DE3319588A1 - Method for transmitting signals by means of an alternating current heterodyned from two alternating currents of the same frequency phase shifted by 90 DEG - Google Patents

Method for transmitting signals by means of an alternating current heterodyned from two alternating currents of the same frequency phase shifted by 90 DEG

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DE3319588A1 DE19833319588 DE3319588A DE3319588A1 DE 3319588 A1 DE3319588 A1 DE 3319588A1 DE 19833319588 DE19833319588 DE 19833319588 DE 3319588 A DE3319588 A DE 3319588A DE 3319588 A1 DE3319588 A1 DE 3319588A1
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    • H04N11/00—Colour television systems
    • H04N11/06—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined

Abstract

The amplitudes of alternating currents are in many cases provided for the coding of information. In this connection, two such alternating coding currents of the same frequency are frequently phase-shifted by 90 DEG and heterodyned. This produces an alternating heterodyned current with the frequency of the alternating coding currents and their information. When the amplitude of the alternating coding currents changes, a phase shift occurs in the heterodyned alternating current, which has a disadvantageous effect on the band width and on the evaluation. This phase change is reduced or compensated for by the invention in that either a constant is added to each alternating coding current or/and in that the alternating current periods are transmitted more frequently with each phase or quasi-phase change.

Description

Verfahren für die Übertragung von Signalen mit einemProcedure for the transmission of signals with a

aus zwei um 90 Grad phasenverschobenen Wechselströmen gleicher Frequenz überlagerten Wechselstrom.from two alternating currents of the same frequency, phase-shifted by 90 degrees superimposed alternating current.

(Zusatz zur Patentanmeldung P 32 29 888.9) ~~~ In der Hauptanmeldung ist ein Verfahren aufgezeigt, bei dem eine Übertragung von Signalen mit einem aus zwei um 90 Grad phasenverschobenen Wechselströmen gleicher Frequenz überlagerten Wechselstrom vorgenommen wird.(Addition to patent application P 32 29 888.9) ~~~ In the main application shows a method in which a transmission of signals with an off superimposed two alternating currents of the same frequency, phase-shifted by 90 degrees Alternating current is made.

Bei einer solchen Übertragung kann eine Phasenänderung bis zu 90 Grad erfolgen. Dies wirkt sich auch auf die Bandbreite aus.In the event of such a transfer, a Phase change can be made up to 90 degrees. This also affects the bandwidth.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun diese Bandbreite zu verkleinern. Dies wird durch . die im Patentanspruch 1 niedflergelegte Lehre erreicht.The object of the present invention is now to provide this bandwidth zoom out. This is going through. achieved the teaching set out in claim 1.

Nachstehend wird nun die Erfindung näher an Hand von Zeicbnungen erläutert In den Zeichnungen sind dargestellt: Fig.1: Vektordiagramm der um 90 Grad phasenverschobenen Wechselströme Fig.2: Vektrodiagramm mit der bei der Erfindung vorgesehenen Eonstqnten.The invention will now be explained in more detail with reference to drawings The drawings show: FIG. 1: vector diagram of the 90 degrees phase-shifted Alternating currents Fig. 2: Vector diagram with the components provided in the invention.

Fig.3: Sinusdarstellungen der beiden Wechselströme und des Überlagerungswechselstromes.Fig. 3: Sinusoidal representations of the two alternating currents and the superimposed alternating current.

Fig.4: Prinzip einer Synchrondemodulation Fig.5: Gesamtanordnung zweier Demodulatoren Fig.6,7 und 8: Verfahren und Anordnungen für die Lage des Uberlagerungswechselstromes In der Fig.1 sind die maximalen Vektoren der um 90 Grad phasenverschobenen Wechselströme Um und Vm dargestellt.Fig. 4: Principle of a synchronous demodulation Fig. 5: Overall arrangement of two Demodulators Fig. 6, 7 and 8: Methods and arrangements for the position of the superimposed alternating current In 1 are the maximum vectors of the alternating currents phase-shifted by 90 degrees Um and Vm shown.

Der dazu gehörige Vektor des Überlagerungswechselstromes ist Üm, Ist der Vektor V gleich 0> wird der Vektor (Amplitude)des Überlagerungswechselstromes gleich dem Vektor U.The associated vector of the superimposed alternating current is Üm, Ist the vector V equal to 0> becomes the vector (amplitude) of the superimposed alternating current equal to the vector U.

Wird nun der Vektor U gleich 0 und nimmt der Vektor V einen Wert an, so entsteht ein Phasensprung von 90 Grad und damit auch eine entsprechende Erweiterung des Frequenzbandes. Um die Frequenzbanderweiterung klein zu halten, wird das Verfahren gemäss der Erfindung angewendet.If the vector U now equals 0 and the vector V assumes a value this creates a phase jump of 90 degrees and thus a corresponding expansion of the frequency band. In order to keep the frequency band expansion small, the method applied according to the invention.

In Fig.2 ist ein entsprechendes Vektordiagramm dargestellt. Jedem Vektor U und V wird eine Konstante UK + VK zugeordnet. Wie aus der Fig.2 hervorgeht, entsteht der grösste Phasensprung bei den grössten Werten von U und V. In der Fig.2 sind diese eingezeichnet. In diesem Beispiel entsteht ein maximaler Phasensprung q. Ein Nebeneffekt der Erfindung ist noch, dass der Störpegel nicht in die Nutzsignale mit eingeht. In der Fig.3 sind die Sinuskurven von der Fig.1 oder der Fig.2 ~ stellt Unter darge t. IJv /dar Fig.3a ist der Codierwechsel strom mit dem Vektor U bezw. U+UK, in der Fig.3b ist der um 90 Grad phasenverschobene Codierwechselstrom mit dem bezw. V+VK Vektor V und in der Fig.3c ist der Überlagerungswechselstrom mit dem Vektor Ü dargestellt. Aus diesen Kurven ist zu ersehen, dass U immer bei 90, 270 Grad und V immer bei 180 und 360/0 Grad das Maximum aufweist und dass die Nullserte der beiden Kurven um 90 Grad von den Maximalwerten entfernt sind. Die Kurve des Überlagerungswechselstromes Ü hat dieselbe Frequenz wie die der Codierwechselman ströme, sodass / bei einer Abgriffsynchronisierung mit den Kurven zU oder V , die Maximalwerte der Kurven U und V von der Kurve 3c, Ü abgreifen kann0 Da solche Schaltungen bereits vielfach, z.B. beim Farbfernsehen, verwendet werden, wird auf diese Auswertung nicht näher eingegangen, Bei der erfindungsgemässen Übertragung nach Figs2,muss von den Amplituden die Werte UK und VK abgezogen werden.A corresponding vector diagram is shown in FIG. A constant UK + VK is assigned to each vector U and V. As can be seen from FIG. 2, the largest phase jump occurs at the largest values of U and V. These are shown in FIG. In this example there is a maximum phase jump q. A side effect of the invention is that the interference level is not included in the useful signals comes in. In FIG. 3, the sine curves of FIG. 1 or FIG. 2 are shown ~ places under shown t. IJv / dar Fig.3a is the coding alternating current with the vector U respectively. U + UK, in Fig.3b is the 90 degrees phase shifted coding alternating current with the BEZW. V + VK vector V and in Fig.3c the superimposed alternating current is shown with the vector Ü. From these curves it can be seen that U always has its maximum at 90, 270 degrees and V always at 180 and 360/0 degrees and that the zero values of the two curves are 90 degrees away from the maximum values. The curve of the superimposed alternating current Ü has the same frequency as that of the Codierwechselman currents, so that / with a tap synchronization with the curves zU or V, the maximum values of the curves U and V can be picked up from the curve 3c, Ü0 Since such circuits already exist many times, e.g. in color television , are used, this evaluation will not be discussed in more detail. In the case of the transmission according to the invention according to FIGS. 2, the values UK and VK must be subtracted from the amplitudes.

Bei Röhrenschaltungen kann dies durch Wahl einer entsprechenden Gittervorspannung erfolgen.In the case of tube circuits, this can be done by selecting an appropriate grid bias take place.

Eine Prinzipschaltung eines für die Auswertung der U+V-Signale erforderlichen Synchronmodulators ist in Fig.4 dargestellt. Beim Farbfernsehen werden solche zur Rückgewinnung des Farbartsignales verwendet. Der Überlagerungswechselstrom U wird einer Brückenschaltung mit den Schalrdioden D1 und D2 zugeführt. Als Schaltfrequenz wird die Farbhilfsträgerfrequenz von 4.43 MHz vorgesehen.A basic circuit of a required for the evaluation of the U + V signals Synchronous modulator is shown in Fig.4. In color television, these become Recovery of the chrominance signal used. The superposition alternating current U becomes fed to a bridge circuit with the switching diodes D1 and D2. As switching frequency the color subcarrier frequency of 4.43 MHz is provided.

Am Abgriff der Widerstände Wil und Wi2 erhält man dann die Werte von U.At the tap of the resistors Wil and Wi2 one then receives the values of U.

Eine Gesamtanordnung zweier Demodulatoren ist in der Fig.5 dargestellt. Dabei muss die eine Schaltfrequenz SF um 90 Grad phasenverschoben werden. Auf diese Weise erhält man die Vektoren bezw. Amplituden von U und V, bezw1 U+UK und V+VK.An overall arrangement of two demodulators is shown in FIG. The one switching frequency SF must be phase shifted by 90 degrees. To this Way you get the vectors respectively. Amplitudes of U and V, respectively U + UK and V + VK.

Eine weitere Möglichkeit der Bandbegrenzung und Erhöhung der Übertragungssicherheit besteht darin, den jeweiligen Wert bezw. das Signal öfters zu übertragen. Die Ausgleichsvorgänge nach jedem Phasensprung sind nach einigen Perioden wieder abgeklungen. Die Frequenz des Überlagerungswechselstromes ist danach die gleiche, nur der Phasenwinkel hat sich geandert. Die beim Phasensprung auftretenman den Oberwellen kann u.U. durch ein Filter aussieben. An Hand eines Beispieles bdi der Farbensehübertragung wird mit Hilfe der Fig. 6,7 und 8 diese Variante näher erläutert.Another way of limiting the band and increasing the security of transmission consists in the respective value respectively. transmit the signal more often. The balancing operations after each phase jump they have subsided again after a few periods. The frequency of the superimposed alternating current is then the same, only the phase angle has has changed. The harmonics that occur when there is a phase jump can, under certain circumstances, through sift out a filter. Using an example of color vision transmission this variant is explained in more detail with the aid of FIGS. 6, 7 and 8.

In Fig.6 ist das Prinzip beim Sender dargestellt. Die Signale sollen mit einer Frequenz von 1,5 MHz codiert und auf der Empfangsseite mit dieser Frequenz wieder verwendet werden. Die beiden Codierwechselströme mit je 1,5MHz werden entsprechend der Fig,3 überlagert. Wird z.B, die Periode als Oodeelement vorgesehen und soll eine Signalwiederholung 10 mal stattfinden, ist eine Übertragungsfrequenz von 10 x 1,5 MHz MHz erforderlich. Der Uberlagerungswechselstrom bezw. Farbhilfsträger soll die LAge von TFH1 der Fig.7 einnehmen. Dann wird der Überlagerungswechselstrom von 151 dz MEz mit einem Träger von 53,18 MHz beim Modulator Mo zusammengeführt. Im Filter Fi wird nun die untere Seitenfrequenz und der Träger unterdrückt, sodass zur Entkopplungsstufe E ein Wechselstrom mit der Frequenz von 66,68 MHz kommt. Vom Bildträger von 62.25 MHz hat dieser einen Abstand von 4.43 MHz. Das BAS-Signal wird mit 62.25 getrågert, das obere Seitenband reicht dann bis zum Tonträger. TT.The principle for the transmitter is shown in FIG. The signals should be at a frequency of 1.5 MHz encoded and reused on the receiving end with this frequency. The two alternating coding currents, each with 1.5 MHz, are superimposed as shown in FIG. If, for example, the period is provided as an Oode element and a signal is to be repeated 10 times, a transmission frequency of 10 x 1.5 MHz MHz required. The superposition alternating current respectively. Color subcarrier should take the position of TFH1 of Fig. 7. Then the superimposed alternating current of 151 dz CET merged with a carrier of 53.18 MHz in the modulator Mo. The lower side frequency and the carrier are now suppressed in the filter Fi, so that the decoupling stage E an alternating current with the frequency of 66.68 MHz comes. This is at a distance of 4.43 MHz from the picture carrier of 62.25 MHz. The BAS signal is carried with 62.25, the upper sideband then extends to the sound carrier. TT.

Das geträgerte BAS-Signal wird dann ebenfalls der Entkopplungsstufe E zugeführt. Beide werden dann über Verstörkerstufen (nicht eingezeichnet) zur Endverstärkung im Klystron weitergegeben, und der Sendeantenne zugeführt.The carried BAS signal then also becomes the decoupling stage E supplied. Both are then amplified via amplifier stages (not shown) for final amplification passed on in the klystron, and fed to the transmitting antenna.

Beim Empfänger gelangen die Sendewechselströme über die Empfangsantenne zum Kanalwähler, Verstärker zum Videodemodulator . Über Siebglieder werden diese dann den verschiedenen Auswerteeinrichtungen zugeführt, Ein Synchronsignal muss zusätzlich vom Sender gegeben werden. Hierfür könnte man z.B. den Codierwechselstrom U der Fig.3a vorsehen, der z.B. in der Austastzeit analog dem Burst gesendet wird. Erfolgt eine Übertragung gmemäss der Fig.1, so muss mit einem Phasensprung von 90 Grad gerechnet werden.At the receiver, the alternating currents are transmitted via the receiving antenna to the channel selector, amplifier to the video demodulator. These become via sieve members then fed to the various evaluation devices, a synchronous signal must can also be given by the sender. For this one could e.g. the coding alternating current Provide U of Fig.3a, which is sent, for example, in the blanking time analogous to the burst. If a transmission takes place in accordance with FIG. 1, a phase jump of 90 Degrees.

In der Fig.8 sind zwei Überlagerungswechselströme tt mit der maximalen Phasenverschiebung von 90 Grad dargestellt, der bei der Auswertung ohne Bedeutung ist. Falls das ieweiwird lige Signal 10 mal wiederholt wird - ei den letzten Perioden bezw. Halbwellen die Amplitudengrösse der Codierperioden bezw. Halbwellen ermittelt, z.B. bei der 9. oder 10. Periode. Wie beim Farbfernsehen wardyZtit Hilfe eines Synchronwechselstromes (z.B.Fi,3a wird als Burst vorgesehen) die Werte bei 90 und 180 Grad festgestellt (Fig.3c) U.U. muss dann noch in bekannterweise der E-Wert substra#-biert werden.In FIG. 8, two superimposed alternating currents tt with the maximum Phase shift of 90 degrees shown, which is irrelevant in the evaluation is. If the same signal is repeated 10 times - for the last periods respectively Half-waves respectively the amplitude size of the coding periods. Half-waves determined, e.g. in the 9th or 10th period. As with color television wardyZtit with the help of a synchronous alternating current (e.g. Fi, 3a is provided as a burst) the values at 90 and 180 degrees are determined (Fig. 3c) Under certain circumstances, the E value must then be subtracted as is known.

Die Umsetzung der Signale auf die Frequenz dewe Sendeüberlagerungswechselstromes kann z.B. so erfolgen, indem man die Codierwechselströme (Fig3a,b) überlagert und dann die Halbwelle oder Periode des Uberlagerungswechselstromes speichert, dies kann auch digital erfolgen, und mit der vorbestimmten höheren Frequenz sendet und zwar um eine Halbwelle oder Periode Zeitverschoben. Man kann auch den Signalabgriff mit der Signalsendefrequenz, also mit 13,5 MHz vornehmen, und die Werte bis zum nächsten Signalabgriff speichern. Die beiden gespeicherten, uni 90 Grad phasenverschobenen HaLbwellen bezw. Perioden der Codierwechselströme müssen nun überlagert werden, sodass nun eine Halbwelle bezw. Periode des Überlagerungswechselstromes entsteht. Diese Überlagerungshalbwelle bezw.The conversion of the signals to the frequency of the transmit superimposed alternating current can be done, for example, by superimposing the coding alternating currents (Fig. 3a, b) and then the half-wave or period of the superimposed alternating current stores this can also be done digitally, and transmits with the predetermined higher frequency and time shifted by a half-wave or period. You can also tap the signal with the signal transmission frequency, i.e. with 13.5 MHz, and the values up to next Save signal tap. The two saved, uni 90 degree phase-shifted half waves or Periods of the coding alternating currents must are now superimposed, so that now a half-wave respectively. Period of the superimposed alternating current arises. This superposition half-wave BEZW.

Periode muss nun in einer ununterbrochenen Folge von Positiven und negativen Halbwellen bezw. Perioden bis zur vorbestimmten Zahl gesendet werden. zweckmässig wird dann bei unveränderten Signalen die nächste Serie von Halbwellen bezw. Perioden phasengleich in einer ununterbrochenen Folge gesendet.Period must now be in an uninterrupted sequence of positives and negative half waves respectively. Periods up to the predetermined number can be sent. If the signals remain unchanged, the next series of half-waves is then expedient respectively Periods sent in phase in an uninterrupted sequence.

In Fig.6 kann mit dem Überlagerungsstrom zugleich auch digital mit dem Wechselstrombinärcode der Ton übertragen werden. Das Codeelement ist dabei die Halbwelle oder die Periode, die -Kennzustände ist ein grosser und ein kleiner Amplitudenwert. In der Fig.8 ist dies verdeutlicht. An die 10 Perioden des iiberlaiEerunnswechselstromes wird noch eine (gestrichelt eingezeichnet) Periode angehängt, mit der dann der Ton digital und auch andere Informationen übertragen werden können. Die Frequenz das Überlagerungswechselstromes muss-dann 11mal 1,5 MHz = 16,5 MEz sein. In FIG. 6, the superimposed current can also be used digitally at the same time the sound can be transmitted using the alternating current combination code. The code element is the Half-wave or the period, the characteristic states is a large and a small amplitude value. This is illustrated in FIG. 8. About 10 periods of the excess alternating current a period (drawn in dashed lines) is added, with which the sound then digital and other information can be transmitted. The frequency that The superimposed alternating current must then be 11 times 1.5 MHz = 16.5 MEz.

In Fig.10 ist eine andere Variante der Anschaltung des Überlagerungswechselstromes dargestellt. Für den Überlagerungswechselstrom und ggf. auch für die Ton- und sonstigen Signale wird ein eigener Sender angeordnet, der dann über einen Diplexer DP mit dem Sender Kly des BAS-Signales zusammengeschaltet wird Der Überlagerungswechselstrom wird dann über den Modulator, Filter, Verstärker und Endstufe zum Diplexer geführt.In Fig.10 is another variant of the connection of the superimposed alternating current shown. For the superimposed alternating current and possibly also for the sound and other Signals is arranged on its own transmitter, which is then connected to a diplexer DP the transmitter Kly of the BAS signal is interconnected. The superimposed alternating current is then fed to the diplexer via the modulator, filter, amplifier and output stage.

In Fig.9 ist eine weitere -Variante dargest ellt. Dabei wird der Überlagerungsstrom von ### 6 MHz = 4 mal 1,5 MHz, über einen Entkoppler mit dem BAS-Signal zusammengeschaltet und zusammen dem Modulator zugei'uhrt.Another variant is shown in FIG. The overlay current is thereby of ### 6 MHz = 4 times 1.5 MHz, connected to the BAS signal via a decoupler and fed together to the modulator.

Der Synchronwechselstrom (entsprechend Burst, Fig.3 z.B.U) kann für die Auswertung beiia Empfänger entweder auf der Sende- oder Empfangsseite vervielfacht werden.The synchronous alternating current (corresponding to burst, Fig. 3 e.g. U) can be used for the evaluation at the receiver is multiplied either on the sending or receiving side will.

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Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verfahren für die flbertragung von Signalen mit einem aus zwei um 90 Grad phasenverschobenen Vechselströmen gleicher Frequenz überlagerten Wechselstrom, bei dem die Grösse der Amplituden für die analoge und/oder digitale Codierung vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der beiden Vektoren (z.B.Claims: 1. Method for the transmission of signals with superimposed on one of two alternating currents of the same frequency, phase-shifted by 90 degrees Alternating current, in which the size of the amplitudes for the analog and / or digital Coding is provided, characterized in that for the transmission of the both vectors (e.g. Fig.2, U,V) je ein konstanter Wert addiert wird (Fig.2, Uk,VK) und dass die Codierwechselströme mit den Additionswerten zu einem Wechselstrom überlagert werden (analog Fig.3), in der Empfangsstelle sind bei Mittel vorgesehen, die nach Auswertung des Additionswertes der gbeiden Codierwechselströme , die konstanten werte subtrahieren und/oder dass das jeweilige Codeelement , die Halbwelle oder Periode der Codierwechselströme oder des Überlagerungswechselstromes vielfach hintereinander übertragen wird , wobei auch ein Vielfaches der Ursprunges frequenz (z.B. 10 mal 1,3 MHz beim Farbfernsehen) vor sehen wird, in der Empfangsstelle erfolg; die Auswertung erst nach vielen Halbwellen oder Perioden oder erst bei der vorletzten oder letzten Halbwelle oder Periode der jeweiligen Serie in bekannterweise mit Hilfe eines Synchronwechselstromes (analog Burst), dessen Frequenz auf der Sende- oder Empfangsseite entsprechend vervielfacht wird, in 90 Grad Abständen vom Synchronwechselstrom.Fig.2, U, V) a constant value is added each (Fig.2, Uk, VK) and that the coding alternating currents are superimposed with the added values to form an alternating current are (analogous to Fig. 3), in the receiving station are provided with means that according to Evaluation of the added value of the two coding alternating currents, the constant subtract values and / or that the respective code element, the half-wave or Periods of the alternating coding currents or superimposed alternating currents in multiple succession is transmitted, whereby a multiple of the original frequency (e.g. 10 times 1.3 MHz for color television) will be successful in the receiving station; the evaluation only after many half-waves or periods or only after the penultimate or last Half-wave or period of the respective series in known manner with the help of a synchronous alternating current (analog burst), the frequency of which is correspondingly multiplied on the sending or receiving side at 90 degree intervals from the synchronous alternating current. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vervielfachte Überlagerungsfrequenz mit einem solchen Träger geträgert wird, dass eine Seitenfrequenz in eine vorbestimmte Lage des Fernsehkanals kommt (Fig.6,7).2. The method according to claim 1, characterized in that the multiplied Heater frequency is carried with such a carrier that a side frequency comes into a predetermined position of the television channel (Fig.6,7). 3. rfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlagerungswechselstrom über einen eigenen Sender (Fig.10, SE) und einen Diplexer, an den auch der Bildsender (Fig.10, Kly) angeschaltet ist, zur Sendeantenne geführt wird. 3. rfahren according to claims 1 and 2, characterized in that the superimposed alternating current via its own transmitter (Fig. 10, SE) and a diplexer, to which the image transmitter (Fig. 10, Kly) is switched on, led to the transmitting antenna will. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlagerungswechselstrom um die Tonsignale und weitere Informationssignale mit einer oder mehreren Perioden vergrössert wird, wobei diese Signale mit einem digitalen Wechselstrombinärcode codiert wurden. 4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that that the superimposed alternating current around the audio signals and other information signals is increased with one or more periods, these signals with a digital ac combination code.
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