DE2206943B2 - Signaltrennschaltung - Google Patents

Description

bereichen eines Frequenzspektrums enthalten
sind und bei denen Oberwellen von Signalen des

ersten Frequenzbereiches als unerwünschte Über- io Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung sprechsignale in dem zweiten Frequenzbereich zur Trennung einer Signalquelle, in welchen unterauftreten können, mit an die Signalquelle gekop- schiedliche und getrennt zu verarbeitende Informapelten Bandpaßfiltern zur Trennung der Signale tionen in zwei verschiedenen Frequenzbereichen beider Frequenzbereiche, sowie mit einer Signal- eines Frequenzspektrums enthalten sind und bei kombinationsschaltung, deren einem Eingang 15 denen Oberwellen von Signalen des ersten Frequenz-Signale des einen Frequenzbereichs und deren bereiches als unerwünschte Übersprechsignale in dem anderem Eingang Signale des anderen Frequenz- zweiten Frequenzbereich auftreten können, mit an bereichs — gegebenenfalls über Laufzeitaus- die Signalquelle gekoppelten Bandpaßfiltern zur gleichselemente — zugeführt werden, so daß sich Trennung der Signale beider Frequenzbereiche, so-Frequenzteile, die beiden Eingängen gemeinsam jo wie mit einer Signalkombinationsschalrung, deren zugeführt werden, kompensieren, dadurch einem Eingang Signale des einen Frequenzbereiches gekennzeichnet, daß das eine mit der und deren anderem Eingang Signale des anderen Signalquelle (17) gekoppelte Bandpaßfilter (21; Frequenzbereiches — gegebenenfalls über Laufzeit-45) für Signale durchlässig ist, deren Frequenzen ausgleichselemente — zugeführt werden, so daß sich in einem Unterbereich des ersten Frequenz- 25 Frequenzteile, die beiden Eingängen gemeinsam zubereiches 0-3 MHz) liegen und in harmonischer geführt werden, kompensieren.
Beziehung zu Frequenzen des zweiten Frequenz- Aus der US-PS 2 651 673 ist eine Schaltung zur bereiches (3-4 MHz) stehen und daß an dieses Trennung eines Signalgemisches in einen oberen und Bandpaßfilter (21; 45) ein Frequenzumsetzer (28; einen unteren Frequenzbereich bekannt, bei welcher 47, 48) gekoppelt ist, weicher die durchgelasse- 30 an die Signalquelle ein Tiefpaßfilter angeschlossen nen Signale in Frequenzen innerhalb des zweiten ist, welches nur den niedrigerfrequenten Signalanteil Frequenzbereiches umsetzt. passieren läßt. Außerdem ist an die Signalquelle eine

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Verzögerungsschaltung angeschlossen, deren Verdurch gekennzeichnet, daß die harmonische Be- zögerungszeit der im Tiefpaß auftretenden Signalziehung das Frequenzverhältnis 1:2 ist und daß 35 verzögerung entspricht und deren Ausgangssignal der Frequenzumsetzer (28; 47, 48) ein Frequenz- zusammen mit einem vom Ausgang des Tiefpaßverdoppler zur Verdopplung der das mit der filters abgezweigten Signal einer Signalkombinations-Signalquelle gekoppelte Bandpaßfilter (21; 45) schaltung zugeführt wird, in welcher das niedrigerdurchlaufenden Frequenzen ist. frequente Signal und das verzögerte Signal subtrak-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 40 tiv vereinigt werden, so daß am Ausgang nur der oder 2, bei der ein dritter Frequenzbereich, wel- höherfrequente Signalanteil übrig bleibt.

eher sich von dem zweiten Frequenzbereich unter- Ein Signal, welches eine Nutzinformation enthält,

scheidet aber hinsichtlich der Übersprecherschei- kann ebenfalls als unerwünschtes Übersprechsignal

nungen durch Oberwellen vergleichbar ist, vor- auftreten, wenn es sich mit einem weiteren, eine

hegt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzie- 45 andere Information enthaltenden Signal überlagert,

rung dieser zweiten unerwünschten Übersprech- Soll ein zusammengesetztes Informationssignal ge-

erscheinungen analoge Baugruppen (22, 23, 30 bildet werden, welches Signale in zwei unterschied-

oder 39) mit demselben Faktor der harmonischen liehen Beu-cnta des Frequenzspektrums umfaßt

Beziehung vorgesehen sind. dann kann man bekannterweise die unterschied-

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, bei 50 liehen Signaiiuiteile von mehreren Quellen ausfiltem, welcher die Signalquelle eine Farbfernsehkamera so daß nur die gewünschten Anteile zur Bildung des mit einem Farbstreifencodierfilter ist, dessen sich zusammengesetzten Signals addiert werden. Werden m ihren Farben unterscheidende Farbstreifen jedoch die Signalanleile von ein und derselben unterschiedliche Streifenfrequenzeii haben und Quelle abgeleitet, dann kann es zu einer Überlagedas im optischen Weg zum abgetasteten Bild- 55 rung von Oberwellen des einen Signalanteils mit dem wandler angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, anderen Signalanteil kommen, so daß die einzelnen ™ ™? die Signale trennenden Bandpaßfilter (18, Anteile wegen dieses Übersprechens dann keine ge-ZU, 22) so bemessen sind, daß die Leuchtdichte· nauen Abbilder der gewünschten Information mehr m TE???^{1 1}^ ™^{nea ersten} Frequenzbereich sind. Unter diesen Umständen ist es schwierig, das (ü-ä MHz) und die Rot- und Blaufarbinforma- 60 zusammengesetzte Signal so zu verarbeiten daß die tionen in getrennte höherfrequente Bereiche ge- gewünschte Information aus se'.nen Signalanteilen trennt werden und daß die durch die zweite zurückgewonnen wird.

Oberwelle der Leuchtdichteinformation in den Ein Beispiel, bei welchem dieses Übersprech-

Verarbeitungskanalen der Rot- und Blaufarb- problem auftritt, ist eine Farbfernsehkamera, welche

signale hervorgerufenen Übersprechanteile durch 65 zur Codierung mehrerer Farben auf der lichtempfind-

geeignete F/2 Selektionsfilter und Frequenzver- liehen Elektrode einer einzigen Aufnahmeröhre ein

doppler reduziert werden. Streifenfilter verwendet. Eine derartige Kamera ist

5. Schaltungsanordnung nach einem der An- beispielsweise im USA.-Patent 3 378 633 beschrie-

ben. Sie verwendet ein Streifenfilter zur Codierung von zyanfarbenem und gelbem Licht auf unterschiedlichen Bereichen der Targetelektrode der Bildröhre. Bei der Abtastung der Targetelektrode entstehen zwei unterschiedliche Trägerschwingungsanteile mit den zugehörigen Seitenbändern, welche den beiden codierten Farben entsprechen. Das vom optischen Streifenfilter insgesamt durchgelassene Licht entspricht der Helligkeit der Aufnahmeszene und liefert bei der Abtastung ein Basisbandsignal. Durch geeignete Kombination dieses Helligkeitsoder Leuchtdichtesignals mit den die entsprechenden Farben darstellenden codierten Signalen erhält man Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y. Typischerweise hat ein solrhes Farbsignal einen Frequenzbereich von 1 MHz mit einer Mittenträgerfrequenz von 3,5 MHz, während das andere Farbsignal eine Bandbreite von 1 MHz bei einer Mittenträgerfrequenz von etwa 5 MHz hat Das Leuchtdichtesignal umfaßt nach seiner Ausfilterung ein Basisband von 3 MHz. Die Oberwellen, insbesondere die zweiten Harmonischen, des Leuchtdichtesignals erscheinen im selben Frequenzbereich wie die die Farben repräsentierenden Signale und erscheinen bei der Demodulation der Farbsignale als unerwünschte Übersprechsignale, welche zu einer Verfälschung der Farbsignale führen, die dann nicht mehr die ursprüngliche Farbe der Aufnahmeszene wiedergeben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Schaltung, welche das Übersprechen zwisehen verschiedenen, Informationen bzw. deren Oberwellen darstellenden Komponenten eines zusammengesetzten Signals verringert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellungen zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung und

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung werden die vom Objekt 11 kommenden Lichtstrahlen 12 durch eine Objektivlinsenanordnung 13 auf die lichtempfindliche Elektrode 15 einer Aufnahmeröhre 16 projiziert. Die Aufnahmeröhre 16 kann ein Vidicon sein, dessen lichtempfindliche Elektrode 15 seine Targetelektrode ist. Neben der lichtempfindliehen Elektrode 15 ist ein Farbstreifenfilter 14 angeordnet, welches dem in dem vorerwähnten Patent beschriebenen Filter entspricht. Es hat zwei einander überlagerte und im Winkel zueinander angeordnete Codiergitter zur Filterung des hindurchtretenden Lichtes. Tastet der Elektronenstrahl ein Raster auf der lichtempfindlichen Elektrode 15 mit Hilfe üblicher Ab'enkmittel ab, dann erhält man am Ausgangsanschluß 17 des Vidicons ein zusammengesetztes Signal, welches eine die Farbe Rot darstellende Trägerwelle mit einer Mittenfrequenz von 3,5 MHz und den zugehörigen Seitenbändern und eine die Farbe Blau darstellende Trägerwelle mit einer Mittenfrequenz von 5 MHz und den zugehörigen Seitenbändern enthält. Ferner ist in dem zusammengesetzten Signal ein die Helligkeit der Szene wiedergebendes Signalband enthalten, welches die mittlere Helligkeit des das Filter 14 durchlaufenden Lichtes wiedergibt.

Bei dem am Ausgangsanschluß 17 abgenommenen zusammengesetzten Signal treten die vorerwähnten Übersprechprobleme auf. Insbesondere finden sich Oberwellen des Helligkeits- oder Leuchtdichtesignals in denjenigen Bereichen des Frequenzspektrums, in welchen die die Farben Rot und Blau darstellenden Signale liegen.

An den Ausgangsanschluß 17 ist ein Tiefpaß 18 mit einem Durchlaßbereich von 0 bis 3 MHz angeschlossen, welcher das Leuchtdichtesignal von den anderen Signalkomponenten trennt. Dieses Leuchtdichtesignal Y läßt sich am Anschluß 19 abnehmen. Ferner sind mit dem Ausgangsanschluß 17 ein Tiefpaß 24 und Bandpässe 20, 21, 22 und 23 verbunden, deren Durchlaßbereiche in der Zeichnung vermerkt sind.

Der Bandpaß 20 ist für die Rot-Signale durchlässig. Mit ihm ist ein Ampli.ludendetektor 25 gekoppelt, welcher die Amplitude der Rot-Signale feststellt. In diesen Rot-Signalen sind die unerwünschten zweiten Oberweüenanteile des Leuchtdichtesignals in Form von Übersprechsignalen enthalten. Die Rot-Signale werden anschließend durch eine Verzögerungsschaltung 26 zu einem Eingang einer Addierschaltung 27 geführt. Die Verzögerungsschaltung 26 ist so ausgelegt, daß alle den Eingängen der Addierschalrung 27 zugeführten Signale dort gleichzeitig ankommen.

Der Bandpaß 21 ist für einen Bereich der Leuchtdichtesignale durchlässig, dessen Mittenfrequenz halb so groß wie die Farbträgermittenfrequenz ist. Dieser Anteil der Leuchtdichtesignale wird mit Hilfe des Multiplikators 20 in seiner Frequenz um den Faktor 2 verdoppelt, so daß das Ausgangssignal des Multiplikators 20 in demselben Frequenzbereich wie die Rot-Signale liegt. Diese in ihrer Frequenz verdoppelten Leuchtdichtesignale werden einem Amplitudendetektor 29 zugeführt und anschließend einem weiteren Eingang der Addierschaltung 27 zugeleitet. In der Addierschaltung 27 werden diese frequenzverdoppelten Leuchtdichtesignale mit den Rotfarbsignalen einschließlich der in diesen enthaltenen Übersprechanteile kombiniert. Die Polarität der Leuchtdichtesignale wird dabei so gewählt, daß sie die als Übersprechsignale in den Rot-Signalen auftretenden Leuchtdichteanteile kompensieren. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 27 enthält somit nur die reinen, amplitudendemodulierten Rot-Signale, die dann einem Eingang einer Subtrahierschaltung 35 zugeführt werden, auf deren anderen Eingang ein Teil der vom Tiefpaß 24 erhaltenen Leuchtdichtesignale gegeben werden. Durch Subtraktion dieser beiden Signale entsteht am Anschluß 36 ein Farbdifferenzsignal R-Y.

Der zweite Kanal der in F i g. 1 dargestellten Schaltung dient der Verarbeitung der Blaufarbsignale in entsprechender Weise, wie es für die Rotfarbsignale beschrieben ist. Die Blaufarbsignale mit den unerwünschten Übersprechanteilen werden mit Hilfe des Bandpasses 22 ausgefiltert und mit Hilfe eines Detektors 31 amplitudendemoduliert. Sie werden ferner durch die Verzögerungsschaltung 32 verzögert und dann auf einen Eingang einer Addierschaltung 30 geführt. Der Bandpaß 23 ist für einen Bereich der Leuchtdichtesignale durchlässig, dessen Mittenfrequenz die Hälfte der Mittenfrequenz der Blaufarbsignale beträgt.

Diese Signale werden mit Hilfe des Multiplikators

33 mit dem Faktor 2 multipliziert und dann einem drierschaltung 47 zugeführt, die in üblicher Weise Detektor 34 zugeführt. Das Ausgangssignal dieses aufgebaut sein kann und an ihrem Ausgang Ober-Detektors wird dem anderen Eingang der Addier- wellen der ihrem Eingang zugeführten Signale liefert, schaltung 30 zugeführt, wo es mit den die un- Die von der Quadrierschaltung 47 gelieferten Signale erwünschten Übersprechanteile enthaltenden Blau- S werden einer abgestimmten Schaltung 48 zugeführt farbsignalen kombiniert wird. Dabei werden die weiche für einen Frequenzbereich mit der Mitten-Übersprechanteile ausgelöscht, und die übrig blei- frequenz 3,5 MHz des roten Farbträgers liegt. Diese benden Blaufarbsignale werden einem Eingang einer Signale werden einem Amplitudendetektor 49 züge-Subtrahierschaltung 37 zugeführt und dort in ge- führt, dessen Ausgangssignal auf einen Eingang dei eigneter Weise mit dem Leuchtdichtesignal zur BiI- io Addierschaltung 27 gegeben wird und dort mit gedung eines Farbdifferenzsignals B-Y kombiniert, eigneter Polarität mit den Rotfarbsignalen überlagert welches am Ausgangsanschluß 38 abnehmbar ist. wird, so daß die unerwünschten Übersprechkompo-

Fig. 2 stellt das Blockschaltbild einer alternativen nenten sich auslöschen. Die dabei entstehenden Rot-

Ausführungsform der Erfindung dar. Am Anschluß farbsignal werden nun dem einen Eingang dei

17 steht wiederum das Ausgangssignal von der 15 Subrrahierschaltung 35 zugeführt und dort mit den

Targetelektrode der Bildaufnahmeröhre zur Ver- schmalbandigen Leuchtdichtesignalen zur Bildung

fügung, welche in gleicherweise aufgebaut sein kann, des FarbdifferenzsignalsR-Y kombiniert, welches am

wie es bei Fig. 1 beschrieben ist. Der Anschluß 17 Ausgang 36 abnehmbar ist.

ist mit dem Eingang eines Tiefpasses 18 mit einem Schließlich ist mit dem Anschluß 17 noch eine mit

Durchlaßbereich von 0 bis 3 MHz verbunden, wel- 20 Fl bezeichnete Verarbeirungsschaltung verbunden,

eher für das Leuchtdichtesignal Y durchlässig ist, welche dem in Fig. 1 mit den Blöcken 20 und 45

welches am Anschluß 19 abgenommen werden kann. beginnenden Schaltungsteil entspricht und zur ent-

Ferner ist der Anschluß 17 mit einem Tiefpaß 24 sprechenden Verarbeitung der Blaufarbsignale in

verbunden, dessen Durchlaßbereich der Bandbreite gleicher Weise, wie es für die Rotfarbsignale be-

der Farbsignale entspricht und der einen Teil des 25 schrieben ist, verarbeitet werden. Auf diese Weise

Leuchtdichtesignals zur geeigneten Kombinierung mit wird ein Farbdifferenzsignal B-Y am Ausgang 38

den Farbsignalen durchläßt. Dieses Schmalband- erhalten, welches frei von unerwünschten Über-

Leuchtdichtesignal wird auf den Eingangsanschluß Sprechkomponenten ist, die durch Oberwellen des

der Subtrahierschaltung 35 geführt. Leuchtdichtesignals hervorgerufen werden und sich

Mit dem Anschluß 17 ist weiterhin ein BandpaJJ 30 dem Blaufarbsignal überlagern

20 gekoppelt, welcher für Träger und zugehörige Die Erfindung ist vorstehend in Verbindung mit Seitenbänder der Rotfarbsignale durchlässig ist. Die einem Farbcodiersystem unter Verwendung eines Rotfarbträgerschwingungsanteüe werden von einem Farbstreifencodierfilters zur Erzeugung zweier unterDetektor 25 amplitudendemoduliert und anschlie- schiedlicher Farbträgerschwingungen höhere Freßend über eine Verzögerungsschaltung 26 einem Ein- 35 quenz als das Basisband-Leuchtdichtesignal beschriegang einer Addierschaltung 27 zugeführt. Sie ent- ben worden. Es versteht sich jedoch, daß die Erfinhalten die obenerwähnten unerwünschten Über- dung auch auf andere Farbcodiersystemtypen ansprechkomponenten. Die Verzögerung der Verzöge- wendbar ist, wie z. B. solchen, bei denen mit Hilfe rungsschaltung 26 ist so bemessen, daß sämtliche einer Mehrzahl von Farben eine einziee Träeerden Emgängen der Addierschaltung 27 zugeführten 40 schwingung von höherer Frequenz als das Basisband-Signale dort gleichzeiüg eintreffen signal in der Phase moduliert wird. Ferner läßt sich

Außerdem ist mit dem Anschluß 17 em Bandpaß die Erfindung ganz allgemein auf jedes System an-

45 gekoppelt, welcher fur einen Frequenzbereich wenden, bei welchem unterschiedliche Informationen

durchlassig ist^der um erne Mittenfrequenz von der in unterschiedlichen Frequenzbereichen eines Fre-

^halb™ Trägerfrequenz I Rotfarbtragerschwmgung 45 quenzspektrums enthalten sind und Oberwellen

von 3,5 MHz hegt. Der Bereich der vom Bundpaß niederfrequenter Signalanteile als Übe

45 gelieferten Leuchtdichtesignale wird mit Hilfe des in dem "die höherfreqSS *gnaS

Amphtudendetektors 46 demoduHert und einer Qua- Bereich des Spektrums auftreten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

ι 2 spräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Patentansprüche: der Frequenzumsetzer zur Frequenzmultiplizie- rung eine Quadrierschaltung (47) und eine ab-

1. Schaltungsanordnung zur Trennung von gestimmte Oberwellenschaltung (48) enthält
Signalen einer Signalquelle, in welchen unter- 5

schiedliche und getrennt zu verarbeitende Informationen in zwei verschiedenen Frequenz-