DE2609644A1

DE2609644A1 - Vorrichtung zum ausgleichen von signalaussetzern in einem winkelmodulierten signal

Info

Publication number: DE2609644A1
Application number: DE19762609644
Authority: DE
Inventors: George Churchill Kenney
Original assignee: US Philips Corp
Current assignee: US Philips Corp
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1976-09-23
Also published as: CH600699A5; CA1054687A; AU503180B2; AT352431B; SE7603170L; IT1057720B; AU1184476A; JPS51117019A; ES446019A1; BR7601471A; FR2304215A1; ATA182976A; GB1537528A; NL7503049A; NZ180289A; BE839543A; AR209149A1; US4000511A; NO760855L

Description

PHN 7950

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"Vorrichtung zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem winkelmodulierten Signal".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem winkelmodulierten Signal. Unter Signalaussetzer ist hier jede Störung des gewünschten Signals, also nicht nur eine vollständige Unterbrechung des Signals, zu verstehen. Unter einem winkelmodulierten Signal ist ein Signal zu verstehen, in dem die Information als eine Verschiebung der Nulldurchgänge eines Trägerwellensignals, z.B. mit Hilfe von Frequenz- oder Phasenmodulation, oder durch eine Kombination von Frequenz-

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modulation und Impulsbreitemodulation, enthalten ist, Derartige Vorrichtungen zum Ausgleichen von Signalaussetzern sind von besonderer Bedeutung bei Aufnahme— und Yiedergabeexnrichtungen, bei denen ein Signal, z.B. ein vollständiges Farbfernsehsignal, auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet und mit Hilfe eines Fiedergabesystems ausgelesen wird. Dabei ist u.a. an scheibenförmige Aufzeichnungsträger zu denken, die mittels eines optischen Systems ausgelesen werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Ausgleich verhältnismässig kleiner Signalaussetzer, d.h. Signalaussetzer, die nur eine uneriväinschte Verschiebung einer einzigen Flanke des winkelmodulierten Signals herbeiführen. In diesem Zusammenhang sei auf eine Videoplatte verwiesen, in der die Information in einer spiralförmigen Spur aufgezeichnet ist, die aus einer Reihenfolge von Grübchen in Abwechselung mit Zwischengebieten, die zusammen eine zinnenartige Struktur bilden, besteht. Wenn durch eine Unregelmässigkeit in der Platte eine ¥and eines derartigen Grübchens gestört wird, entsteht ein Signalaussetzer der obengenannten Art. Insbesondere im Falle eines aufgezeichneten Farbfernsehsignals können derartige verhältnismässig kleine Signalaussetzer zu rslativ aiz^vlc rmPfr·.¹. 1 «r.'ir? Stoninr^^xi ■fi-Vix'

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Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Signalaussetzer der vorgenannten Art auf besonders genaue ¥eise ausgeglichen werden können. Die Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer veränderlichen Verzögerungsschaltung mit einer Eingangskieinme, einer Ausgangsklemme und einer Steuerklemme versehen ist, wobei die Eingangsklemme das winkelmodulierte Signal empfängt, die Ausgangsklemme das verzögerte Signal liefert und die durch diese veränderliche
Verzögerungsschaltung eingeführte Verzögerung eine Funktion eines ersten Steuersignals an der Steuerklemme ist, wobei die Vorrichtung weiter eine Steuereinheit zur Lieferung dieses ersten Steuersignals
enthält, welche Steuereinheit einen Signalattssetzerdetektor zum Detektieren von Signalaussetzern im
winkelmodulierten Signal und zur Lieferung eines
entsprechenden Detektionsimpulses und eine mit diesem Signalaussetzerdetektor zusammenwirkende Transformationsvorrichtung zur Lieferung eines Ausgangssignals enthält, dessen Grosse im wesentlichen linear von der Grosse und' dessen Polarität von der Polarität der während eines detektierten Signalaussetzers auftretenden Signalstörung abhängig ist, welches Ausgangssignal als erstes Steuersignal der veränder-1 3 r.hi-ii Ysi^-:zöirp"ri.:r· jTirlerit-Liiig SuHei?üiiX"L nird.

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Signalaussetzerdetektoren sind in vielen Ausführungen bekannt. Jeder Detektionskreis, der imstande ist, kleine Signalaussetzer vorgenannter Art zu detektieren, kann in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. Eine erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem frequenzmodulierten Signal ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit, ,einen .Frequenzdemodulator zum;-D.emodulierenrdesiraqu«izmodulierten Signals, ein Filter zur Abtrennung von Signalkomponenten mit verhältnismässig hohen Frequenzen von dem vom Frequenzdemodulator gelieferten Signal, sowie eine logische Schaltung mit einem ersten mit dem Filter verbundenen Eingang, einem zweiten mit dem Signalaussetzerdetektor verbundenen Eingang und einem mit der Transformationsschaltung verbundenen Ausgang enthält, wobei diese Schaltung derart eingerichtet ist, dass die genannten Signalkomponenten nur dann zu der Transformationsvorrichtung weitergegeben werden, wenn ein Signalaussetzer detektiert ist.

Eine zweite Ausführungsfοπή, bei der von einem Signal ausgegangen wird, das als Information ein Fernsehsignal enthält, ist dadurch, gekennzeichnet, dass die Steuereinheit einen ersten Frequenzdemodulator su;s Demodulieren des f*requenziflodulierteii

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Signals, eine erste Verzögerungsleitung mit einer Verzögerungszeit gleich, einer Zeilenperiode des Fernsehsignals, der das frequenzmodulierte Signal zugeführt wird, einen zweiten Frequenzdemodulator zum Demodulieren des von der Verzögerungsleitung yo^ögerte'n:S.ignals drelUfferenzstuf e, mit deren Hilfe die Ausgangssignale des ersten und des -zweiten Frequenzdemodulators voneinander subtrahiert werden, sowie eine logische Schaltung mit einem ersten mit dieser Differenzstufe verbundenen Eingang, einem zweiten mit dem Signalaussetzerdetektor verbundenen Eingang und einem mit der Transformationsschaltung verbundenen Ausgang enthält, wobei diese Schaltung derart eingerichtet ist, dass das Ausgangssignal der Differenzstufe nur dann zu der Transformationsvorrichtung weitergegeben wird, wenn der Signalaussetzerdetektor einen Detektionsimpuls liefert. Bei dieser, zweiten Ausführungsform kann ein besonderes Verfahren zur Signalaussetzerdetektion durchgeführt werden, wozu die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Signalaussetzerdetektor einen mit dem Ausgang der Differenzstufe gekoppelten Eingang aufweist und von einem Typ ist, der einen Ausgangsimpuls liefert, wenn das seinem Eingang zugeführte Signal in einem bestimmten konstanten Zeitintervall eine ganze Periode eines v.nr-i .-.-af.-ii-r= αη~Ίΐ"Ι~·~ζ·χ-^!1 siijusf öi/nii

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und dass die Vorrichtung weiter mit einer zweiten Verzögerungsleitung mit einer Verzögerungszeit gleich einer Zeilenperiode des Fernsehsignals und einer Inhibitorschaltung versehen ist, wobei diese Inhibitorschaltung über die Verzögerungsleitung einen gelieferten Detektionsimpuls empfängt und während dieses verzögerten Detektionsimpulses kein Signal mehr zu der Transformationsvorrichtung durchlässt.

Eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung zum Ausgleichen von Signalausset— zern in einem frequenzmodulierten Signal ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit einen ersten Frequenzteiler, der das frequenzmodulierte Signal empfängt und ein erstes Teilsignal liefert, von dem aufeinanderfolgende Flanken der ansteigenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen, eine zweite Frequenzteilerstufe, die ein zweites Teilsignal liefert, von dem aufeinanderfolgende Flanken der abfallenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen, einen ersten Frequenzdemodulator zum Demodulieren des ersten Teilsignals, einen zweiten FreqLienzdemodulator zum Demodulieren des zweiten Teilsignals, sowie eine Differenzstufe zur Bestimmung der Differenz zwischen den Ausgangssignalen dieser Frequeiizdemodulatoreii und zur Lieferung des Diffcrensoignals cui d±s Trsn^f-r-nst ί ύη^-οη-ΐ

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enthält.

Einige Ausführungsforinen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einige dabei auftretende Signalformen,

Figuren 3 und h zwei Aireitere Ausführungsformen ,

Fig. 5 eine besondere Ausführungsform des Signalaussetzerdetektors,

Fig. 5a- die dabei auftretenden Signalformen ,

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 schematisch eine Ausführungsform der bei der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendeten Transformationsschaltung, und

Fig. 8 eine Verbesserung des bei der erfindungsgemässen Vorrichtung angewandten Ausgleichsverfahrens.

Die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung enthält eine Klemme 1, der das winkelmodulierte Signal zugeführt '•fe'iz-d, ¥io bereits erwähnt wurde, lässt sich die Vor-60983970930

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richtung insbesondere bei Ausleseeinrichtungen für Aufzeichnungsträger, wie scheibenförmige Aufzeichnungsträger, anwenden. Auf einen derartigen Aufzeichnungsträger kann ein vollständiges Farbfernsehsignal dadurch aufgezeichnet werden, dass eine Trägerwelle mit einem vollständigen Normfarbfernsehsignal, z.B. nach der PAL-, SECAM--oder NTSC-Norm, in der Frequenz moduliert wird. Bei anderen Kodiertechniken werden die Leuchtdichte- und die Farbartkomponente voneinander getrennt und gesondert behandelt. So ist es z.B. bekannt, die Leuchtdichtekomponente als Frequenzmodulation auf eine Trägerwelle zu übertragen und die Farbartkomponente nach Transformation als Impulsbreitenmodulation auf dieses frequenzmodulierten Signal zu übertragen. Auch bei -dieser Art von Kodiersystemen ist die Vorrichtung nach der Erfindung anwendbar, wobei sich ihr Einfluss selbstverständlich im wesentlichen nur auf das winkelmodulierte Signal, in diesem Falle die Leuchtdichtekomponente, beschränkt. Die Weise, in der die unterschiedlichen Komponenten eines Farbfernsehsignals in bezug aufeinander kodiert werden, ist ::für die Erfindung nicht wesentlich. Solange es eine wichtige Signalkomponente gibt, die als winkelmoduliertes Signal aufgezeichnet ist, lässt sich die Erfindung mit Vorteil anwenden. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass das Λλτ Kl

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1 zugeführte Signal in der Frequenz moduliert ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält weiter eine veränderbare Verzögerungsschaltung h mit einer Eingangsklemme 3> einer Ausgangskiemme 5 und einer Steuerklemme 6. Für diese Verzögerungsschaltung sind mehrere Möglichkeiten gegeben, wobei bekannte Vorrichtungen benutzt werden können. Zur Verdeutlichung werden weiter unten einige Ausführungsmog— lichkeiten gegeben«

Als erste Möglichkeit kann auf ein analoges Schieberegister verwiesen werden. Ein derartiges Schieberegister besteht aus der Reihenschaltung einer Anzahl von Speicherelementen, wobei mittels eines Taktsignals die gespeicherte Information vom einen Speicherelement an das nächste Speicherelement weitergeleitet wird. Vorzugsweise wird ein Schieberegister verwendet, bei dem jedes der Speicherelemente eine Abzweigklemme enthält und eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die nach Wahl eine Verbindung zwischen der Ausgangsklemme 5 und jeder dieser Abzweigklemmen herstellen kann. Bei dieser Ausführung des Schieberegisters kann ein Taktsignal mit konstanter Frequenz verwendet werden und wird die veränderbare Verzögerung durch einen Wechsel der mit der Ausgangsklemme 5 verbundenen Abzweig— klsnime VHrwirkiicht. Dieser Wechsel wiTd mi itols

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der Schaltvorrichtung vorgenommen, der also das Steuersignal zugeführt wird. Die Genauigkeit, mit der die gewünschte Korrektur des Signals vorgenommen wird, wird durch die Frequenz des Taktsignals bestimmt, während die maximal mögliche Korrektur durch die Anzahl der Speicherelemente zusammen mit dieser Frequenz gegeb en wird.

Statt der genannten Speicherelemente kann man auch eine Reihenschaltung einer Anzahl von Verzögerungselementen verwenden, die an sich je eine feste Verzögerung bewirken. Eine derartige Vorrichtung ist in IEEE Transactions on Broadcasting, März 1971» Seiten 29-36, insbesondere Fig. 5c» beschrieben.

Bei Verwendung eines analogen Schieberegisters kann man die gewünschte veränderbare Verzögerung natürlich auch durch eine Variation der Phase und/oder Frequenz des Taktsignals verwirklichen. Dabei muss der Speicherinhalt des Schieberegisters kleiner sein als die Halbperiode des Eingangssignals, um im wesentlichen nur eine einige Flanke dieses Signals zu beeinflussen. Um die maximal mögliche Korrektur zu vergrössern, kann man eine bei analogen Schieberegistern bekannte Technik verwenden. Dabei werden mehrere Schieberegister parallelgeschaltet, die na.CliS i-fiiiiliiOT' Abt.".?. ζΐνΟί'·!..:^ 5_L'_"ii Jij.iij^-.."g^i :-= '· JJHH f_~ S-TupT'-= T=ZJf^V-609839/0930

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und diese aufeinanderfolgenden Abtastwerte auch wieder als Ausgangssignal herausgeben.

Statt der Reihenschaltung einer Anzahl von Speicherelementen kann man auch eine Anzahl von Speicherelementen verwenden, die je über einen Schalter mit der Eingangskiemme der Verzögerungsschaltung und je über einen Schalter mit der Ausgangsklemme gekoppelt sind. Die mit der Eingangsklemme gekoppelten Schalter werden mittels eines ersten Taktsignals gesteuert, wodurch aufeinanderfolgende Abtastwerte des Eingangssignals in aufeinanderfolgenden Speicherelementen gespeichert werden. Die mit der Ausgangsklemme gekoppelten Schalter werden mittels eines zweiten Taktsignals gesteuert, wodurch die ' Speicherelemente wiederum nacheinander ausgelesen werden. Durch eine Änderung der Phase und/ oder Frequenz dieses zweiten Taktsignals kann dann die gewünschte Verzögerungsänderung erhalten werden.

Schliesslich kann noch eine einfache Ausführungsform der Verzögerungsschaltung verwendet werden, die zwei steuerbare monostabiUe Multivibrator enthält. Dabei wird das Eingangssignal zunächst mittels Teilstufen in zwei Impulsreihen aufgeteilt. Die erste Impulsreihe entspricht dabei den Flanken mit positiver Neigung des Eingangssignals und die Impulsreihe entspricht dabei den Flanken jnit

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negativer Neigung des Eingangssignals. Jede dieser Impulsreilien wird einem Multivibrator zugeführt und die beiden durch diese Multivibratoren gelieferten Impulsreihen werden wiederum zusammengefügt. Durch Steuerung der Impulsverzögerung dieser monostabilen Multivibrator mittels des Steuersignals kann dann die gewünschten Verschiebung einer Flanke des Eingangssignals erzielt werden.

Um ein geeignetes Steuersignal für die veränderliche Verzögerungsschaltung zu erhalten, enthält die Ausgleichsvorrichtung eine Steuereinheit 7» die von der Klemme 1 das winkelmodulierte Signal empfängt, In der dargestellten Ausführungsform enthält diese Steuereinheit 7 zunächst einen Signalaussetzerdetektor 8. Ein solcher Detektor kann jeder beliebige Detektor sein, solange er nur imstande ist, die verhältnismässig kleinen Signalaussetzer, von denen hier die Rede ist, zu detektieren. Als Beispiele seien erwähnt: der Hüllkurvendetektor, d.h. der Detektor, der kontinuierlich den Wert der Hülle des frequenzmodulierten Signals misst, und der Spektralbanddetektor, der detektiert, wenn in einem normalerweise freien Spektrumraum des modulierten Signals infolge eines Signalaussetzers eine Signalkomponente erscheint. Auch Systeme, die eine geschlossene Phasenbenutzen, oder* Detektionssystomo nach der* 609839/0 930

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deutschen Offenlegungsschrift 2^35987 oder nach, der
deutschen Offenlegungsschrift 2503971 sind brauchbar.
All diese Signalaussetzerdetektoren liefern einen
Detektionsimpuls, wenn ein Signalaussetzer im frequenzmodulierten Signal an die Klemme 1 festgestellt
wird.

Dieses frequenzmodulierte Signal wird auch
einem FM-Demodulator 9 zugeführt, in dem das Signal
demoduliert wird. Das Ausgangssignal dieses FM-De- ; modulators wird rüber ein Bandpassfilter 10 einem ^; ersten Eingang einer logischen Schaltung zugeführt,
die einen zweiten Eingang besitzt, der mit dem Sig- \ nalaussetzerdetektor verbunden ist. Das Bandpassfil- * ter 10 weist dabei einen Durchlassbereich auf, der
einerseits durch die Bandbreite des FM—Demodulators j 9, z.B. 4 MHz, und andererseits durch die maximale !

Fi'equenz der in dem demodulierten Signal vorhandenen (

Informationskomponente, z.B. 3 MHz, begrenzt ist. j

In diesem gegebenen Beispiel würde dieses Bandpassfil- >.

ter also einen Frequenzbereich von 3 bis h MHz be- :

streichen .. der ober Halb.- des Mitzinf ormations- j

Frequenzbandes liegt. Solange das frequenzmodulierte
Signal nur die gewünschte Mitzinformation enthält, j wird am Ausgang des Bandpassfilters 10 kein Signal ^! auftreten. Venn jedoch ein Signalaussetzer aufgei.-rot.on lot j Lat dies ein S Lüj.=i#aia.l aiiHsnrnalb doi~·

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3 MHz-Bandbreite des deraodulierten Mitzsignals zur Folge, und es entsteht am Ausgang des Bandpassfilters eine gedämpfte Schwingungserscheinung,

Um die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung näher zu erläutern, sind in Fig. 2 eine Anzahl von Signalformen dargestellt. Fig. 2 zeigt zunächst das der Klemme 1 zugeführte frequenz— modulierte Signal A. Dabei ist eine eventuelle Gleichstromkomponente, die z.B. bei der Abtastung einer Videoplatte mittels eines Abtaststrahls auftritt, nicht dargestellt. Zur Vereinfachung wird angenommen, dass dieses Signal eine konstante Frequenz aufweist. Zu einem bestimmten Zeitpunkt (f) tritt aber ein Signalaussetzer auf, der zur Folge hat, dass eine abfallende Flanke, die zum Zeitpunkt t auftreten müsste (gestrichelte Linie), nun zum Zeitpunkt t auftritt, ¥ie bereits erwähnt, ruft ein derartiger .Signalaussetzer am Ausgang des Bandpassf ilters 10 eine gedämpfte Schwingung B hervor, in diesem Falle die Schwingung B₁. Um den Effekt der Grosse des Signalaussetzcrs zu illustrieren, ist auch die Situation dargestellt, in der die abfallende Flanke bereits zum Zeitpunkt t erscheint. Dieser Signalaussetzer hat eine Schwingung B am Ausgang des Bandpassfilters 10 zur Folge. Die Perioden ilex" hüj-üüii Soiled π grin £ oil ο. ixzai ;;.. η inn -iXi'^nciaT p-r-nic— 609839/0930

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tisch gleich und werden durch die Impulsempfindlichkeit des Bandpassfilters bestimmt, während sich herausstellt, dass die Amplitude eindeutig durch die Grosse (den hervorgerufenen Zeilen) des Signalaussetzers, d.h. die Grosse der Flankenverschiebung t -t₁ und

c ι

t -t_o, bestimmt wird.

Dieses Signal B und das Detektionssignal C des Signalaussetzerdetektors 8, das z.B. eine einer Periode des Signals B entsprechende Breite aufweist, werden der logischen Schaltung 11 zugeführt, die das Signal B nur weitergibt wenn einen Impuls C vorhanden ist und demzufolge nur etwa diese eine Periode des Signals B zu der Transformationsschaltung 12 durchlässt. Diese Transformationsschaltung 12 dient dazu, die in der zugeführten Schwingung B enthaltene Information über die Grosse des Signalaussetzers, die im Spitzenwert der Schwingung enthalten ist, in ein geeignetes Steuersignal für die veränderliche Verzögerungsleitung, z.B. ein GIeichspannungssignal D, umzuwandeln. Wie aus der Figur ersichtlich ist, tritt während des Signaläussetzers eine Änderung dieses Steuersignals D in dem Sinne auf, dass während dieser Ze±t dieses Steuersignal einen Wert annimmt (D₁ oder D_?), der dem Spitzenwert der Schwingung B proportional ist.

In' döi* dax'gHHtel ! tsn ho tuntion wird in-6 0 9839/0930

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folge dieses Steuersignals D die Verzögerungszeit der veränderlichen Verzögerungsschaltung h derart verlängert, dass die fehlerhafte abfallende Flanke zeitlich zu der gewünschten Lage t verschoben wird,

wodurch am Ausgang 5 der Verzögerungsschaltung ein frequenzmoduliertes Signal zur Verfugung steht, in dem der Signalaussetzer ausgeglichen ist. Um die Ansteuerung der veränderlichen Verzögerungsschaltung mit dem Steuersignal zeitlich richtig erfolgen zu lassen und ausserdem Verzögerungen auszugleichen, die in der Steuereinheit 7 auftreten, ist zwischen der Klemme 1 und der Eingangsklemme 3 der veränderlichen Verzögerungsschaltung 4 eine feste Verzögerungseinheit 2 angeordnet.

Fig.3 zeigt eine zweite Ausführungsforra der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Der einzige Unterschied mit der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht in der Ausführung der Steuereinheit 7» Diese Steuereinheit enthält einen Signalaussetzerdetektor 8, der wieder von jedem bekannten Typ sein kann. Weiter enthält diese Steuereinheit den Frequenzdemodulator 9» der das frequenzmodulierte Signal von der Klemme 1 empfängt. Dieses frequenzmodulierte Signal wird auch einer

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Ultraschall-Glasverzögerungsleitung sein kann trad die das zugeführte Signal über eine Zeileiiperiade (^> 6h ,usec) eines Fernsehsignals "verzögert. Das verzögerte Signal wird dann mit Hilfe des FM-Demodulator s- l4 demoduliert und von dem unverzögerten demodulierten Signal des FM-Dsmodulators mit Hilfe einer Differenzstufe 15 subtrahiert.

Das Ausgangssignal dieser Differenzstufe wird der logischen Schaltung 11 zugeführt, die ausserdem das Detektionssignal des Signalaussetzerdetek— tors 8 empfängt. Der Ausgang dieser logischen Schaltung ist mit der Transformationsschaitung 12 gekoppelt, die schliesslich der veränderlichen Verzögerungsschaltung das gewünschte Steuersignal liefert.

Diese Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei der Wiedergabe von Fernsehsignalen geeignet« Die ¥irkuEtg dieser Ausführungsfarm basiert dabei auf der Tatsache, dass die in zwei identischen waagerechten Lagen zweier aufeinanderfolgender Zeilen eines Fernsehbildes enthaltenen Informationen im allgemeinen nur wenig voneinander verschieden sind« Dies bedeutet„ dass normalerweise das Ausgangssignal der Differenz— stufe 15 praktisch Null sein wird. Tritt nun aber während einer gewissen Zeile ein Signalaussetzer so wird diese HiffG"o>i2rati.?:Po volil ei« Aii.-»^?*«*;.?-

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signal liefern. Dieses Ausgangssignal ist, wie gefunden wurde, eine einzige Periode eines sinusförmigen SignaXs mit einer konstanten unveränderlichen Periodenzeit, xsie bereits in der deutschen Offenlegungssclirift 25ö3i??t beschrieben ist. Es

stellt sich nun heraus, dass der Spitzenwert dieses erhaltenen Signals wieder ein eindeutiges Mass für die Grosse des Signalaussetzers, also der Verschiebung der be treffenden Flanke in dem frequenzmodulierten Signal, ist, so dass über die Transformationsschaltung 12 ein geeignetes Steuersignal erhalten werden kann«

Fig. h zeigt eine dritte Ausführungsforra der Vorrichtung nach der Erfindung, die im wesentlichen der nach Fig. 3 entspricht. Der Signalaussetzerdetektor S empfängt nun aber nicht das frequenzmodulierte Signal "von der Klemme 1, sondern ist mit dem Ausgang der Differenzstufe 15 gekoppelt und weist einen spezifischen Aufbau auf, wie in der deutschen Offenlegungsschrift 2503971 der Anmelderin beschrieben ist.

¥±e bereits erwähnt, weist das Ausgangssig— nal der Biffereiizstafe 15 beim Vorhandensein eines Signalaussetzers eine spezifische Signalform gleich einer elnz±gen Periode eines wenigstens annähernd

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Periodenzelt auf. Die dargestellte Ausführungsform benutzt diese Tatsache dadurch, dass der Signalaussetzerdetektor derart eingerichtet wird, dass er auf diese besondere Signalform anspricht. Dazu kann z.B. ein sogenanntes "matched Filter" verwendet werden. Ein derartiges Filter benutzt im allgemeinen eine Verzögerungsschaltung, die an mehreren Punkten abgezweigt ist und bei der über ein Widerstandsnetzwerk, eine Summierschaltung und einen Schwellwertdetektor ein Impuls erhalten wird, wenn eine bestimmte spezifische Signalform auftritt. Derartige Filter sind z.B. in der Zeitschrift "I.R.E. Transactions", Band IT-6, Nr. 3, Juni i960 "Special issue on matched filters" beschrieben.

Ein andere sehr einfache Möglichkeit zum Detektieren der spezifischen Signalform ist in Fig. 5 dargestellt und entspricht der in der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift 2503971 beschriebenen Möglichkeit. Der Signalaussetzerdetektor 8 enthält eine Eingangsklemme 2O, der das Ausgangssignal der Differenzstufe 15 zugeführt wird. ¥ie bereits erwähnt, weist dieses Ausgangssignal während eines Signalaussetzers eine spezifische Form gleich einer einzigen Periode eines sinusförmigen Signals mit einer bestimmten Periodenzeit auf, die z.B. auf T. gesst-st sird, wie in "Pi.^. ⁵Sa mii-'S beze ;;.=_-iüie L ist.

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Die Eingangsklemme 20 dieses Signalaussetzerdetektors 8 ist nun mit den Eingängen zweier Schwellwertdetektoren 22 und 23 verbunden. Einer dieser Schwellwertdetektoren, z.B. 22, weist einen positiven Schwellwert (L+) und der andere einen negativen Schwellwert (L-) auf. Sobald das Signal S den Schwellwert L+ überschreitet, liefert der Schwellwertdetektor 22 also einen Impuls .und sobald dieses Signal S den Schwellwert L- unterschreitet, liefert der Schwellwertdetektor 23 einen Impuls. Mit Hilfe monostabiler MuIt!vibratoren 24 und 25 werden aus diesen Impulsen der Schwellwertdetektoren Impulse gebildet, deren Impulsdauer etwas grosser als die Halbperiode 0,5 T der spezifischen Signalform S, z.B. 0,6 T , ist. Aus Fig. 5a ist ersichtlich, dass dann beim Auftreten der spezifischen Signalform S die von den Multivibratoren 24 und 25 gelieferten Impulse M₁ und M ' sich überlappen. Diese Tatsache wird dadurch benutzt, dass mit Hilfe eines Und-Gatters 26, dem diese beiden Impulse M₁ und M₂ zugeführt werden, diese Überlappung P detektiert wird. Mit Hilfe des monostabilen Multivibrators 27 wird schliesslich aus dem von diesem Und-Gatter 26 gelieferten Impuls P ein.Impuls am Ausgang 21 erhalten.

Wie in Fig. k dargestellt ist, wird dieser Detektionsimpuls des Signalaussetzerdetektors 8 wieder·

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der logischen Schaltung 11 zusammen mit dem Ausgangssignal der Differenzstufe 15 zugeführt. Von dem Ausgangssignal dieser logischen Schaltung 11 wird dann mit Hilfe der Transformationsschaltung 12 das gewünschte Steuersignal für die veränderliche Verzögerungsleitung h abgeleitet. Im Zusammenhang mit der Signalaussetzerdetektionsweise soll noch eine zusätzliche Massnahme getroffen werden, um eine falsche Signalaussetzeranzeige zu vermeiden. Da mit Hilfe der Differenzstufe 15 stets die Differenz des Signalinhalts zweier aufeinanderfolgender Fernsehbildzeilen gemessen wird, hat ein Signalaussetzer in einer bestimmten Zeile zur Folge, dass im Ausgangssignal der Differenzstufe 15 während dieser bestimmten Zeile die spezifische Signalform S auftritt, aber dies erfolgt in invertierter Form auch eine Zeilen— periode .später. Diese zweite Signalform würde zu einer falschen Signalaussetzeranzeige führen. Um dies zu vermeiden, wird, der Ausgang des Signalaussetzerdetektors 8 mit einer Verzögerungsleitung 17 verbunden, die eine Verzögerung von einer Zeilenperiode einführt. Ein von diesem Signalaussetzerdetektor 8 gelieferter Detektionsimpuls wird also von dieser Verzögerungsleitung 17 über eine Zeilenperiode verzögert und gegebenenfalls über einen monostabilen Multivibrator 18, mit dessen Hilfe die Impulsbreite

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gegebenenfalls geändert werden kann, einem Gatter zugeführt. Dieses Gatter i6 ist in die Verbindung zwischen der logischen Schaltung 1 1 und dei· Transformationsschaltung 12 eingefügt und ist derart entworfen, dass kein Signaldurchgang stattfinden kann, wenn von dem Multivibrator 18 ein Impuls empfangen wird. Auf diese Weise wird die über eine Zeilenperiode verzögerte spezifische Signalform am Ausgang der logischen Schaltung 11 nicht weiter zu der Transformationsschaltung 12 durchgelassen. Naturgemäss kann man eine solche Sperrung auch auf den Signalaussetzerdetektor einwirken lassen.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. In dieser Ausführungsform entspricht die Steuereinheit 7 in hohem Masse dem in der deutschen Offenlegungsschrift 2435987 beschriebenen Signalaussetzerdetektionssystem« Diese Steuereinheit 7 enthält nun zwei Frequenzteilerstufen 31 und 32, denen das frequenzmodulierte Signal zugeführt wird. Die Frequenzteilerstufe 31 liefert dabei ein Signal, dessen Flanken den ansteigenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen, während die Frequenzteilerstufe 32 ein Signal liefert, dessen Flanken den abfallenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen. T3eifie Tpi 1 signal? wcrdon iihnt? "Rr»rsr!-pnrs —

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filter 33 und 34 zwei FM-Demodulatoren 35 und 36 zugeführt, deren Ausgangssignale einer Differenzstufe 37 zugeführt werden. Solange das frequenzmodulierte Signal am Eingang 1 richtig ist, wird der Informationsinhalt der ansteigenden und abfallenden Flanken gleich sein, so dass das Ausgangssignal der Differenzstufe 37 Null ist. Beim Auftreten eines Signalaussetzers, was eine Verschiebung einer Flanke zur Folge hat, ist dieser Informationsinhalt verschieden, so dass am Ausgang der Differenzstufe ein Differenzsignal auftritt. Dieses Differenzsignal kann wieder dazu benutzt werden, über die Transformationsschaltung 12 das Steuersignal für die veränderliche Verzögerungsleitung zu liefern.

Für die Transformationsschaltung 12 sind viele für den Fachmann axif der Hand liegende Ausführungen möglich. Zur Illustrierung ist in Fig. 7 eine mögliche ..Ausführung gezeigt. Der Eingang kl der Transformationsschaltung ist mit einem Spitzenwertdetektor 42 verbunden, der demzufolge ein Gleichspannungsausgangssignal liefert, dessen Wert ein Mass für die Grosse des Signalaussetzers ist. Für einen richtigen Ausgleich ist es nun noch notwendig, eine Anzeige über die Polarität dieses Signalaussetzers, d.h. über die Richtung, in der die betreffende Flanke dos frequonsmodislitirtßri Si .-jriale

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die unerwünschte Verschiebung erfahren hat, zu erhalten. Abhängig von dieser Richtung der Verschiebung -weist das dem Eingang 41 zugeführte Signal zunächst eine positive oder zunächst eine negative Halbperiode auf. Die in Fig. 2 dargestellte Signalform B weist zunächst eine positive Halbperiode bei einem vorzeitigen Auftreten der betreffenden Flanke in dem Signal A auf. Würde die Flanke erst nach dem Zeitpunkt t erscheinen, so wäre die Signalform . B invertiert und würde zunächst eine negative Halb— periode erscheinen.

Um diese Richtung der Flankenverschiebung zu bestimmen, enthält die gezeigte Ausführungsform der Transformationsschaltung 12 zwei Schwellwertdetektoren 43 und 44, von denen einer einen positiven Schwellwert und der andere einen negativen Schwellwert aufweist. Diese Schwellwertdetektoren liefern an ihrem Ausgang einen Impuls einer bestimmten Länge, die grosser als die Dauer des Detektionsimpulses des Signalaussetzerdetektors ist, sobald ihr respektiver Schwellwert vom Signal am Eingang 41 überschritten wird. Abhängig von der Polarität des Signalaussetzers liefert zunächst der Schwellwertdetektor 43 oder zunächst der Schwellwertdetektor 44 einen Impuls. Welche dieser beiden Möglichkeiten dann auftritt, kann mit Hilfe einer logischen Schaltung detektiert wer—

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ι · _J · /O

den, die aus zwei Und-Gattern 45 und 46 und zwei Oder-Gattern 47 und 48 mit der gezeigten Bauart aufgebaut ist« Wenn der Schwellwertdetektor 43 als erster einen Impuls liefert, entsteht am Ausgang des Und-Gatters 45 während des Signalaussetzers eine logische 1 und am Ausgang des Und-Gatters 46 eine logische 0. Liefert dagegen der Schwellwertdetektor

44 als erster einen Impuls, so liefert das Und-Gatter

45 eine logische 0 und das Und-Gatter 46 eine logische 1.

Die Ausgänge dieser beiden Und-Gatter 45 und 46 steuern zwei Schalttransistoren 4°- und 50 an, die mittels einer gemeinsamen Hauptelektrode mit dem Spitzendetektor 42 verbunden sind. Der Schalttransistor 50 koppelt im leitenden Zustand den gemessenen Spitzenwert direkt auf einen Ausgang 52 der Transformat ions schaltung 12 weiter. Der Schalttransistor 49 koppelt im leitenden Zustand diesen -gemessenen Spitzenwert auf diesen Ausgang 52 über einen invertierenden Verstärker 51 weiter* Dadurch entsteht an diesem Ausgang ein Gleichspannungssignal, das nicht nur die Grosse/ sondern auch die Polarität des Signal^aussetzers angibt und demzufolge momentan eine Zu- oder Abnahme der mittleren Verzögerung der veränderlichen Verzögerungsschaltung bewirkt.

Fig. 8 zeigt schliosslich. sirs weitem

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Ausarbeitung der Ausgleichsvorrichtung, wobei ein durch eine geschlossene Schleife gebildetes System erhalten wird. Die Ausgleichsvorrichtung enthält die veränderliche Verzögerungsschaltung 4, die über die Steuereinheit 7 das benötigte Steuersignal empfängt. Das Ausgangssignal dieser veränderlichen Verzögerungsschaltung wird also bereits eine Korrektur in bezug auf Signalaussetzer erfahren haben. Da die Genauigkeit dieser Verzögerungsschaltung beschränkt ist, bleibt ein bestimmter Restfehler erhalten. Um diesen Restfehler herabzusetzen, wird eine zweite veränderliche Verzögerungsschaltung 65 hinzugefügt, die das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 4 empfängt und ein weiter korrigiertes Ausgangssignäl der^Klemme 67 zuführt.

Das Steuersignal für die Steuerklennne 66 dieser Verζögerungsschaltung 65 wird wie folgt erhalten. Das .Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 4 wird einer Differenzstufe 62 zugeführt, der über eine Vorrichtung 61 auch das Eingangssignal dieser Verzögerungsschaltung 4 zugeführt wird. Die Vorrichtung 61 führt eine Verzögerung herbei, die gleich der Verzögerung der Verzögerungsschaltung 4 ist, falls kein Signalaussetzer angegeben wird. Dies hat zur Folge j dass die Differenzstufe 62. normalerweise kein Au.-:_c ^n^^^ifUiül- 5ü---£grn nur boj.5 Aui"t~ et cn

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eines Signalaussetzers einen Impuls liefert. Die Impulsbreite hängt dabei von der durch die veränderliche Verzögerungsschaltung k herbeigeführten Verschiebung ab. Diese Verschiebung muss völlig auf die Grosse des Signalaussetzers bezogen sein. Dies bedeutet, dass durch Umwandlung der Impulsbreite des Ausgangssignals der Differenzstife 62 in eine Gleichspannung durch die Säule 63 ein Wert für diese Gleichspannung gefunden werden muss, der dem der von der Steuereinheit 7 gelieferten Gleichspannung entspricht. Indem diese beiden Spannungen nun einer Differenzstufe 6k zvigeführt werden, wird ein Differenzsignal erhalten, das sich dazu eignet, als Steuersignal für die veränderliche Verzögerungsschaltung 65 zu dienen.

Es sei bemerkt, dass sich die Erfindung keineswegs auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern dass sich Abwandlungen dieser Ausführungsformen leicht verwirklichen lassen. Die bei diesen Ausführungsformen dargestellten Elemente sind in vielen Ausführungen bekannt und lassen sich von einem Fachmann ohne Schwierigkeiten zusammenbauen .

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ORJGfNALlNSPECTpD

Claims

096A4 PHN 7950

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Patentansprüche:

1./ Vorrichtung zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem winkelmodulierten Signal, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer veränderlichen Verzögerungsschaltung (4) mit einer Eingangsklemme (3)> einer Ausgangsklemme (5) und einer Steuerklemme (6) versehen ist, wobei die Eingangsklemme (3) das winkelmodulierte Signal empfängt, die Ausgangsklemme (5) das verzögerte Signal liefert und die von dieser veränderlichen Verzögerungsschaltung (4) eingeführte Verzögerung eine Funktion eines ersten Steuersignals (d) an der Steuerklemme (6) ist, wobei die Vorrichtung weiter eine Steuereinheit (7) zur Lieferung dieses ersten Steuersignals (d) enthält, welche Steuereinheit (7) einen Signalaussetzerdetektor (8) zum Detektieren von Signalaussetzern im winkelmodulierten Signal und zur Lieferung eines entsprechenden Detektionsimpulses (c) und eine mit diesem Signalaussetzeidetektor (8) zusammenwirkende Transformationsschaltung (12) zur Lieferung eines Ausgangssignals enthält, dessen Grosse im wesentlichen linear von der Grosse und dessen Polarität von der Polarität der während eines detektierten Signalaussetzers auftretenden Signalstörung abhängig ist, welches Ausgangssignal als erstes Steuersignal (d) der veränderliche?) VerxÖgrerMTigrsschaltung (4) ssufceführi *ir<$,

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ORJGlNAL INSPECTED

(Fig. 1)

2. Vor rl ell tion g nach. Anspruch. 1 zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem frequenzmodulierten Signal, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (7) einen Frequenzdemodulator (9) zum Demodulieren des frequenzmodulierten Signals, ein Filter (1O) zur Abtrennung von Signalkompanenten mit verhältnis mäss ig; hohen Frequenzen aus dem vom Frequenzdemodulator (9) gelieferten Signal, sowie eine logische Schaltung (11) mit einem ersten mit dem Filter verbundenen Eingang einem zweiten mit dem Signalaussetzerdetektor (8) verbundenen Eingang und einem mit der Transformationsschaltung (12) verbundenen Ausgang enthält, welche logische Schaltung (11) derart eingerichtet ist, dass die genannten Signalkomponenten nur dann zu der Transformationsschaltung (12) weitergegeben werden, wenn ein Signalaussetzer detektiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem frequenzmodulierten Signal, das als Information ein Fernsehsignal enthält, dadurch'gekennzeichnet, dass die Steuerein-' heit (7) einen ersten Frequenzdemodulator (9) zum Demodulieren des frequenzmodulierten Signals, eine erste Verzögerungsleitung (13) mit einer VerzÖgerungs— 7ir.it Ql.r.xcy·. einer Zcilßnperiodo dos Fernsehsignal s,

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der das frequenzmodulierte Signal zugeführt wird, einen zweiten Frequenzdemodulator (i4) zum Demodulieren des von der Verzögerungsleitung (13) "verzögerten Signals, eine Differenzstufe (15)> mit deren Hilfe die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Frequenzdemodulators (°-, 1**-} voneinander subtrahiert werden, sowie eine logische Schaltung (11) mit einem ersten mit dieser Differenzstufe (I5) verbundenen Eingang einem zweiten mit dem Signalaussetzerdetektor (8) verbundenen Eingang und einem mit der Transformationsschaltung verbundenen Ausgang enthält, welche logische Schaltung (11) derart eingerichtet ist, dass das Ausgangssignal der Differenzstufe (15) nur dann zu der Transformationsschaltung (12) weitergegeben wird, wenn der Signalaussetzerdetektor einen Detektionsimpuls liefert. (Fig. 3)

h. Vorrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass der Signalaussetzerdetektor (8) einen Eingang aufweist, der mit dem Ausgang der Differenzstufe (15) gekoppelt ist, welcher Detektor (8) von einem Typ ist, der einen Ausgangsimpuls liefert, wenn das seinem Eingang zugeführte Signal in einem bestimmten konstanten Zeitintervall eine ganze Periode eines wenigstens annähernd sinusförmigen Signals durchläuft, und dass die Vorrichtung weiter mit einer zweiten V«r7.ö>prnngs1 pi tnn.g

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5δΟ96Α4 PHN 7950

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(17) mit einer Verzögerungszeit gleich, einer Zeilenperiode des Fernsehsignals und mit einer Inhibitor— schaltung (16) versehen ist, wobei diese Inhibitorschaltung (i6) über die Verzögerungsleitung (17) einen gelieferten Detektionsimpuls empfängt und während dieses verzögerten Detektionsimpulses keine Signale' mehr zu der Transformationsschaltung durchlässt. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, zum Ausgleichen von Signalaussetzern in einem frequenzmodulierten Signal, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (7) eine erste Frequenzteilerstufe (31)» die das frequenzmodulierte Signal empfängt und ein erstes Teilsignal liefert, von dem aufeinanderfolgende Flanken der ansteigenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen, eine zweite Frequenz— teilerstufe (32), die ein zweites Teilsignal liefert, von dem aufeinanderfolgende Flanken der abfallenden Flanken des frequenzmodulierten Signals entsprechen, einen ersten Frequenzdemodulator (35) zum Demodulieren des ersten Teilsignals, einen zweiten Frequenzdemodulator (36) zum Demodulieren des zweiten Teilsignals und eine Differenzstufe (37) zur Bestimmung der Differenz zwischen den Ausgangssignalen dieser Frequenzdemodulatoren (35» 36) und zur Lieferung des Differenzsignals an die Transformationsschaltung

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-"32.-

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(12) enthält. (Fig. 6)

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsschaltung (12) einen Spitzenwertdetelctor ('+2) zur Bestimmung des Spitzenwertes des zugeführten Signals und eine logische Schaltung (^r?3, 44, 4.5, 46, 47» 48) zur Bestimmung der Polarität des Signalaussetzers besitz-b. (Fig. 7)

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