DE2144638A1

DE2144638A1 - Verfahren zur verringerung der stoersignale bei der uebertragung von nf-signalen in zeitkomprimierter form

Info

Publication number: DE2144638A1
Application number: DE2144638A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Wolf
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1971-09-07
Publication date: 1973-03-22
Also published as: BR7206181D0; GB1402458A; DK131839C; JPS4873012A; SE373258B; CH545559A; IT982452B; DK131839B; JPS5135814B2; ES406446A1; BE788482A; US3823380A; AT315261B; AU4643972A; ZA726005B; FR2152704A1; DE2144638B2; NL7212146A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der-Störsignale, die bei der Übertragung von NF-Signalen in zeitkomprimierter Form entstehen und die durch das Übertragungsprinzip bedingt sind.

Eines der bekannten Verfahren zur Übertragung von NF-Signalen in zeitkomprimierter Form ist das sog. COM-Verfahren, das in der "Funkschau" (1970) auf den Seiten 689-692 und 749 bis 750 beschrieben ist. Dieses Verfahren, das auch der Erfindung zugrunde liegt, soll im folgenden anhand der Fig. 1 näher erläutert werden. Es beruht darauf, die gesamte Übertragungszeit eines NF-Signals 1 zunächst in jeweils etwa gleich lange Zeitabschnitte t., einzuteilen (Fig. 1 a) und den in jedem Zeitabschnitt t., jeweils auftretenden Signalverlauf auf der Sendeseite mit Hilfe eines Speichers für analoge Signale zeitlich zu komprimieren. Dabei entsteht, wie die Fig. 1 b erkennen läßt, aus dem Zeitvorgang 1 ein Zeitvorgang, der aus einzelnen,

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zeitlich voneinander getrennten Übertragungsabschnitte 1' der zeitlichen Breite ti besteht, die periodisch mit der Periode t. zum Empfangsort übertragen werden. (Der Zeitabschnitt t,. wird im folgenden Übertragungsperiode "genannt; Bezeichnungen mit dem Index · beziehen sich auf das zeitkomprimierte NF-Signal). Auf der Empfangsseite wird durch zeitliche Dehnung des aus einzelnen Übertragungsabschnitten 1' bestehenden zeitkomprimierten Signals mit'Hilfe eines zweiten Speichers für analoge Signale wieder ein zeitkontinuierliches NF-Signal 2 gewonnen, das dem ursprünglichen NF-Signal 1 entspricht, im Sinne der Fig. 1 c gegenüber diesem Signal aber etwa um die Dauer t^ einer Übertragungsperiode verzögert ist.

Dieses Verfahren kann insbesondere in der Fernsehtechnik angewendet werden, um in ungenutzten Zeilen eines.Fernsehsignals, wie sie ζ-. B. in der Vertikalaustastung eines Fernsehsignals vorhanden sind, NF-Signale (z. B. Tonsignale) in zeitkomprimierter Form als Videosignale zu übertragen. Es hat in der vorliegenden Form jedoch den grundsätzlichen Nachteil, daß an den Schnittstellen jeweils benachbarter Übertragungsperioden t^ im übertragenen NF-Signal 2 im allgemeinen Störsignale auftreten. Diese haben zwei Ursachen:

Die eine ist, daß im zeitkomprimierten NF-Signal bei der Übertragung von der Sendeseite zur Empfangs se it e an den Übertragungsabschnitten 1 · Ein- und Ausschwingungsvorgänge entstehen, die sich im NF-Signal 2 am Empfängerausgang in Veränderungen des Signalverlaufs an den Schnittstellen benachbarter Übertragungsperioden t^ äußern. Die

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Abweichung des Signalverlaufs 2 am Empfängerausgang vom Signalverlauf 1 am Sendereingang kann man als Störsignal deuten, das sich periodisch mit der Übertragungsperiode t^ wiederholt. Dieses Störsignal ist durch das Übertragungsprinzip selbst bedingt, da bei der Übertragung des zeitkomprimierten - also nicht zeitkontinuierlichen - NF-Signals über ein praktisches Übertragungssystem, das immer ein System mit Tiefpaßeigenschaften ist, unvermeidbar Ein- und Ausschwingungsvorgänge entstehen.

Die zweite Ursache der Störsignale ergibt sich durch Fehler in der zeitlichen Lage der Abtastung der Übertragungsabschnitte 1' des zeitkomprimierten NF-Signals auf der Empfangsseite. Dieser Abtastvorgang ist notwendig, um die Übertragungsabschnitte 1 · in den empfangsseitigen Speicher für analoge Signale einlesen zu können. Soll das Störsignal ausreichend klein gehalten werden, dann sind z. B. bei der Übertragung von Tonsignalen im Fernsehsignal bei dem bekannten Übertragungsverfahren Genauigkeiten in der zeitlichen Lage der Signalabtastung von einigen 10 ns erforderlich. Diese Genauigkeiten sind nur mit hohem schaltungstechnischen Aufwand der Empfangsseite realisierbar.

Die Erfindung vermeidet die beschriebenen Nachteile des bekannten Übertragungsverfahrens durch eine modifizierte Art der Übertragung des zeitkomprimierten NF-Signals weitgehend.

Der Vorschlag der Erfindung geht davon aus, daß beim übertragenen,

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zeitkomprimierten NF-Signal die Einschwingvorgänge an den Übertragungsabschnitten 1· praktisch abgeklungen sein müssen, bevor auf der Empfangsseite der Abtastvorgang der Übertragungsabschnitte 1* beginnt. Außerdem muß dieser Abtastvorgang beendet sein, bevor die AusSchwingvorgänge an den Übertragungsabschnitten 1' beginnen. Sind diese Bedingungen erfüllt, dann können im NF-Signal 2 am Empfängerausgang keine Störsignale an den Schnittstellen benachbarter Übertragungsperioden'auftreten.

Nach der Erfindung wird daher vorgeschlagen, auf der Sendeseite die Einteilung der gesamten Übertragungszeit des zeitkontinuierlichen Signals in jeweils etwa gleichlange Zeitabschnitte (t^ +^T) in zeitlicher Überlappung (ΛΤ) vorzunehmen, so daß sich im zeitkomprimierten NF-Signal der Signalverlauf am Ende eines jeden Übertragungsabschnittes jeweils am Anfang des unmittelbar darauf zeitlich folgenden Übertragungsabschnittes wiederholt, wobei die zeitliche Dauer (<d T') der Wiederholung gleich der zeitkomprimierten Überlappungszeit ist.

Auf diese Weise kann man auch erreichen, daß sich Fehler in der zeitlichen Lage der Abtastung der Übertragungsabschnitte 1' am Empfangsort nicht mehr in derartigen Störsignalen äußern.

Die Realisierung dieser Erfindungsidee bedeutet, daß je Übertragungsperiode t^ mehr NF-Information von der Sendeseite zur Empfangsseite übertragen werden muß als bei dem bekannten Übertragungsverfahren.

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Auf der Empfangsseite erfolgt die Auswertung des übertragenen, zeitkomprimierten NF-Signals in der Weise, daß bei jedem der Übertragungsabschnitte der Signalverlauf nur während eines bestimmten Zeitabschnittes (ti) ausgewertet wird, der kurzer ist als die zeitliche Dauer (ti +^T¹) der Übertragungsabschnitte.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten derselben sollen im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert werden, von denen die Fig. 2 a den Signalverlauf eines NF-Signales am Eingang der Übertragungseinrichtung darstellt, Fig. 2 b den Signalverlauf des übertragenen, zeitkomprimierten NF-Signals und Fig. 2 c den Signalverlauf des NF-Signals am Ausgang der Übertragungseinrichtung. Fig. 3 zeigt eine Speicheranordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Übertragungsverfahren unterscheidet sich von dem der Fig. 1 dadurch, daß die Einteilung der gesamten Übertragungszeit des zeitkontinuierlichen NF-Signals auf der Sendeseite in jeweils etwa gleich lange Zeitabschnitte t., +Δ Τ zeitlich überlappend erfolgt, wobei der Überlappungsbereich die zeitliche Breitet T hat, wie die Fig. 2 a zeigt. Dadurch wird erreicht, daß der Fig. 2 b entsprechend im zeitkomprimierten NF-Signal zu Beginn eines jeden Übertragungsabschnittes 1' während der Zeit4T* - das ist die zeitkompriraierte Uberlappungszeit.4 T der gleiche Signalverlauf übertragen wird wie am Ende des zeitlich unmittelbar vorausgegangenen Übertragungsabschnittes ebenfalls

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während der ZeitA T¹.

Die Signalübertragung wird damit redundant; denn es wird, wie die Fig. 2 a und 2 b erkennen lassen, anstelle des zur Aufrechterhlatung eines kontinuierlichen Nachrichtenflusses notwendigen Signalverlaufs im Zeitbereich t.. während jeden Übertragungsabschnittes 1' der Signalverlauf im Zeitbereich t^ + A T in der Zeit t^' +Jt¹ übertragen. Auf der Empfangsseite muß aber im Sinne der Fig. 2 b und 2 c zur Wiederherstellung eines kontinuierlichen NF-Signales 2 während jeden Übertragungsabschnittes 1 · nur der innerhalb- eines Zeitbereiches t,.' auftretende zeitkomprimierte Signalverlauf in den Empfangs spei eher eingelesen werden. Bei geeigneter Wahl der Überlappungszeit A T steht dem zeitkomprimierten NF-Signal'damit während jeden Übertragungsabschnittes 1¹ die Zeit A T¹ zum Ein- und Ausschwingen zur Verfügung.

Wenn die Einschwingvorgänge im zeitkomprimierten NF-Signal auf der Empfangsseite sich in jedem Übertragungsabschnitt 1' praktisch nur über den Zeitbereich r ·4τ· erstrecken, wobei gilt 0< r <1, und wenn die AusSchwingvorgänge praktisch erst im Zeitbereich (i-r)-iT¹ beginnen, dann ist der für die Signalübertragung wichtige Zeitbereich t^' praktisch frei von Ein- und Ausschwingvorgängen, und im NF-Signal 2 am Ausgang des Empfangsgerätes werden wie die Fig. 2 b und 2 c zeigen, keine Störsignale an den Schnittstellen benachbarter Übertragungsperioden t^ auftreten.

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Die erforderliche Längeid T¹ hängt davon ab, wie groß die zeitliche Ausdehnung der durch den Übertragungskanal hervorgerufenen Ein- und AusSchwingvorgänge an den Übertragungsabschnitten 1' des zeitkomprimierten NF-Signals ist, welche Abtastfehler man auf der Empfangsseite zulassen will und wie groß die Störsignale im NF-Signal 2 am Ausgang des Empfangsgerätes sein dürfen.

Die zeitliche LängendT des Überlappungsbereiches ergibt sich daraus, daß der Zeitbereich Δ T bei der durch das Übertragungsverfahren verursachten Zeitkompression den erforderlichen Zeitabschnitt A T· ergeben muß.

Die zeitliche Lage des Überlappungsbereiches bezüglich der Übertragungsperiode t^ kann so gewählt werden, daß der Überlappungsbereich entweder jeweils am Anfang, wie in Fig. 2 a dargestellt, oder jeweils am Ende einer Übertragungsperiode t. liegt. Es ist auch denkbar, daß der Überlappungsbereich am Anfang und am Ende einer Übertragungsperiode t. liegt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Modifizierung des bekannten Übertragungsverfahrens nach Fig. 1 erhöht sich die Übertragungszeit für das zeitkomprimierte BF-Signal je Übertragungsabschnitt 1' von t.. · auf t^ ' + /IT¹. Bei vorgegebener Übertragungszeit je Übertragungsabschnitt 1· bedeutet dies, daß die Zeitkompression des NF-Signals 1 bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem bekannten Verfahren erhöht werden muß. Damit erhöhen sich auch

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die Frequenzen im zeitkomprimierten NF-Signal. Bei gegebener oberer Grenzfrequenz des Übertragungskanals wird somit die übertragbare Bandbreite des NF-Signals reduziert. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch einen redundanten Übertragungsvorgang, durch den sich die Bandbreite des übertragenen NF-Signals geringfügig reduziert, die Größe der Störsignale an den Schnittstellen benachbarter Übertragungsperioden t* erheblich verringert werden kann.

Die erfindungsgemäße Art der Übertragung des zeitkomprimierten NF-Signals erfordert keine prinzipiellen schaltungstechnischen Änderungen auf der Empfangsseite. Der zusätzlich notwendige schaltungstechnische Aufwand bleibt auf die Sendeseite beschränkt.

Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt eine Speicheranordnung für analoge . Signale dar, die auf der Sendeseite benötigt wird. Diese Anordnung besteht aus einem Hauptspeicher 3 und zwei gleichartigen Zusatz-

speichern 4 und 5.

Die Speicheranordnung der Fig. 3 muß in der Lage sein, den jeweils während eines Zeitabschnittes t^ + ΔΤ auftretenden Signalverlaui" des NF-Signals 1 der Fig. 2 a zu speichern. Während der Zeitabschnitte t^ geschieht dieser Speichervorgang entsprechend den Erfordernissen des Abtasttheorems im Hauptspeicher 3· Jeweils während der Zeitabschnitte Δ T wird das ankommende NF-Signal 1 in

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einem der beiden Zusatzspeicher 4 oder 5 gespeichert. Da bei großer Zeitkompression der Auslesevorgang des Zusatzspeichers noch nicht beendet ist, wenn in den Zusatzspeicher bereits wieder eingelesen werden muß, ist während einer Ubertragungsperiode t^ der eine Zusatzspeicher (z. B. 4) in Betrieb und während der darauf folgenden Übertragungsperiode t* der andere Zusatzspeicher (z. B. 5). Der Auslesevorgang der Speicheranordnung entsprechend Fig. 3 muß so gesteuert werden, daß zunächst die Speicherzellen ausgelesen werden, in denen der NF-Signalverlauf 1 im Zeitabschnitt t^ gespeichert ist, dann die Speicherzellen mit dem NF-Signalverlauf 1 im ZeitabschnitteT. Auf diese Weise entsteht aus dem NF-Signal 1 der zeitkomprimierte Signalverlauf 1' der Fig. 2 a und 2 b.

In der praktischen Ausführung wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Speicher für analoge Signale auf der Sendeseite nicht wie in Fig. 3 dargestellt aus 3 Einzelspeichern 3, und 5 bestehen. Man wird vielmehr einen einzigen Speicher für analoge Signale aufbauen, dessen Speicherzellen entsprechend den beschriebenen Erfordernissen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von einer logischen Schaltung gesteuert werden.

- Patentansprüche -

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Claims

21U638 INSTITUT B1UR RUNDFUNKTECHNIK München, den 1. September 1971 GMBH Pat/Lg/Be. ,- Reg. 515 Patentansprüche

1./ Verfahren zur Übertragung von NF-Signalen, bei dem die gesamte Übertragungszeit eines zeitkontinuierlichen NF-Signals (1) auf der Sendeseite in jeweils etwa ^:gleich lange Zeitabschnitte (t.) eingeteilt wird und der in jedem dieser Zeitabschnitte (t^) jeweils auftretende Signalverlauf in zeitkomprimierter, analoger Form in einzelnen, zeitlich voneinander getrennten Übertragungsabschnitten (1¹) übertragen und am Empfangsort durch Zeit&xpansion der kontinuierliche Signalverlauf (-2)wiederhergestellt wird, insbesondere Verfahren zur Übertragung von NF-Signalen als Videosignale in ungenutzten Zeilen eines Fernsehsignals, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite die-Einteilung der gesamten Übertragungszeit des zeitkontinuierlichen HF-Signals (1) in jeweils etwa gleich lange Zeitabschnitte (t^ bAT) in zeitlicher Überlappung (4T) erfolgt, so daß sich im zeitkomprimierten NF-Signal der Signalverlauf am Ende eines jeden Übertragungsabschnittes (1') jeweils am Anfang des unmittelbar darauf zeitlich folgenden Übertragungsabschnittes wiederholt, wobei die zeitliche Dauer (ΔΤ¹) der Wiederholung gleich der zeitkomprimierten Überlappungszeit (JT) ist.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf

der Empfangsseite die Auswertung des übertragenen, zeitkomprimierten NF-Signals so erfolgt, daß bei jedem der Übertragungsab$chnitte (1¹) der Signalverlauf nur während eines bestimmten Zeitabschnittes (t^'), der kürzer ist als die zeitliche Dauer
(t-¹ +-4T¹) der Übertragungsabschnitte (1¹)» ausgewertet wird.

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