DE3328025C1 - Farbtraegermodulator - Google Patents

Description

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher A_x—2^m~^x entsteht der Wert Ä_x=2^m-' —1, der um 1 von

erläutert. Es zeigt: A_x verschieden ist.) Kund Zzu Null vorausgesetzt, müß-

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs- te also als Abhilfe gegen diesen Restträger in jeder ingemäß vorgesehenen digitalen Ein- und Ausgangssigna- vertierenden Phase der Logikelemente L an ihren Aus-Ie des Modulators und ihre Relation zu den jeweiligen 5 gangen 13 der Wert 1 hinzuaddiert werden, in jeder Aussteuerungsmittelwerten; nichtinvertierenden Phase der Wert 0. Setzt man hinge-

F i g. 2 ein allgemeines Blockschaltbild eines erfin- gen Y und/oder Z als von Null verschieden voraus, so

dungsgemäßen Modulators; ergeben sich nach einer hier nicht weiter dargestellten

F i g. 3 das Blockschaltbild eines durch einen Fest- zusammenfassenden Berechnung für vollkommene Trä-

wertspeicher realisierten Modulators; 10 gerunterdrückung die Werte:

Fig.4 schematische Darstellungen der Kennlinienprogrammierung im Festwertspeicher und der Funktion W;=2A_X +1 + Y-Z
des Modulationsprozesses, und

Fig.5 eine Darstellung wie in Fig.4, wobei die als Summand für die invertierende Phase und

Kennlinienprogrammierung zur Unterdrückung von 15 W_n= Y— ZaIs Summand für die nichtinvertierende Pha-

Störsignalen im Bereich des trägerunterdrückenden se der Logikelemente L. Der beim Addieren mit Wi ggf.

Hüllkurvenamplitudenwertes modifiziert ist. auftretenden Übertrag (bit,„+i in der Summe) braucht

In F i g. 1 ist der erste Schritt des erfindungsgemäßen dabei im übrigen nicht weiter berücksichtigt zu werden. Lösungsgedankens dargestellt, nämlich die Zuführung In der praktischen Ausführung der F i g. 2 dient der an digitaler bzw. digitalisierter Signale, d. h. eines Trägers 20 seinem Steuereingang 17 mit dem Träger T beaufin Form eines Rechtecksignals und einer Hüllkurve in schlagte m-polige Umschalter t/der wahlweisen Zufüh-Form einer m bit breiten Wortfolge, woraus im Digital- rung der beiden Summanden W; bzw. W_n über seine teil des Modulators wiederum eine m bit breite Aus- Eingänge 15 bzw. 16, während seine Wurzel 14 mit dem gangswortfolge erzeugt wird. In F i g. 1 sind die digita- Summandeneingang 5' verbunden ist. Der andere Ien Eingangs- bzw. Ausgangswortfolgen als äquivalente 25 Summandeneingang 5 des Binäraddierers B ist mit dem Analogwertfolgen veranschaulicht. Nach der Umwand- abwechselnd gespiegelten bzw. nichtgespiegelten Hüll-Iung der Ausgangswortfolge in einem D/A-Wandler 2 kurvensignal der Ausgänge 13 der Logikelemente L (sh. F i g. 2) wird aus dem quantisiert dargestellten Aus- verbunden. Die m Datenausgangsleitungen des Binärgangssignal der F i g. 1 über ein nicht dargestelltes Filter addierers B sind den entsprechenden Eingängen 21 des ein zeit- und amplitudenkontinuierliches Ausgangssi- 30 D/A-Wandlers 2 zugeführt, an dessen Ausgang 22 über gnal erzeugt. Dasselbe gilt natürlich auch für die in ein nicht gezeichnetes Filter das modulierte Hüllkurven-F i g. 4 und 5 dargestellten Ausgangssignale. F i g. 1 zeigt signal mit vollkommener Trägerunterdrückung verfügauch die Ablagen Y bzw. Z vom eingangsseitigen bzw. bar ist.

ausgangsseitigen Aussteuerungsmittelwert, welcher mit Aus F i g. 2 ist schließlich zu ersehen, daß es sich hier-

2"'-' angenommen ist, jedoch an sich auch als 2"'-¹ — 1 35 bei um eine digitale Steuerschaltung handelt, welche mit

hätte angesetzt werden können. Y und Z sind für die m-t-1 steuernden Eingangsleitungen m Ausgangssignale

nachfolgend beschriebene Auslegung des digitalen Mo- beeinflußt. Da es sich um ein Schaltwerk ohne Speicher

dulators von Bedeutung. Im allgemeinen wird man zu- und Rückführungen handelt, läßt sich eine zu Fig.2

gunsten einer optimalen Aussteuerung und damit Auflö- äquivalente Einrichtung mit einem programmierbaren

sung die Ablagen Tbzw. Z möglichst zu Null oder sehr 40 Festwertspeicher F realisieren. Diese gleichwertige,

klein machen, sie sind andererseits wegen der erforderli- aber weitaus weniger aufwendige Realisierung eines

chen Allgemeingültigkeit bei allen Beispielen als von Modulators ist in F i g. 3 schematisch dargestellt. Erfor-

NuII verschieden angenommen. derlich ist hierzu z. B. ein PROM von m bit Breite mit

Die in Fig.2 schematisch gezeigte digitale Modula- m+\ Adreßleitungen, also z. B. für /27=8 ein 4096-bit

tionseinrichtung entspricht dem Block »Modulator« in 45 PROM in 512x8-Anordnung, wie etwa der Typ

F i g. 1. Die digitale Zweiseitenbandmodulation mit Trä- 82 S 140, 82 S 147 oder dergleichen. Die Anschlußbele-

gerunterdrückung geschieht dabei folgendermaßen: gung eines solchen Festwertspeichers ist aus F i g. 3 oh-

Zunächst wird das digital codierte Hüllkurvensignal ne weiteres ersichtlich, insbesondere, daß sowohl die

— repräsentiert durch die m bit breite Wortfolge — in digital codierten Hüllkurvensignale als auch das Träger-

jeder zweiten Halbperiode des Trägers Tarn Aussteue- 50 signal Γ den m+l Adreßleitungen und die Datenaus-

rungsmittelwert 2"⁷-¹ gespiegelt. Das geschieht durch gangsleitungen den Eingängen des D/A-Wandlers zuge-

die m Logikelemente L, die mittels ihrer mit dem Träger führt werden.

7beaufschlagten Steuereingang 11 abwechselnd auf in- Die Programmierung ergibt sich aus den in Fig. 2 vertierendes bzw. nichtinvertierendes Durchgangsver- dargestellten Funktionen bzw. Formeln für die geschalhalten zwischen ihren Eingängen 12 und ihren Ausgän- 55 teten Summanden S und 5". Sie ist darüber hinaus in gen 13 umschaltbar sind. Als Logikelemente L kommen F i g. 4 noch weitgehend veranschaulicht. Hier ist leicht insbesondere EXCLUSIV-OR oder EXCLUS1V-NOR- zu erkennen, daß mit dem Trägersignal alternativ eine Gatter in Betracht. von zwei Speicherhälften aktiviert wird und daß in jeder

Das so gespiegelte Hüllkurvensignal an den Ausgän- dieser Speicherhälften zueinander gegenläufige, die

gen 13 der Logikelemente L ergäbe, würde man es ei- 60 Versätze Fund Zkompensierende und den Trägerrest

nem D/A-Wandler zuführen, bereits ein zweiseiten- unterdrückende lineare Kennlinien einprogrammiert

bandmoduliertes Signal, freilich mit einer Reihe von sind.

Mängeln bzw. Einschränkungen. Zunächst müßten die Eine spezielle Modifikation der beiden Kennlinien

Ablagen Y und Z Null sein, aber auch dann läge noch von F i g. 4 ist in F i g. 5 dargestellt. Sie dient dazu, kleine

keine volle Trägerunterdrückung vor, sondern das er- 65 Signalpegel um den Aussteuerungsnullpunkt A_x herum,

zielbare Minimum wäre ein Restträger von einem »least ζ. B. Störsignale, Rauschen (<x) etc. so zu behandeln, daß

significant bit« für einen Hüllkurvenamplitudenwert auch hierfür am Modulator eine vollkommene Träger-

A_X=2"'~K (Durch Spiegelung bzw. Inversion von unterdrückung (λ!) erzielt wird. Dies geschieht durch

Einprogrammieren eines entsprechenden Knicks in die
beiden Kennlinien, oder einfacher ausgedrückt, indem
man die Hüllkurvenwerte A_x+A und A_x-A auf den
Speicherausgang genauso wirken läßt wie den (eigentlich einzigen trägerunterdrückenden) Wert A_x.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Betrag Δ vom trägerunterdrückenden Amplituden-Patentansprüche: wert Ax unterscheiden, im Festwertspeicher (F) der Ausgangsamplitudenwert Amo mit vollständiger

1. Farbträgermodulator mit Trägerunterdrückung Trägerunterdrückung programmiert ist.
für die Farbartsignalaufbereitung bei Fernsehsigna- 5

len, welchem einerseits ein zu modulierendes Trä-

gersignal T und andererseits ein modulierendes
Hüllkurvensignal H zugeführt wird, wobei einem

vorgegebenen Amplitudenwert A_x, welcher um eine Die Erfindung bezieht sich auf einen Farbträgermo-Differenz Y vom eingangsseitigen Aussteuerungs- 10 dulator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein mittelwert des Modulators abliegen kann, die voll- derartiger Farbträgermodulator ist aus Schönfelder ständige Trägerunterdrückung am Modulatoraus- »Farbfernsehen 2«, Justus von Liebig Verlag Darmstadt, gang zugeordnet ist und wobei der dabei erzeugte 1966, Seiten 107 bis 113, insb. Bild 38 sowie Mäusl »Moträgerlose Ausgangssignalpegel um eine Differenz Z dulationsverfahren in der Nachrichtentechnik«, Dr. Al-VQm ausgangsseitigen Aussteuerungsmittelwert des 15 fred Hüthig Verlag Heidelberg, 1976, Seiten 26 bis 28 Modulators abliegen kann, dadurch gekenn- und46,bekannt.

zeichnet, Bekannte Modulatoren mit Trägerunterdrückung

(Schönfelder, a. a. O.) dienen dazu, beispielsweise in ei-

— daß der zu modulierende Träger (T) als Recht- nem PAL-Encoder aus den Farbdifferenzsignalen U und ecksignal und der modulierende Hüllkurvenver- 20 V und dem zugeführten Farbträger das endgültige lauf als Folge digital zu je m Bit codierter Am- Farbartsignal zu erzeugen, das dann dem Luminanzsiplitudenwerte (A). dem Modulator zugeführt gnal hinzuaddiert wird. Ein anderer Anwendungsfall werden, liegt bei der Erzeugung von Prüfzeilensignalen, die

— daß die Folgefrequenz der digital codierten dementsprechend ebenfalls aus Luminanzsignalkompo-Amplitudenwerte/Aj einem ganzzahligen Viel- 25 nenten und überlagerten Farbartsignalen (20T-lmpuls, fachen der Frequenz des Trägers (T) entspricht geträgerte Treppe) bestehen.

und mit diesem phasenverkoppelt ist, In beiden Anwendungsfällen ist eine hohe zeitliche

— daß jedes Bit des digital codierten Amplituden- Stabilität des Modulationsprozesses erforderlich. Insbewertes (A) über je ein vom Träger (T) zwischen sondere ist es wichtig, daß für jene Signalpegel von U invertierendem und nicht invertierendem 30 und V (= Hüllkurven), die ein »unbuntes« Bildelement Durchgangsverhalten umgeschaltetes Logik- ergeben sollen, zuverlässig der Träger am Modulatorelement (L) dem entsprechenden ersten Sum- ausgang unterdrückt wird.

mandeneingang (S) eines Binäraddierers (B) zu- Mangelhafte Trägerunterdrückung bewirkt einen

geführt wird, Farbschleier bei unbunten Bildteilen oder aber Farbver-

— daß dem zweiten Summandeneingang (S') des 35 fälschungen bei farbigen Partien. Im Falle der Prüfzei-Binäraddierers (B) über eine vom Träger (T) Iensignalgeneratoren werden durch solche Instabilitägesteuerte Umschalteinrichtung (U) für die ten oder Trägerreste unzulässige Meßsignaiverzerrun-Dauer der invertierenden Betriebsart der Lo- gen hervorgerufen, die eine präzise Messung unmöglich gikelemente(L,)derWert machen.

40 Nach dem Stand der Technik sind Farbträgermodula-

Wj=2A_x+\ + Y—Z, toren als analoge Ringmodulatoren (Zweiseitenband-

modulatoren mit Trägerunterdrückung) aufgebaut

für die Dauer der nicht invertierenden Betriebs- (Mäusl a. a. O., Seite 46). Dabei muß ein erheblicher Aufart der Logikelemente (L) der Wert W_n=Y-Z wand zur Symmetrierung und Temperaturkompensazugeführt wird, wobei für den die vollständige 45 tion getrieben werden, um die erforderliche Pegelstabi-Trägerunterdrückung bewirkenden Amplitu- lität und Trägerunterdrückung zu erreichen. Dies gilt in denwert A_x die Beziehung A_x=2^m-'— Y und verstärktem Maße bei Prüfzeilen-Generatoren,
für den zugehörigen trägerlosen Ausgangsam- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar-

plitudenwert Am₀ des Binäraddierers B die Be- in, einen Farbträgermodulator der eingangs erwähnten ziehung Amo=2'"-¹—Z gilt, und wobei ein bei 50 Art zu schaffen, welcher insbesondere bei der Anwender Addition eventuell entstehender Übertrag dung für Prüfzeilen-Generatoren mit relativ geringem außer acht bleibt, baulichen Aufwand und unter Vermeidung aufwendiger

— daß die m Ausgänge des Binäraddierers (B) ei- Abgleichprozeduren extrem stabile Pegel und eine zunem Digital/Analog-Wandler (2) zugeführt verlässige Unterdrückung unerwünschter Farbträgerwerden, an dessen Ausgang das modulierte 55 anteile gewährleistet.

Farbartsignal zur Verfügung steht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merk

male des Anspruchs 1 gelöst.

2. Farbträgermodulator nach Anspruch !,dadurch Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgekennzeichnet, daß die gesamten Funktionen der m gemäßen Modulators ergibt sich aus dem Anspruch 2. umschaltbaren Logikelemente (L) des Binäraddie- 60 Der Anspruch 3 schließlich stellt eine spezielle Weiterrers (B), der Umschalteinrichtung (U) und der Bereit- bildung des Anspruchs 2 dar.

stellung der festgelegten Summandenwerte (W„ W_n) Aus SMPTE Journal, Okt. 1981, Seiten 942 bis 944,

in einem programmierbaren Festwertspeicher (F) insb. F i g. 3, ist es an sich bekannt, aus digitalen Farbdif-

mit m+1 Adreßleitung und m Datenausgangsleitun- ferenzsignalen durch digitale Signalverarbeitung mit eigen zusammengefaßt sind. 65 nem trägerfrequenten Signal digitale Farbartsignale zu

3. Farbträgermodulator nach Anspruch 2, dadurch bilden und aus diesen unter Digital-Analog-Wandlung gekennzeichnet, daß auch für Hüllkurvenamplitu- analoge Farbfernsehsignale mit unterdrücktem Träger denwerte A, die sich um weniger als einen wählbaren zu gewinnen.