DE1200897B - UEbertragungssystem fuer Nachrichtensignale, die Wechsel- und Gleichstromkomponenten aufweisen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04k

H04n

Deutsche Kl.: 21 a4 - 52

Nummer: 1200 897

Aktenzeichen: Z 5581IX d/21 a4

Anmeldetag: 4. Juni 1956

Auslegetag: 16. September 1965

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für Nachrichtensignale, die infolge einer Verschlüsselung außer der Wechselstromkomponente noch eine Gleichstromkomponente aufweisen, insbesondere für die Tonübertragung bei Fernsehsendungen.

Bei Übertragungssystemen, die verschlüsselte Nachrichtensignale ohne Gleichstromkomponente ausstrahlen und in einem geeigneten Empfänger demodulieren und entschlüsseln, treten Verzerrungen auf. Die gleichen unerwünschten Erscheinungen ergeben sich auch dann, wenn der in dem Übertragungssystem verwendete Sender zwar alle Komponenten, d. h. die Gleich- und Wechselstromkomponenten, eines verschlüsselten Signals abstrahlt, aber durch die schaltungstechnische Ausgestaltung des Empfängers die Gleichstromkomponenten dieses Signals unterdrückt werden.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Sender und Empfänger umfassendes Übertragungssystem anzugeben, das die Aussendung verschlüsselter Nachrichtensignale und deren verzerrungsfreien Empfang gestattet, was dadurch erreicht wird, daß sowohl die Wechsel- als auch die Gleichstromkomponenten eines Nachrichtensignals ausgestrahlt werden und auch im Empfänger wiedergegeben werden.

Insbesondere bei der Übertragung der Tonsignale einer Fernsehsendung und bei der Decodierung dieser Signale im Fernsehempfänger tritt das geschilderte Problem auf, so daß es notwendig ist, geeignete und für einen verzerrungsfreien Empfang der Tonübertragung brauchbare Fernsehsender und -empfänger zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß senderseitig die Gleichstromkomponente des Tonsignals durch eine außerhalb des Frequenzbereichs der zu übertragenden Nachricht liegende Hilfsfrequenz übertragen wird, deren Amplitude der Gleichstromkomponente entspricht, und daß empfangsseitig die Gleichstromkomponente durch Demodulation der Hilfsfrequenz wiedergewonnen und der Wechselstromkomponente des Signals vor oder nach der Entschlüsselung wieder zugesetzt wird.

Es ist bekannt, eine Gleichstromkomponente zur Regelung des Schwundausgleichs bei der drahtlosen Übertragung von Nachrichtensignalen auszustrahlen. Diese wird im Empfänger jedoch nicht der Wechselstromkomponente des demodulierten Signals zugesetzt, sondern dient zur Regelung einer oder mehrerer HF- oder ZF-Verstärkerstufen des Empfängers. Im Hinblick auf diese bekannte Lösung eines mit Schwunderscheinungen zusammenhängenden Problems ist es Übertragungssystem für Nachrichtensignale, die
Wechsel- und Gleichstromkomponenten
aufweisen

Anmelder:

Zenith Radio Corporation,

Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
Walter Stanley Druz, Bensenville, JH.;
Adrian Johannes DeVries,
Elmhurst, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juni 1955 (513 757,
513 868)

auch bekannt, die Gleichstromkomponente eines Nachrichtensignals mittels einer Hilfsfrequenz zu übertragen.

Zur Verbesserung der Rauscheigenschaften eines gegebenen Empfängers ist es bekannt, beim Fehlen einer Trägerwelle im Empfänger eine Hilfsspannung zu erzeugen. Diese dient nach einem bekannten Verfahren zur Unterstützung von im Empfänger auftretenden Geräuschstörungen, wenn senderseitig keine Trägerschwingung ausgestrahlt wird.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert werden: in dieser stellen die F i g. 1 bis 8 Kurvendiagramme und Blockschaltbilder dar, die zur Veranschaulichung des Ubertragungssystems nach der Erfindung dienen.

F i g. 1 zeigt eine Reihe von Wellenformen zur Erläuterung des Entstehens von Verzerrungen;

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung eines Fernsehsenders nach der Erfindung;

F i g. 3 zeigt verschiedene Wellenformen zur Erklärung der Arbeitsweise des Senders nach F i g. 2;

F i g. 4 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers;

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Fig. 5 zeigt einen abgeänderten Teil des Emp- der Elektronenstrahl von der einen zu der anderen

fängers nach Fig.4; von zwei Antikathoden, die an die Ausgangskreise

Fig. 6 zeigt verschiedene Kurven zur Erklärung gekoppelt sind, abgelenkt wird. Zu einem dieser

der Arbeitsweise der Empfänger nach den Fig. 4 Kreise gehört ein Verzögerungsnetzwerk, so daß sich

und 5; 5 die Taktfolge der Videokomponenten gegenüber

F i g. 7 ist eine schematische Darstellung eines den Synchronisierkomponenten des abgestrahlten

Fernsehempfängers gemäß einer weiteren Ausfüh- Signals mit der Schaltfrequenz des Strahls der Ab-

rungsform; lenkungsröhre zwischen deren Anoden ändert. Dieser

Fig. 8 zeigt eine Kurvenschar zur Erläuterung Schalteffekt wird mittels einer Strahlablenkungs-

der Arbeitsweise des Empfängers nach Fig. 7. io steuerung bzw. eines an den Videocoder 14 gelegten

Gemäß der Erfindung wird die Phase des Ton- Steuersignals erzielt. Derartige intermittierende

signals periodisch umgekehrt, je nach den Ampli- Änderungen in der relativen Zeiteinstellung der

tudenänderungen eines Verschlüsselungssignals von Video- und Synchronisierkomponenten verschlüs-

rechteckiger Wellenform. Das Verschlüsselungs- sein die Bildnachricht in wirksamer Weise, da die üb-

signal kann um eine mittlere Frequenz phasenmodu- *5 liehen Fernsehempfänger, die nicht mit einem geeig-

liert werden, um die Sicherheit des Systems zu er- neten Video-Decoder ausgestattet sind, eine unver-

höhen. Es wurde experimentell festgestellt, daß mit änderliche Zeitbeziehung zwischen den Video- und

einer Phasenumkehrung des Tonsignals von etwa den Synchronisierkomponenten eines empfangenen

fünfhundertmal je Sekunde eine wirkungsvolle Ton- Signals erfordern.

verschlüsselung erreicht wird. Wenn hierzu als Ver- 20 Die Mischstufe 15 ist über einen Gleichstromschlüsselungssignal eine Steuerspannung mit Recht- Zwischenschalter 16 (Inserter) an einen Videoeckform mit einer im Hörbereich liegenden Frequenz Trägerwellengenerator und -modulator 17 gekoppelt, für die Zeiten der Phasenumkehrung verwendet wird, der über eine Weiche 18 an eine Antenne 19 angeergibt sich zwangläufig für das verschlüsselte Ton- schlossen ist. Ebenso gehört zu dem Sender ein Synsignal eine Gleichstromkomponente. *5 chronisiersignalgenerator 20, welcher für die Misch-

Man betrachte beispielsweise die Sinuswelle der stufe die üblichen Zeilen- und Bildsynchronisierim-Kurve W in der Fig. 1 unter der Annahme, daß sie pulse sowie die zugehörigen Tastimpulse liefert, ein Tonsignal mit einer Frequenz von 500 Hertz dar- Weiterhin liefert der Generator 20 die Bild- und Zeistellt. Wird dieses Signal einer Phasenumkehr unter- lenimpulse für ein Bildabtastsystem 21 und ein Zeiworfen, bestimmt durch die Amplitudenspitzen eines 3° lenabtastsystem 22. Die Ausgangsklemmen der Ab-Rechtecksignals von 500 Hertz, und sollen die Um- tastsysteme 21 und 22 sind an die hier nicht dargekehrungen gerade an den Nullpunkten jeder Periode stellten und dem Bildwandler 12 zugeordneten Bildeintreten, wo also die Wellenform die Nullinie und Zeilenablenkelemente angeschlossen,
kreuzt, dann erhält man das verschlüsselte Tonsignal Ein Mikrophon 24 ist über einen Tonsignalverstärnach Kurve X. Dieses Signal hat sowohl eine Wech- 35 ker 25 an den Eingangskreis eines Phasenteilers 26 selstromkomponente 10 als auch eine Gleichstrom- angeschlossen; letzterer hat einen symmetrischen komponente. Letztere ist durch die gestrichelte Linie Ausgangskreis, der an einen elektronischen Schalter 11 dargestellt. und Tonsignalcoder 28 angeschlossen ist. Der

Wird das verschlüsselte Signal nach Kurve X mit- Phasenteiler 26 liefert das Tonsignal an den einen tels eines der üblichen Sender übertragen, dann geht 40 Eingang des Coders 28 ohne Phasenänderung und an die Gleichstromkomponente dabei verloren. Sie den anderen Eingang mit einer Phasenverschiebung geht z. B. auch verloren durch die Verwendung eines von 180°. Der Coder 28 kann in bekannter Weise Wechselstrom-Koppelungsnetzwerks im Empfänger, geschaltet sein. Er spricht auf ein angelegtes Steuerwobei nur die Wechselstromkomponente nach oder Verschlüsselungssignal an und liefert am Aus-Kurve Y verbleibt. Man wird bemerken, daß die 45 gang ein Tonsignal mit infolge der Phasenverschie-Nullpunkte des Signals in der Kurve X in der bung aufeinanderfolgenden Halbwellen des VerKurve Y Punkte von einem erheblichen negativen schlüsselungssignals. Das in dem Coder 28 entPotential sind. Wird nun das Signal nach der wickelte verschlüsselte Audiosignal hat entweder eine Kurve Y am Empfänger entschlüsselt, dann treten zu Gleichstromkomponente oder eine Komponente von den Phasenumkehrungen, welchen das Tonsignal am 5° sehr niedriger Frequenz.

Sender unterworfen wurde, weitere Phasenumkehrun- Der Coder 28 ist an den Eingangskreis einer

gen hinzu. Jedesmal wenn eine solche Phasenumkehr Mischstufe 31 angeschlossen. Ferner ist an diesen

eintritt, hat das Signal ein anderes Potential als Null, Eingangskreis ein .RC-Glied angeschlossen, das aus

und man erhält dabei die verzerrte Wellenform nach einem Widerstand 29 sowie einem Kondensator 30

Kurve Z. Dies ergibt Pfeifstörungen im Empfänger. 55 besteht. An dem Kondensator 30 entwickelt sich eine

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses. Ladung, die der Gleichstromkomponente des in dem

Problem durch die Übertragung der Gleichstrom- Coder 28 entwickelten verschlüsselten Tonsignals ent-

komponente auf den Empfänger und Hinzufügen der- spricht und die zur Speisung des Modulators 32 für

selben zu dem Tonsignal während der Entschlüs- eine Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Hilfs-

selung gelöst. 60 träger dient. Zu diesem Zweck ist der Verbindungs-

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Senders ge- punkt zwischen dem Widerstand 29 und dem Kon-

mäß dem Übertragungssystem nach der Erfindung. densator30 mit dem Eingangskreis des Modulators

Ein Bildwandler 12 ist über einen Videoverstärker verbunden. Ein Hilfsträgergenerator 34 für 31,5 KiIo-

13 und einen Videocoder 14 an die Eingangsklem- hertz ist an den Synchronisiersignalgenerator 20 und

men einer Mischstufe 15 angeschlossen. Der Video- 65 mit seinem Ausgang an einen anderen Eingangskreis

coder 14 kann eine Strahlablenkröhre mit einem des Modulators 32 angeschlossen. Der Generator 34

Paar Ausgangskreise aufweisen, welche selektiv in arbeitet mit der doppelten Zeilenabtastfrequenz des

den Videokanal gekoppelt werden können, wenn Fersehsenders und wird durch die Zeilenimpulse aus

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dem Generator 20 synchronisiert. Der Ausgangskreis wie aus der Kurve B ersichtlich ist. Der Tonsignaldes Modulators 32 ist an einen weiteren Eingangs- coder 28 überträgt infolge des anliegenden verschlüskreis der Mischstufe 31 angeschlossen, um diesem die selnden Rechtecksignals nur bestimmte Halbwellen mit der Gleichstromkomponente des verschlüsselten der Signale nach den Kurven- und A', beispiels-Tonsignals aus dem elektronischen Schalter 28 am- 5 weise die positiven Halbwellen, um daraus das Ausplitudenmodulierte Hilfsträgerwelle von 31,5 Kilo- gangssignal nach Kurve C zu entwickeln. Wenn die hertz zuzuführen. Das Ausgangssignal der Mischstufe positive Halbwelle des Signals nach Kurve A über-31 wird als Modulationssignal einem Trägerwellen- tragen wird, arbeitet der Sender in yi-Betrieb. Wenn generator und-modulator 36, welcher an einen wei- die positive Halbwelle des Signals nach Kurve .4' teren Eingangskreis der Weiche 18 angeschlossen ist, _i0 übertragen wird, arbeitet der Sender nach ^-Betrieb, zugeführt. Die Zeitintervalle der Kurve B sind entsprechend

Vorzugsweise wird die Zeitkonstante der Schal- markiert.

tungskreise, aus welchen die durch Gleichstrom mo- Das Signal nach Kurve C ist das verschlüsselte

dulierte Hilfsträgerwelle abgeleitet wird, auf die Zeit- Tonsignal; es entspricht dem Signal der oben diskukonstante des gesamten Übertragungskanals für 15 tierten Kurve X und hat- — wie durch Fourierdie verschlüsselten Wechselstromkomponenten ein- Analyse nachgewiesen werden kann — eine Gleichschließlich eines entsprechenden Decoders im Emp- Stromkomponente, dargestellt durch die gestrichelte fänger abgestimmt. Linie 75 in Kurve C. Der Kondensator 30 am Aus-

Ein Generator 38 liefert ein Rechtecksignal an gang des Tonsignalcoders lädt sich bis zu dem Poden Tonsignalcoder 28 und an die Steuerelektroden 20 tential der gestrichelten Linie 75 in Kurve C auf; der Strahlablenkröhre des Videocoders 14, um so- dieses Potential wird dann zur Amplitudenmodulawohl das Bild als auch den Ton zu verschlüsseln. tion der Hilfsträgerwelle von 31,5 Kilohertz in dem

Beim Betrieb des Senders werden durch den Bild- Modulator 32 verwendet. Die durch Gleichstrom wandler 12 Bildabtastsignale des zu übertragenden modulierte Hilfsträgerwelle wird in der Mischstufe Programms erzeugt. Diese Abtastsignale werden nach 25 31 mit der Wechselstromkomponente des verschlüsder Verstärkung im Videoverstärker 13 über den selten Tonsignals kombiniert, so daß die komplexe Videocoderl4 der Mischstufe 15 zugeführt. Wäh- Wellenform nach Kurve E entsteht, mit der die renddessen entwickelt der Generator 38 ein Recht- Haupttonträgerwelle in dem Gerät 36 frequenzmoecksignal, welches an die Steuerelektroden der Strahl- duliert und dann über die Weiche 18 an eine Anablenkröhre des Videocoders 14 gelegt wird, um ab- 30 tenne 19 gelegt wird, von der sie zusammen mit der wechselnd die Bildverzögerungszeile zu erhalten oder modulierten Bildträgerwelle abgestrahlt wird, unwirksam zu machen und damit die zeitliche Be- Natürlich konnte man der besseren Darstellung

Ziehung zwischen den Bild- und Synchronisierimpul- wegen in der Kurve E das maßstabgerechte Verhältsen zu ändern. nis von 31,5 Kilohertz zu fünfhundert Perioden nicht

Der Mischstufe 15 werden auch die üblichen Zei- 35 beibehalten. Aus Gründen, welche im Zusammenlen- und Bild-Synchronisier- und Auslöschimpulse hang mit der Beschreibung der Ausführungsform aus dem Generator20 zugeführt, welche dem Bild- nach Fig. 7 noch erläutert werden, ist der Hilfssignal aus dem Videocoder 14 hinzugefügt werden, träger so in der Phase verschoben, daß eine der Amso daß darin ein verschlüsseltes zusammengesetztes plitudenspitzen, beispielsweise die positive, jeder Fernsehsignal entwickelt wird. Mit diesem Signal 40 Periode der Hilfsträgerkomponente der Kurve E wird in dem Gerät 17 eine Bildträgerwelle ampli- während eines Zeilenrücklaufintervalls niemals in tudenmoduliert. Die modulierte Bildträgerwelle wird Erscheinung tritt. Das kann man insbesondere beüber die Weiche 18 einer Antrenne 19 zugeführt und merken, wenn man die momentane Amplitude der ausgestrahlt. Natürlich werden bei Erzeugung der Hilfsträgerwelle der Kurve E in dem Augenblick be-Bildimpulse die Abtastsysteme 21 und 22 durch die 45 trachtet, wo die Amplitudenwechsel der Kurve B Bild- und Zeilenimpulse des Generators 20 synchro- stattfinden, also während ausgewählter Zeilenrücknisiert. laufintervalle.

Das das Bildsignal begleitende Tonsignal wird von Das verschlüsselte Tonsignal wird also durch eine

dem Mikrophon 24 aufgenommen und dem Tonver- komplexe Modulation der Haupttonträgerwelle darstärker 25 zugeführt. Der Phasenteiler 26 erhält das 50 gestellt, so daß sowohl die Wechselstrom- als auch Tonsignal aus dem Verstärker 25 und liefert es im die Gleichstromkomponente des verschlüsselten Ton-Gegentakt an das Gerät 28, in welchem die Ver- signals als getrennte Modulationen der Trägerwelle schlüsselung des Tonsignals stattfindet. anzusehen sind. Die modulierte Haupttonträgerwelle

Zur Erläuterung der Tonsignalverschlüsselung hat eine Modulationskomponente mit einem Hilfssind idealisierte Signalwellenformen, welche im Ton- 55 trägersignal, welche die Gleichstromkomponente des kanal auftreten, in der F i g. 3 dargestellt. Es sei an- verschlüsselten Tonsignals darstellt, und eine weitere genommen, daß das verschlüsselnde Rechtecksignal Modulationskomponente, welche die Wechselstromaus dem Generator 38 eine Frequenz von etwa komponente des verschlüsselten Tonsignals darstellt. 500 Hertz hat und daß das Tonsignal nach Kurve A Der Empfänger nach F i g. 4 ist gemäß der vor-

die gleiche Frequenz besitzt. Die Kurvend und A' 60 liegenden Erfindung konstruiert, um insbesondere stellen die Ausgangssignale des Phasenteilers 26 dar. das von dem Sender nach F i g. 2 abgestrahlte ver-Diese Signale werden im Gegentakt an den Ton- schlüsselte Tonsignal zu entschlüsseln. Zu dem Empsignalcoder 28 gelegt. Es sei ferner angenommen, fänger gehört ein HF-Verstärker 50, dessen Eindaß die Amplitudenwechsel der verschlüsselnden gangsklemmen an eine Antenne 51 und dessen Aus-Rechteckwelle während bestimmter Zeilenrücklauf- 65 gangsklemmen an eine erste Mischstufe 52 angeintervalle und im wesentlichen mit zeitlicher Über- schlossen sind. Letztere ist an einen Zwischeneinstimmung mit dem Durchgang der Signale nach frequenzverstärker 53 angeschlossen, welcher mit den Kurven A und A' durch die Nullinie eintreten, einem Detektor 54 verbunden ist, dessen Ausgangs-

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klemmen an einen Videoverstärker 55 angeschlossen letztere wird in dem Videoverstärker 55 verstärkt, sind. Letzterer ist über einen Videodecoder 56 an über den Videodecoder 56 übertragen und an die die Eingangselektroden einer Kathodenstrahl-Bild- Eingangselektroden der Bildröhre 57 gelegt. Der röhre 57 angeschlossen. Videodecoder 56 erhält ein Entschlüsselungssignal

Der Detektor 54 ist an eine Synchronisier-Signal- 5 aus dem Entschlüsselungsgenerator 38' mit Änderuntrennvorrichtung 58 angeschlossen, deren Ausgangs- gen der Amplitude, die in genauer zeitlicher Überkreise an ein Bildabtastsystem 59 und an ein Zeilen- einstimmung sind mit den Amplitudenwechseln des abtastsystem 60 angeschlossen sind. Die Ausgangs- Verschlüsselungssignals, das als Ablenkungssteuersysteme 59 und 60 sind an die hier nicht dargestell- signal an den Videocoder im Sender gelegt wird. Das ten und der Bildröhre 57 zugeordneten Bild- bzw. io Entschlüsselungssignal wird gleichfalls zur Ablen-Zeilenablenkungselemente angeschlossen. kungssteuerung ausgenutzt, hat aber zu dem Ab-

Der Videoverstärker 55 ist an einen Verstärker lenkungssignal des Videocoders entgegengesetzte und Amplitudenbegrenzer 61 angeschlossen, welcher Phase, so daß die Bildkomponenten wie sie an die über einen Diskriminatorgleichrichter oder Demodu- Eingangselektroden der Bildröhre 57 gelegt werden, lator 62 mit einem Tonverstärker 63 gekoppelt ist. 15 in geeigneter Weise kompensiert bzw. entschlüsselt An den Ausgangskreis des Verstärkers 63 ist ein mit werden.

einem Widerstand 65 in Reihe geschalteter Konden- Die Synchronisierimpulse des empfangenen Signals

sator 64 angeschlossen. Der Verbindungspunkt werden in der Trennvorrichtung 58 getrennt, wobei zwischen Kondensator und Widerstand ist an den die Bildsynchronisierimpulse benutzt werden, um das Eingangskreis eines 31,5-Kilohertz-Bandfilters 66 so- 20 Abtastsystem 59 und damit die Bildabtastung der wie an ein 31,5-Kilohertz-Hilfsträgerbandfilter 67 ge- Bildröhre zu synchronisieren, während die Zeilenkoppelt, die eine elektrische Weiche bilden. Ein Synchronisierimpulse benutzt werden, um das Ab-Phasenteiler 68 mit symmetrischem Ausgang ist an tastsystem 60 und damit die Zeilenabtastung der das Bandfilter 66 angeschlossen, das an die ent- Bildröhre 57 zu synchronisieren,
sprechenden Eingangskreise eines als Tonsignal- 25 Ein mit den Komponenten des verschlüsselten decoder arbeitenden elektronischen Schalters 69 an- Tonsignals frequenzmoduliertes Zwischenträgertongeschlossen ist. Der elektronische Schalter 69 ist mit signal wird in dem Detektor 54 entwickelt und in seinem Ausgangskreis an einen Lautsprecher 70 an- dem Bildverstärker 55 ausgeschieden. Das Zwischengeschlossen und kann von gleicher Bauart sein wie trägersignal wird in seiner Amplitude in dem Gerät der Tonsignalcoder 28 am Sender, so daß bei Er- 30 61 begrenzt, in dem Demodulator 62 gleichgerichtet regung durch ein Entschlüsselungssignal ent- und in dem NF-Verstärker 63 verstärkt, um das sprechend dem die Tonsignalverschlüsselung steuern- Signal nach Kurve E in F i g. 6 zu entwickeln, welche den Signal die Phasenumkehr des verschlüsselten identisch ist mit der Kurve E in F i g. 3. Die Empfän-Tonsignals in zeitlicher Übereinstimmung mit ger verwenden Koppelungselemente in der Art des gleichen Phasenumkehrungen am Sender kompen- 35 Kondensators 64, so daß die Gleichstromkomponente siert wird. des Tonsignals, selbst wenn sie übertragen werden

Ein Synchrongleichrichter oder Demodulator 71 sollte, gewöhnlich im Empfänger verlorengeht,
ist mit dem einen Eingangskreis an das Hilfsträger- Am Bandfilter 66 liegt das von dem Verstärker 63

bandfilter 67 zur Aufnahme der mit der Gleichstrom- abgenommene Signal nach Kurve E an, es überträgt komponente modulierten Hilfsträgerwelle und mit 4° aber nur die Wechselstromkomponente des verdem anderen Eingangskreis an einen 31,5-Kilohertz- schlüsselten Tonsignals nach Kurve G auf den Pulsgenerator 72 angeschlossen, welcher an das Phasenteiler 68 (Gegentaktstufe). Der mit der Gleich-Zeilenabtastsystem 60 zwecks Aufnahme von Zeilen- Stromkomponente modulierte Hilfsträger wird an impulsen zu Synchronisierungszwecken gekoppelt ist. dieser Stelle abgetrennt. Das Ausgangssignal aus dem Der Demodulator 71 hat einen symmetrischen Aus- 45 Phasenteiler, das im Gegentakt an den elektrogangskreis und legt die positiven und negativen nischen Schalter 69 gelegt wird, ist durch die Kur-Halbwellen der Gleichstromkomponente des ver- ven G und H dargestellt.

schlüsselten Tonsignals an je einen Eingang des Gleichzeitig wird das Signal nach Kurve £ aus

elektronischen Schalters 69. Ein Entschlüsselungs- dem Verstärker 63 dem Bandfilter 67 zugeführt, das generator 38', ähnlich dem Gerät 38 des Senders, ist 50 die Wechselstromkomponente des Tonsignals nicht an den elektronischen Schalter 69 sowie an den hindurchläßt, während die mit der Gleichstromkom-Videodecoder 56 angeschlossen und liefert ein ponente des Tonsignals modulierte 31,5-KiIohertz-Steuersignal von gleicher Wellenform wie dasjenige, Hilfsträgerwelle zum Gleichrichter 71 geleitet wird, das den entsprechenden Schaltungskreisen am Sen- Zusammen mit derselben wird ein 31,5-Kilohertzder zugeführt wurde. Das in dem Entschlüsselungs- 55 Signal aus dem Pulsgenerator 72 an den Synchrongenerator 38' entwickelte Rechtecksignal kann durch demodulator 71 gelegt, welcher in bekannter Weise die im übertragenen Signal enthaltenen Impulse mit arbeitet, um die Gleichstromkomponente des verder entsprechenden Rechteckwelle des Senders in schlüsselten Tonsignals aus der Hilfsträgerwelle abPhase gebracht und synchronisiert werden. zuleiten. Der Synchrondemodulator 71 weist einen Im Betrieb des beschriebenen Empfängers wird 60 symmetrischen Ausgang auf, der mit den Signalen das verschlüsselte Fernsehsignal von der Antenne 51 der Kurven G und H kombiniert wird und die Signale aufgenommen, in dem HF-Verstärker 50 verstärkt der Kurven / und K zum Anlegen an die Eingangsund durch Überlagerung in der Mischstufe 52 in die kreise des elektronischen Schalters ergibt.
Zwischenfrequenz des Empfängers umgesetzt. Das Da der elektronische Schalter 69 von einem Rechtresultierende Zwischenfrequenzsignal wird in dem 65 ecksignal aus dem Entschlüsselungsgenerator 38' ge-Zwischenfrequenzverstärker 53 verstärkt und in dem steuert wird, welches in der richtigen Beziehung zu Detektor 54 gleichgerichtet, um das verschlüsselte dem Rechtecksignal steht, das den Tonsignalcoder zusammengesetzte Bildsignal zu erzeugen. Dieses des Senders steuert, arbeitet er in zeitlicher Über-

einstimmung mit dem Tonsignalcoder 28 des Senders und legt abwechselnd Teile der Signale nach den Kurven / und K an den Lautsprecher 70. Diese Signalanteile entsprechen einer Sinuswelle von 180°, so daß am Lautsprecher ein vollständiges Signal entsprechend der Kurve L entwickelt wird. Dieses ist eine Nachbildung des ursprünglichen Tonsignals der Kurve A, welches verschlüsselt und dann vom Sender ausgestrahlt wurde. Durch den Einfluß der Gleichstromkomponente tritt die Phasenumkehr stets an den Nullpunkten des Signals ein, und die sonst, d. h. bei Vernachlässigung der Gleichstromkomponente anzutreffenden Verzerrungseffekte werden dadurch vermieden.

F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Empfängers nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Gleichstromkomponente der Wechselstromkomponente des verschlüsselten Tonsignals nach der Entschlüsselung zugeführt wird. Bei dieser Modifikation werden die Wechselstrom- und die Gleichstromkomponente getrennt voneinander entschlüsselt und kurz vor Anlegen an den Lautsprecher addiert. In der F i g. 5 tragen die Geräte, welche denjenigen der F i g. 4 entsprechen, die gleichen Bezugsziffern.

Der Phasenteiler 68 spricht auf die Wechselstromkomponente an, um die Signale der Kurven G und H an den elektronischen Schalter 69 zu legen. Da jedoch die Gleichstromkomponente nicht in das von dem elektronischen Schalter 69 bearbeitete Signal eingeführt wird, tritt die Phasenumkehr, bewirkt durch den Entschlüsselungsgenerator 38', nicht an den Nullpunkten des Signals ein, und man erhält das verzerrte Signal nach Kurve M. Es handelt sich hierbei um das gleiche verzerrte Signal, wie es in Kurve Z der F i g. 1 dargestellt ist. Gleichzeitig liefert jedoch der Pulsgenerator 72 ein 31,5-Kilohertz-Bezugssignal an einen Phasenteiler 80, welcher die 31,5-Kilohertz-Hilfsträgerwelle den Eingangskreisen eines elektronischen Schalters 81 im Gegentakt zuführt. Dieser Schalter wird durch das Signal aus dem Entschlüsselungsgenerator 38' betätigt; er liefert an den Demodulator 71 das 31,5-Kilohertz-Signal in der einen Phase während einer Halbwelle der Entschlüsselungsrechteckwelle und in der entgegengesetzten Phase während der anderen Halbwelle, was durch die Kurve B in F i g. 3 dargestellt wird. Während der Intervalle, in denen das 31,5-Kilohertz-Signal in Phase mit dem Signal aus dem Bandfilter 67 ist, addieren sich beide zur Erzeugung positiver Impulskomponenten. Während der damit abwechselnden Intervalle, in denen das 31,5-Kilohertz-Signal aus dem elektronischen Schalter 81 in entgegengesetzter Phase zu dem Signal aus dem Bandfilter 67 auftritt, findet eine Subtraktion statt, wobei negative Impulskomponenten erzeugt werden. Das reine Ausgangssignal ist eine in der Kurve N dargestellte Rechteckwelle in einer Größenordnung, die durch die Gleichstromkomponenten bestimmt wird. Durch Addieren der Signale nach den Kurven M und N vor dem Anlegen an den Lautsprecher 70 entsteht das Signal der Kurve L, welches dem ursprünglichen Tonsignal am Sender entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt die F i g. 7 einen Empfänger, der im wesentlichen die gleichen Ergebnisse zeitigt wie die Empfänger nach den F i g. 4 und 5, wobei jedoch eine wesentlich einfachere und weniger kostspielige Anordnung verwendet wird. Es wird das gleiche Übertragungsverfahren wie nach F i g. 2 verwendet.

Der Gegentaktphasenteiler 68 ist direkt an den Tonsignalverstärker 63 angeschlosesn. An Stelle des direkten Anschlusses des elektrischen Schalters 69 an den Lautsprecher 70 wie in F i g. 4 ist ein Amplitudenausleser 74 und ein Tiefpaß 73 zwischengeschaltet. Der Pulsgenerator 72, der auch als Sinusgenerator ausgebildet sein kann, ist an einen anderen ίο Eingangskreis des Amplitudenauslesers 74 angeschlossen, um demselben ein 31,5-Kilohertz-Impulssignal zuzuführen und somit das in dem Ausgang des elektrischen Schalters 69 entwickelte zusammengesetzte Signal auszusieben.

Während der Phasenumkehr bzw. während der Wechsel kann eine vorübergehende Verzerrung eintreten. Infolgedessen muß man das in dem Ausgang des elektrischen Schalters 69 entwickelte zusammengesetzte Signal zu anderen als den Phasenwechselzeiten aussieben. Aus diesem Grunde wird das Hilfsträgersignal so zu den Zeilenimpulsen am Sender in Phase gebracht, daß die positive Spitze jeder Periode der Hilfsträgerwelle niemals während eines Zeilenrücklaufintervalls eintritt. Der Pulsgenerator 72 kann dann gleichfalls so zu den Zeilenimpulsen am Empfänger in Phase gebracht werden, daß die zum Aussieben entwickelten Impulse jeweils in zeitlicher Übereinstimmung mit den Spitzen der Hilfsträgerkomponente in dem im elektrischen Schalter 69 entwickelten zusammengesetzten Signal, welche den positiven Spitzen am Sender entsprechen, eintreten. Das an den Ausgangsklemmen des elektrischen Schalters 69 entwickelte zusammengesetzte Signal ist in der Kurve F dargestellt; es wird abgeleitet aus dem Signal der Kurve E wärend der ^-Betrieb-Intervalle, wenn das Steuersignal der Kurve B positiv ist, und aus dem Signal der Kurve E', während der ß-Betrieb-Intervalle, wenn das Steuersignal der Kurve B negativ ist.

Bei genauerem Studium der zusammengesetzten Wellenform nach Kurve F wird man bemerken, daß die positiven Amplitudenspitzen der Hilfsträgerwelle während der v4-Betrieb-Intervalle und die negativen Amplitudenspitzen der Hilfsträgerwelle während der .B-Betrieb-Intervalle jeweils das ursprüngliche unverschlüsselte Tonsignal nach Kurve A darstellen. Da die Signale der Kurven E und E' um 180° in der Phase verschoben sind, ergibt sich daraus die Arbeitsweise des Amplitudenauslesers 74, nämlich aus dem Signal der Kurve E die positiven Spitzen und aus dem Signal der Kurve E' die negativen Spitzen auszusieben. Demzufolge wird der Impulsgenerator 72 durch die Zeilenimpulse so in seiner Phase verschoben, daß er jeweils in genauer zeitlicher Übereinstimmung mit den postiven Spitzen der in Kurve E dargestellten Hilfsträgerwelle die Aussiebimpulse nach der Kurve P entwickelt. Das zusammengesetzte Signal der Kurve F wird an den Amplitudenausleser 74 gelegt, wo es ausgesiebt bzw. ausgelesen wird, und zwar bei jedem Impuls der Kurve P. Der Amplitudenausleser entwickelt ein Ausgangssignal, wie es in der Kurve Q dargestellt ist.

Das Signal nach Kurve Q wird an den Tiefpaß 73 gelegt, wo die Hilfsfrequenz abgetrennt und ein Signal nach Kurve R, also eine Nachbildung des ursprünglichen unverschlüsselten Tonsignals nach Kurvey4, erzeugt wird. Das Signal der Kurve/? wird an den Lautsprecher 70 gelegt.

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Übertragungssystem für Nachrichtensignale, die infolge einer Verschlüsselung außer der Wechselstromkomponente noch eine Gleichstromkomponente aufweisen, insbesondere für die Tonübertragung bei Fernsehsendungen, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig die Gleichstromkomponente durch eine außerhalb des Frequenzbereichs der zu übertragenden Nachricht liegende Hilfsfrequenz übertragen wird, deren Amplitude der Gleichstromkomponente entspricht, und daß empfangsseitig die Gleichstromkomponente durch Demodulation der Hilfsfrequenz wiedergewonnen und der Wechsel-Stromkomponente des Signals vor oder nach der Entschlüsselung wieder zugesetzt wird.

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die der Gleichstromkomponente entsprechende Hilfsfrequenz durch eine elektrische Weiche (66, 67) von der Wechselstromkomponente des Signals abgetrennt wird und in einem Demodulator (71), der über einen Pulsgenerator (72) von der Hilfsfrequenz synchronisiert wird, gleichgerichtet wird.

3. Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verschlüsselung der Nachrichtensignale durch periodische Umkehr der Phase erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die Wechselstromkomponente einem im Gegentakt arbeitenden Phasenteiler (68) zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung einem elektronischen Schalter (69) zugeführt wird, der mittels eines synchronisierten Entschlüsselungsgenerators (38') mit rechteckiger Ausgangsspan- nung gesteuert wird (F i g. 4, 5).

4. Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der synchronisierte Demodulator (71) einen symmetrischen Ausgang besitzt, der mit dem Ausgang des Phasenteilers (68) für die Wechselstromkomponente verbunden ist (Fig. 4).

5. Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der synchronisierte * Demodulator (71) zusätzlich über einen elektro-

nischen Schalter (81) von der Rechteckspannung des Entschlüsselungsgenerators (38') gesteuert wird und daß die hierdurch erhaltene Gleichstromkomponente der Wechselstromkomponente des Signals nach deren Entschlüsselung zugeführt wird (Fig. 5).

6. Übertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Verschlüsselung durch periodische Umkehr der Phase erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die Wechselstromkomponente des Signals und die die Gleichstromkomponente enthaltende Hilfsfrequenz gemeinsam einem im Gegentakt arbeitenden Phasenteiler (68) zugeführt werden, deren Ausgang durch die Rechteckspannung des Entschlüsselungsgenerators (38') über den elektronischen Schalter (69) gesteuert wird, daß das sb erhaltene Signalgemisch nach der Entschlüsselung einem Amplitudenausleser (74) zugeführt wird, der durch die Hilfsfrequenz so gesteuert wird, daß er aus dem Signalgemisch schmale Stücke (Amplitudenproben) im Bereich der Maximalamplituden der Hilfsfrequenz herausschneidet, und daß dieser von den Amplitudenproben in Abhängigkeit von der Polarität der von dem Entschlüsselungsgenerator (38') erzeugten Rechteckspannung jeweils die positiven oder negativen Amplitudenspitzen des Hilfsfrequenzsignalgemisches ausliest, die nach Aussiebung der Hilfsfrequenz durch einen Tiefpaß (73) das entschlüsselte Wechselstromsignal ergeben (F i g. 7).

7. Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der den Amplitudenausleser (74) steuernden Hilfsfrequenz und die Phase des Verschlüsselungsgenerators (38') so aufeinander abgestimmt sind, daß die durch den Amplitudenausleser (74) herausgeschnittenen Stücke des Hilfsfrequenzsignalgemisches zeitlich nicht mit der durch den Verschlüsselungsgenerator hervorgerufenen Phasenumkehr zusammenfallen können (Fig. 7).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 881216;
französische Patentschrift Nr. 936 713.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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