DE1512154A1 - Anordnung zur Demodulation einer mit einem Videosignal frequenzmodulierten Schwingung - Google Patents

Anordnung zur Demodulation einer mit einem Videosignal frequenzmodulierten Schwingung

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DE1512154A1 DE1967C0041661 DEC0041661A DE1512154A1 DE 1512154 A1 DE1512154 A1 DE 1512154A1 DE 1967C0041661 DE1967C0041661 DE 1967C0041661 DE C0041661 A DEC0041661 A DE C0041661A DE 1512154 A1 DE1512154 A1 DE 1512154A1
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Description

COMPAGNIE PHAFGAISB DE TELEVISION 1, rue d 1AnJOu, 92 ASNIERES/tfrankreich
Anordnung zur Demodulation einer mit einem Videosignal frequenzmodulierten Schwingung
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Demodulation einer Schwingung, die mit einem Videosignal frequenzmoduliert ist, dessen Gleichstromkomponente richtig übertragen werden muss. Der Begriff "Gleichstromkomponente" wird hier in dem bereiten Sinne verwendet, die ihm beim fernsehen gegeben wird, d.h., dass er alle Komponenten mit sehr niedrigen !Frequenzen umfasst.
Unter Videosignalen sind hier Pernsehvideosignale zu verstehen, sowie allgemeiner alle Signale:
a) deren Spektrum sich von der eigentlichen Gleichstromkomponente mit der Frequenz Null bis zu einer Grenzfrequenz erstreckt, die im .allgemeinen eine Grössenordnung von einigen Megahertz hat Lei/Ba und
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und
b) die ausserdem die Besonderheit aufweisen, dass ihre Übertragung unstetig ist und während wiederkehrender Zeitintervalle ("Austacst int ervalle") ausgesetzt wird. In dem klassischen fall von iernsehsignalen sind diese Intervalle die ZeilenaustastIntervalle bzw. die, Teilbildaustastintervalle. Eine solche unstetige Übertragung der r Signale tritt auch bei Fernmessungen auf.
Es ist im allgemeinen vorteilhaft, zur Übertragung solcher Signale eine freq.uenzmodulierte Schwingung zu verwenden, doch ist es unter diesenÄdingungen manchmal schwierig, empfangsseitig einen Frequenzdemodulator zu realisieren, dessen Kennlinie ausreichend stabil ist, dass er eine getreue Wiedergabe der Gleichstromkomponente ermöglicht.
Andererseits wird das von dem Demodulator abgegebene Signal nicht stets direkt verwendet, sondern oft Schaltungselementen zugeführt, die nicht in der lage sind, die Gleichstromkomponente richtig weiter zu geben. Insbesondere dann, wenn das Signal verstärkt werden muss, ist es erwünscht, die allgemein bekannten Schwierigkeiten zu vermeiden, die den sogenannten "Gleichstromverstärkern11 innewohnen.Es ist dann notwendig, ansohliessend eine Wiederherstellung der Gleichstromkomponente vorzunehmen.
Die 909829/0757
Die Mitteljzur Durchführung der Wiederherstellung der Gleichstromkomponente eines Videosignals sind allgemein bekannt.Sie werden als "Klemmvorrichtungen" oder "Sohwarzsteuerungen" ("clamping11 in der angelsächsischen Literatur) bezeichnet.
Es sind beispielsweise Klemmvorrichtungen bekannt, bei denen ein elektronischer Umschalter verwendet wird, der i durch örtlich erzeugte Klemmimpulse gesteuert wird, oder auch die vereinfachten Dioden-Klemmvorrichtungen, welche die Wirkung haben, dass die Amplitudenspitzen bestimmter Signale, beispielsweise der in einem vollständigen Fernsehvideosignal enthaltenen Synchronisierimpulse auf dem gleichen Potential gehalten werden.
Diese Anordnungen beruhen auf dem Prinzip, dass man den Fehler zwischen dem Effektivwert des Signals und seinem wirklichen Wert, der durch den Verlust der Gleichstromkomponente entsteht, von einer Klemmperlode zur folgenden als konstant betrachten kann. Sie arbeiten so, dass sie währens sogenannter "Klemmperioden", die in den Austastintervallen enthalten sind, die Spannung des übertragenen Signals auf einen bestimmten Wert bringen, der Klemmpotential genannt wird.
Der
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Der richtige Betrieb derartiger Anordnungen bekannter Art setzt voraus, dass das übertragene Signal im Verlauf der Austastintervalle "Bezugspegel" von bestimmtem Nennwert aufweist. Dies sind beispielsweise die Austastschultern, welche im Anschluss an die Zeilensynchronisierimpulse in einem vollständigen Pernseh-Leuchtdichtevideosignal übertragen werden.
| Mit Hilfe der Klemmung kann man die von den Schaltungselementen stammenden Schwankungen gut korrigieren, doch können Störsignale, die beispielsweise durch Interferenzen oder durch das jeder Übertragung anhaftende Rauschen hervorgerufen werden, die Bezugspegel beeinflussen und die Wirkungsweise der Anordnung völlig verfälschen.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eine -Anordnung, bei der diese Nachteile beseitigt sind, und die es ausserdem ermöglicht, die Klemmung selbst dann vorzunehmen, wenn im * Verlauf der Austastintervalle überhaupt kein Bezugspegel übertragen wird.
Eine nach der Erfindung ausgeführte Anordnung zur Demodulation einer Schwingung, die mit einem Videosignal frequenzmoduliert ist, dessen Übertragung.iwährend wiederkehrender Zeitintervalle (Austaetintervalle) ausgesetzt wird, in deren Verlauf die frequenzmodullerte Schwingung unterdrückt oder in belüiger Weise moduliert ist, mit einem Haupteingang zum Etqfang der frequenzmodulierten Schwingung und wenigstens einem
909829/0757 ffrequenzmodulator
Freq.uenzmodu.lator, dessen Eingang an den Haupteingang angeschlossen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Haupteingang und den Eingang des Demodulators eine Hilfsschaltung eingefügt ist, welche Einrichtungen enthält, die im Verlauf von wiederkehrenden Zeitintervallen ("Eichperioden")» von denen jedes in einem Austastintervall enthalten ist, eine sogenannte Eiohschwingung, deren Frequenz im Verlauf jeder Eichperiode konstant ist, au der frequenzmodulierten Schwingung hinzfügen ™
oder an die Stelle dieser frequenzmodulierten Schwingung setzen.
Es ist unmittelbar erkennbar, dass das von dem Demodulator im Verlauf der Eichperiodön gelieferte Ausgangssignal für eine spätere Klemmung des Videosignals verwendet werden kann, ohne dass die zuvor angegebenen Nachteile auftreten.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben.Darin zeigen:
Fig.1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung,
Fig.2 den zeitlichen Verlauf des von der Anordnung von Fig.1 abgegebenen Signals und
Fig. 3 909829/0757
Pig.3 eine Ausführungsform eines Eichsignalgenerators, der bei der Anordnung von Fig.1 verwendbar ist.
Die Erfindung wird als Beispiel für den Pail beschrieben, dass sie bei den&rbartsignalen des SECAM-Farbfernsehsystems verwendet wird, bei welchem die Rahefrequenz des Unterträgers zwei verschiedene Werte P oder 7' annehmen kann, je nachdem, ob der Unterträger mit dem einen oder dem anderen von zwei mit der Zeilenfrequenz wechselnden "Farbartsignalen A.. ader Ag frequenzmoduliert ist.
Pig«1 zeigt einen elektronischen Umschalter 3 mit zwei Signaleingängen 1 und 2, einem Steuereingang 32 und einem Ausgang 31.
Der Eingang 1 bildet den Eingang der Anordnung und empfängt den Unterträger, der mit den mit der Zeilenfrequenz wechselnden Farbartsignalen A1. und A2 frequenzmoduliert ist, wobei die Ruhefrequenz des Unterträgers bei den Zeilen, für die das Signal A. übertragen wird, den Wert FQ und bei den Zeilen, für die das Signal A2 übertragen wird, den Wert F£ hat. Dieser Unterträger wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Bandfilters aus dem Videosignälgemisch eines Farbbildes ausgefiltert und einem sogenannten Decodierungsfllter zugeführt, wenn, wie dies im allgemeinen der Fall ist, der modulierte Unterträger sendeseitig durch ein sogenanntes Codierungsfilter gesdickt worden ist, dessen Verstärkungskennlinie zu beiden
Seiten 909829/0757·
Seiten einer vorbestimmten Frequenz des Frequenzhubintervalls des Unterträgers sehr stark ansteigt; das Decodierungsfilter hat eine Kennlinie, die zu derjenigen des Codierungsfilters invers ist.
Der Eingang 2 des Umschalters 3 empfängt ein Eichsignal konstanter Amplitude, das von einem Eichsignalgenerator 102 abgegeben wird. Dieses Eichsignal hat während der Eichperioden, die der Übertragung des Signals A. vorangehen, die frequenz FQ | und während der Eichparioden, die der Übertragung des Signals Ap vorangehen, die Frequenz F*.
Der elektronische Umschalter 3 verbindet den einen oder den anderen seiner beiden Signaleingänge 1 und 2 mit Sehern Ausgang 31, ie nach dem Zustand, der durch den Wert des Steuersignals bestimmt ist, das von einem Steuersignalgenerator 103 abgegeben und dem Steuereingang 32 zugeführt wird.
Der Ausgang 31 des Umschalters 3 ist mit einem Frequenzr demodulator 4 verbunden, der beispielsweise auf die Frequenz (FQ + FQ)/2 abgestimmt ist.Der Ausgang 40 des Demodulators bildet den Ausgang der Anordnung.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung soll an Hand des Diagramms von Fig.2 erläutert werden.
Die
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Die Gesamtdauer einer Zeilenperiode der Videaignale entspricht der Summe aus der Dauer J des Zeilenaustastintervalls (in der Grössenordnung von 11 as) und der aktiven Zeilendauer L,
d.h. der Dauer, während der der Unterträger wirklich mit einem Farbartsignal moduliert ist. In dem Diagramm von Pig.2 sind nur der Beginn und das Ende der aktiven Zeilenperiode (durch gestrichelte Linien verbunden) dargestellt.
Aüsserhalb der Eichperiode überträgt der Umschalter 3 zu seinem Ausgang 31 das dem Eingang 1 der Anordnung zugeführte Signal, und dieses Signal wird von dem Demodulator 4 demoduliert.
Bei diesem Beispiel ist eine Eichperiode am Beginn jedes Zeilenaustastintervalis vorgesehen, und ihre Dauer E liegt in der Grössenordnung von 2J/3.
Während der Eiohperiode mit der Dauer E ist der Zustand des Umschalten 3 geändert, so dass dieser zu seinem Ausgang 31 das dem Eingang 2 zugeführte Eichsignal überträgt.Am Ausgang des Demodulators 4 hat das Signal dann die in Fig·2 dargestellte Form.Während der nutzbaren Zeilendauer besteht dieses Signal aus den Signalen A. und Ap, deren Übertragung somit gewährleistet ist.Dagegen hat dieses Signal während des Zeitintervalle E einen konstanten Wert, der von der einen zur anderen Zeile verschieden ist und entweder der Unterträger-Ruhefrequenz F oder der Untarträger-Ruhefrequenz F£ entspricht. Dieses Signal
. - —_—_
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ist frei von Störsignalen, die beispielsweise durch eine Fernübertragung des Signals hervorgerufen werden und während des Restes des Zeilenaustastintervalls J vorhanden sind. Das somit am Ausgang 40 erhaltene Videosignal eignet sich ausgezeichnäb für eine spätere Klemmung. Es genügt nämlich, dass die Kleramperioden in den Eichperioden enthalten sind, damit eine herkömmliche Klemmanordnung eine gute Wiederherstellung der Gleichstromkomponente gewährleisten J kann, denn das Signal weist während jeder Klemmperiode einen genau bestimmten Pegel auf·
Die von dem Generator 103 abgegebenen Steuersignale sind Impulse, die mit den Eichperioden zusammenfallen. Der Generator 103 ist vorzugsweise ein monostabiler Multivibrator, der durch Synchronisierimpulse ausgelöst wird, die beispielsweise in herkömmlicher Form aus dem vollständigen Leuchtdichtevideor signal gewonnen werden.
Fig.3 zeigt eine Ausführungsform des Eichsignalgenerators von Fig.1. Dieser Generator enthält zwei Quarzoszillatoren und 111, welche Schwingungen mit der Frequenz FQ bzw. der Frequenz F^ abgeben, die den Signaleingängen 112 und 113 eines elektronischen Umschalters 114 zugeführt werden« Dieser hat ferner einen Steuereingang 115 und einen Ausgang 2, der mit dem Eingang 2 des Umschalters 3 von Fig.1 zusammenfällt.
Ein 909829/0757
Ein Steuersignal mit der halben Zeilenfrequenz, das von einem Steuergenerator 117 abgegeben wird, wird dem Eingang 115 des Umschalters zugeführt, so dass dessen Zustand am Beginn jeder Zeilenperiode geändert wird. Dieser überträgt somit abwechselnd während einer Zeilenperiode das seinem Eingang 112 zugeführte Signal mit der Frequenz P0 und während der nächsten Zeilenperiode das seinem Eingang zugeführte Signal mit der Frequenz P' zu seinem Ausgang
Die Ausbildung des Generators 117, der die Steuersignale mit der halben Zeilenfrequenz erzeugt, kann entsprechend der xblichen Technik beim SEOAM-System erfolgen.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt,Insbesondere kann, wenn sie für den Empfang derFarbartsignale des SECAM-Systems angewendet wird, der Ausgang 31 des Umschalters 3 von 3?ig.1 zur Speisung einer klassischen Decodierungsschaltung für die SEGAM-Signale verwendet werden, die in an sich bekannter Weise einen direkten Kanal, einen Verzögerungskanal sowie einen elektronischen Umschalter enthält, der von dem direkten Kanal und dem Verzögerungskanal gespeist wird und zwei Schwingungen abgibt, die mit den Signalen A. bzw. den Signalen JL moduliert sind. In diesem Fall werden zwei Frequenzdemodulatoren verwendet, welche der Wiederherstellung der Signale A, bzw· der Signale A2 zugeordnet sind,
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Anordnung zur Demodulation, einer Schwingung, die mit einem Videosignal frequenzmoduliert ist, dessen Übertragung während wiederkehrender Zeitintervalle (Austastintervalle) ausgesetzt ist, in deren Verlauf die frequenzmmodulierte Schwingung unterdrückt oder in beliebiger Welse moduliert ist, mit einem Haupteingang zum Empfang der frequenzmodulierten Schwingung und wenigstens einem Prequenzmodulator, dessen Eingang mit dem Haupteingang verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Haupteingang und den Frequenzdemodulator eine Hilfsschaltung eingefügt ist ι die Einrichtungen enthält, welche während wiederkehrender ZeItintervalle ("Eiohperioden")t die jeweils in einem Austastintervall enthalten sind, eine sogenannte Eichschwingung, derenFrequenz im Verlauf jeder Eiohperiode konstant ist, zu der frequenzmodulierten Schwingung himufügen oder an die Stelle dieser frequenzmodulierten Schwingung setzen, (
    2. Anordnung nach Anspruch 1 für den Fall, dass die frequenzmodulierte Schwingung, eine einzige Ruhefrequenz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die frequenz der Eichschwingung gleich der Ruhefrequens im Verlauf jeder Eiohperiode ist.
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    3. Anordnung nach Anspruch 1 für den Fall, dass die frequenzmodulierte Schwingung der Färbunterträger eines Fernsehvideosignalgemisches ist, dass das Videosignal abwechselnd durch zwei' in der Zeilenfrequenz wechselnde Farbsignale A. und Ap gebildet ist, und dass der Unterträger abweohselnd zwei Ruhefrequenzen F bzw. F' aufweist, die der Übertragung des Farbsignals A, bzw· des Farbsignals A« zugeordnet Bind, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiohsohwingung während der Eiohprioden, die in den der Übertragung des Farbsignals A1 vorangehenden Austastintervallen enthalten sind, die Frequenz F0 und während der Eichperioden, die in den der Übertragung des Signals A2 vorangehenden Austastintervallen enthalten sind, die Frequenz F' aufweist.
    3-, Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsschaltung einen eine Schwingung konstanter Frequenz während jeder Eichperiode abgebenden Eiohsignalgenorator und einen elektronischen Eiohumschalter enthält, der zwei Signaleingänge aufweist, von denen der eine mit dem Haupteingang und der andere mit dem Ausgang des Eichsignalgenesators verbunden sind, sowie einen Ausgang, der mit dem Eingang des Frequenzmodulatore verbunden ist, und dass eine Steueranordnung für den Eichumschalter vorgesehen ist, welche diesen so steuert, dass dessen Auegang während der Eiohperioden mit seinem zweiten Eingang und während der Übertragungeperioden des Videosignals mit seinem ersten Eingang verbunden ist·
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    5. Anordnung nach Anspruch 4 unter Rüokbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eichsignalgenerator aus zwei Oszillatoren gebildet ist, welche Schwingungen der Frequenz i1 bzw. der !frequenz ]?' abgeben, und aus einem elektronischen Umschalter, der seinen Zustand mit der
    Zeilenfrequenz wechselt und abwechselnd die Ausgangsschwingungen des einen bzw. des anderen der beiden
    Oszillatoren überträgt. |
    6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Eichumschalters mit dem Eingang
    einer an sich bekannten Schaltung verbunden ist, die
    einen direkten Kanal, einen Yerzögerungskanal, einen
    elektronischen Umschalter und zwei der Wiederherstellung der Signale A^ bzw. der Signale A„ zugeordnete Frequenzdemodulatoren enthält,
    7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch *
    gekennzeichnet, dass der Eichsignalgenerator wenigstens einen Oszillator mit piezoelektrischem Kristall enthält.
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    Lee ite
DE1512154A 1966-03-04 1967-03-02 Schaltungsanordnung zur Demodulation einer mit einem Videosignal frequenzmodulierten Schwingung Granted DE1512154B2 (de)

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