DE1209592B

DE1209592B - Color television receiver for a PAL signal

Info

Publication number: DE1209592B
Application number: DET27165A
Authority: DE
Inventors: Walter Bruch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-10-08
Filing date: 1964-10-08
Publication date: 1966-01-27
Also published as: GB1118465A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

H04nH04n

Deutsche KL: 21 al - 34/31 German KL: 21 al - 34/31

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

T 27165 VIII a/21 al
8. Oktober 1964
27. Januar 1966T 27165 VIII a / 21 al
October 8, 1964
January 27, 1966

Die Erfindung betrifft einen Farbfernsehempfänger für ein PAL-Signal, bei dem ein Farbträger nach zwei Modulationsachsen quadraturmoduliert und eine Modulationsachse zeilenfrequent um 180° umgeschaltet wird, mit einem Oszillator zur Erzeugung eines zur Demodulation des Farbträgers dienenden, farbträgerfrequenten Bezugsträgers.The invention relates to a color television receiver for a PAL signal, in which a color carrier after two Modulation axes quadrature modulated and one modulation axis switched by 180 ° at a line rate is, with an oscillator for generating a color carrier frequency which is used to demodulate the color carrier Reference carrier.

Bei einem solchen Farbfernsehempfänger ist bereits vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift 1189 124), durch Addition und/oder Subtraktion der Farbträger zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen ein farbträgerfrequentes Signal zu gewinnen, dessen Phase von der Modulationsphase befreit, jedoch von Phasenfehlerwinkeln abhängig ist, und mit diesem farbträgerfrequenten Signal während des Ablaufes der Zeile den Bezugsträgeroszillator, z. B. in direkter Mitnahme, zu synchronisieren. Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Phase des erzeugten Bezugsträgers während der Zeile den im empfangenen Farbträger auftretenden Phasenfehlern in erwünschter Weise folgt und dadurch Entsättigungsfehler im wiedergegebenen Bild vermieden werden.Such a color television receiver has already been proposed (German Auslegeschrift 1189 124), by adding and / or subtracting the color carriers of two consecutive lines to gain a color subcarrier-frequency signal whose phase is freed from the modulation phase, however is dependent on phase error angles, and with this color subcarrier frequency signal during the process of the line the reference carrier oscillator, e.g. B. in direct entrainment to synchronize. This solution has the advantage that the phase of the reference carrier generated during the line corresponds to that of the color carrier received occurring phase errors follows in a desired manner and thereby desaturation errors in the reproduced image can be avoided.

Die Erfindung zeigt eine weitere Möglichkeit, im Empfänger einen Bezugsträger zu gewinnen, dessen Phase in erwünschter Weise von Phasenfehlern im empfangenen Farbträger abhängig ist.The invention shows a further possibility of obtaining a reference carrier in the receiver, its Phase is desirably dependent on phase errors in the received color carrier.

Die Erfindung besteht darin, daß der empfangene Farbträger in einem Modifikator durch phasenmäßige Spiegelung an einer Spiegelungsachse modifiziert wird und aus dem Phasenunterschied zwischen dem modifizierten Farbträger und dem nicht modifizierten Farbträger der zeitlich vorangehenden oder folgenden Zeile eine Stellgröße gewonnen wird, die zur Phasenregelung des Oszillators ausgenutzt wird.The invention is that the received color carrier in a modifier by phased Reflection on a reflection axis is modified and from the phase difference between the modified Color carrier and the unmodified color carrier of the chronologically preceding or following Line a manipulated variable is obtained, which is used for phase control of the oscillator.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Phase der Spiegelungsachse von der Phase des im Oszillator erzeugten Bezugsträgers abhängig, so daß eine geschlossene Regelschleife entsteht. Die Regelschleife ist so bemessen, daß die Phase des im Oszillator erzeugten Bezugsträgers annähernd den Phasenfehlem im empfangenen Farbträger folgt oder sich auf einen Mittelwert der Phasenfehler über einen längeren Zeitraum einstellt. Als Modifikator wird z. B. ein Modulator verwendet, in dem der in der Frequenz verdoppelteBezugsträger mit dem empfangenen Farbträger moduliert wird. Das untere Seitenband mit Farbträgerfrequenz im Modulationsprodukt wird dann als modifizierter Farbträger verwendet. Ein solcher Modifikator ist beschrieben in der Telefunken-Zeitung, 1964, S. 115 bis 135.In one embodiment of the invention, the phase of the reflection axis is from the phase of the im Oscillator generated reference carrier dependent, so that a closed control loop is created. The control loop is dimensioned so that the phase of the reference carrier generated in the oscillator approximates the phase error in the received color subcarrier follows or is based on an average value of the phase errors over a sets a longer period of time. As a modifier z. B. used a modulator in which the frequency doubled reference carrier is modulated with the received color carrier. The lower sideband with color subcarrier frequency in the modulation product is then used as the modified color subcarrier. A such a modifier is described in the Telefunken-Zeitung, 1964, pp. 115 to 135.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Farbfernsehempfänger für ein PAL-SignalColor television receiver for a PAL signal

Anmelder:Applicant:

TelefunkenTelefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Walter Bruch, HannoverNamed as inventor:
Walter Bruch, Hanover

F i g. 1 bis 4 zeigen Zeigerbilder des empfangenen und modifizierten Farbträgers;F i g. 1 to 4 show pointer images of the received and modified color carrier;

F i g. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Erfindung; inF i g. 5 shows the basic structure of the invention; in

F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer geschlossenen Regelschleife dargestellt.F i g. 6 shows an exemplary embodiment with a closed control loop.

Die Wirkungsweise der Erfindung zeigen die F i g. 1 bis 4. Die F i g. 1 gilt für eine Zeile 1 und die F i g. 2 für die zeitlich darauffolgende Zeile 2. Der empfangene Farbträger ist jeweils als ausgezogener Zeiger und der modifizierte Farbträger als gestrichelter Zeiger dargestellt. In der Zeile 1 wird gemäß F i g. 1 ein Farbträger F₁ empfangen, der mit dem den Modulationsinhalt darstellenden Winkel α und zusätzlich mit einem Fehlerwinkel φ, insgesamt also mit ix+φ phasenmoduliert ist. Der Phasenfehler φ ist ζ. B. ein Fehler differentieller Phase. Der Farbträger F₁ wird in einem Modifikator an einer Spiegelungsachse S gespiegelt, so daß ein modifizierter Farbträger F₁ entsteht. Zur Vereinfachung wird der Spezialfall angenommen, daß die Spiegelungsachse S die konstante Phase der im Sender nicht umgeschalteten Modulationsachse, d. h. im allgemeinen der Achse Q, hat. In Zeile 2 wird gemäß F i g. 2 ein Farbträger F₂ empfangen, der, unter der Annahme, daß Informationen und Phasenfehler zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen annähernd gleich sind, gemäß dem PAL-System mit dem Phasenwinkel — α und zusätzlich mit dem gleichen Fehlerwinkel φ wie der Farbträger F₁ moduliert ist. Durch Spiegelung an der Achse S in dem Modifikator entsteht während der Zeile 2 der modifizierte Farbträger F₂ mit dem Winkel +α—φ. The mode of operation of the invention is shown in FIGS. 1 to 4. The F i g. 1 applies to a line 1 and FIG. 2 for the temporally following line 2. The received color carrier is shown as a solid pointer and the modified color carrier as a dashed pointer. In line 1 according to FIG. 1 receive a color carrier F ₁ which is phase modulated with the angle α representing the modulation content and additionally with an error angle φ, that is to say overall with ix + φ. The phase error φ is ζ. B. a differential phase error. The color carrier F ₁ is reflected in a modifier on a reflection axis S , so that a modified color carrier F ₁ is produced. For the sake of simplicity, the special case is assumed that the mirroring axis S has the constant phase of the modulation axis not switched in the transmitter, ie generally the axis Q. In line 2, according to FIG. 2 received a color carrier F ₂ , which, assuming that information and phase errors of two consecutive lines are approximately the same, is modulated according to the PAL system with the phase angle - α and additionally with the same error angle φ as the color carrier F _1. By reflection on the S axis in the modifier, the modified color carrier F ₂ with the angle + α-φ is created during line 2.

Durch eine Verzögerungsleitung 2 mit der Verzögerungszeit einer Zeilendauer gemäß F i g. 3 und 4 wird nun erreicht, daß der in einem Modifikator 4 modifizierte Farbträger, z.B. F₂ in Fig. 3, und der nicht modifizierte Farbträger der vorangehenden oder folgenden Zeile, z.B. F₁ in Fig. 3, in zwei getrenn-By a delay line 2 with the delay time of a line duration according to FIG. 3 and 4 it is now achieved that the color carrier modified in a modifier 4, e.g. F ₂ in FIG. 3, and the unmodified color carrier of the preceding or following line, e.g. F ₁ in FIG. 3, are separated into two.

509 780/293509 780/293

ten Wegen 1 und 2 gleichzeitig verfügbar sind. Die F i g. 3 und 4 gelten beide für die Zeile 2, in der an der Klemme 1 der Farbträger F₂ steht, und zwar F i g. 3 für den Fall, daß die Verzögerungsleitung 2 im unmodifizierten Weg 1 liegt, und F i g. 4 für den Fall, daß Modifikator 4 und Verzögerungsleitung 2 beide in Reihe im modifizierten Weg 2 liegen. Es ist ersichtlich, daß die beiden Farbträger in den Wegen 1 und 2 den gleichen Modulationswinkel +λ haben, sich jedoch um den doppelten Phasenfehler φ, ίο d. h. um den Winkel 2 φ, unterscheiden.th routes 1 and 2 are available at the same time. The F i g. 3 and 4 both apply to line 2, in which the color carrier F ₂ is located at terminal 1, namely F i g. 3 for the case that the delay line 2 lies in the unmodified path 1, and F i g. 4 in the event that modifier 4 and delay line 2 are both in series in modified path 2. It can be seen that the two color carriers in paths 1 and 2 have the same modulation angle + λ, but differ by twice the phase error φ, ίο that is to say by the angle 2 φ .

Gemäß F i g. 5 werden nun diese beiden Farbträger in einem Phasendiskriminator 7 in der Phase miteinander verglichen, so daß eine Stellgröße U_R entsteht, die von dem Phasenfehler φ abhängig, und zwar z. B. cos 2φ proportional ist, von dem Modulationswinkel χ aber nicht abhängig ist. Diese Stellgröße U_R kann nun dazu ausgenutzt werden, die Phase des im Oszillator erzeugten Bezugsträgers so zu steuern, daß sie in erwünschter Weise vom Phasenfehler φ abhängt. Zum Beispiel könnte diese Stellgröße die Phasendrehung eines elektronisch steuerbaren Phasenschiebers beeinflussen, der in Reihe zu einem durch Farbsynchronimpulse synchronisierten Bezugsträgeroszillator liegt. Eine weitere Möglichkeit bestellt darin, die Phase der Spiegelungsachse mit der Phase des im Oszillator erzeugten Bezugsträgers zu steuern und die Stellgröße einer die Frequenz des Oszillators beeinflussenden Reaktanzstufe zuzuführen. Dann entsteht eine geschlossene Regelschleife. Eine solche Lösung zeigt Fig. 6.According to FIG. 5, these two color carriers are now compared in phase with one another in a phase discriminator 7, so that a manipulated variable U _R is produced which depends on the phase error φ , namely z. B. cos 2φ is proportional, but is not dependent on the modulation angle χ. This manipulated variable U _R can now be used to control the phase of the reference carrier generated in the oscillator so that it depends in the desired manner on the phase error φ. For example, this manipulated variable could influence the phase rotation of an electronically controllable phase shifter that is in series with a reference carrier oscillator that is synchronized by color sync pulses. Another possibility is to control the phase of the reflection axis with the phase of the reference carrier generated in the oscillator and to supply the manipulated variable to a reactance stage that influences the frequency of the oscillator. Then a closed control loop is created. Such a solution is shown in FIG. 6.

In F i g. 6 sind die Teile 1, 2, 4, 7 die gleichen wie in Fig. 5. Als Modifikator dient ein Modulator 4. Die Regelspannung U_R wirkt auf eine Reaktanzstufe 8 ein, die im eingefangenen Zustand des Oszil-Iators9 die Phase des im Oszillator 9 erzeugten Bezugsträgers beeinflußt. Der Bezugsträger am Ausgang des Oszillators 9 wird über eine Leitung 10 und einen Frequenzverdoppler 11 einem als Modifikator dienenden Modulator 4 zugeführt. Die Phase des Bezugsträgers mit der Frequenz co₀ am Ausgang des Oszillators 9 an einer Klemme 12 wird mit β bezeichnet. Nach dem Frequenzverdoppler 11 entsteht dann ein Träger mit der Frequenz 2 oj₀ und der Phase 2 ß, der durch Modulation mit dem Farbträger in dem Modulator 4 als unteres Seitenband die modifizierten Farbträger von der FormIn Fig. 6, the parts 1, 2, 4, 7 the same as in Fig. 5, a modulator is used as a modifier 4. The control voltage U _R acts on a Reaktanzstufe 8, which in the captured state of the Oszil-Iators9 the phase of the oscillator 9 generated reference carrier influenced. The reference carrier at the output of the oscillator 9 is fed via a line 10 and a frequency doubler 11 to a modulator 4 serving as a modifier. The phase of the reference carrier with the frequency co ₀ at the output of the oscillator 9 at a terminal 12 is denoted by β. After the frequency doubler 11 there is then a carrier with the frequency 2 oj ₀ and the phase 2 β, which by modulation with the color carrier in the modulator 4 as the lower sideband of the modified color carrier from the shape

F₁ ((W₀, 2ß — φ — <x), F ₁ ((W ₀ , 2ß - φ - <x),

liefert, wie sie in F i g. 1 und 2 für den Spezialfall /J=O dargestellt sind. Durch Phasenvergleich dieser modifizierten Farbträger mit den nicht modifizierten Farbträgernsupplies, as shown in FIG. 1 and 2 for the special case / J = O are shown. By phase comparison of these modified color carriers with the unmodified ones Color carriers

^Fz (^ωο> Ψ — ^χ) > F₁ (ω₀, φ + α) ^F z ( ^ω ο> Ψ - ^χ )> F ₁ (ω ₀ , φ + α)

der zeitlich vorangehenden Zeile in der Phasenvergleichsstufe7 wird in allen Zeilen eine dem Ausdruck cos (2 ß—2 φ) proportionale Regelspannung U_R gewonnen. Die Phasenmodulation α ist in dieser Regelspannung nicht mehr enthalten, während der Phasenfehler ς? in doppelter Größe erscheint. Die so gebildete, über den Frequenzverdoppler 11 und den Modulator 4 geschlossene Regelschleife stellt die Regelspannung auf U_R ä; 0 ein, so daß der im Oszil-Iator9 erzeugte Bezugsträger nach dem Einfangen die Farbträgerfrequenz ω₀ hat, von dem Modulationswinkel α unabhängig ist und folgende Phasenlagen haben kann:of the temporally preceding line in the phase comparison stage 7, a control voltage U _R proportional to the expression cos (2β-2φ) is obtained in all lines. The phase modulation α is no longer included in this control voltage, while the phase error ς? appears in double size. The control loop thus formed and closed via the frequency doubler 11 and the modulator 4 sets the control voltage to U _R ä; 0, so that the reference carrier generated in the oscilator9 has the color carrier frequency ω ₀ after capture, is independent of the modulation angle α and can have the following phase positions:

Von diesen möglichen Phasen ist nur die Hälfte stabil, und zwar z. B.Only half of these possible phases are stable. B.

Die Phase des Bezugsträgers an der Klemme 12 istThe phase of the reference carrier at terminal 12 is

_a π 5 _a π 5

P ⁼~4" + Ψ' χ^π+ Ψ ··■ P ⁼ ~ 4 "+ Ψ ' χ ^π + Ψ ·· ■

Sie ist also wegen der eingeführten Frequenzverdopplung in der Stufe 11 um π unsicher. Diese Unsicherheit wird durch den Farbsynchronimpuls oder ein ähnliches Signal, das von Zeit zu Zeit die Grundphase festlegt, beseitigt. Zum Beispiel wird eine vom Farbsynchronimpuls abgeleitete, weitere Regelspannung zusätzlich der Reaktanzstufe 8 von einer Klemme 13 zugeführt. An der Klemme 12 entsteht also ein Bezugsträger, der eine Phase hat, die in erwünschter Weise, bis auf eine konstante Differenz, dem Phasenfehler φ gleich ist, sofern die Regelschleife eine genügend kleine Zeitkonstante hat. Wenn dieser Bezugsträger den Synchrondemodulatoren zugeführt wird, so werden durch den Phasenfehler φ eingeführte Entsättigungsfehler, die bei einem Bezugsträger konstanter Phase entstehen, beseitigt, weil der Bezugsträger den Phasenfehlern φ folgt. Der Bezugsträger hat also nicht eine konstante Phase, sondern eine mit dem Phasenfehler φ modulierte Phase, so daß beide empfangenen Farbträger, nämlich F₁ und F₂, zu dem Bezugsträger in erwünschter Weise den gleichen richtigen Winkel« bilden und bei der Synchrondemodulation richtige, unverfälschte Farbsignale gewonnen werden.It is therefore unsafe by π because of the frequency doubling introduced in stage 11. This uncertainty is eliminated by the color sync pulse or a similar signal that determines the basic phase from time to time. For example, a further control voltage derived from the color sync pulse is additionally fed to the reactance stage 8 from a terminal 13. A reference carrier thus arises at terminal 12, which has a phase which, with the exception of a constant difference, is desirably equal to the phase error φ , provided the control loop has a sufficiently small time constant. When this reference carrier is fed to the synchronous demodulators , desaturation errors introduced by the phase error φ , which arise in a reference carrier of constant phase, are eliminated because the reference carrier follows the phase errors φ . The reference carrier therefore does not have a constant phase, but a phase modulated with the phase error φ , so that both received color carriers, namely F ₁ and F ₂ , form the same correct angle to the reference carrier in the desired manner and correct, unadulterated ones with synchronous demodulation Color signals are obtained.

Es ist zweckmäßig, die zur Gewinnung der Stellgröße U_R benutzten Farbträger so schmalbandig zu machen, daß sie mit beiden Seitenbändern, also symmetrisch, moduliert sind und Einseitenbandfehler vermieden werden.It is expedient to make the color carriers used to obtain the manipulated variable U _R so narrow-banded that they are modulated with both sidebands, that is, symmetrically, and single sideband errors are avoided.

Claims

Patent claims:

1. Color television receiver for a PAL signal, in which a color carrier is quadrature modulated according to two modulation axes and a modulation axis is switched line frequency by 180 °, with an oscillator for generating a color carrier frequency reference carrier used for demodulating the color carrier, characterized in that the color carrier received ( F ₁ , F ₂ ) is modified in a modifier (4) by phase reflection on a reflection axis (S) and from the phase difference between the modified color carrier (F ₁ , F ₂ ) and the unmodified color carrier (F ₂ , F ₁ ) the temporally preceding or following line a manipulated variable (U _R ) is obtained, which is used for phase control of the oscillator (9).

2. Color television receiver according to claim 1, characterized in that the phase of the reflection axis (S) of the phase (ß) of the reference carrier generated in the oscillator (9) is dependent, so

that a closed control loop is created, which is dimensioned so that a reference carrier is created at the output of the oscillator (9), the phase (β) of which approximately follows the phase error (φ) occurring in the received color carrier (F ₁ , F _2).

3. Color television receiver according to claim 1, characterized in that the modifier (4) is a modulator in which the reference carrier generated in the oscillator (9) and doubled in frequency is modulated with the received color carrier (F ₁ , F ₂ ), and that the lower sideband with color carrier frequency serves as a modified color carrier (F ₁ , F ₂ ) (Fig. 6).

4. Color television receiver according to claim 1, characterized in that transmitted color sync pulses can also be used for the coarse adjustment of the phase of the reference carrier.

5. Color television receiver according to claim 4, characterized in that in a further Phase comparison stage reference carrier and color sync pulses compared and the obtained therefrom The manipulated variable is supplied to a reactance stage (8) which influences the frequency of the oscillator (9) will.

6. Color television receiver according to claim 2, characterized in that the manipulated variable (U _1. ) Is fed to a reactance stage (8) which influences the frequency or phase of the oscillator (9) (F i g. 6).

7. Color television receiver according to claim 1, characterized in that the modified color carrier (F ₁ , F ₂ ) and the unmodified color carrier (F ₂ , F ₁ ) of the temporally preceding or following line with a delay line (2) with the delay time of a line duration can be made available in two ways at the same time.

8. Color television receiver according to claim ?, characterized in that the delay line (2) lies in the path of the unmodified ink carrier (FIG. 3).

9. color television receiver according to claim 7, characterized in that the delay line (2) lies in the path of the modified ink carrier (Fig. 4).

10. A color television receiver according to claim 1, characterized in that the color carriers (F ₁ , F ₂ ) used to obtain the manipulated variable (JJ _R ) are made so narrow-band that the color carriers are modulated with both sidebands, ie symmetrically, and one-sideband errors are avoided .

1 sheet of drawings