DE2906006C2 - Schaltung zum Beseitigen von Geistersignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Beseitigen von Geistersignalen mit einer Einrichtung zum Anlegen eines Eingangsvideosignals an einen Filterkreis mit einem ersten Transversalfilter, der mit einem ersten Gewichtungssignal gewichtet wird, mit einer Einriehtung zum Zuführen des Ausgangssignals vom Filterkreis zu einer Signalverarbeitungsschaltung, in der das Ausgangssignal mit einem vom Videosignal abgeleiteten Signal kombiniert wird, und mit einer Einrichtung, die aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung das erste Gewichtungssignal erzeugt

Signale, die auf einem Fernseh-Bildschirm Geisterbilder hervorrufen, werden im allgemeinen als Geistersignale bezeichnet Geistersignale entstehen aus elektromagnetischen Wellen, die von Bergen oder Bauwerken reflektiert werden, bevor sie eine Empfängerantenne erreichen. Signale, die von FM-Radiowellen stammen, welche von Bergen oder Gebäuden reflektiert worden sind, bevor sie eine Empfängerantenne erreichen, werden als reflektierte Wellensignale bezeichnet und beeinträchtigen die Qualität des reproduzierten Schalles oder Klanges. Selbstverständlich kann die Erfindung Anwendung finden, um sowohl diese reflektierten FM-Radiowellensignale als auch Fernseh-Geistersigna-Ie zu beseitigen, jedoch soll im folgenden (ediglich beschrieben werden, wie gemäß der Erfindung TV-Geistersignale beseitigt werden.

Es sind bereits die verschiedensten Vorrichtungen bekanntgeworden, um Geistersignale zu beseitigen. Diese Vorrichtungen weisen jedoch komplizierte jo Schaltungsanordnungen auf, weil sich der Pegel und die Verzögerung der Geistersignaie gegenüber dem Haupisignal mit der Zeit oder in Abhängigkeit von den TV-Kanälen ändern. Infolgedessen sind sie so kostspielig und schwierig zu handhaben, daß sie nicht in geeigneter Weise bei normalen Haushalts-Fernsehempfängern verwendet 'verden können.

Dies ist beispielsweise bei einer aus der Zeitschrift »The Bell System Technical Journal«, 1967, Seiten 2179 — 2208, beschriebenen Schaltungsanordnung der FaK. Bei der dortigen Schaltung zum Beseitigen von Geistersignalen der anfangs genannten Art müssen ebensoviel Korrelationseinrichtungen und Integratoren wie Abgriffe des Transversalfilters vorgesehen sein, so daß eine derartige Schaltungsanordnung zu aufwendig 4i wird, um bei Fernsehgeräten für den häuslichen Gebrauch zi.'m Einsatz zu gelangen. Dieser erhebliche Aufwand folgt daraus, daß ein Transversalfilter mit einer Vielzahl von Abgriffen erforderlich ist, wenn es darum geht, Geistersignale mit langer Verzögerung zu 5<> beseitigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Beseitigen vcn Geistersignalen anzugeben, die mit einfachem Schaltungsaufbau und geringen Kosten herstellbar ist und gleichwohl eine wirksame 5ϊ Beseitigung von Geistersignalen gewährleistet, so daß sie auch bei Fernsehgeräten für den häuslichen Gebrauch verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Schaltung erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Signalverarbeitungsschaltung einen zweiten Transversalfilter aufweist, der das Ausgangssignal vom ersten Transversalfilter erhält und es einer Gewichtung mit Abtastwerten des Eingangsvideosignals unterwirft, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen des ersten Transversalfilters entsprechend den Abtastwerten des Ausgangssignals des zwrtcn Transversalfilters bestimmt.

Ferner wird gemäß der Erfindung eine Schaltung zum Beseitigen von Geistersignalen angegeben, bei der die Signalverarbeitungsschaltung einen zweiten Transversalfilter aufweist, der das Eingangsvideosignal erhält und es einer Gewichtung mit dem Ausgangssignal vom ersten Transversalfilter unterwirft, bei der eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen des zweiten Transversalfilters entsprechend den Abtastwerten des Ausgangssignals des ersten Transversalfilters bestimmt, und bei der eine Einrichtung zum periodischen Einstellen der jeweiligen Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen des ersten Transversalfilters entsprechend den jeweiligen Abtastwerten des Ausgangssignals des zweiten Transversalfilters vorgesehen ist

Die Erfindung wird im folgenden anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Frläuterung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beseitigen von Geistersignalen,

Fig.2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer teilweisen abgewandelten Ausführungsform der irfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. S ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.4 eine Darstellung zur Erläuterung der Wellenform eines Teiles eines Videosignals,

Fig.5 und 6 Blockschaltbilder zur Erläuterung von modifizierten Teilen der Ausführungsformen nach F i g. 1 und 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Teiles einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 1 und in

Fig.8 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Teiles einer weiteren Ausführungsform der erfindnngsgemäßen Vorrichtung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird ein Videosignal von einer Eingangsklemme /N einem Transversalfilter 11 zugeführt. Als Transversalfilter 11 kann man beispielsweise solche Filter verwenden, wie sie in der folgenden Veröffentlichung erläutert sind: T. Sakaue, M. Iwasawa und K. Matsushima, »An Input-Weighted CCD Transversal Filter« von The 8th Conference on Solid State Devices. Tokyo, Digest of Technical Papers, A-5-7, S. 137-138, September 1976. Das Videosignal wird mit einem Signal verstärkt, das von einem Abgriffverstärkungs-Haltekondensator itb gehalten wird, und zwar mit einem Multiplier 11a, der als Gewichtungskreis arbeitet. Der Ausgang vom Multiplier 11a wird dem entsprechenden Abgriff einer CCD-Verzögerungseinrichtung Uc zugeführt. Das Ausgangssignal von der letzten Stufe der CCD-Verzöpcrungseinrichtung lic wird einem Addierer Wd zugeführt und somit zu einem Signal vom Multiplier 11a —ο addiert, d.h. ein Produkt aus dem Videosignal und einem Signal, d~s von einem Abgriffverstärkungs-Haltekondensator 116 gehalten wird, der an den Multiplier Üa-o angeschlossen ist. Das Ausgangssignal vom Addierer Wd wird einer Ausgzngsklernme OUT und einer Eingangsklemme eines Differenzenschaltkreises 12 zugeführt.

Die Abiastfrequenz oder die Ladungsübertragun^sgeschwindigkeit der CCD-Verzögerungseinrichtung lic ist zumindest doDDelt so hoch wie die höchste

Frequenz des Eingangsvideosignals, die beispielsweise drn Wert von 4,5 MHz besitzt. Dann kann im Hinblick auf die Abtast- oder Samplingtheorie die Wellenforminformation eines Eingangsvideosignals aufrechterhalten werden. Bei dieser AusfUhrungüform wird die Ladungsübertragung in der CCD-Verzögerungseinrichtung lic mit Signalen mit einer Frequenz von 10,7 MHz gesteuert, d. h. einer Frequenz, die dreimal so hoch wie die Frequenz von 3,58 MHz des Farb-Hilfsträgers ist. jeder der Abgriffverstärkungs-Haltekondensatoren lift besitzt eine ausreichend große Zeitkonstante, um ein Signal für eine Halbbildperiode (one-field period) des Videosignals auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten.

Die andere Eingangsklemme des Differenzenschaltkreises 12 ist an einen Digital-Analog-Wandler 14 angeschlossen, um ein Referenz-Wellenformsignal aufzunehmen, das in digitaler Form in einem Speicher 13 gespeichert ist. Das Referenz-Wellenformsignal ist ein i Tpil di>r hnri7nntalpn

Eingangsvideosignals während der vertikalen Austastperiode. Die Wellenform des Ausgangssignals vom Transversalfilter 11 wird mit der Wellenform verglichen, die vom Referenz-Wellenformsignal repräsentiert wird. Die Differenz zwischen diesen beiden Wellenformen liegt an der Ausgangsklemme des Differenzenschrtltkreises 12 als ein Fehler-Wellenformsignal an. Ein von Null verschiedener Anteil des Wellenformsignals gibt an, daQ das Eingangsvideosignal ein Geistersignal enthält. Um derartige Geiste-signale zu beseitigen. werden die Abgriffverstärkungen des Transversalfilters 11 periodisch in der nachstehend beschriebenen Weise eingestellt.

Das auf diese Weise erhaltene Fehler-Wellenformsignal wird einem weitcien Transversalfilter 16 über einen Verzögerungsschaltkreis 15 zugeführt, der aus einem Schieberegister besteht. Wie der Transversalfilter 11 enthält auch der Transversalfilter 16 eine CCD-Verzögerungseinrichtung 16a von der Eingangs-Gewichtungsbauart. Das Fehler-Wellenformsignal vom Verzögerungsschaltkreis 15 wird der Abgriffverstärkungs-Gewichtung mittels der Multiplier 16ί> unterworfen. Das bedeutet, es wird mit Abgriffverstärkungen verstärkt, die von den jeweiligen Abgriffverstärkungs-Haltekondensatoren 16c gehalten werden. Die Ausgangssignale von den Multipliern 166 werden der CCD-Verzögerungseinrichtung :16a zugeführt und somit verzögert. Die in den jeweiligen Abgriffverstärkungs-Haltekondensatoren 16cgehaltenen Abgriffverstärkungen sind Ausgänge von den entsprechenden Abgriffen einer CCD-Verzögerungseinrichtung 16d Diese Abgriffverstärkungen üind in zeitlicher Folge aus einem Videosignal von der Eingangsklemme IN erhalten und den Kondensatoren 16c über entsprechende Schalter 16e zugeführt worden. Der Wert der jeweiligen Abgriffverstärkung wird für ein spezielles Zeitintervall im wesentlichen konstant gehalten, währenddessen das Fehler-Wellenformsignal der Abgriffverstärkungsgewichtung unterliegt.

Das Ausgangssignal vom Transversalfilter 16 wird in der nachstehend beschriebenen Weise als Gewichtungssignal für den Transversalfilter 11 verwendet Zuerst wird es einer Vorzeichen-Abtastschaltung 17 zugeführt, so daß die positive oder negative Polarität abgetastet wird. Die Vorzeichen-Abtastschaltung 17 besteht aus einem Analog-Digital-Wandler, der eines der drei Ausgangssignale liefert, nämlich »0«. »+1« und » — 1«. Beispielsweise liefert die Vorzeichen-Abtastschaltung 17 ein »0«-Signal, wenn der Absolutwert seines Eingangssignals kleiner als ein Referenzwert ist, ein »+ !«-Signal, wenn der Absolutwert seines Eingangssignals größer als der Referenzwert und Polarität positiv ist, und ein »- !«-Signal, wenn der Absolutwert seines Eingangssignals größer als der Referenzwert und die Polarität negativ ist. Der Ausgang der Vorzeichen-Abtastschaltung 17 wird mittels eines Schieberegisters 18 einer Zeitkontrolle unterworfen und dann mittels eines Koeffizienten-Multipliers 19 mit einer Konstanten eines Eigenwertes multipliziert, so daß ein Abgriffverstärkungs-Abstimmungssignal erhalten wird. Das Abgriffverstärkungs-Abstinimungssignal wird einem Addierer 20 zugeführt und damit zu einem Abgriffverstärkungs-Datensignal addiert,das aus einem Abgriffverstärkungs-Speicher 21 ausgelesen wird, der den Abgriffen des Transversalfilters 11 entsprechende Abgriffverstärkungen speichert. Auf diese Weise wird die Abgriffverstärkungs-Abstimmung durchgeführt. Das Ausgangssignal

1(\ r\c*<; AHfiiprprc 5Π A h Hac ahtxpctimmtp AHoriffuprctär-

kungssignal, wird wiederum in den Abgriffverstärkiings-Speicher 21 eingeschrieben, um die im Speicher 21 abgespeicherten Daten zu erneuern. Zur gleichen Zeit wird das Ausgangssignal vom Addierer 20 einem Digital-Analog-Wandler 22 zugeführt und damit in ein Analogsignal umgewandelt. Nunmehr, in Form eines Analogsignals, wird das abgestimmte Abgriffverstärkungssignal in einem Schieberegister 23 gespeichert, der auf ein*" CCD-Baugruppe besteht. Jedes CCD-Verzögerungselement des Schieberegisters 23 ist mit einem Abgriff versehen. Von den Abgriffen wird das abgestimmte Abgriffverstärkungsrignal über Schalter 24 den Abgriffverstärkungs-Hakekondensatoren 116 des Transversalfilters 11 zugeführt. Das vom jeweiligen Kondensator Ungehaltene Signal, d. h. das abgestimmte Abgriffverstärkungssignal, wird als Gewichtungssignal zum Wichten eines Videosignals verwendet, das der Eingangsklemme IN zugeführt wird, und zwar unter Verwendung des an den Kondensator 116 angeschlossenen Multipliers lla. Das Ausgangssignal von jedem Multiplier Ha wird dem entsprechenden Abgriff der CCD-Verzögeningseinrichtung 1 lczugefuhrt.

Ein" Eingangsklemme eines Zeitschaltkreises 25 ist an die Eingangsklemme IN angeschlossen. Dieser Zeitschaltkreis 25 ist so ausgelegt, daß er derartige Zeitschaltsignale als Steuersignale und Antriebssignale den oben beschriebenen Einrichtungen und Schaltkreisen zuführt, und zwar beispielsweise in Abhängigkeit von den im Eingangsvideosignal enthaltenen Hilfsträgersignalen.

Die Vorrichtung der oben beschriebenen Bauart sorgt in der nachstehend näher beschriebenen Weise füi eine wirksame Beseitigung von Geistersignalen.

Sei φ) ein Referenz-Wellenformsignal, d. h. ein Signal mit idealer Wellenform, a(t) ein Eingangsvideosignal, das dem Referenz-Wellenformsignal φ) entspricht, und Co, G. C-i... Cv- i Abgriffverstärkungen des Transversalfilters 11, und zwar bei der Anordnung nach Fig. 1 von rechts nach links. Dann kann das Ausgangssignal b(t) vom Transversalfilter 11 folgendermaßen ausgedrückt werden:

A(O

(D

In der Gleichung (1) bezeichnet T die Verschiebungstaktperiode der CCD-Verzögerungseinrichtung

Il (des Transversalfilters H. Hierbei mögen a_k und b_k die abgetasteten Werte von a U) bzw. b(i) zu einem Zeitpunkt U + kT) bezeichnen. Dann kann die Gleichung (I) wie folgt umgeschrieben werden:

worden ist. Dann läßt sich das Ausgangssignal c4 vom Transversalfilter 16 folgendermaßen Husdrücken:

- 2 t/

(4)

<„

(2)

Die Gleichung (4) kann wie folgt umgeformt werden:

Auf diese Weise kann das Fehler-Well :nformsignal C₁. d.h. die Differenz zwischen dem Wert des Ausgangsvideosignals und dem Wert r_k des Referenz-Wellenformsignals zum Zeitpunkt (/ + kT) mit dem Differenzenschaltkreis 12 gemäß der folgenden Gleichung erhalten werden:

Ii I

= Σ

"m ¹A * m

(5)

Im übrigen besteht der Sinn und Zweck der in Fig. I dargestellten Anordnung darin, die Reihe der AbgriflVerstärkungen (C,) des Transversalfilters 11 zu kontrollieren, so daß der Fehler e_k in gewisser flinsicht auf ein Minimum gebracht wird. Eine Methode zur Berechnung der Größe des Fehlers i\ besteht in der Verwenden." der Summe E der Fcnlcrquadrate, die sich folgendermaßen ausdrucken läßt:

Nehmen wir einmal an, die Zuführung der Verschiebungstaktimpulse vom Zeitschaltkreis 25 zur CCD-Ver- 2ί /ögerungseinrichtung 16c/wird zu einem Zeitpunkt MT gestoppt, wobei M die Anzahl von Stufen der CCD-Verzögerungseinrichtung 16c/angibt. Dann werden die abgetasteten Werte ao, a\, 32 ... asi-\ des Eingangsvidcosignals in den verschiedenen Stufen der in CCD-Verzögerungseinrichtung 16c/ gespeichert. Die Wert* ao, a,. a₂ ... </\/ ι werden dann in den Kondensatoren 16c von links nach rechts als Abgriffverstarkungswerte gespeichert, leder Abgriffverstärkungswert wird vom Multiplier 16t zur Gewichtung des Fehler-Wellenformsignals e« verwendet, das mit dem Verzögerungsschal kreis 15 um den Wert /V/7"verzögert E = >_; el

(6)

In der Gleichung (6) besagt das Symbol für »Unendlich«, daß die Summation im wesentlichen eine vollständige horizontale ßildlinie umfaßt. Die Summe E der Fehlerquadrate ist selbstverständlich eine Funktion der Reihe von Abgriffverstärkungen fC^des Transversalfilters 11. Es soll nunmehr beschrieben werden, wie die Summe E der Fehlerquadrate von der jeweiligen Abgriffverstärkung C, abhängt, wobei /folgende Werte annehmen kann: /=0. I, 2 ... N- I. Wird die Summe E der Fehlerquadrate partiell nach C₁ differenziert, so erhält man

^E = V SA.

^L' A-O ' ^Lι

V] c-„ a». „ -

2 V

4-0

= 2 V^₁

-I W-1

= 2 2 a_k *y ₊ , +2 £ a_k e_k+l + 2

Jt-O

(7)

Es seien die Referenz-Wellenform (r_k) und die entsprechende Ausgangszeit f=0 so gewählt, daß nur diejenigen Werte von r* innerhalb des Zeitintervalls 0</f</?-l von Null verschieden sind, während sämtliche Werte von r_t außerhalb dieses Zeitintervalls sämtlich Null sind. Das Eingangsvideosignal (a_k) ist im allgemeinen gleich dem Signal (r/J, mit Ausnahme von Geistersignalkomponenten. Daher sind die Werte von at außerhalb des Zeitintervalls 0<Jt</7— 1 vergleichsweise kleiner als die Werte von a_k innerhalb dieses Zeitintervalls. Dies bedeutet, daß nur der zweite Summationsterm auf der rechten Seite der Gleichung (7) ausschlaggebend ist, während die anderen beiden Terme weggelassen werden können, ohne daß dies beträchtliche Folgen hat.

Gemäß der vorstehenden Argumentation kann die Gleichung (7) durch die folgende Gleichung angenähert werden:

65 AL

SC₁

(8)

Dann führen die Gleichungen (5) und (8) zu der Gleichung

r C

l· 2 Λ/

(9)

wobei/= 0,1,2,..., /V-I gilt.

Die Gleichung (9) besagt, daß dann, wenn das Ausgangssigna" c/,+ 2m des Transversalfilters 16 positiv ist, die Summe £der Fehlerquadrate zunimmt, wenn die Abgriffverstärkung C, zunimmt, und abnimmt, wenn die Abgriffverstärkung C, abnimmt. Die Polarität des Aiisgangssignals d,+ni wird von der Vorzeichen-Abtastschaltung 17 abgetastet. Das Ausgangssignal der Vorzeichen-Abtastschaltung 17 wird einer zeitlichen Kontrolle durch das Schieberegister 18 unterworfen und dann dem Koeffizienten-Multiplier 19 zugeführt, ledesmal, wenn Abgriffverstärkungs-Abstimmungsdaten für die jeweilige Abgriffverstärkung C, vom Schieberegister 18 geliefert werden, so mnltinli7irri Her Koeffizienten-Multiplier 19 die Abgriffverstärkungs-Abstimmungsdaten mit einem negativen Koeffizienten -α, wobei λ ein positiver Wert ist. Dann läßt sich das Ausgangssignal vom Koeffizienten-Multiplier 19, nämlich das SignaM C, folgendermaßen ausdrücken:

AC₁= -α sgn (d,_{+ 2}s,) (10)

wobei sgn die Polarität angibt.

Der Wert AC₁ wird vom Addierer 20 der entsprechenden Abgriffverstärkung C, hinzuaddiert, die im Abgriffverstärkungs-Speicher 21 gespeichert ist. Damit gilt:

C=C, + AC, (11)

Die abgestimmte Abgriffverstärkung C, d. h. das Ausgangssignal vom Addierer 20, wird wieder in den Abgriffverstärkungs-Speicher 21 eingeschrieben und damit dessen Inhalt erneuert. Zur gleichen Zeit wird die abgestimmte Abgriffverstärkung C vom Digital-Analog-Wandler 22 in ein Analogsignal umgewandelt. Das Analogsignal wird dem Transversalfilter 11 über das Schieberegister 23 zugeführt, so daß das Eingangsvideosignal nun mit den abgest^;r<imi;n Abgriffverstärkungen gewichtet wird, um die Geistersignale im Eingangsvideosignal weiter zu reduzieren. Die oben erwähnte Folge von Abgriffverstärkungs-Kontrollvorgängen wird in regelmäßigen Intervallen wiederholt, bis die Abgriffverstärkungen des Transversalfilters 11 die entsprechenden Werte der Geistersignale annehmen und somit in wirksamer Weise die im Eingangsvideosignal enthaltenen Geistersignale beseitigen.

Das Schieberegister 18 nimmt das Ausgangssignal vom Transversalfilter 16 mit einer Geschwindigkeit von 10,7 MHz auf und liefert dann dem Addierer 20 das Ausgangssignal mit der Arbeitsgeschwindigkeit des Abgriffsverstärkungs-Speichers 21. Das Schieberegister 18 wäre daher nicht erforderlich, wenn der Abgriffverstärkungs-Speicher 21 mit ausreichend hoher Geschwindigkeit bzw. Frequenz arbeitet. Im allgemeinen ist es jedoch besser, zur Geschwindigkeits- oder Frequenzanpassung ein Schieberegister zu verwenden, weil die Konstruktion der Vorrichtung dann einfacher und die damit verbundenen Kosten niedriger sind als sonst

Wenn die Zeitkonstante der Abgriffverstärkungs-Haltekondensatoren 116 (tap gain holding capacitors) gegenüber der Biidperiode nicht groß genug eingestellt werden kann, so kann die Abgriffverstärkung während jeder Bildperiode zweimal oder mehrmals in die Kondensatoren 1 löeingeschrieben werden.

Wie oben bereits erwähnt, wird die Folge der Abgriffverstärkungen (Q) des Transversalfilters 11 schrittweise einmal während einer Bildperiode abgestimmt und damit die Summe E der Fehierquadrate allmählich kleiner gemacht. Die Summe E der Fehlerquadrate wird in der oben angegebenen Weise gegenüber dem Ausgangs-Wellenformsignal (bt) reduziert, das dem Referenz-Wellenformsignal (rt) entspricht. Wenn daher die Form des Referenz-Wellenformsignals (n,) so gewählt ist. daß sein Spektrum sich über das gesamte Videoband erstreckt, dann kann man sagen, daß die Charakteristik des TV-Übertragungswcges hinsichtlich sämtlicher Frequenzkomponenten des Videosignalbandes ausgeglichen oder entzerrt ist. Das bedeutet, daß eine gegebenenfalls auftretende Geister Signalkomponente oder sämtliche horizontalen Bildlinien beseitigt werden können.

5Π Fs Hiirf ftaratlf hinapwipcpn Werde", d"ß, Wie Sich 21!S

der Herleitung der Gleichung (9) ergibt, keine Beschränkung hinsichtlich der zeitlichen Relation zwischen dem Eingangsvideosignal (ai,) und dem Referenz-Wellenformsignal (r^) vorgenommen worden ist, mit der Ausnahme, daß der von Null verschiedene Anteil von (at) im wesentlichen auf das Zeitintervall 0<k<n-\ begrenzt ist. Das bedeutet, daß die Phase des Eingangsvideosignals nicht mit der des Rcfcren/-Wellenformsignals synchronisiert zu sein braucht. Mit anderen Worten, eine Phasenanpassung zwischen dem Videosignal und dem Referenz-Wellenformsignal freist nicht erforderlich, wenn das Signal (rt)aus dem Speicher 13 ausgelesen wird. Im Gegensatz dazu ist es bei einigen herkömmlichen Vorrichtungen zum Beseitigen von Geistersignalen erforderlich, eine exakte zeitliche Synchronisation zwischen dem Eingangsvideosignal und dem Referenz-Wellenformsignal vorzunehmen, beispielsweise bei der Vorrichtung, wit sie vcn E. Armon. »An Adaptive Equalizier for Television Channels«, in IEEE Trans. COM-17. Nr. 6. P. 726. Dezember 1969, angegeben ist. Bei den herkömmlichen Vorrichtungen zum Beseitigen von Geistersi-'nalen soll ein Fehler in der Phasenanpassung zwischen dem Eingangsvideosignal und dem Referenz-Wellenformsignal innerhalb eines Teiles von ATgehalten werden. Der Zeitpunkt r=0 kanr. bei einem automatischen Entzerrer, wie er in der Veröffentlichung von R. W. Lucky und H. R. Rudin, »An Automatic Equalizer for General Purpose Communication Channels«. BST], Vol. 46, Nr. 9, November 1967, S. 2179-2208. angegeben ist, nicht genau eingestellt werden. Bei einem derartigen automatischen Entzerrer müssen jedoch ebenso viele Korrelatoren und Integratoren wie Abgriffe des Transversalfilters vorgesehen sein. Auf diese Weise würde ein derartiger automatischer Entzerrer zu kostspielig, um bei Fernsehgeräten zum häuslichen Gebrauch Anwendung zu finden, da sie Transversalfilter mit vielen Abgriffen erfordern, wenn es notwendig ist, Geistersignale mit langer Verzögerung zu beseitigen.

In Anbetracht dessen kann die neuartige Vorrichtung zum Beseitigen von Geistersignalen unter Verwendung von weniger Korrelatoren und Integratoren hergestellt werden als dies bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist, so daß die Herstellung mit niedrigeren Kosten vorgenommen werden kann. Dennoch ist. die neuartige Vorrichtung in der Lage, Geistersignale in wirksamerer Weise zu beseitigen als die bekannten Anordnungen. In der obigen Beschreibung wurde die Summe £der

l-'chlerquadrate verwendet, um die Funktion und Leistungsfähigkeit beim Beseitigen der Geistersignale zu berechnen. Anstatt dessen kann die Summe E.\ der Absolutwerte des Fehler-Wellenfornisignals e* verwendet werden Die Summe Ea kann folgendermaßen dargestellt werden:

(12)

Unter Verwendung der Summe E₄ erhält man die folgende Gleichung (13). die der Gleichung (8) entspricht:

(13)

Ordnet man daher eine Vorzeichen-Abiastschaltung hinter den ΠίΠΥτί¹nzpnsrhnltkivjs \7 in Fig. ! 2Π. so ergibt sich die folgende Gleichung (14), die der Gleichung (5i entspricht:

= \] a„, sg η (c,.

(14)

Außerdem erhält man die folgende Gleichung
die der Gleichung (9) entspricht:

15).

rc

(15)

Aus der Gleichung (15) ersieht man. daß die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung in der Weise modifiziert werden kann, daß man eine Vorzeichen-Abtastschaltung hinter dem Differenzenschaltkreis 12 einfügt, so daß anstelle der Summe E der Fehlerquadrate die Summe E.\ der Absolutwerte auf ein Minimum gebracht w ird.

Bei der Anordnung nach F i g. I besteht die Funktion des Transversalfilters 16 darin, oie Kreuz-Korrelation zwischen dem Eingangsvideosignal (arf und dem Fehler- Wellenformsignal (e^zu berechnen. Da dies die Funktion des Transversalfilters 16 ist, wird das Fehler-Wellenformsignal (e^) vom Schieberegister 15 den Multipliern 166 zugeführt, während das Eingangsvideosignal (aO der CCD-Verzögerungseinrichtung 16c/ zugeführt wird. Anstatt dessen kann, wie in Fig. 2 dargestellt, das Fehler-Wellenformsignal fender CCD-Verzögerungseinrichtung 16c/in Form von Abgriffverstärkungen des Transversalfilters 16 zugeführt werden, während das Eingangsvideosignal (Sk) den Multipliern 166 zugeführt werden kann, um mit dem Fehler-Wellenformsignal (eic) gewichtet zu werden. In diesem Falle muß der Transversalfilter 16 jedoch Abgriffe in einer Anzahl besitzen, die der Länge des Fehler-Wellenformsignals (et) entspricht. Somit sollte die Vorrichtung mit einer längeren CCD-Verzögerungseinrichtung versehen sein, bei der die Anzahl der Stufen gleich N+ M ist, wobei sich die Summe aus der Anzahl N von Abgriffen des Transversalfilters 11 und der Länge M der Hauptsignalkomponente des Eingangsvideosignals zusammensetzt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 werden für die Transversalfilter 11 und 16 solche Filter verwendet, die von der Bauart mit Eingangsgewichtung

sind. Es können jedoch auch herkömmliche Transverse¹· filter von der Bauart mit Ausgangsgewichtung ir gleicher Weise Anwendung finden.

Da die neuartige Vorrichtung zum Beseitigen von GeistersiE-nalen nicht k >,ispiclig und einfach in ihrem Aufbau ist, kann sie bei Haushalts-Fernsehgeräten Anwendung finden. Die Vorrichtung kann dabei eine Anordnung oder einen Aufbau besitzen, wie er in F i g. 3 dargestellt ist, wobei gleiche oder entsprechende Einrichtungen mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen wie bei der Anordnung nach Fig. I und 2 bezeichnet sind. Das bei dieser Vorrichtung verwendete Referenz-Wellenformsignal ist die Ableitung des Stu fenwellenformsignals 5«, das, wie in F i g. 4 dargestellt, auftritt, wenn ein Ausgleichsimpulsintervall endet und e'fl Vertikalsynchronimpulsintervall beginnt, d. h., zwischen der dritten und vierten horizontalen Abtastperiode jeder vertikalen Austastperiode. Somit wird dtr Pegel des Referenz-Wellenformsignals (T·*^ Null, wenn k bis zu einem gewissen Wert ansteigt. Die Periode,

wahrend cer das

^f 11/11 Γ —. " I J \ 1 -

eferenz- .Vclicniorrnsignäi (/*/ nicm

Null ist, wäre extrem kurz, da das Signal (n) ein Impuls ist. In diestm Falle beeinträchtigt die von Null verschiedene Periode des Signals (r^) das Ausgangssignal d,±iH des Transversalfilter 16. das durch die Gleichung (9) definiert ist, nur dann, wenn / klein ist. Solange es sich daher um eine Abgriffverstärkung C, handelt, bei der /etwas größer ist, so würde es praktisch keine Rolle spielen, wenn das Referenz-Wellenformsignal (ri.) als ein Signal mit einem vollständigen Null-Pegel verarbeitet wird.

Die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. ι darin, daß sie mit zwei Differenzinrschaltungen 26 und 27 versehen ist.

3i jedoch nicht mit einem derartigen Speicher und einem Analog-Digital-Wandler, wie er bei der Ausführungsform nach F i g. 1 verwendet wird, um das Referenz-Wellenformsignal (r_k) zu speichern und umzuwandeln. Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 kann also nur ferne

-lu Geisterbilder beseitigen, siehe Gleichung (7) und folgende Erläuterungen. Un jedoch sowohl nahe als auch ferne Geistersignale zu beseitigen, muß die gesamte Schaltungsanordnung mit einer Schaltung versehen sein, wie sie bei der dargestellten Ausführungsform gemäß F i g. 1 verwendet wird. Die Dif .venzierschaltung 26 dient dazu, die Differenz zwischen dem Ausgangssignal vom Transversalfilter 11 und demselben Ausgangssignal, verzögert um eine Taktimpulsperiode, zu erhalten. Die Differenzierschaltung 26 besteht aus

so einem Differenzenschaltkreis 26a und einer Verzögerungsschaltung 266 zur Verzögerung um eine Taktimpulsperiode und liefert die Differenz zwischen zwei unmittelbar benachbarten Werten des Signals vom Transversalfilter 11. Das Ausgangssignal der Differenverschaltung 26 wird über ein Schieberegister 15 einem Transversalfilter 16 zugeführt. In der Zwischenzeit wird das Eingangsvideosignal als eine Abgriffverstärkungsfolge über die Differenzierschaltung 27 dem Transversalfilter 16 zugeführt. Wie die Differenzierschaltung 26 besteht auch die Differenzierschaltung 27 aus einem Differenzschaltkreis 27a und einer Verzögerungsschaltung 27b zur Verzögerung um eine Taktimpulsperiode und liefert die Differenz zwischen zwei unmittelbar benachbarten Werten des Eingangsvideosignals. Beide Differenzierschaltungen 26 und 27 liefern ein Ausgangssignal in der Form eines Impulses von einer Stufen- oder Sprungwellenform Sr, die zwischen der dritten und vierten horizontalen Abtastperiode auftritt, wie es in

F ig. 4 dargestellt ist

Bei der Vorrichtung nach F i g. 3 wäre die Abgriffverstärkung cjmit einem Fehlerwert behaftet, wenn /klein ist Um dies zu vermeiden, wird der Wert für die Abgriffverstärkung c-, festgelegt und damit irgendwelchen Einwirkungen von kleinen /-Werten entzogen. Genauer gesagt erhalten die Abgriffverstärkungen der Folge von Abgriffverstärkungen (cj) spezifische Werte, beispielsweise

Cb=I, C₂=O=. ..CiO=O.

Auf diese Weise kann das Referenz-Wellenformsignal (rt) für das gesamte Intervall Q£k<N mit Null angesetzt werden. Aus diesem Grunde braucht die Vorrichtung nicht mit einem derartigen Speicher und einem Analog-Digital-Wandler versehen zu sein, wie er bei der Ausführungsform nach F i g. 1 verwendet wird, um das Referenz-Wellenformsignal (nj zu speichern und umzuwandeln.

Außerdem werden bei der Vorrichtung nach F i g. 3 die von einem Abgriffverstärkungs-Speicher 21 ausgelesenen Abgriffverstärkungswerte über einen entsprechenden Schalter 24 an den jeweiligen Abgriffverstärkungs-Haltekondensator lib des Transversalfiiters 11 angelegt. Die Schalter 24 werden nacheinander von einem Schieberegister 28 leitend gemacht, das von einem Zeitschaltkreis 25 betätigt wird. Diese Schalter 24 haben dieselbe Funktion wie die Schalter 24 bei der Anordnung nach F i g. 1, welche den Multipliern 11a des Transversalfilter 11 gleichzeitig die Abgriffverstärkungswerte zuführen.

Ohne einen Speicher zum Speichern des Referenz-Wellenformsignals (rt) ist die Vorrichtung nach F i g. 3 einfacher in ihrer Konstruktion als die Anordnung nach Fig. 1. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, die Abgriffverstärkungs-Abstimmung zu einem festgelegten Zeitpunkt in jeder Bildperiode zu starten, wie es bei der Anordnung nach Fig.) der Fall ist. Somit würde eine etwaige Synchronisationsstörung beim Startpunkt der Abgrirfverstärkungsabstimmung der Vorrichtung keine Schwierigkeiten bereiten. Aus diesem Grunde ist die Anordnung des Zeitschaltkreises 25 bei der Vorrichtung nach F i g. 3 einfacher verglichen mit der in Fig. I.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann die Vorrichtung nach Fig. 1 außerdem mit einem CCD-Schieberegister 31 versehen sein (vgl. Fi g. 5). Das Schieberegister 31 speichert zeitweilig das Referenz-Wellenformsignal, das über einen Digital-Analog· Wandler 14 aus einem Speicher 13 ausgelesen wird. In diesem Falle kann das Signal aus dem Speicher 13 mit niedriger Geschwindigkeit ausgelesen werden, wie in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Digital-Analog-Wandlers 14 festgelegt wird, und das Signal wird aus dem CCD-Schieberegister 31 mit der Geschwindigkeit des Verschiebungsimpulses des Transversalfiiters 11 ausgelesen. Aufgrund der Unterstützung durch das CCD-Schieberegister 31 braucht der Digital-Analog-Wandler 14 nicht die hohen Geschwindigkeitserfordernisse zu erfüllen, denen der Digital-Analog- Wandler 14 bei der Vorrichtung nach Fig, I Genüge tun muß, und die Vorrichtung kann mit niedrigeren Kosten hergestellt werden als die Vorrichtung nach Fig. 1. Außerdem kann.man anstelle des Speichers 13

und des Digital-Analog-Wandlers 14 Potentiometer verwenden, welche das Referenz-Wellenformsigna! in Form von Analogspannungen halten und diese Analogspannungen einem Differenzschaltkreis 12 zuführen, wenn es erforderlich ist

to Darüber hinaus kann der Transversalfilter 11 in der in F i g. 6 dargestellten Weise aufgebaut sein. Der Transversalfilter 16 nach Fi g. 6 ist mit einem Schieberegister 32 versehen, das die Verschiebung eines »1 «-Signals am Startpunkt f=0 der Abgriffverstärkungsabstimmung beginnt Das Ausgangssignal des Schieberegisters 32 schließt nacheinander die Schalter 16e, so daß das Eingangsvideosignal (at) in Form von Abgriffsverstärkungen den Multipliern 166 zugeführt wird. Weiterhin können anstelle des digitalen Abgriffver- Stärkungs-Speichers 21 und der Abgriffverstärkungs- Haltekondensatoren 116 ein Analog-Schieberegister 34 und Integratoren 35 verwendet werden (vgl. Fig. 7). In diesem Falle werden die Abgriffverstärkungs-Abstimmungsdaten vom Koeffizienten-Multiplier 19 den Integratoren 35 über Schalter 24 zugeführt. Die Integratoren 35 üben die Funktion des Addierers 20 und des Abgriffverstärkungs-Speichers 21 der Anordnungen nach F ig. 1 und3aus.

Bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 3 ist der

Filter 11 eine Mitkopplungsschaltung mit einer nichtrekorrosiven Anordnung. Das Eingangsvideosignal und das Ausgangssignal der CCD-Verzögerungseinrichtung Uc werden vom Addierer lic/ zuammenaddiert. Bei dieser Konstruktion wird das System niemals schwin gen, wie groß auch die im Eingangsvideosignal enthaltene Geistersignalkomponente sein mag, solange die Geistersignalkomponente kleiner als die Hauptsignalkomponente ist, und die Vorrichtung arbeitet stabil. Statt dessen kann der Transversalfilter 11 durch eine Rückkopplungsschaltung mit einer rekorrosiven Anordnung ersetzt sein (vgl. F i g. 8). Diese Art von Anordnung ist sehr interessant, da keine sog. sekundären Geistersignale neu erzeugt werden, wie es bei der Mitkopplungsanordnung der Fall sein kann. Genauer gesagt ist (vgl.

Fig. 8) eine Eingangsklemme IN an die eine Eingarigsklemme eines Addierers 1 id und die andere Eingangsklemme des Addierers lic/ an den Ausgang einer CCD-Verzögerungseinrichtung lic angeschlossen. Die Ausgangsklemme des Addierers lic/ ist mit dem Eingang der CCD-Verzögerungseinrichtung lic und mit einem Differenzschaltkreis 12 verbunden. Ein der Eingangsklemme IN zugeführtes Videosignal wird gleichzeitig der Eingangsklemme einer CCD-Verzögerungseinrichtung 16c/ eines Transversalfilters 16 zuge- führt, der identisch aufgebaut ist wie der Transversalfilter 16 bei der Ausführungsform nach F i g. 1 oder 3. Ein derartiger rekorrosiver Transversalfilter 11 nach F i g. 8 arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise wie der Transversalfilter 11 bei der Ausführungsform nach

«J F i g. I oder 3.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche;

1. Schaltung zum Beseitigen von Geistersignälen mit einer Ein. Ichtung zum Anlegen eines Eingangsvideosignals an einen Filierkreis mit einem ersten Transversalfilter, der mit einem ersten Gewichtungssignal gewichtet wird, mit einer Einrichtung zum Zuführen des Ausgangssignals vom Filterkreis zu einer Signalverarbeitungsschaltung, in der das Ausgangssignal mit einem vom Videosignal abgeleiteten Signal kombiniert wird, und mit einer Einrichtung, die aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung das erste Gewichtungssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung einen zweiten Transversalfilter (16) aufweist, der das Ausgangssignal vom ersten Transversalfilter (11) erhält und es einer Gewichtung mit Abtastweiten des Eingangsvideosignals unterwirft, und daß eine Einrichtung (i6d) vorgesehen ist, welche die Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen (3Ia^ des ersten Transversalfilters (11) entsprechend den Abtastwerten des Aiisgangssignals des zweiten Transversalfilters (16) bestimmt

2. Schaltung zum Beseitigen von Geistersignalen mit einer Einrichtung zum Anlegen eines Eingangsvideosignals an einen Filterkreis mit einem ersten Transversalfilter, der mit einem ersten Gewichtungssignal gewichtet wird, mit einer Einrichtung zum Zuführen des Ausgangssignals vom Filterkreis zu einer Signalverarbeitungsschaltung, in der das Ausgangssignal mit einem vom Videosignal abgeleiteten Signal kombiniert wird, und mit einer Einrichtung, die aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung das erste Gewichtungssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltui.g einen zweiten Transversalfilter (16) aufweist, der das Eingangsvidcosignal erhält und es einer Gewichtung mit dem Ausgangssignal vom ersten Transversalfilter (11) unterwirft, daß eine Einrichtung vorgesehen ist. welche die Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen (!üb) des zweiten Transversalfilters (16) entsprechend den Abtastwerten des Ausgangssignals des ersten Transversalfilter (11) bestimmt, und daß eine Einrichtung zum periodischen Einstellen der jeweiligen Koeffizienten der Gewichtungsschaltungen (Wa) des ersten Transversalfilters (11) entsprechend den jeweiligen Abtastwerten des Ausgangssignals des zweiten Transversalfilters (16) vorgesehen ist.

3. Schaltung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Transversalfilter (11, 16) mit Ladungsübertragung arbeiten und ein Eingangssignal in eine Vielzahl von Signalen aufgeteilt, die Signale mit einer Vielzahl von Gewichtungsschaltungen (Ua, t6b) gewichtet und einer Vielzahl von Eingängen einer Verzögerungseinrichtung (lic, 16a^zugeführt werden.

4. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichne!, daß der zweite Transversalfilter (16) eine Faltungsoperation ausführt, wobei das Ausgangssignal von dem den ersten Transversalfilter (11) enthaltenden Filterkreis in eine Vielzahl von Signalen aufgeteilt, die Signale mittels einer Vielzahl von Multiplizicrschaltungen (ibb) mit auf dem Kingangsvideosignnl basierenden Zeitfolgesignalen multipliziert und die Ausgangssignale von den Miiltiplizierschaltungen (16ö^mittels einer Verzöge

rungseinrichtung (löajzu der Vielzahl von Eingangssignalen addiert werden.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transversalfilter (16) eine Faltungsoperation durchführt, wobei das Eingangsvideosignal in eine Vielzahl von Zeitfolgesignalen aufgeteilt, diese Zeitfolgesignale mit den Ausgangs-Zeitfolgesignalen von dem den ersten Transversalfilter (11) enthaltenden Filterkreis mittels einer Vielzahl von Multipltzierschaltungen (i6b) multipliziert und die Ausgangssignale von den Multiplizierschaltungen (i6b) mittels einer Verzögerungseinrichtung (16a) zu der Vielzahl von Eingangssignalen addiert werden.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das Ausgangssignal von dem den ersten Transversalfilter (11) enthaltenden Filterkreis eine Differenz zwischen dem Eingangsvideosignal und einem vorgegebenen Referenzsignal darstellt

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal von dem den ersten Transversalfilter (11) enthaltenden Filterkreis und das Eingangsvideosignal, das ein Eingangssignal oder ein Gewichtungssignal für den zweiten Transversalfilter (16) darstellt von Sprungfunktionen abgeleitete, differenzierte Wellenformen sind.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität des Ausgangssignais vom zweiten Transversalfilter (16) abgetastet und mit einem Koeffizienten-Multiplizierer (19) mit einem vorgegebenen Koeffizienten multipliziert wird und die in einem Abgriffverstärkungsspeicher (21) gespeicherten Abgriffverstärkungen ändert, und daß das Ausgangssignal vom Abgriffverstärkungsspeicher (21) von einem Digital-Analog-Wandler (22) in Analogsignale umgewandelt, in einem Schieberegister (23) gespeichert, vom Schieberegister (23) in Form νοη,/varallelen Analogsignalen ausgelesen und in Form von Gewichtungssignalen den Gewichtungsschaitungen (Wa) des ersten Transversalfilters (11) zugeführt wird.

9. Schallung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität des Ausgangssignals des zweiten Transversalfilters (16) abgetastet und von einem Koeffizienten-Multiplizierer (19) mit einem vorgegebenen Koeffizienten multipliziert wird und die in einem Abgriffverstärkungsspeicher (21) gespeicherten Abgriffverstärkungen ändert, und daß das Ausgangssignal vom Abgriffverstärkungsspeicher (21) mit einem Digital-Analog-Wandler (22) in Analogsignale umgewandelt und sequentiell in Form von Gewichtungssignalen den Gewichtungsschaltungen (Wa) des ersten Transversalfilters (11) zugeführt wird.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den ersten Transversalfilter (11) enthaltende Filterkreis als Mitkopplungsschaltung mit nichtrekursiver Anordnung ausgebildet ist (F i g. I und 3).

11. Schaltung nach einem der Ansprüche I bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der den ersten Transversalfilter (11) enthaltende Filterkreis als Rückkopplungsschaltung in einer rekursiven Anordnung ausgebildet ist (F i g. 8).