DE3045542C2

DE3045542C2 -

Info

Publication number: DE3045542C2
Application number: DE19803045542
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6100 Darmstadt De Illetschko
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1988-11-24
Also published as: DE3045542A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruches.The invention is based on a circuit arrangement according to the genus of the main claim.

Bei verschiedenen meß- und regelungstechnischen Aufgaben taucht das Problem auf, daß zur Weiterverarbeitung eines Eingangssignales nur ein bestimmter Amplitudenbereich be nötigt wird, während ein anderer Amplitudenbereich unter drückt werden soll. In einem Falle soll beispielsweise ein Eingangssignal nur bis zu einer bestimmten vorgege benen Maximalamplitude weitergeleitet werden, weil höhere Signalamplituden für die weitere Signalverarbeitung nicht benötigt werden. Dieses Problem taucht beispielsweise bei der digitalen Aperturkorrektur in Fernsehsystemen auf. Hierunter versteht man einen bestimmten Frequenzgang der Amplitude im Verstärker eines Fernsehgerätes, mit dem ein bei der Abtastung von Strichrastern zunehmender Feinheit im gewonnenen Fernsehsignal vorhandener, abfallender Amplitudengang kompensiert werden soll. Es hat sich ge zeigt, daß eine derartige digitale Aperturkorrektur nur bis zu bestimmten Grenzwerten, beispielsweise 80%, sinn voll ist, da bei Überschreiten dieses Wertes Übersteue rungen und Kantensignale am Fernsehbild auftreten. Es ist daher in diesem Falle erwünscht, den Steuersignalverlauf zu erfassen und zur Weiterverarbeitung in der Weise zu Begrenzen, daß statt aller Werte oberhalb eines vorbe stimmten Schwellwertes dieser Schwellwert weitergeleitet wird.For various measurement and control tasks the problem arises that for further processing a Input signals only be a certain amplitude range is required while another amplitude range under should be pressed. In one case, for example an input signal only up to a certain predetermined maximum amplitude are forwarded because higher No signal amplitudes for further signal processing are needed. This problem arises, for example of digital aperture correction in television systems. This means a specific frequency response Amplitude in the amplifier of a television with which a when scanning line grids of increasing fineness existing, falling in the television signal obtained Amplitude response should be compensated. It has happened shows that such a digital aperture correction only up to certain limit values, for example 80% is full because if this value is exceeded, oversteer and edge signals appear on the television picture. It is therefore in this case, the control signal waveform is desirable to capture and for further processing in the manner Limit that instead of all values above one agreed threshold value this threshold value is forwarded becomes.

Bei einem weiteren Beispiel der Unterdrückung eines bestimmten Amplitudenbereiches eines elektrischen Signales sollen alle Signalwerte unterhalb eines bestimmten Schwellwertes unterdrückt werden, beispielsweise zur digitalen Rausch unterdrückung. In diesem Falle wird ein relativ niedriger Schwellwert, der der maximalen erwarteten Rauschamplitude entspricht, festgelegt, und es werden nur die Signalanteile weitergeleitet, die oberhalb dieses Schwellwertes liegen. Another example of suppressing a particular one Amplitude range of an electrical signal should all signal values below a certain threshold can be suppressed, for example to digital noise suppression. In this case, a relatively low Threshold value, that of the maximum expected noise amplitude corresponds, fixed, and only the signal components forwarded, which are above this threshold.

Bei den herkömmlichen Schaltungsanordnungen zur Unter drückung eines bestimmten Amplitudenbereiches werden in der Regel Bauelemente mit nichtlinearer Kennlinie verwen det. Soll zum Beispiel ein Signal im Hinblick auf einen hohen Schwellwert begrenzt werden, bietet sich ein Bau element mit Sättigungscharakteristik an, das nur Signale relativ kleiner Amplitude unverzerrt weiterleitet. Sollen hingegen kleine Signalamplituden unterdrückt werden, bie tet sich ein Bauelement an, das in der Nähe des Nullpunktes eine parabelartige Kennlinie hat, beispielsweise eine Diode, so daß Signale mit geringer Amplitude nicht weitergleitet werden.In the conventional circuit arrangements for sub pressure of a certain amplitude range are in the Rule use components with non-linear characteristic det. For example, should a signal refer to a high threshold are limited, a construction is possible element with saturation characteristics that only signals relatively small amplitude passes undistorted. Should however, small signal amplitudes are suppressed, bie a component that is close to the zero point has a parabolic characteristic, for example a diode, so that signals with low amplitude do not pass on will.

Aus der EP 00 16 318 A1 ist ferner eine Korrekturschaltung zur Verbesserung der Konturen von Fernsehbildern bekannt, bei welcher eine digitale Begrenzerschaltung vorgesehen ist. Diese hierbei nur als Block, nicht aber detailliert dargestellte Begrenzerschaltung begrenzt die Eingangsssignalwerte derart, daß bei kleinem Eingangswert ein Minimum-Graustufensignalwert, bei großem Eingangswert ein Maximum-Graustufensignalwert und in den anderen Fällen das jeweilige Eingangssignal unverändert abgegeben wird.A correction circuit is also known from EP 00 16 318 A1 to improve the contours of television pictures known in which a digital limiter circuit is provided. This only as a block, but not The limiter circuit shown in detail limits the Input signal values such that with a small input value a minimum grayscale signal value, with a large input value a maximum grayscale signal value and in the others If the respective input signal is given unchanged becomes.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art besonders einfach und wirkungsvoll zu gestalten.In contrast, the present invention has the object based on a circuit arrangement of the aforementioned Art particularly easy and effective to design.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Haupt anspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. This task is carried out in the main license plate demanding specified features solved.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat den Vor teil, daß eine Unterdrückung eines vorbestimmten Amplitudenbereiches digital erfolgt, wobei der jeweilige obere oder untere Schwellwert beliebig digital vorgege ben werden kann. Durch Verwendung eines Multiplexers, der entweder das Signal oder einen Festwert weiterleitet, ist es möglich, den Ampli tudenbereich, der unterdrückt werden soll, scharf zu definieren, wobei Verzerrungen im Übergangsbereich, wie sie bei Bauelementen mit nichtlinearer Kennlinie auf treten, ausgeschlossen sind.The circuit arrangement according to the invention with the kenn drawing features of the main claim has the before part that suppression of a predetermined Amplitude range takes place digitally, the respective digitally specified upper or lower threshold value can be used. By using a multiplexer, either the signal or forwards a fixed value, it is possible to change the ampli area to be suppressed define, with distortions in the transition area, such as it for components with a non-linear characteristic kick, are excluded.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous developments of the main claim specified circuit arrangement possible.

So wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung zur Begrenzung eines Eingangssignales hinsichtlich eines vor gegebenen oberen Schwellwertes entweder das Eingangs signal selbst oder der vorgegebene Schwellwert durch den Multiplexer auf den Ausgang weitergeschaltet.Thus, in a preferred embodiment of the invention Limitation of an input signal with regard to a given upper threshold either the input signal itself or the specified threshold value switched the multiplexer to the output.

Andererseits wird in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, bei der Signale unterhalb eines niedrigen Schwellwertes unterdrückt werden sollen, zunächst die Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem vorgege benen Schwellwert gebildet und von einem Multiplexer entweder dieses Differenzsignal, das heißt der Signal anteil oberhalb des niedrigen Schwellwertes oder der Wert "0" weitergeleitet.On the other hand, the Invention where signals are below a low Threshold should be suppressed, first the Difference between the input signal and the previous one level formed by a multiplexer either this difference signal, that is the signal proportion above the low threshold or the Value "0" forwarded.

In beiden Fällen wird auf überraschend einfache Weise eine Trennung der zu übertragenden Signalanteile von den nicht zu übertragenden Signalanteilen vorgenommen.In both cases, it is surprisingly simple a separation of the signal components to be transmitted from the signal portions not to be transmitted.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the drawing shown and in the description below explained. It shows

Fig. 1a ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Unterdrückung hoher Signalamplituden; FIG. 1a is a block diagram of a first embodiment of an inventive circuit arrangement for suppressing high signal amplitudes;

Fig. 1b ein Diagramm zur Veranschaulichung der in Fig. 1a dargestellten Anordnung; Fig. 1b is a diagram illustrating the arrangement shown in Fig. 1a;

Fig. 2a ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und Fig. 2a is a block diagram of a second embodiment of a circuit arrangement according to the invention and

Fig. 2b ein Diagramm zur Veranschaulichung der in Fig. 2a dargestellten Anordnung. Fig. 2b is a diagram illustrating the arrangement shown in Fig. 2a.

Description of the embodiments

In Fig. 1a ist mit 10 eine Datenleitung bezeichnet, auf der ein digitales Eingangssignal S _D einem Komparator 11 zuführbar ist. An den anderen Eingang des Komparators 11 ist eine weitere Datenleitung 12 angeschlossen, über die dem Komparator 11 ein oberer vorgegebener Schwellwert S _Dmax von einem Schwellwertgeber 13, beispielsweise einem Kodierschalter oder dergleichen zuführbar ist. Das di gitale Eingangssignal S _D sowie der Schwellwert S _Dmax sind weiterhin auf die beiden Eingänge eines Multiplexers 14 geführt, dessen Steuereingang mit dem Ausgang 15 des Kom parators 11 verbunden ist. Die Ausgangs-Datenleitung des Multiplexers 14 ist mit 16 bezeichnet.In FIG. 1a, 10 denotes a data line on which a digital input signal S _{D can be} fed to a comparator 11 . A further data line 12 is connected to the other input of the comparator 11 , via which a comparator 11 can be _supplied with an upper predetermined threshold value S _Dmax by a threshold value _transmitter 13 , for example a coding switch or the like. The di gital input signal S _D and the threshold value S _Dmax are still _routed to the two inputs of a multiplexer 14 , the control input of which is connected to the output 15 of the comparator 11 . The output data line of the multiplexer 14 is designated 16 .

Die Funktion der in Fig. 1a dargestellten Anordnung soll anhand des Diagrammes in Fig. 1b erläutert werden. In Fig. 1b ist das Eingangssignal - jedoch in analoger Form - dargestellt und als S _A über der Zeit t aufgetragen. Wei terhin ist - ebenfalls in analoger Form - der obere vor gegebene Schwellwert S _Amax eingezeichnet. Wie aus Fig. 1b ohne weiteres ersichtlich, verläuft das Signal S _A mit Aus nahme des Bereiches zwischen t ₁ und t ₂ unterhalb des Schwellwertes S _Amax. Vor dem Zeitpunkt t ₁ wird daher der Multiplexer 14 vom Komparator 11 in der Weise angesteuert, daß das digitale Eingangssignal S _D über den Multiplexer 14 auf die Ausgangsleitung 16 geschaltet ist. Bei Er reichen des Zeitpunktes t ₁ schaltet der Komparator 11 jedoch um und gibt über seinen Ausgang 15 an den Multi plexer 14 einen Steuerbefehl derart, daß dieser nunmehr den oberen Schwellwert S _Dmax auf die Ausgangsleitung 16 schaltet. Das Signal auf der Ausgangsleitung 16 hat da mit im Zeitintervall zwischen t ₁ und t ₂ den in Fig. 1b strichpunktiert eingezeichneten Verlauf.The function of the arrangement shown in FIG. 1a will be explained with the aid of the diagram in FIG. 1b. In Fig. 1b, the input signal - but in analog form - is shown and plotted as S _A over time t . Wei terhin is - also in analog form - the upper before given threshold S _Amax . As can be seen from FIG. 1b without further ado, the signal S _{A runs} with the exception of the range between t ₁ and t ₂ below the threshold value S _Amax . Before time t ₁ , the multiplexer 14 is therefore controlled by the comparator 11 in such a way that the digital input signal S _{D is} connected to the output line 16 via the multiplexer 14 . When He reach the time t ₁ , the comparator 11 switches over and gives a control command via its output 15 to the multiplexer 14 in such a way that it now switches the upper threshold value S _Dmax to the output line 16 . The signal on the output line 16 has the course shown in dash-dotted lines in FIG. 1b in the time interval between t ₁ and t ₂ .

Die in Fig. 2a dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1a dargestellten zunächst einmal dadurch, daß der in der Einheit 13 vorgegebenen digitale Schwellwert nunmehr ein unterer Schwellwert ist, der mit S _Dmin bezeichnet ist. Das digitale Eingangssignal S _D sowie der Schwellwert S _Dmin werden einmal in der bereits bekannten Weise dem Komparator 11 zugeführt, weiterhin jedoch auch einem Subtrahierer 17. Der Ausgang des Sub trahierers 17 ist an einen Eingang des Multiplexers 14 angeschlossen, dessen anderer Eingang auf Null-Potential liegt. Der Steuereingang des Multiplexers 14 ist wiederum mit dem Ausgang 15 des Komparators 11 verbunden.The arrangement shown in FIG. 2a differs from that shown in FIG. 1a first of all in that the digital threshold value specified in the unit 13 is now a lower threshold value which is denoted by S _Dmin . The digital input signal S _D and the threshold value S _Dmin are fed once to the comparator 11 in the manner already known, but also to a subtractor 17 . The output of the sub trahierers 17 is connected to an input of the multiplexer 14 , the other input of which is at zero potential. The control input of the multiplexer 14 is in turn connected to the output 15 of the comparator 11 .

Die Wirkungsweise der in Fig. 2a dargestellten Anordnung soll nun anhand des Diagrammes in Fig. 2b erläutert werden. In Fig. 2b ist wiederum - in analoger Form - das Eingangs signal S _A über der Zeit t dargstellt und es ist weiterhin der untere Schwellwert S _Amin eingezeichnet. Wie aus Fig. 2b wiederum ohne weiteres ersichtlich, überschreitet das Signal S _A den vorgegebenen Grenzwert S _Amin nur im Zeit bereich zwischen t₁ und t ₂. Dies wird im Komparator 11 erkannt, der das digitale Eingangssignal S _D mit dem digi talen unteren Schwellwert S _Dmin vergleicht. Um jedoch den Bereich unterhalb des Schwellwertes S _Dmin abzu trennen, wird im Subtrahierer 17 die Differenz zwischen dem Signal S _D und dem Schwellwert S _Dmin gebildet und auf den Multiplexer 14 weitergeleitet. Erkennt der Komparator 11 nun, daß das Signal S _D unter halb des Schwellwertes S _Dmin liegt, wie dies bis zum Zeitpunkt t ₁ in Fig. 2b der Fall ist, wird durch den Multiplexer 14 der Festwert "0" auf die Ausgangsleitung 16 weitergeleitet. Überschreitet das Signal den vorge gebenen Schwellwert, schaltet der Komparator 11 um, wo durch nunmehr die Differenz zwischen dem Signal und dem unteren Schwellwert auf die Ausgangsleitung 16 weiterge leitet wird. Insgesamt entsteht damit eine Signalform, wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, wenn man die Null-Linie um den Betrag S _Amin in Ordinatenrichtung verschiebt, wo bei in den gestrichelt eingezeichneten Bereichen der Wert "0" übertragen wird.The mode of operation of the arrangement shown in FIG. 2a will now be explained with reference to the diagram in FIG. 2b. In Fig. 2b is again - in analog form - the input signal S _{A is shown} over time t and the lower threshold value S _{Amin is also} shown. As can be seen from Fig. 2b again easily, the signal S _A exceeds the predetermined limit value S _Amin only in the time range between t ₁ and t ₂ . This is recognized in the comparator 11 , which compares the digital input signal S _D with the digital lower threshold value S _Dmin . However, in order to separate the area below the threshold value S _Dmin , the difference between the signal S _D and the threshold value S _{Dmin is} formed in the subtractor 17 and passed on to the multiplexer 14 . If the comparator 11 now recognizes that the signal S _{D is} below half the threshold value S _Dmin , as is the case until the time t ₁ in FIG. 2b, the fixed value "0" is forwarded to the output line 16 by the multiplexer 14 . If the signal exceeds the predetermined threshold value, the comparator 11 switches over, where the difference between the signal and the lower threshold value is now passed on to the output line 16 . Overall, this creates a signal shape, as can be seen from FIG. 2b, when the zero line is shifted by the amount S _amine in the ordinate direction, where the value "0" is transmitted in the areas shown in broken lines.

Es versteht sich von selbst, daß der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Multiplexer 14 nur funktionell angedeutet ist und durch eine Vielzahl von Schaltungsmaßnahmen rea lisiert werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, den Multiplexer 14 in Fig. 2a durch eine Torschaltung mit einer UND-Funktion zu realisieren, wobei der eine Eingang dieser Torschaltung mit der Signaldifferenz vom Subtra hierer 15 und der andere Eingang mit dem Ausgangssignal des Komparators 11 geschaltet ist. Unterschreitet nämlich das digitale Eingangssignal S _D den vorgegebenen unteren Schwellwert S _Dmin, schaltet der Ausgang des Komparators 11 auf logisch "0", so daß die Torschaltung aufgrund ihrer UND-Funktion gesperrt ist und an ihrem Ausgang ebenfalls auf "0" geht. Überschreitet das digitale Eingangssignal S _D jedoch den vorgegebenen Schwellwert S _Dmin, liegt am Ausgang 15 des Komparators 11 ein positives logisches Signal, so daß die Torschaltung die vom Subtrahierer 17 kommende Signaldifferenz unverändert auf die Ausgangs leitung 16 weiterschaltet.It goes without saying that the multiplexer 14 shown in FIGS . 1 and 2 is only functionally indicated and can be realized by a variety of circuit measures. For example, it is conceivable to implement the multiplexer 14 in FIG. 2a by a gate circuit with an AND function, one input of this gate circuit being connected to the signal difference from the subtra here 15 and the other input being connected to the output signal of the comparator 11 . If the digital input signal S _D _{falls below} the predetermined lower threshold value S _Dmin , the output of the comparator 11 switches to logic "0", so that the gate circuit is blocked due to its AND function and also goes to "0" at its output. However, if the digital input signal S _D _exceeds the predetermined threshold S _Dmin , there is a positive logic signal at the output 15 of the comparator 11 , so that the gate circuit switches the signal difference coming from the subtractor 17 to the output line 16 unchanged.

Claims

1. Circuit arrangement for digitally suppressing a predetermined amplitude range of an electrical signal (S _D ) with a unit ( 13 ) for specifying a threshold value and a comparator ( 11 ) for comparing the signal with the threshold value, characterized in that the output of the comparator ( 11 ) controls a multiplexer ( 14 ), on the input side of which the signal (S _D ) itself or a signal derived from the signal (S _D ) and on the other hand a fixed value are supplied and at whose output ( 16 ) the limited signal can be removed .

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the multiplexer ( 14 ) on the one hand the signal (S _D ) itself and on the other hand a predetermined upper threshold value (S _Dmax ) are supplied.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the multiplexer ( 14 ) on the one hand the difference between the signal (S _D ) and a predetermined lower threshold value (S _Dmin ) and on the other hand the fixed value "0" to be performed.

4. A circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the multiplexer ( 14 ) is formed as a gate circuit, which in the manner of an AND function at its one input with the difference signal of the signal (S _D ) and threshold value (S _Dmin ) and is connected at its other input to the output signal of the comparator ( 11 ).