DE1287122B - UEbertragungssystem mit Sender und Empfaenger fuer Signaluebertragung durch Impulskodemodulation - Google Patents
UEbertragungssystem mit Sender und Empfaenger fuer Signaluebertragung durch ImpulskodemodulationInfo
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- DE1287122B DE1287122B DEN29186A DEN0029186A DE1287122B DE 1287122 B DE1287122 B DE 1287122B DE N29186 A DEN29186 A DE N29186A DE N0029186 A DEN0029186 A DE N0029186A DE 1287122 B DE1287122 B DE 1287122B
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- H03M3/022—Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation with adaptable step size, e.g. adaptive delta modulation [ADM]
Description
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Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem zur F i g. 1 das Blockschaltbild eines Senders eines
Signalübertragung durch Impulskodemodulation, bei Übertragungssystems nach der Erfindung,
dem der Sender mit einem an einem Impulsgenerator F i g. 2 das Blockschaltbild des zugehörigen Emp-
dem der Sender mit einem an einem Impulsgenerator F i g. 2 das Blockschaltbild des zugehörigen Emp-
angeschlossenen Impulskodemodulator versehen ist, fängers,
dessen Ausgangsimpulse auf den zugehörigen Emp- 5 Fig. 3 und 4a bis 4e Zeitdiagramme zur Erkläfanger
übertragen und außerdem einem Vergleichs- rung der Einrichtungen nach Fig. 1 und 2,
kreis mit einem Ortsempfänger zugeführt werden, F i g. 5 das Schaltbild eines Senders nach der
kreis mit einem Ortsempfänger zugeführt werden, F i g. 5 das Schaltbild eines Senders nach der
wobei der zugehörige Empfänger und Ortsempfänger Erfindung,
mit einem Integrationsnetzwerk versehen sind zur F i g. 6 das Schaltbild eines Empfängers nach der
Demodulation der eintreffenden Impulse und wo das io Erfindung.
Ausgangssignal des Ortsempfängers als Vergleichs- Die in Fig. 1 dargestellte Sendevorrichtung für
signal gemeinsam mit dem zu übertragenden Signal Impulsdeltamodulation nach der Erfindung eignet
einem Differenzbildner zur Erzeugung eines Diffe- sich zum Übertragen von Fernsehsignalen mit einer
renzsignals zugeführt wird, das den Impulskode- Bandbreite von z. B. 5 MHz, wobei die von einer
modulator derart steuert, daß je nach der Polarität 15 Fernsehkamera 1 stammenden Fernsehsignale über
des Differenzsignals zu den von dem Impulsgenerator einen Bildverstärker 2 einem Differenzbildner 3 zubestimmten
Zeitpunkten einen positiven oder nega- geführt werden.
tiven Impuls an seinem Ausgang abgibt. Dem Differenzbildner 3 wird außerdem über eine
Die vorstehend erwähnte Impulskodemodulation Leitung 4 ein Vergleichssignal von einem Vergleichsist unter dem Namen Deltamodulation bekannt, und ao kreis mit einem Ortsempfänger 5 zur Bildung eines
deren Anwendung zur Übertragung von Fernseh- Differenzsignals zugeführt, das einen an einem
Signalen ist bereits in der älteren deutschen Auslege- Impulsgenerator 6 angeschlossenen Impulskodeschrift
1154 510 des Erfinders beschrieben. modulator 7 steuert. Der Impulsgenerator 6 liefert
Bei Impulskodemodulation im allgemeinen und äquidistante Impulse mit einer Wiederholungssomit
auch bei Deltamodulation entstehen infolge 25 frequenz, die eine Größenordnung höher als die
der Amplitudenquantisierung Abweichungen zwi- höchste Frequenz des Bildsignals ist.
sehen dem empfangsseitig wiedergegebenen Signal In Abhängigkeit von der Polarität des Ausgangsund dem ursprünglichen Signal, die das sogenannte signals des Differenzbildners 3 erscheinen die von dem Quantisierungsrauschen hervorrufen, das die Güte Impulsgenerator 6 stammenden Impulse an dem Ausdes wiedergegebenen Bildsignals ungünstig beein- 30 gang des Impulskodemodulators 7 mit positiver oder flußt. Die Abweichungen zwischen dem wieder- mit negativer Polarität. Diese Impulse werden einem gegebenen Signal und dem ursprünglichen Signal Impulsregenerator 8 zur Unterdrückung der in dem nehmen mit der Steigerung der Impulsfrequenz ab Impulskodemodulator 7 entstandenen Änderungen — und somit nimmt die Wiedergabegenauigkeit zu. der Amplitude, Dauer, Form oder Erscheinungszeit Zur Signalübertragung hoher Güte sind somit sehr 35 zugeführt. Die regenerierten Impulse werden durch hohe Impulsfrequenzen und große Bandbreiten er- die Leitung 10 nach Verstärkung in einem Verstärforderlich. Es wurde z. B. in dem Deltamodulations- ker 9 dem zugehörigen Empfänger und außerdem system nach der deutschen Auslegeschrift 1154 510 dem Ortsempfänger 5 mit dem integrierenden Netzzur Übertragung eines Fernsehsignals von 5 MHz werk 11 zugeführt, von dem aus der Differenzbildner 3 eine Impulsfrequenz von 100 MHz verwendet, was 40 das Vergleichssignal erhält. Die Zeitkonstante des einer zur Übertragung erforderlichen Bandbreite von integrierenden Netzwerkes 11 ist z. B. 0,1 μβεα
etwas mehr als 50 MHz entspricht. Der beschriebene Kreis ist bestrebt, das Differenz-Die Erfindung bezweckt, ein Übertragungssystem signal auf Null zu bringen, weil das dem Ortsempfänmit Sender und Empfänger eingangs erwähnter Art ger 5 entnommene Vergleichssignal eine quantisierte anzugeben, bei dem außer einer überraschend ein- 45 Annäherung des zu übertragenden Fernsehsignals fachen Bauart die gleiche Wiedergabequalität und bildet. Tritt z. B. ein Differenzsignal positiver Polarieine erhebliche Verringerung der Impulsfrequenz tat auf, so wird über den Impulskodemodulator 7 erzielt werden können. Es wird z. B. mit einer ein negativer Impuls dem integrierenden Netzwerk Impulsfrequenz von 25 MHz noch eine sehr gute 11 zugeführt, das dem positiven Differenzsignal ent-Wiedergabequalität eines Fernsehsignals mit einer 50 gegenwirkt, während umgekehrt bei einem negativen Bandbreite von 5 MHz erzielt. Differenzsignal der Impulskodemodulator 7 einen Das Übertragungssystem nach der Erfindung ist dem negativen Differenzsignal entgegenwirkenden dadurch gekennzeichnet, daß in dem zugehörigen positiven Impuls dem integrierenden Netzwerk 11 Empfänger sowie in dem Ortsempfänger in dem Ver- zuführt. Auf diese Weise erzeugt der Impulskodegleichskreis die von dem Impulskodemodulator ge- 55 modulator 7 eine aus positiven und negativen lieferten Impulse nicht nur dem Integrationsnetz- Impulsen bestehende Impulsreihe, die durch die werk, sondern auch einem Korrekturkreis mit einem Abwechslung des Auftretens das zu übertragende Isopolaritätsdiskriminator zugeführt werden, der je- Signal kennzeichnet.
sehen dem empfangsseitig wiedergegebenen Signal In Abhängigkeit von der Polarität des Ausgangsund dem ursprünglichen Signal, die das sogenannte signals des Differenzbildners 3 erscheinen die von dem Quantisierungsrauschen hervorrufen, das die Güte Impulsgenerator 6 stammenden Impulse an dem Ausdes wiedergegebenen Bildsignals ungünstig beein- 30 gang des Impulskodemodulators 7 mit positiver oder flußt. Die Abweichungen zwischen dem wieder- mit negativer Polarität. Diese Impulse werden einem gegebenen Signal und dem ursprünglichen Signal Impulsregenerator 8 zur Unterdrückung der in dem nehmen mit der Steigerung der Impulsfrequenz ab Impulskodemodulator 7 entstandenen Änderungen — und somit nimmt die Wiedergabegenauigkeit zu. der Amplitude, Dauer, Form oder Erscheinungszeit Zur Signalübertragung hoher Güte sind somit sehr 35 zugeführt. Die regenerierten Impulse werden durch hohe Impulsfrequenzen und große Bandbreiten er- die Leitung 10 nach Verstärkung in einem Verstärforderlich. Es wurde z. B. in dem Deltamodulations- ker 9 dem zugehörigen Empfänger und außerdem system nach der deutschen Auslegeschrift 1154 510 dem Ortsempfänger 5 mit dem integrierenden Netzzur Übertragung eines Fernsehsignals von 5 MHz werk 11 zugeführt, von dem aus der Differenzbildner 3 eine Impulsfrequenz von 100 MHz verwendet, was 40 das Vergleichssignal erhält. Die Zeitkonstante des einer zur Übertragung erforderlichen Bandbreite von integrierenden Netzwerkes 11 ist z. B. 0,1 μβεα
etwas mehr als 50 MHz entspricht. Der beschriebene Kreis ist bestrebt, das Differenz-Die Erfindung bezweckt, ein Übertragungssystem signal auf Null zu bringen, weil das dem Ortsempfänmit Sender und Empfänger eingangs erwähnter Art ger 5 entnommene Vergleichssignal eine quantisierte anzugeben, bei dem außer einer überraschend ein- 45 Annäherung des zu übertragenden Fernsehsignals fachen Bauart die gleiche Wiedergabequalität und bildet. Tritt z. B. ein Differenzsignal positiver Polarieine erhebliche Verringerung der Impulsfrequenz tat auf, so wird über den Impulskodemodulator 7 erzielt werden können. Es wird z. B. mit einer ein negativer Impuls dem integrierenden Netzwerk Impulsfrequenz von 25 MHz noch eine sehr gute 11 zugeführt, das dem positiven Differenzsignal ent-Wiedergabequalität eines Fernsehsignals mit einer 50 gegenwirkt, während umgekehrt bei einem negativen Bandbreite von 5 MHz erzielt. Differenzsignal der Impulskodemodulator 7 einen Das Übertragungssystem nach der Erfindung ist dem negativen Differenzsignal entgegenwirkenden dadurch gekennzeichnet, daß in dem zugehörigen positiven Impuls dem integrierenden Netzwerk 11 Empfänger sowie in dem Ortsempfänger in dem Ver- zuführt. Auf diese Weise erzeugt der Impulskodegleichskreis die von dem Impulskodemodulator ge- 55 modulator 7 eine aus positiven und negativen lieferten Impulse nicht nur dem Integrationsnetz- Impulsen bestehende Impulsreihe, die durch die werk, sondern auch einem Korrekturkreis mit einem Abwechslung des Auftretens das zu übertragende Isopolaritätsdiskriminator zugeführt werden, der je- Signal kennzeichnet.
weils bei einem reihenmäßigen Auftreten von Impul- Bei der beschriebenen Art der Impulskodemodu-
sen gleicher Polarität ein Korrektursignal derselben 60 lation zeigt sich insbesondere bei Bildübertragung
Polarität wie die entsprechenden Impulse des Impuls- wie beim Fernsehen, daß zum Erzielen einer guten
kodemodulators erzeugt, welches Korrektursignal Wiedergabequalität eine sehr hohe Impulsfrequenz
dem Integrationsnetzwerk zusätzlich zu den vom in bezug auf die höchste Signalfrequenz notwendig
Impulskodemodulator gelieferten Impulsen zugeführt ist, z. B. bei einer Bandbreite des Videosignals von
wird. 65 5 MHz eine Impulsfrequenz von 100 MHz. Durch
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der die erfindungsgemäße Anwendung dieser sehr hohen
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden Impulsfrequenz, die etwa die zwanzigfache höchste
näher beschrieben. Es zeigt Signalfrequenz ist, wird eine gute Wiedergabequalität
3 4
des Fernsehsignals, auch beim Auftreten plötzlicher Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung
Pegelsprünge, erzielt. Ein Beispiel bilden die Über- wird nachstehend an Hand der in F i g. 4 dargestellgänge
von einem Schwarzpegel auf einen Graupegel, ten Zeitdiagramme näher erläutert,
oder umgekehrt, die an Hand der Zeitdiagramme Es wird wieder von dem in F i g. 3 a durch die nach F i g. 3 näher erläutert werden. 5 Kurve α dargestellten Bildelement ausgegangen, das In F i g. 3 a zeigt die Kurve α ein Bildelement eines in F i g. 4 a auch durch die Kurve α angedeutet ist, Fernsehsignals, bei dem der Schwarzpegel zum Zeit- während die Kurve c das Signal an dem integrierenpunktTj plötzlich auf einen Graupegel zum Zeit- den Netzwerk 11 darstellt, das für das wiedergepunktT2 übergeht, der bis zum Zeitpunkt T3 kon- gebene Signal kennzeichnend ist. Die in den Fig. 4b, stant bleibt und dann zum Schwarzpegel zurückkehrt, io 4 c und 4d dargestellten Kurven veranschaulichen der zum Zeitpunkt T4 erreicht wird. Die Pegel- die Signale an den Ausgängen des integrierenden Sprünge, die nach F i g. 3 a in der Zeitspanne T1-T^ Netzwerkes 13, des differenzierenden Netzwerkes 14 und T3-T4 auftreten, erfolgen in dem Fernsehsignal und zeigen das Korrektursignal, das von der innerhalb einer Zeitdauer der Größenordnung von Schwellwertvorrichtung 15 dem integrierenden Netz-0,2 μβεϋ. 15 werk 11 zugeführt wird, während F i g. 4 e das ausin F i g. 3 a zeigt die Kurve b das Signal an dem gesandte Impulsmuster zeigt.
oder umgekehrt, die an Hand der Zeitdiagramme Es wird wieder von dem in F i g. 3 a durch die nach F i g. 3 näher erläutert werden. 5 Kurve α dargestellten Bildelement ausgegangen, das In F i g. 3 a zeigt die Kurve α ein Bildelement eines in F i g. 4 a auch durch die Kurve α angedeutet ist, Fernsehsignals, bei dem der Schwarzpegel zum Zeit- während die Kurve c das Signal an dem integrierenpunktTj plötzlich auf einen Graupegel zum Zeit- den Netzwerk 11 darstellt, das für das wiedergepunktT2 übergeht, der bis zum Zeitpunkt T3 kon- gebene Signal kennzeichnend ist. Die in den Fig. 4b, stant bleibt und dann zum Schwarzpegel zurückkehrt, io 4 c und 4d dargestellten Kurven veranschaulichen der zum Zeitpunkt T4 erreicht wird. Die Pegel- die Signale an den Ausgängen des integrierenden Sprünge, die nach F i g. 3 a in der Zeitspanne T1-T^ Netzwerkes 13, des differenzierenden Netzwerkes 14 und T3-T4 auftreten, erfolgen in dem Fernsehsignal und zeigen das Korrektursignal, das von der innerhalb einer Zeitdauer der Größenordnung von Schwellwertvorrichtung 15 dem integrierenden Netz-0,2 μβεϋ. 15 werk 11 zugeführt wird, während F i g. 4 e das ausin F i g. 3 a zeigt die Kurve b das Signal an dem gesandte Impulsmuster zeigt.
Ausgang des integrierenden Netzwerkes 11 bei einer Wenn das durch die Kurve α in F i g. 4 a dargeverhältnismäßig
niedrigen Impulsfrequenz von stellte Bildelement dem Differenzbildner 3 zugeführt
25 MHz. Bei dem zum Zeitpunkt T1 anfangenden wird, wird bei dem Schwarz-Grau-Übergang zum
Schwarz-Grau-Übergang wird eine Reihe aufein- 20 Zeitpunkt T1 gemäß F i g. 3 b eine Reihe aufeinanderfolgender,
positiver Impulse ausgesandt, bis anderfolgender positiver Impulse erzeugt, die dem
das Signal an dem integrierenden Netzwerk 11 den integrierenden Netzwerk 11 und außerdem dem intebetreffenden
Graupegel erreicht hat, worauf während grierenden Netzwerk 13 des Isopolaritätsdiskriminades
Graupegels eine gemischte Reihe positiver und tors 12 zugeführt werden, wobei das Ausgangssignal
negativer Impulse erzeugt wird, während, anfangend 25 des integrierenden Netzwerkes 13 wegen der erhebbei
dem Grau-Schwarz-Übergang, zum Zeitpunkt T3 lieh kürzeren Zeitkonstante wesentlich schneller aneine
Reihe aufeinanderfolgender negativer Impulse steigt als das Ausgangssignal des integrierenden Netzausgesandt
wird, bis das Signal an dem integrieren- werkes 11.
den Netzwerk 11 den Schwarzpegel erreicht hat. Fig. 4b zeigt das Ausgangssignal des integrieren-F
i g. 3 b zeigt das ausgesandte Impulsmuster in 30 den Netzwerkes 13, und F i g. 4 c zeigt das Ausgangseinem
Zeitdiagramm. signal des differenzierenden Netzwerkes 14, wobei Aus der Kurve b in F i g. 3 a für das Signal an dem der über dem Schwellwert der Schwellwertvorrichintegrierenden
Netzwerk 11 folgt, daß bei dieser tung 15 liegende Teil letzteren Signals als Korrekturverhältnismäßig niedrigen Impulsfrequenz von signal dem integrierenden Netzwerk 11 zugeführt
25 MHz während der plötzlichen Pegelsprünge in 35 wird. Fig. 4c zeigt den Schwellwertpegel der
den Zeitspannen T1-T2 und T3-T4^ erhebliche Ver- Schwellwertvorrichtung 15 durch die beiden Linien d.
Zerrungen auftreten. Es zeigt sich, daß das Signal an Das beim Schwarz-Grau-Übergang erzeugte Korrekdem
integrierenden Netzwerk 11 den kleinsten An- tursignal ist in F i g. 4 d gezeigt,
derungen außerhalb der plötzlichen Pegelsprünge Tritt ein plötzlicher Schwarz-Grau-Übergang auf, hinreichend genau folgt. 4° so wird das integrierende Netzwerk 11 durch das Nach der Erfindung wird die genaue Wiedergabe Korrektursignal, das eine erheblich größere Ladungsdes Fernsehsignals bei der verhältnismäßig niedrigen menge enthält als die dem integrierenden Netzwerk Impulsfrequenz von z. B. 25 MHz dadurch erhalten, 11 zugeführten Kodeimpulse, sehr schnell aufgeladen, daß in dem Vergleichskreis 5 die von dem Impuls- Die Aufladezeit des integrierenden Netzwerkes 11 kodemodulator 7 ausgesandten Impulse nicht nur 45 zum Übergang von dem Schwarzpegel auf den Graudem integrierenden Netzwerk 11, sondern auch in pegel wird z. B. um einen Faktor 20 verringert. Von Parallelschaltung einem Korrekturkreis mit einem dem Schwarzpegel her wird somit das Ausgangs-Isopolaritätsdiskriminator 12 zugeführt werden, der signal des integrierenden Netzwerkes 11, das das jeweils während einer Reihenfolge von Impulsen wiedergegebene Signal vertritt, innerhalb einiger gleichen Vorzeichens ein Korrektursignal in den 50 Impulsperioden auf den Graupegel übertragen, und Vergleichskreis 5 einführt. In der dargestellten Aus- zwar in diesem Beispiel innerhalb von vier Impulsführungsform wird der Isopolaritätsdiskriminator 12 perioden, die einer Zeitdauer von 0,16 μβεΰ entdurch ein integrierendes Netzwerk 13 mit einer kür- sprechen.
derungen außerhalb der plötzlichen Pegelsprünge Tritt ein plötzlicher Schwarz-Grau-Übergang auf, hinreichend genau folgt. 4° so wird das integrierende Netzwerk 11 durch das Nach der Erfindung wird die genaue Wiedergabe Korrektursignal, das eine erheblich größere Ladungsdes Fernsehsignals bei der verhältnismäßig niedrigen menge enthält als die dem integrierenden Netzwerk Impulsfrequenz von z. B. 25 MHz dadurch erhalten, 11 zugeführten Kodeimpulse, sehr schnell aufgeladen, daß in dem Vergleichskreis 5 die von dem Impuls- Die Aufladezeit des integrierenden Netzwerkes 11 kodemodulator 7 ausgesandten Impulse nicht nur 45 zum Übergang von dem Schwarzpegel auf den Graudem integrierenden Netzwerk 11, sondern auch in pegel wird z. B. um einen Faktor 20 verringert. Von Parallelschaltung einem Korrekturkreis mit einem dem Schwarzpegel her wird somit das Ausgangs-Isopolaritätsdiskriminator 12 zugeführt werden, der signal des integrierenden Netzwerkes 11, das das jeweils während einer Reihenfolge von Impulsen wiedergegebene Signal vertritt, innerhalb einiger gleichen Vorzeichens ein Korrektursignal in den 50 Impulsperioden auf den Graupegel übertragen, und Vergleichskreis 5 einführt. In der dargestellten Aus- zwar in diesem Beispiel innerhalb von vier Impulsführungsform wird der Isopolaritätsdiskriminator 12 perioden, die einer Zeitdauer von 0,16 μβεΰ entdurch ein integrierendes Netzwerk 13 mit einer kür- sprechen.
zeren Zeitkonstante als die Zeitkonstante des ersteren Ist der Graupegel erreicht, so schwingt infolge des
integrierenden Netzwerkes 11 und durch ein diffe- 55 gemischten Auftretens positiver und negativer Imrenzierendes
Netzwerk 14 und eine Schwellwertvor- pulse das Ausgangssignal des integrierenden Netzrichtung
15 gebildet, die nur den oberhalb des werkes 11 um diesen Graupegel, was durch die
Schwellwertes liegenden Teil des Ausgangssignals des Kurve c in F i g. 4 a angedeutet wird. In dem intedifferenzierenden
Netzwerkes 14 durchläßt und grierenden Netzwerk 13 des Isopolaritätsdiskrimmadiesen
als Korrekturspannung dem Eingang des 60 tors 12 entsteht infolge des gemischten Auftretens
integrierenden Netzwerkes 11 zuführt. Die Zeitkon- positiver und negativer Impulse bei dem Graupegel
stante des differenzierenden Netzwerkes 14 ist hoch- das in F i g. 4 b dargestellte Signal, das um einen
stens gleich einer Periode einer höheren Signal- bestimmten, konstanten Pegel schwingt und das
frequenz, sie beträgt z. B. 0,02 μβεΰ, während der durch die darauf erfolgende Differentiation in dem
Schwellwert hier höher gewählt ist als das Signal des 65 differenzierenden Netzwerk 14 das in Fig. 4c dardifferenzierenden
Netzwerkes 14, das beim gemisch- gestellte Signal liefert. Wegen der kurzen Zeitkonten
Auftreten von Impulsen positiver und negativer stante des differenzierenden Netzwerkes 14 sinkt das
Polarität erzeugt wird. in Fig. 4 c dargestellte Signal innerhalb kurzer Zeit
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unterhalb des Schwellwertpegels d der Schwellwert- dem Ortsempfänger nach Fig. 1. Entsprechende
vorrichtung 15, so daß der Isopolaritätsdiskriminator Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern be-12
kein Korrektursignal dem integrierenden Netzwerk zeichnet.
11 zuführt. Beim Erreichen des Graupegels wird der In dem Empfänger nach Fig. 2 werden die über
Isopolaritätsdiskriminator 12 selbsttätig außer Betrieb 5 eine Leitung 10 eingehenden Impulse nach Vergesetzt,
und die dem integrierenden Netzwerk 11 Stärkung im Impulsverstärker 16 einem Impulsredirekt
zugeführten Kodeimpulse folgen dann dem generator 17 zugeführt, der die eintreffenden Impulse
Graupegel und den etwaigen sehr kleinen Pegel- in Amplitude, Dauer, Form und Erscheinungszeitänderungen,
punkt regeneriert.
Tritt zum Zeitpunkt T3 der in Fi g. 4 a angedeutete io An den Ausgangskreis des Impulsregenerators 17
Grau-Schwarz-Übergang auf, so erzeugt ähnlich wie ist ein integrierendes Netzwerk 11 entsprechend dem
beim Schwarz-Grau-Übergang zum Zeitpunkt T1 der integrierenden Netzwerk 11 der Sendevorrichtung
Isopolaritätsdiskriminator 12 ein Korrektursignal und ein Isopolaritätsdiskriminator 12 entsprechend
negativer Polarität, wodurch das Ausgangssignal des dem Isopolaritätsdiskriminator 12 der Sendevorrichintegrierenden
Netzwerkes 11 schnell von dem Grau- 15 tung angeschlossen. Der Isopolaritätsdiskriminator 12
pegel auf den Schwarzpegel übertragen wird. besteht aus der Kaskadenschaltung eines Integralst
einmal der Schwarzpegel erreicht, so wird in- tionsnetzwerkes 13, eines DifEerenzierungsnetzwerkes
folge des gemischten Auftretens positiver und nega- 14 und einer Schwellwertvorrichtung 15, deren Austiver
Impulse, ähnlich wie vorstehend erörtert, der gang an das Integrationsnetzwerk 11 angeschlossen
Isopolaritätsdiskriminator 12 außer Betrieb gesetzt, 20 ist. An dem Integrationsnetzwerk 11 entsteht das
worauf die dem integrierenden Netzwerk 11 direkt reproduzierte Signal, das über ein Tiefpaßfilter 18
zugeführten Kodeimpulse dem Schwarzpegel und den und einen Videoverstärker der Fernsehwiedergabeetwaigen
sehr kleinen Pegeländerungen mit großer röhre 20 zugeführt wird, wie in F i g. 2 schematisch
Genauigkeit folgen. dargestellt.
Durch die Maßnahmen nach der Erfindung werden 25 Wie bereits bei F i g. 1 an Hand der Kurven der
also die plötzlichen Pegeländerungen durch einen Fig. 4a, 4b, 4c und 4d erläutert wurde, werden
diskontinuierlichen Regelvorgang aufgefangen, der sowohl plötzliche Pegelsprünge als auch sehr kleine
bei Deltamodulation ohne die Gefahr von Instabili- Pegeländerungen genau reproduziert. Unter Auf rechttätserscheinungen
angewandt werden kann, da der erhaltung aller Vorteile der Impulskodeübertragung
Deltamodulationskreis ohnehin bestrebt ist, das 30 werden die auf die Amplitudenquantisierung zurück-Differenzsignal
auf Null herabzusetzen, d. h. als ein zuführenden Nachteile weitgehendst verringert. Bei
negativ rückgekoppelter Kreis wirksam ist. Gleich- Durchführung der Maßnahmen nach der Erfindung
zeitig folgt das Signal den außerhalb der plötzlichen wurde die bemerkenswerte Verbesserung von 26 db
Pegelsprünge auftretenden, sehr geringen Pegelände- in der Übertragungsqualität erzielt, wodurch für die
rungen mit großer Genauigkeit. 35 Übertragung des Fernsehsignals von 5 MHz Band-
Die Wirkung der Maßnahmen nach der Erfindung breite die sehr niedrige Impulsfrequenz von 25 MHz
ist sehr bemerkenswert und in den Zeitdiagrammen eine vorzügliche Wiedergabequalität ergibt,
der Fig. 3a und 4a gezeigt. Aus einem Vergleich Fig.5 zeigt das Schaltbild einer Sendevorrichtung
der Fig. 3 a und 4 a zeigt sich aus den Kurven & für Deltamodulation nach der Erfindung,
und c dieser Figuren, daß die auftretenden großen 40 Bei der in F i g. 5 dargestellten Sendevorrichtung
Abweichungen bei den plötzlichen Pegelsprüngen bei nach der Erfindung wird ein Impulskodemodulator
der Wiedergabe des Bildelementes α nahezu vollstän- 21 der in der älteren niederländischen Patentschrift
dig behoben sind, während die außerhalb dieser 109 614 beschriebenen Art benutzt. Der Impulskodeplötzlichen
Pegelsprünge auftretenden sehr kleinen modulator 21 besteht aus zwei in Reihe geschalteten
Pegeländerungen genau berücksichtigt werden. Durch 45 Zweipolelementen in Form von zwei Tunneldioden
die Maßnahmen nach der Erfindung wird eine vor- 22 und 23, deren ungleiche Elektroden miteinander
zügliche Wiedergabequalität bei Übertragung eines verbunden sind, weiterhin aus einem über einen
Fernsehsignals von 5 MHz mit einer Impulsfrequenz Transformator 24 an die Reihenschaltung der beiden
von nur 25 MHz entsprechend einer Übertragband- Tunneldioden 22, 23 angeschlossenen Impulsgenebreite
von etwa 13 MHz erzielt. 50 rator25, der die Einstellung der beiden Tunneldioden
Die bemerkenswerte Wirkung sei noch auf andere 22 und 23 durch die zugeführten gegenphasigen Im-Weise
erläutert, insbesondere durch Vergleich mit pulse gleicher Amplitude jeweils gleichzeitig in Richder
üblichen Impulskodemodulation. Bei der üblichen tung auf den negativen Widerstandswert schiebt.
Übertragung durch Impulskodemodulation eines An den Verbindungspunkt der beiden Tunnel-Fernsehsignals
von 5 MHz unterscheiden sich bei 55 dioden 22 und 23 ist eine Fernsehkamera 26 über
einer Impulsfrequenz von 25 MHz nur drei Pegel, einen Bildverstärker 27 und einen Reihenwiderstand
was selbstverständlich eine äußerst mangelhafte 28 angeschlossen. Diesem Verbindungspunkt werden
Wiedergabequalität bedeutet, die in keinerlei Hin- die Ausgangsimpulse entnommen, die einerseits über
sieht einen Vergleich mit der vorzüglichen Wieder- einen Verstärker 29 einer Übertragungsleitung 30
gabequalität der Vorrichtung nach der Erfindung 60 und andererseits über einen Reihenwiderstand 31
aushalten kann. Da außerdem die Vorrichtung nach einem Vergleichskreis mit einem Ortsempfänger 32
der Erfindung eine besonders einfacheBauart hat und zugeführt werden. Der Ortsempfänger ist mit zwei in
da die Einstellung keine besonderen Anforderungen Kaskade geschalteten Transistoren 33 und 34 in gezu
erfüllen hat, ist die Vorrichtung zum Übertragen meinsamer Basisschaltung versehen, wobei die KoI-von
Fernsehsignalen für die Praxis besonders günstig. 65 lektorelektrode des Transistors 34 mit einem Inte-F
i g. 2 zeigt in einem Blockschaltbild den mit dem grationsnetzwerk verbunden ist, das aus der Parallel-Sender
nach F i g. 1 zusammenwirkenden Empfänger. schaltung eines Kondensators 35 und eines Wider-Der
Vergleichskreis dieses Empfängers entspricht Standes 36 besteht, um ein Vergleichssignal zu er-
zeugen, das über die als Stromverstärker wirksamen Wenn auf Grund dieses Zustandes der Impuls-Transistoren
37, 38 dem Verbindungspunkt der kodemodulator 21 eine Reihe aufeinanderfolgender
beiden Tunneldioden 22, 23 zugeführt wird. Impulse bestimmter Polarität erzeugt, welche Reihe,
Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Vorrich- wie vorstehend gesagt, für das Auftreten eines Pegel·
tung ist im wesentlichen gleich der Wirkungsweise 5 Sprunges kennzeichnend ist, so nimmt die Spannung
der Vorrichtung nach der niederländischen Patent- über dem Integrationsnetzwerk 40, 41 schnell zu und
schrift 109 514. In Abhängigkeit von der Polarität somit auch die Spannung über den beiden antipardes
Unterschieds zwischen dem von dem Videover- ausgeschalteten Dioden 43 und 44, deren Widerstärker
27 stammenden Videosignal und dem von stand infolgedessen auf einen sehr niedrigen Wert
dem Ortsempfänger 32 stammenden Vergleichssignal io herabsinkt. Der Emitterstrom des Transistors 42
werden die beiden Tunneldioden 22, 23 von einem kann dann vollständig über den Transistor 34 dem
Einstellstrom durchflossen, der entweder die Tunnel- Integrationsnetzwerk 35, 36 zufließen, dessen Spandiode
22 in der Durchlaßrichtung und die Tunnel- nung infolgedessen dem auftretenden Pegelsprung
diode 23 in der Sperrichtung oder die Tunneldiode schnell folgt.
22 in der Sperrichtung und die Tunneldiode 23 in der 15 Ist der betreffende Pegel erreicht, so wird sich inDurchlaßrichtung
einstellt. Je nach der Richtung folge der dann auftretenden gemischten Reihe posidieses
Einstellstroms, also in Abhängigkeit davon, ob tiver und negativer Impulse die Spannung des Intedas
von dem Videoverstärker 27 stammende Video- grationsnetzwerkes 40, 41, abgesehen von den aufsignal
größer oder kleiner als das Vergleichssignal tretenden Schwingungen, auf einem bestimmten konist,
wird bei der gleichzeitigen Zufuhr eines Impulses ao stanten Wert stabilisieren und, wie vorstehend gesagt,
von dem Impulsgenerator 25 an die beiden Tunnel- ist diese Spannung gleich der Spannung über der
dioden 22, 23, die infolgedessen in Richtung auf Reihenschaltung des Kondensators 45 und der beiden
die negative Widerstandscharakteristik verschoben antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44. In diesem
werden, entweder die Tunneldiode 22 auf einen Zustand wird der Kondensator 45 schnell bis zu
hohen und die Tunneldiode 23 auf einen geringen 35 diesem konstanten Spannungswert aufgeladen. Die
Widerstandswert oder die Tunneldiode 22 auf einen Aufladegeschwindigkeit wird durch die Zeitkonniedrigen
und die Tunneldiode 23 auf einen hohen stante des Kondensators 45 und des noch niedrigen
Widerstandswert eingestellt. In Abhängigkeit von der Widerstandswertes der antiparallelgeschalteten Di-Polarität
des Unterschieds zwischen dem von dem öden 43 und 44 bedingt. Die Spannung über den
Videoverstärker 27 stammenden Videosignal und 30 beiden antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44
dem Vergleichssignal an dem Verbindungspunkt der sinkt auf einen sehr niedrigen Wert herab, so daß der
beiden Tunneldioden 22, 23 wird ein positiver oder Widerstandswert stark zunimmt, wodurch der Stromein
negativer Impuls auftreten, der einerseits über durchgang durch die Reihenschaltung des Kondenden
Impulsverstärker 29 der Leitung 30 und anderer- sators 45 und der antiparallelgeschalteten Dioden 43
seits über den Reihenwiderstand 31 dem Vergleichs- 35 und 44 unterbrochen wird. Der Kondensator 45 mit
kreis mit dem Ortsempfänger 32 zugeführt wird. den antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 mit
Um die wesentliche Verbesserung der Wiedergabe- dem niedrigen Widerstandswert ist dabei als Differenqualität
beim Übertragen der Fernsehsignale zu er- zierungsnetzwerk für den durch diesen Kreis fließenzielen,
ist gemäß der Erfindung die dargestellte Vor- den Strom wirksam.
richtung mit einem Isopolaritätsdiskriminator 39 ver- 40 Wenn der konstante Pegel erreicht ist, wird der
sehen, die in dieser Ausführungsform durch ein zwi- Isopolaritätsdiskriminator 39 außer Betrieb genomschen
den beiden Transistoren eingeschaltetes Inte- men, wodurch die in dem Impulskodemodulator 21
grationsnetzwerk gebildet wird, das aus der Parallel- erzeugten Stromimpulse durch die beiden in Basisschaltung
eines Kondensators 40 und eines Wider- schaltung betriebenen Transistoren 33 und 34 ohne
Standes 41 besteht, von dem ein Ende mit der Basis- 45 nennenswerte Beeinflussung durch das Netzwerk 40,
elektrode eines Transistors 42 in Emitterschaltung 41 und das Integrationsnetzwerk 35, 36 zugeführt
verbunden ist, während das andere Ende des Inte- werden. Die in dem Impulskodemodulator 21 ergrationsnetzwerkes
40, 41 über die Reihenschaltung zeugte, gemischte Reihe positiver und negativer Imeiner
Schwellwertvorrichtung in Form von zwei anti- pulse bewerkstelligt, daß die Spannung des Inteparallelgeschalteten
Dioden 43 und 44 und eines 50 grationsnetzwerkes 35, 36 dem konstanten Pegel bzw.
Kondensators 45 an die Emitterelektrode des Tran- den feinen Pegeländerungen genau folgt,
sistors 42 angeschlossen ist. Ähnlich wie vorstehend an Hand der Zeitdia-
sistors 42 angeschlossen ist. Ähnlich wie vorstehend an Hand der Zeitdia-
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der darge- gramme der Fig.4a, 4b, 4c erläutert wurde, wird
stellten Vorrichtung wird von dem Zustand ausge- auch hier für ein Fernsehsignal mit einer Bandbreite
gangen, in dem über dem Integrationsnetzwerk 40, 55 von 5 MHz eine vorzügliche Wiedergabequalität bei
41 eine verhältnismäßig niedrige Spannung steht, einer niedrigen Impulsfrequenz von 25 MHz erzielt,
was bedeutet, daß über der Reihenschaltung der anti- Überraschend ist die besonders einfache Schaltung,
parallelgeschalteten Dioden 43, 44 und des Konden- durch welche diese bemerkenswerte Wirkung erhalten
sators 45 die gleiche niedrige Spannung steht, da bei wird.
dem Transistor 42 die Spannung der Emitterelektrode 60 F i g. 6 zeigt den mit der Vorrichtung nach F i g. 5
der der Basiselektrode folgt. Die Spannung über den zusammenwirkenden Empfänger, der ähnlich dem in
beiden antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 hat dem Vergleichskreis der Sendevorrichtung vorhandann
auch einen niedrigen Wert, wodurch diese anti- denen Ortsempfänger 32 zusammengebaut ist. Entparallelgeschalteten
Dioden 43 und 44 einen sehr sprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugshohen
Widerstands wert haben, so daß über die Reihen- 65 ziffern bezeichnet.
schaltung 43, 44, 45 und den in Basisschaltung be- In dem Empfänger nach F i g. 6 werden die durch
triebenen Transistor 34 kein Strom dem Integrations- die Leitung 30 eintreffenden Impulse einem Impulsnetzwerk
35, 36 zufließen wird. regenerator 46 zugeführt, der die eintreffenden Im-
909503/1431
Claims (1)
1. Übertragungssystem zur Signalübertragung 55 durch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des
durch Impulskodemodulation, bei dem der Sen- Differenzierungsnetzwerkes des Isopolaritätsdis-
der mit einem an einem Impulsgenerator ange- kriminators höchstens gleich einer Periode einer
schlossenen Impulskodemodulator versehen ist, höheren Signalfrequenz ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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