DE3625155A1 - Differentieller pulslagendemodulator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen differentiellen Pulslagendemodulator.

Es ist bekannt, daß man bei einem Aufzeichnungsgerät für Videosignale ein moduliertes Datensignal (nachfolgend mit DPSK-Signal bezeichnet) dadurch erhält, daß man ein sol­ ches Datensignal, das Aufnahme-Daten oder Anmerkungen darstellt, einer differentiellen Phasenumtastmodulation mit einer Frequenz unterzieht, die um einen ganzzahligen Faktor, z. B. 13, höher als die Frequenz eines als Träger benutzten Horizontal-Synchronisationssignals ist, und daß man ferner beim Aufzeichnen des Videosignals einen Fre­ quenzmultiplex des modulierten Signals und des Videosi­ gnals durchführt.

Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt die herkömmliche Schaltungsanordnung, die zur Demodulation dieses DPSK- Signals ausgelegt ist. Die Schaltungsanordnung weist eine Synchronisiersignal-Trennschaltung 14, eine Zeitimpuls­ erzeugungsschaltung 15, ein Schieberegister 16, ein Ex­ klusiv-ODER-Glied 17, einen Tiefpaßfilter 18 (LPF) und einen Zwischenspeicher 19 auf. Ein Anschluß 1 dient zum Empfang des DPSK-Signals, ein Anschluß 2 zum Empfang der Taktimpulse und ein weiterer Anschluß 3 zum Empfang eines Videosignals, mit dem das DPSK-Signal synchronisiert wird. Mit diesen den entsprechenden Eingangsanschlüssen zuge­ führten Signalen erhält man an dem Exklusiv-ODER-Glied 17 eine exklusiv-logische Summe aus dem DPSK-Signal, das im Schieberegister 16 verzögert wird, und dem unverzögerten DPSK-Signal. Auf diese Weise erfolgt die Erfassung der Phase. Ein auf diese Weise erhaltenes Erfassungssignal wird dem Tiefpaßfilter 18 zugeführt, der den Trägeranteil beseitigt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 18 wird in dem Zwischenspeicher 19 zwischengespeichert. Dann wird entsprechend den aus der Zeitimpulserzeugungsschaltung 15 kommenden Zeitimpulsen bei jeder Übertragungsperiode eines Datenbits ein demoduliertes Datensignal aus einem Anschluß 4 ausgegeben.

Bei einem herkömmlichen in dieser Art aufgebauten Demodu­ lator ergab sich bei der Anordnung in einem IC die Schwie­ rigkeit, daß ein den Tiefpaßfilter 18 einschließender Teil dabei außerhalb aufgebaut werden mußte. Dies vergrößert die Schaltung und erhöht den Preis des Demodulators.

Außerdem wird es manchmal schwierig, das modulierte Signal genau zu demodulieren, wenn zur Zeit der Zwischenspeiche­ rung eine nachteilige Einwirkung infolge externen Rau­ schens auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen differen­ tiellen Pulslagendemodulator zu schaffen, bei dem zur Verminderung der Größe und der Kosten die gesamte Schaltung in Form eines integrierten Schaltkreises aufge­ baut ist und der eine Demodulation mit hoher Zuverlässig­ keit ausführen kann.

Für diese Aufgabe besitzt der differentielle Pulslagende­ modulator eine Verzögerungsvorrichtung zum Verzögern eines modulierten Signals, eine Vergleichsvorrichtung zum Ver­ gleichen eines von der Verzögerungsvorrichtung ausgegebe­ nen Signals mit dem modulierten Signal, eine Erzeugungs­ vorrichtung zur parallelen Erzeugung der Ausgangssignale der Vergleichsvorrichtung, die mit dem modulierten Signal in Beziehung stehen, das zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb einer Übertragungsperiode für ein Bit des mo­ dulierten Signals erhalten wird, und eine Ausgabevorrich­ tung zur Abgabe eines demodulierten Signals unter Ver­ wendung aller Ausgangssignale der Vergleichsvorrichtung, die von der Erzeugungsvorrichtung erzeugt werden.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaubild, das den Aufbau eines herkömmlichen differentiellen Pulslagendemodulators wiedergibt.

Fig. 2 ein Schaubild, das als Ausführungsbeispiel den Aufbau eines differentiellen Pulslagendemodulators gemäß der Erfindung wiedergibt.

Fig. 3 ein Schaubild, das einen differentiellen Pulslagen­ demodulator als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines differentiellen Pulslagende­ modulators als Ausführungsbeispiel der Erfindung. An­ schlüsse 5, 6 und 7 entsprechen den Anschlüssen 1, 2 bzw. 3 nach Fig. 1. Schieberegister 9 und 10 sind mit einer Anzahl von "n" Schritten ausgebildet, die mit der Anzahl der während einer zur Übertragung eines Datenbits erfor­ derlichen Periode erhaltenen Taktimpulse übereinstimmt. Eine logische Schaltung 11 weist eine Anzahl "n" von Exklusiv-ODER-Gliedern mit zwei Eingängen auf und ist so ausgebildet, daß sie dieselbe Anzahl exklusiver logischer Summen liefert, wie die Anzahl von Schritten der Schiebe­ register 9 und 10, wenn ein ankommendes Signal mit den Schieberegistern 9 und 10 für die Dauer der Übertra­ gungsperiode eines Datenbits verzögert wird. Ein logisches Mehrheitsglied 12 ist so ausgelegt, daß es ein Ausgangssi­ gnal auf hohem Pegel ausgibt, wenn mehr als die Hälfte der Anzahl "n" von dessen binären Eingangssignalen auf hohem Pegel liegen, und ein Ausgangssignal auf einem niedrigen Pegel, wenn weniger als die Hälfte der Anzahl "n" der Eingangssignale auf hohem Pegel liegen. Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Zwischenspeicherschaltung. Ferner sind in Fig. 2 diejenigen Teile, die ähnlich den in Fig. 1 gezeigten sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der wie vorstehend beschrieben aufgebaute Demodulator arbeitet folgendermaßen: Die Phase des Ausgangssignals jeder Stufe des Schieberegisters wird dadurch erfaßt, daß sich eine exklusiv-logische Summe des verzögerten modu­ lierten Signals und des nicht verzögerten modulierten Signals ergibt. Daraufhin werden Rauschanteile mit dem logischen Mehrheitsglied 12 beseitigt. Das Ausgangssignal des logischen Mehrheitsgliedes 12 wird der Zwischenspei­ cherschaltung 13 zugeführt und dann gemäß Zeitimpulsen ausgegeben, die von der Zeitimpulserzeugungsschaltung 15 entsprechend der Übertragungsperiode eines Datenbits abge­ geben werden. Dadurch ergibt sich ein demoduliertes Si­ gnal. Das logische Mehrheitsglied 12 weist eine große Anzahl von Wahrscheinlichkeitselementen auf. Deshalb kann in Abhängigkeit vom Signal/Rausch-Verhältnis des ankommen­ den Signals die Anzahl der Eingangssignale so lange ver­ mindert werden, als sie in einer Mehrzahl verfügbar sind.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung eines Demodulators als wei­ teres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Teile, die denjenigen nach Fig. 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und die Einzelheiten sind in der folgenden Beschreibung ausgelassen. Nach Fig. 3 sind Schieberegister 21 und 23 so ausgelegt, daß sie das ankom­ mende Signal um die Übertragungsperiode eines Datenbits verzögern. Das Schieberegister 21 und ein Exklusiv-ODER- Glied 22 arbeiten auf die gleiche Weise wie das Schiebere­ gister 16 und das ODER-Glied 17 nach Fig. 1. Das Schiebe­ register 23 hat eine Anzahl von "n" Stufen und verzögert das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Glieds 22 um die Übertragungsperiode eines Datenbits. Ein logisches Mehr­ heitsglied 24 ist so ausgebildet, daß es ein Ausgangssi­ gnal auf hohem Pegel erzeugt, wenn mehr als die Hälfte der binären Ausgangssignale der Anzahl "n" der Stufen dieses Schieberegisters 23 auf hohem Pegel liegen, oder es er­ zeugt ein Ausgangssignal auf niedrigem Pegel, wenn mehr als die Hälfte auf niedrigem Pegel liegen. Demzufolge werden auf dieselbe Art und Weise wie in Fig. 2 Rauschan­ teile mit dem logischen Mehrheitsglied 24 beseitigt.

Im Einklang mit der Erfindung kann wie vorstehend be­ schrieben der Tiefpaßfilter des herkömmlichen Demodulators durch einen digitalen Schaltkreis ersetzt werden, so daß eine Schaltung, die die gleiche Wirkungsweise erfüllen kann wie die der herkömmlichen Schaltungsanordnung, voll­ kommen in Form eines integrierten Schaltkreises aufgebaut werden kann.

Weiterhin kann eine Demodulation mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, da der erfindungsgemäße Demodulator von äußerem Rauschen unbeeinträchtigt bleibt.

Die Erfindung schafft somit einen differentiellen Puls­ lagendemodulator zur Demodulation eines mittels differen­ tieller Pulslagenmodulation modulierten Signals, der zum Vergleichen eines modulierten Signals mit einem verzöger­ ten modulierten Signal zu verschiedenen Zeitpunkten inner­ halb einer zur Übertragung eines Datenbits erforderlichen Periode ausgebildet ist.

Claims (11)

1. Differentieller Pulslagendemodulator, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsvorrichtung (9; 21) zum Verzögern eines modulierten Signals, eine Vergleichsvorrichtung (11; 22) zum Vergleichen eines von der Verzögerungsvorrichtung ausgegebenen Signals mit dem modulierten Signal, eine Erzeugungsvorrichtung (9, 10, 11, 12; 23, 24) zur paralle­ len Erzeugung der Ausgangssignale der Vergleichsvor­ richtung, die mit dem modulierten Signal in Beziehung stehen, das sich zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Übertragungsperiode für ein Bit des modulierten Si­ gnals ergibt, und eine Ausgabevorrichtung (12, 13; 24) zur Erzeugung eines demodulierten Signals unter Verwendung aller Ausgangssignale der Vergleichsvorrichtung, die von der Erzeugungsvorrichtung erzeugt werden.

2. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsvorrichtung (9, 10, 11, 12) ein erstes Schieberegister (9), das zum Empfang des modulierten Si­ gnals ausgebildet ist, und ein zweites Schieberegister (10), das zum Empfang des Ausgangssignals der Verzöge­ rungsvorrichtung ausgebildet ist, aufweist und daß die Erzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des Ausgangssignals jedes Registers des ersten Schieberegisters bzw. des Aus­ gangssignals jedes Registers des zweiten Schieberegisters ausgebildet ist.

3. Demodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung (11) eine Anzahl von Ver­ gleichsschaltungen (1 ... n) aufweist, die jeweils zum Ver­ gleich der Ausgangssignale von Registern des ersten Schie­ beregisters (9) mit Ausgangssignalen von Registern des zweiten Schieberegisters (10) ausgebildet sind.

4. Demodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vergleichsschaltungen (1 ... n) ein Exklusiv- ODER-Glied aufweist.

5. Demodulator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (12, 13) eine Schaltung aufweist, die zur Erzeugung eines Binärsignals aufgrund einer Mehrzahl von aus der Anzahl der Vergleichs­ schaltungen (1 ... n) ausgegebenen Binärsignalen ausgebildet ist.

6. Demodulator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (9) und das zweite (10) Schieberegister in Reihe miteinander verbunden sind und daß die Verzögerungsvorrichtung (9) das erste Schiebere­ gister aufweist.

7. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsvorrichtung (23, 24) ein Schieberegister aufweist, das zum Empfang des Ausgangssignals der Ver­ gleichsvorrichtung (22) und zur Erzeugung des Ausgangssi­ gnals jedes Registers desselben ausgebildet ist.

8. Demodulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (24) eine Schaltung aufweist, die zur Erzeugung eines binären Signals aufgrund der Mehr­ zahl von aus den Registern des Schieberegisters (23) aus­ gegebenen Binärsignalen ausgebildet ist.

9. Demodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungs­ vorrichtung (9; 21) gleich der Übertragungsperiode für ein Bit des modulierten Signals ist.

10. Differentieller Pulslagendemodulator, gekennzeichnet durch ein erstes Schieberegister (9), dem ein moduliertes Signal zugeführt wird, ein zweites Schieberegister (10), das in Reihe mit dem ersten Schieberegister geschaltet ist, eine Anzahl von Vergleichsvorrichtungen (11), die jeweils zum Vergleich des Ausgangssignals jedes Registers des ersten Schieberegisters mit dem Ausgangssignal jedes Registers des zweiten Schieberegisters ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Vergleichsvorrichtungen zur Erzeugung entsprechender binärer Signale ausgelegt ist, und eine Vorrichtung (12) zur Bildung eines demodulierten Signals aufgrund einer Mehrzahl einer aus der Anzahl der Ver­ gleichsvorrichtungen ausgegebenen Anzahl von Binärsi­ gnalen.

11. Differentieller Pulslagendemodulator, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsvorrichtung (21) zum Verzögern eines modulierten Signals, eine Vergleichsvorrichtung (22) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Verzögerungsvor­ richtung mit dem modulierten Signal, wobei die Vergleichs­ vorrichtung zur Erzeugung eines binären Signals ausgebil­ det ist, ein Schieberegister (23), dem das von der Ver­ gleichsvorrichtung ausgegebene Binärsignal zugeführt wird, und eine Vorrichtung (24) zur Bildung eines demodulierten Signals aufgrund einer Mehrzahl von Ausgangssignalen der Register des Schieberegisters.