender und der Empfänger außerdem Vorrichtungen enthalten, die synchron laufen müssen, so gibt eine Abweichung von diesem Gleichlauf auch vielfach zum Übersprechen Anlaß.

Diese Probleme sind aus dem erwähnten Artikel in »R. C. A. Review« schon bekannt. Die in dem Artikel angegebenen Lösungen haben den Nachteil, daß zusätzlich Mittel am Empfänger angewendet werden.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen. Das Multiplexübertragungssystem nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß zur Herabsetzung des systembedingten Nebensprechens zwischen den auf der Empfängerseite zurückerhaltenen verschiedenen Signalen an der Senderseite ein Gegenkopplungskreis angebracht ist, in dem die dem Übertragungsweg zugeleiteten Schwingungen durch einen Empfänger, der einen ähnlichen Verteiler zur Signalverteilung erhält wie der (oder die) andere(n) Empfänger, aufgenommen und durch Verteilung die Signale zurückerhalten werden, welche Signale System

zur Beseitigung des Nebensprechens

in einem Multiplexübertragungssystem

mit Zeitverteilung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. November 1951

Frederik Willem de Vrijer, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

dem Sender zusammen mit den ursprünglichen zu übertragenden Signalen gegenkoppelnd zugeführt werden.

Es sei noch erwähnt, daß es aus der französischen Patentschrift 886 340 an sich bekannt ist, bei einem Übertragungssystem für nur ein Signal zu Beseitigung von Verzerrungen die Aussendungen wieder zu empfangen und das demodulierte Signal dem Eingang gegenkoppelnd zuzuführen. Es wird klar sein, daß Übersprecherscheinungen dabei keine Rolle spielen können.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur näheren Erläuterung der Grundlagen des Erfindung, und

Fig. 2 ist ein Blockschema eines Teiles einer Ausführungsform eines Farbenfernsehübertragungssystems nach der Erfindung mit Farbpunktwechsel.

Fig. 1 zeigt ein Blockschema eines Teiles eines Farbfernsehübertragungssystems, bei dem einfachheitshalber angenommen wird, daß nur Angaben über die rote Farbkomponente R und die blaue Farbkomponente B übertragen werden.

Das Signal R wird über einen Verstärker 1 einer Vorrichtung 3 und das Signal B wird über einen Verstärker 2 gleichfalls der Vorrichtung 3 zugeführt.

In der Vorrichtung 3 werden die Signale R und B durch Zeitverteilung über den gemeinsamen Übertragungsweg 5 einer Vorrichtung 4 an der Empfangsseite zugeführt. In der Vorrichtung 4 an der Empfangsseite werden die

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Signale wieder aufgeteilt, wobei die nach der Teilung und für die Ausgangsspannungen R' und B' dieser Vererhaltenen Signale über die Verstärker 6 und 7 weiter- stärker findet man dann
geleitet werden.

Dabei tritt im roten Kanal ein mit R' bezeichnetes R' = V₁ V₂ (R-βR') + a₁₂ V₁ V₂ (B-ßB'),

Signal auf« welches infolge des Übersprechens auch 5 B' = a V V₉ (R BR') 4- V V.-, (B BB')

Komponenten des blauen Signals enthält. Tm Kanal 7

wird entsprechend ein Signal B' empfangen. Das im Wird aus diesen beiden Gleichungen z. B. R' aufgelöst,

Ausgangskreis der Vorrichtung 3 an der Senderseite auf- so ergibt sich

tretende Signal wird dann auch einer Vorrichtung 4' ρ

zugeführt, welche vorzugsweise der Vorrichtung 4 an der io R' = R [I + V₁V₂ß (I — α₁₂α₂ι)) + α₁₂ Β,

Empfangsseite ähnlich ist, so daß das von der Vorrichtung 4 V₁V₂

bewirkte Übersprechen auch von der Vorrichtung 4' her- worin D die Diskriminante der Gleichungen ist, die aber

beigeführt wird. R und B nicht enthält.

Es sei hier bemerkt/ daß, wenn die Senderseite als Im Signal R' beträgt daher das Verhältnis zwischen der

Rundfunksender ausgebildet ist, das übertragene Pro- 15 blauen Komponente und der roten Komponente

gramm von einer größeren Zahl von Empfängern empfan- _a

gen werden kann und diese Empfänger im allgemeinen α J₂ = ■— ,

nicht gleicher Art sein werden. ^ + V_xV₂ß(l O₁₂O₂₁)

Jedoch müssen die von verschiedenen Kontrukteuren was den relativen Übersprechfaktor bei Verwendung von

entworfenen Empfänger doch ohne Ausnahme bestimmten 20 Gegenkopplung darstellt.

Anforderungen genügen, weiche durch das an der Sender- Bei Prüfungen mit einem System der in Fig. 1 dar-

seite verwendete System bedingt sind, so daß insbesondere gestellten Art, bei dem jedoch keine Gegenkopplung

die Mittel zur Teilung der Signale bei sämtlichen Empfän- verwendet wurde, wurde festgestellt, daß unter bestimm-

gern gleichartig sind und etwa das gleiche Maß des Über- ten Verhältnissen a₁₂ und a₂₁ etwa 0,5 betragen können.

Sprechens herbeiführen. 25 Wird beim System nach der Erfindung z. B. ein Gegen-

In der Vorrichtung 4' an der Senderseite werden die kopplungsfaktor F₁ F₂ β = 100 verwendet, so ergibt sich

Signale wieder geteilt und darauf von den Verstärkern 8 bei Annahme des Wertes 0,5 für den dann auftretenden

und 9 verstärkt. relativen Übersprechfaktor aj₂ == 6,6 10-³, so daß das

Wenn die Eigenschaften des Übertragungsweges außer Übersprechen wesentlich herabgesetzt ist.

Betracht gelassen werden und einfachheitshalber ange- 30 Es ist einleuchtend, daß die vorstehende Berechnung

nommen wird, daß die Verstärker 6 und 7 den Verstär- nur zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung dienen

kern 8 und 9 ähnlich sind, so sind die Ausgangssignale soll, da in einem praktischen Falle die in der Berechnung

der zuletztgenannten Verstärker wieder R' bzw. B'. eine Rolle spielende Frequenzabhängigkeit der verschiede-

Das Signal R' wird über den Spannungsteiler 10 mit nen Faktoren berücksichtigt werden muß.
einem Teilverhältnis β als Gegenkopplungssignal nach 35 Ferner müssen ebenso wie bei den bekannten Anwendern Eingang des Verstärkers 1 des roten Kanals zurück- düngen der Gegenkopplung die üblichen Maßnahmen zur geführt. Ebenso wird das blaue Signal B' über den Ab- Vermeidung einer rückkoppelnden Wirkung getroffen schwächer 11 nach dem Eingang des blauen Verstärkers 2 werden,
zurückgeführt. Auch wird noch bemerkt, daß in Fig. 1 nur zwei Signale

Die Verstärker 1 und 2 verstärken um einen Faktor F₁ 40 übertragen werden, was aber naturgemäß auf mehrere

und die Verstärker 8 und 9 um einen Faktor F₂. Signale erweitert werden kann.

Dann gilt für die Verstärker 1 und 2, daß die Eingangs- Fig. 2 zeigt ein Blockschema eines Teiles eines bekann-

spannung für ten Farbfernsehübertragungssystems mit Punktwechsel,

_ _p a _, bei dem einfachheitshalber die Teile der Tonübertragung

Verstarker 1 — K — β K , _{4g und für} ^ _bd ^_6361n System auch erfolgende getrennte

Verstärker 2 = B—β B', Übertragung der hohen Frequenzen der Schwarzweiß

signale weggelassen sind. Bei diesem bekannten System

und die Ausgangsspaimung für wird eine Gegenkopplung nach der Erfindung verwendet.

Die Vorrichtung 12 enthält für die drei Grundfarben

VPT"tärlrpr 1 — V (Ii R T?'\ 5° ^^ot» Blau und Grün je eine Aufnahmeröhre.

V₁(Ii pn) _{Das b]aue gignal b} ^_{d über eüi Tiefpaßfilter 13 mit}

^u einem Bereich von 0 bis 2 MHz einem Faxbenschalter 14

Verstärker2 = F₁ (B—βB') zugeführt. Die grünen Signale g und die roten Signalen

werden ebenfalls über ähnliche Filter 15 und 16 dem

beträgt. ₅₅ Farbenschalter 14 zugeführt.

Wenn der Übertragungswegs nicht berücksichtigt Dieser Farbenschalter ist ein elektronischer Schalter, wird, so wird von den Vorrichtungen 3 und 4 das gleiche der z. B. 3 · 6 · 10⁸mal je Sekunde die jeweilige Amplitude Maß des Übersprechens wie von den Vorrichtungen3' des Bildsignals jeder Farbe abtastet und überträgt. Der und 4' herbeigeführt. Schalter wird über die Vorrichtung 17 von Synchronisier-Am Eingang des Verstärkers 8 tritt daher nicht nur die So impulsen gesteuert, welche dem auch die Zeilen- und Ausgangsspannung des Verstärkers 1, sondern auch ein Bildsynchxonisierimpulse erzeugenden Generator 18 entTeil a₁₂ der Ausgangsspannung des Verstärkers 2 auf. nommen werden.

Ebenso tritt am Eingang des Verstärkers 9 infolge des Die Frequenz der Impulse, mittels deren der Schalter 14

Übersprechens ein Teil a._zl der xlusgangsspannnng des gesteuert wird, ist gleich einem ungeraden Vielfachen der

Verstärkers 1 auf. Ohne Gegenkopplung sind daher die 65 Hälfte der Frequenz der Zeilensynchronisierimpulse, so

relativen übersprechfaktoren a₁₂ und ce₂₁. Für die Ein- daß auf eine Weise, die hier nicht wesentlich ist, an der

gangsspannungen der Verstärker 8 und 9 findet man daher Empfangsseite ein Punktwechsel herbeigeführt wird.

j, _T/ „ Die aus den Abtastungen mittels des Schalters 14 ent-

ö _ V_{1 {K} — ßK ) + α₁₂ V₁ \p —ßB ), standenen schmalen Impulse werden über eine Vorrich-

9 = a₂₁ F₁ (R —ßR') + V₁ (B —ßB') 70 tang 19, in der auch die vom Generator 18 herrührenden

Synchronisierimpulse dem Signal zugeführt werden, einem Tiefpaßfilter mit einem Bereich von 0 bis 4 MHz zugeführt, wodurch die schmalen Impulse jeder Farbe verzerrt werden.

Diese verzerrten Spannungen der drei Farben werden dabei kombiniert. Dieses Signal wird dem Hochfrequenzbildsender 21 zugeführt und mittels der Antenne 22 übertragen. Das an der Empfangsseite mittels der Antenne 23 empfangene Signal wird der Vorrichtung 24 zugeführt, welche die übliche Hochfrequenzstufe, Mischstufe, Zwischenfrequenzstufe und einen Demodulator enthält.

In der Synchronisiertrennvorrichtung 25 werden die Synchronisierimpulse vom Videosignal getrennt und den Ablenkgeneratoren 26 zugeführt, in denen die Ströme für die Ablenkung der Elektronenstrahlen in den blau, grün und rot wiedergebenden Elektronenstrahlröhren 27, 28 und 29 erzeugt werden.

Die Synchronisierimpulse werden ferner von der Vorrichtung 26 aus dem Generator 30 zugeführt, in dem die Steuerimpulse für den elektronischen Farben- ao schalter 31 erzeugt werden. Die Ausgangsspannung der Vorrichtung 24 wird diesem Farbenschalter 31 zugeführt. Dieser Schalter arbeitet im Gleichlauf mit dem Schalter 14 des Senders und schließt im richtigen Augenblick das Videosignal für ein kurzes Moment an den richtigen Videoverstärker 32,33 oder 34 an, die je einer Elektronenstrahlröhre 27, 28 oder 29 vorgeschaltet sind.

Bei einem solchen Farbenfernsehsystem tritt an der Empfangsseite ein Übersprechen zwischen den drei Farbenkomponenten auf. Dies wäre theoretisch nicht der Fall, wenn die zu übertragenden blauen, grünen oder roten Signale immer konstant blieben und daher je nur aus einer Gleichstromkomponente bestehen würden und gleichzeitig die Abtastungen mittels des Farbenschalters im Sender und im Empfänger immer während einer unendlich kurzen Zeitdauer erfolgen würden. Weder das eine noch das andere ist aber der Fall.

Das Auftreten des Übersprechens kann durch Anwendung einer Gegenkopplung in wesentlichem Maße herabgesetzt werden. Zu diesem Zweck ist im Sender eine Vorrichtung 35 vorgesehen, die nahezu dem Teil 36 des Empfängers entspricht und deren Einzelteile entsprechend numeriert und durch einen angefügten Strich(/) voneinander unterschieden sind. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung wird nach dem Vorhergehenden deut-Hch sein.

Vollständigkeitshalber wird bemerkt, daß die Vorrichtung 26', im Gegensatz zu der Vorrichtung 26, keine Ablenkgeneratoren braucht und nur zum Abtrennen der Synchronisierimpulse dient.

Die Eingangsspannung der Vorrichtung 35 wird der Eingangsspannung für die Senderantenne 22 entnommen. In vielen Fällen kann die Eingangsspannung für die Vorrichtung 35 aber dem Ausgang des Tiefpaßfilters 20 des Senders entnommen werden, so daß die Vorrichtung 24 weggelassen werden kann, da das für dieses Farbsnfernsehsystem kennzeichnende Übersprechen im wesentlichen auf das Zusammensetzen des Videosignals im Sender und die Teilung dieses Signals im Empfänger zurückzuführen ist.

Die Ausgangsspannungen der Vorrichtungen 32', 33' und 34' werden als Gegenkopplungsspannungen den Vorrichtungen 13, 15 und 16 des Senders zugeführt.

Es ist einleuchtend, daß zur Erhaltung des gewünschten Gegenkopplungsfaktors die Verstärker 32', 33' und 34' einen geeigneten Verstärkungsgrad haben müssen.

Bemerkt sei noch, daß der Gegenkopplungsfaktor und daher auch der Verstärkungsgrad der erwähnten Verstärker nicht über den ganzen Frequenzbereich gleich zu sein braucht.

So ergibt sich bei einer Analyse eines Systems der an Hand von Fig. 2 beschriebenen Art, bei dem jedoch keine Gegenkopplung verwendet wurde, bei einem Durchlaßband von 0-f_a der Filter 13, 15 und 16 einer Frequenz f₀ der Farbenschalter und einem Durchlaßband von 0-f_b des Filters 20, wobei ferner angenommen wurde, daß die Abtastung mittels der Farbenschalter jeweils während einer unendlich kurzen Zeitdauer erfolgt, daß dann grundsätzlich kein Übersprechen in dem zwischen 0 und f_b-f₀ liegenden Frequenzband, wohl aber im übrigen Teil des Frequenzbandes auftritt.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   System zur Beseitigung des Nebensprechens in einem Multiplexübertragungssystem mit Zeitverteilung, insbesondere für Farbfernsehsignale, mit einem Sender und wenigstens einem Empfänger, bei dem an der Senderseite mehrere verschiedene Signale mittels eines Verteilers einem gemeinsamen Übertragungsweg zugeführt und auf der Empfangsseite durch einen Verteiler wieder getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung des Nebensprechens zwischen den auf der Empfängerseite zurückerhaltenen verschiedenen Signalen an der Senderseite ein Gegenkopplungskreis angebracht ist, in dem die dem Übertragungsweg zugeleiteten Schwingungen durch einen Empfänger, der einen ähnlichen Verteiler zur Signalverteilung enthält wie der (oder die) andere(n) Empfänger, aufgenommen und durch Verteilung die Signale zurückerhalten werden, welche Signale dem Sender zusammen mit den ursprünglichen zu übertragenden Signalen gegenkoppelnd zugeführt werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Zeitschrift: The Bell System Technical Journal, Juli 1951, Nr. 3, S. 706 ff.;
   deutsche Patentschrift Nr. 709 528;
   französische Patentschrift Nr. 886 340;
   RCA-Reviews, Juni 1955, Nr.
2. 2, S. 255 ff.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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