DE1918617C3 - Decodierschaltung für ein PAL-Farbfernsehsignal - Google Patents

Description

jeweiligen Modulationswinkel α bzw. α⁺ zwischen dem Farbträger F» bzw. F_x.+ und der Modulationsachse + U, indem er den Farbträgervektor auf kürzestem Wege in Richtung der Achse + U zurückdreht. Wenn der Farbträger in der Achse — U liegt, so wird er bei der positiven, dem Farbträger F zugeordneten Schaltphase («= +180°) in negativer Richtung 20 in die Achse + V («/2=90°) und bei der negativen, dem Farbträger F⁺ entsprechenden Schaltphase («+ = — 180°) in positiver Richtung 21 in die Achse - K(«+/2= +90°) gedreht.

F i g. 4 zeigt die dabei auftretenden Winkelwerte für mehrere über den Farbkreis verteilte Werte von ac Spalte 5 in Fi g. 4 zeigt den Winkel δ, der sich zwischen den Farbträgern F_xZ₂ und F⁺ a/2 einstellt Mittels einer Zeilenverzögerungsleitung 5 (Fig. 1) werden diese beiden Farbträger gleichzeitig verfügbar gemacht und in einer Multiplikationsstufe 6 multipliziert. Es läßt sich mathematisch nachweisen, daß dabei unter anderem die Spannung P cos ό auftritt, wobei F die der Farbsättigung entsprechende Amplitude des Farbträge-s ist.

F i g. 4 zeigt, daß der Wert cos δ identisch ist mit dem Wert cos «, der bei einer Synchrondemodulation den. Anteil des Farbträgers in Richtung der Achse U, also das Farbsignal U, darstellt. Die durch die Multiplikation gewonnene Spannung F² cos ό, die mit einem Tiefpaß 7 selektiv ausgewertet wird, stellt also ein videofrequentes Farbsignal U'² dar, das von dem richtigen Farbsignal U= F cos λ nur durch das Quadratzeichen bei P abweicht. Durch eine Amplitudenentzerrung, z. B. eine die Wurzel ziehende Schaltung, kann daraus das videofrequente Farbsignal U gewonnen werden. Es ist auch möglich, in einem der beiden Wege zur Multiplikationsstufe 6 einen die Amplitudenmodulation beseitigenden Begrenzer vorzusehen, so daß dann an der Klemme 8 direkt das videofrequente Farbsignal U steht.

Die verzögerte Farbträgerfolge von der Klemme c gelangt außerdem an eine Multiplikationsstufe 9, der die unverzögerte Farbträgerfolge über einen 90°-Phasendreher 10 und einen 0°/180°-Phasenumschalter 11 zugeführt wird, dessen Phasendrehung durch die Schaltspannung 4 von Zeile zu Zeile umgeschaltet ist. Es sei zunächst angenommen, daß die Phasendrehung des Phasenumschalters 11 0° beträgt und der Farbträger F mit der positiven Schaltphase empfangen wird. Gemäß Spalte 7 (Fig.4) wird jetzt der Winkel all der unverzögerten Farbträgerfolge an der Klemme 8 um -90° gedreht, wodurch der Winkel γ entsteht. Spalte 8 zeigt den sich an den Eingängen der Multiplikationsstufe 9 einstellenden Winkel β zwischen den beiden Farbträgern. Die Multiplikationsstufe 9, die genau wie die Stufe 6 arbeitet, bildet wieder ein videofrequentes Farbsignal mit dem Wert Pcosß. Fig.4 zeigt, daß cos/?=sin α, d.h. dem das Farbsignal V darstellenden Wert ist Am Ausgang eines Tiefpasses 12 entsteht somit an einer Klemme 13 das videofrequente Farbsignal V'², aus dem wie beim Farbsignal U das videofrequente Farbsignal Vgewonnen werden kann.

Für aie Gewinnung des Signals V wurde also der der positiven Schaltphase entsprechende Farbträger F um -90° gedreht Da in den Zuleitungen zur Multiplikationsstufe 9 die Farbträger Fund F⁺ von Zeile zu Zeile vertauscht sind, muß in der dem Farbträger F⁺ entsprechenden Zeile die Phasendrehung +90° betragen, weil eine Phasendrehung von F um —90° gleichwertig ist mit einer Phasendrehung von F⁺ um + 90°. Diese Umschaltung der Phasendrehung wird mit dem Phasenumschalter U erreicht, der in jeder zweiten, dem {'"arbträger F⁺ entsprechenden Zeile (negative Schaltphase) eine 180°-Phasendrehung einführt, so daß die gesamte Phasendrehung im Weg zur Multiplikationsstufe 9 in jeder zweiten Zeile + 90° beträgt

Durch die Erfindung werden also die Farbträger aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen in eine solche Phasenbeziehung zueinander gebracht, daß durch ihre Multiplikation die videofrequenten Farbsignale L/und V gewonnen werden können. Hinter den Multiplikationsstufen 6,9 ist die Zufügung eines Farbträgers nicht mehr notwendig.

Der Modifikator 1, der den Modulationswinkel halbiert, kann beispielsweise einen Frequenzteiler enthalten, wie in dem älteren Patent 19 02 740 beschrieben ist.

F i g. 5 zeigt die Wirkungsweise eines solchen Frequenzteilers. Eine Farbträgerschwingung 15 mit der Farbträgerfrequenz /0 wird in einem solchen passiven Frequenzteiler auf eine Schwingung 16 mit der Frequenz foil umgesetzt. Ein Modulationswinkel α der Schwingung 15 entsprechend der Zeit /1, in diesem Beispiel 45°, entspricht dann bei der Schwingung 16 einem Modulationswinkel λ/2, nämlich in diesem Fall 22,5°. Wenn sich also die Schwingung 15 aufgrund einer PAL-Phasenmodulation um die Zeit fi verschiebt, so bedeutet diese Zeit t\ für die Schwingung 16 nur den halben Modulationswinkel. Der Phasenmodulationswinkel wird also, jeweils bezogen auf die vorhandene Frequenz, halbiert. Die erfindungsgemäße Multiplikation der Farbträger kann jetzt direkt bei der Frequenz /0/2 der Schwingung 16 erfolgen. Es ist auch möglich, durch eine Mischung mit einer festen Frequenz die Schwingung 16 wieder auf die Frequenz /0 umzusetzen. Dabei bleibt der Modulationswinkel a/2 auch bezogen auf die Frequenz k erhalten.

Hieizu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Decodierschaltung für ein PAL-Farbfernsehsignal mit einem mit zwei Farbsignalen modulierten Farbträger, der einen bezüglich der festen Modulationsachse (U) von Zeile zu Zeile in der Polarität umgeschalteten Phasenmodulationswinkel (±<x) aufweist, wobei der unverzögerte und der mit einer Zeilenverzögeningsleitung um eine Zeilendauer verzögerte Farbträger mit unterschiedlicher Phasenlage zueinander jeweils an die Eingänge von zwei Stufen angelegt sind, aus deren Ausgangsspannungen die beiden Farbsignale gewonnen werden, wobei außerdem ein farbträgerfrequenter Bezugsträger konstanter Phase und eine halbzeilenfrequente Schaltspannung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des Farbträg^rs (F) vo- der Verzögerungsleitung (5) und vor den Stufen (6,9) ein vom Bezugsträger (fa) und von der Schaltspannung (4) gesteuerte Modifikator (1) liegt, der den Modulationswinkel (±λ) in jeder Zeile auf die Hälfte herabsetzt, und daß die Stufen Multiplikationsstufen (6, 9) sind, aus deren Ausgangssignalen die Farbsignale (U'², V'i) ohne Zusatz des Bezugsträgers (fo) über Tiefpässe (7, 12) gewonnen sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Modifikator (1) der Modulationswinkel (<x) in jeder Zeile auf dem kürzesten Wege in Richtung der festen Modulationsachse (U) auf den halben Wert (λ/2) zurückgedreht wird.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Modifikator (1) der Modulationswinkel (« = 180°) des in der Achse — U liegenden Farbträgers bei der positiven, dem Farbträger F entsprechenden PAL-Schaltphase auf +90° (Achse + V) und bei der negativen, dem konjugiert komplexen Farbträger F⁺ entsprechenden PAL-Schaltphase auf -90° (Achse - V) zurückgedreht wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Farbträger (F, F⁺) aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen mit gleicher dem Winkel «=0 entsprechenden Nullphase der ersten Multiplikationsstufe (6) und mit um 90° unterschiedlicher Nullphase der zweiten Multiplikationsstufe (9) zugeführt sind.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des unverzögerten oder des um eine Zeilendauer verzögerten Farbträgers zu der zweiten Multiplikationsstufe (9) ein Phasendreher (10, 11) liegt, dessen Phasendrehung zeilenfrequent zwischen +90° und -90° umgeschaltet wird.

6. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbierung des Modulationswinkels (λ) durch Frequenzteilung erfolgt.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation bei der halbierten Frequenz erfolgt. ^x _x

8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die halbierte Frequenz durch Mischung mit einer festen Frequenz wieder auf den ursprünglichen Wert umgesetzt wird.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenmodulation der unverzögerten oder der um Zeilendauer verzögerten Farbträgerfolge durch eine Begrenzung beseitigt wird.

Der Farbträger eines PAL-Farbfernsehsignals läßt sich bekanntlich in derselben Weise wie der NTSC-Farbträger in Synchrondemodulatoren demodulieren, wobei der Bezugsträger für den der umgeschalteten S Modulationsachse entsprechenden Synchrondemodulator zeilenfrequent umgepolt werden muß.

Es ist auch eine PAL-Decodierschaltung bekannt (DT-PS 12 52 731), bei der der unverzögerte Farbträger und der mit einer Zeilenverzögerungsleitung um eine ίο Zeilendauer verzögerte Farbträger mit unterschiedlicher Phasenlage zueinander jeweils an die Eingänge von zwei Addierstufen angelegt sind. In diesen Stufen wird der Farbträger in zwei den beiden Modulationsachsen entsprechende farbträgerfrequente Farbsignale aufgespalten. Diese farbträgerfrequenten Farbsignale werden durch Zusatz des örtlich erzeugten farbträgerfrequenten Bezugsträgers konstanter Phase zwecks Gewinnung der videofrequenten Farbsignale demoduliert. Dabei muß die Polarität des der umgeschalteten Modulationsachse entsprechenden Farbträgers zeilenfrequent umgeschaltet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine PAL-Decodierschaltung zu schaffen, die auf einer anderen Wirkungsweise beruht, und bei der hinter den genannten beiden Stufen zur Gewinnung der Farbsignale ein gesonderter Demodulator und der Zusatz des örtlich erzeugten Bezugsträgers nicht mehr erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I gekennzeichnete Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei der Halbierung des Modulationswinkels die Farbträger aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen in eine solche Phasenbeziehung zueinander kommen, daß durch ihre Multiplikation in einem bestimmten Phasenverhältnis die beiden dem Farbträger aufmodulierten videofrequenten Farbsignale gewonnen werden können. Im Gegensatz zu der bekannten Laufzeitsignalaufspaltschaltung, bei der die Addierstufen zunächst trägerfrequente Farbsignale liefern, liefern die Multiplikationsstufen bei der Erfindung nach einer entsprechenden Siebung bereits die videofrequenten Farbsignale, so daß die Hinzufügung eines örtlich erzeugten Farbträgers sowie eine zeilenfrequente Umschaltung an dieser Stelle entfallen. Sonstige Vorteile der bekannten PAL-Decoder wie die elektronische Mitteilung über zwei Zeilen bleiben erhalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung,

F i g. 2 ein Vektordiagramm der Farbträger,

F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung, an welchen Punkten in F i g. 1 die einzelnen Farbträger stehen,
F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Phasenverhältnisse und

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung einer Möglichkeit für die Halbierung des Modulationswinkels.

Gemäß F i g. 1 -3 wird der PAL-Farbträger, der von Zeile zu Zeile abwechselnd die Form Fund F⁺ hat, von einer Klemme a einem Modifikator 1 zugeführt, der an einer Klemme 2 mit dem örtlich erzeugten Farbträger k (Bezugsträger) und von einer Klemme 3 mit einer die PAL-Schaltphase kennzeichnenden halbzeilenfrequenten Schaltspannung 4 gespeist wird. Der Farbträger ist in bekannter Weise bezüglich der Achse + U mit dem Modulationswinkel λ bzw. a⁺ in der nächsten Zeile, phasenmoduliert. Der Modifikator 1 halbiert den