DE69613763T2

DE69613763T2 - Verfahren zur Digitalisierung eines Signals mit Zwischenfrequenz, insbesondere ein Fernsehsignal, und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE69613763T2
Application number: DE69613763T
Authority: DE
Inventors: Werner Boie
Original assignee: Thomson Multimedia SA
Current assignee: Vantiva SA
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 2001-10-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: EP0744865A2; US5748262A; FR2734681B1; JPH0946612A; ZA963904B; EP0744865B1; JP3910234B2; DE69613763D1; FR2734681A1; EP0744865A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Digitalisierung eines Zwischenfrequenz (ZF)- Signals mit einer Bandbreite, die sich von einer Norm zu einer anderen ändern kann, wobei eine der Bandgrenzen im wesentlichen konstant ist und die andere Bandgrenze variabel und von der jeweils angewendeten Norm abhängig ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Fernsehsignale mit der Zwischenfrequenz ZF.
Die bei der Verarbeitung von digitalen Signalen angewendeten Lösungen ermöglichen allgemein flexiblere und wirtschaftlichere Funktionen in der Verarbeitung, Filterung und Demodulation der Signale, als sie analoge Komponenten ermöglichen. Somit führen Lösungen mit einer Verarbeitung von digitalen Signalen zu verbesserten Leistungsfähigkeiten. Sie sind zum Beispiel in der EP-A-442 578 dargestellt.
Insbesondere liefert die Anwendung derartiger Lösungen in modernen Fernsehempfängern zahlreiche Vorteils, wie die Verringerung der Komplexität analoger Komponenten oder die Möglichkeit der Neukonfigurierung oder Neugestaltung des Fernsehempfängers ohne zusätzliche Hardware bei verschiedenen Fernsehnormen. Man könnte erwägen, eine Lösung mit einer Schaltung mit einem einzigen "Chip" anzustreben, die für alle Normen weltweit anwendbar ist. Es könnten noch weitere Vorteile genannt werden, wie die Möglichkeit einer an eine bestimmte Norm optimal angepaßten Filterung, die Möglichkeit der Anwendung von sogenannten Online- Korrekturalgorithmen, zum Beispiel für die automatische Verstärkungsregelung (CAG = commande automatique de gain) oder für die automatische Frequenzregelung (CAF = commande automatique de frequence).
Es müssen mehrere Bedingungen erfüllt werden, damit eine Digitalumsetzung (oder Digitalisierung) analoger ZF-Signale zufriedenstellend arbeitet. Zunächst muß eine minimale Dynamikauflösung sichergestellt werden, um zwischen dem gewünschten Signal und den Signalen der Nachbarkanäle zu dem gewünschten Signal unterscheiden zu können. Wenn man beachtet, daß ein Zwischenfrequenz-Signal mit ungefähr 40 MHz digitalisiert werden soll, wird in der Praxis eine minimale Dynamikauflösung von 10 Bit benötigt, entsprechend 1024 Werten, um eine ausreichende Unterscheidung zu bewirken. In der Praxis können die Signale der Nachbatkanäle nennenswert höhere Amplituden bis zu 50 oder 60 dB der Amplitude des gewünschten Signals aufweisen, und in einem derartigen Fall ist es erwünscht, daß die Dynamikauflösung größer als die obengenannte Auflösung ist.
Eine Schwierigkeit besteht in der relativ hohen Frequenz des ZF-Signals (in der Größenordnung von 40 MHz für Fernsehen) und der bei einer derartigen Frequenz angewendeten Abtastgeschwindigkeit. In dieser Hinsicht können die auf dem Markt verfügbaren Analog/Digital (A/D)-Konverter diese Anforderungen mit akzeptierbaren Kosten nicht erfüllen, wie es anhand der Fig. 1 der Zeichnung erläutert wird. Diese (Figur ist ein Diagramm für einen A/D-Konverter von dem Konvertertyp, der allgemein als FLASH CONVERTER bezeichnet wird, und zeigt auf der Ordinaten die effektive Anzahl der (verwertbaren) Bit am Ausgang des Konverters in Abhängigkeit von der Frequenz des Eingangssignals, die in einem logarithmischen Maßstab auf der Abszisse aufgetragen ist. Es ist ersichtlich, daß ein derartiger Konverter, der 10 effektive Bit für niedrige Frequenzen liefern kann, bei Frequenzen in der Größenordnung von 40 MHz nicht mehr als 5 Bit liefern kann, was eine zur Lösung des Problems unzureichende Dynamikauflösung darstellt.
Außerdem ist es erwünscht, daß die vorgeschlagene Lösung für die Digitalisierung der in Frage kommenden Signale für die betrachteten Geräte mit verschiedenen Normen kompatibel ist. Insbesondere ist es im Falle von Fernsehempfängern erwünscht, eine Lösung zu schaffen, die an verschiedene, weltweit bestehende Fernsehnormen anpaßbar ist.
Diese Forderung nach einer Mehrnormen-Lösung ist schwer zu erfüllen. Wenn man sich entscheidet, für eine gute Dynamikauflösung gemäß den bekannten Filterlösungen, das gewünschte Signal zu filtern und dabei die Signale der Nachbarkanäle zu beseitigen, muß man entweder mehrere, an die Frequenzen der verschiedenen Normen angepaßte Filter verwenden, was kostspielig ist, oder auch akzeptieren, daß dasselbe Filter für Signale eingesetzt wird, deren Frequenz nicht derjenigen entspricht, für die das Filter vorgesehen ist, was eine weniger gute Filterung und eine schlechtere Dynamikauflösung bewirkt.
Derzeit gibt es Filter, insbesondere sogenannte SAW (filtres à ondes de surface), Oberflächenwellenfilter genannt, die für hohe Frequenzen (Frequenzen größer oder gleich der ZF) geeignet sind, die jedoch, zumindest derzeit, bei niedrigen Frequenzen, die für einen A/D-Konverter akzeptierbar sind, nicht angewendet werden können.
Zur Lösung der durch diese konträren Forderungen geschaffenen Probleme ist das Verfahren gemäß der Erfindung zur Digitalisierung eines Signals mit der Zwischenfrequenz ZF, insbesondere eines Fernsehsignals, mit einer Bandbreite, die sich von einer Norm zu einer anderen ändern kann, wobei eine Bandgrenz im wesentlichen in der Frequenz konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Umsetzung des analogen Signals in ein digitales Signal die Signale der Nachbarkanäle zu dem Band des zu verarbeitenden Signals nach den folgenden Schritten eliminiert werden:
- in einem ersten Schritt werden die Signale der Nachbarkanäle zu der im wesentlichen konstanten Grenze eliminiert, wobei die Kennwerte der Filterung derart gewählt sind, daß unabhängig von der von der Norm abhängigen Bandbreite des zu verarbeitenden Signals dieses Signal an der Seite seiner variablen Frequenzgrenze durch die Filterung nicht geändert wird,
- in einem zweiten Schritt wird das zu verarbeitende Signal in Abhängigkeit von seiner Bandbreite in der Frequenz umgesetzt, um in dem umgesetzten Signal die variable Bandgrenze des ursprünglichen Signals auf einen Wert mit im wesentlichen konstanter Frequenz zu bringen,
- und in einem dritten Schritt werden die Signale der Nachbarkanäle zu dem umgesetzten Signal durch Filterung eliminiert, wobei die Kennwerte der Filterung derart gewählt sind, daß unabhängig von der Bandbreite des zu verarbeitenden Signals dieses Signal nicht geändert wird.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung kann man mit den Filtereigenschaften, die für die vorbestimmten Frequenzen und Bandbreiten gebildet werden, Signale verarbeiten, deren Bandbreite sich in Abhängigkeit von den Normen ändert, ohne daß die Filter für jede Norm geändert werden müssen. Die Elimination der Signale oder der Nachbarkanäle zu dem Band des zu verarbeitenden Signals ermöglicht eine Verbesserung der Dynamikauflösung für dieselbe Anzahl von effektiven Bit am Ausgang des A/D-Konverters.
In dem Fall eines ZF-Fernsehsignals ist die obere Bandgrenze im wesentlichen in der Frequenz konstant. Demzufolge werden in dem ersten Schritt die Signale der Nachbarkanäle oberhalb des betrachteten Kanals eliminiert, und die Filterung bei diesem ersten Schritt wird bei den verschiedenen möglichen Fernsehnormen an die größte Bandbreite für das betrachtete Signal angepaßt.
In vorteilhafter Weise erfolgt, um danach die Digitalwandlung des Signals durchzuführen, nach den drei vorangehend genannten Schritten eine Frequenzverringerung des zu verarbeitenden Signals vor seiner Zuführung zu dem Eingang des A/D- Konverters.
Die Erfindung betrifft auch eine Schaltung zur Durchführung des vorangehend definierten Verfahrens. Diese Schaltung enthält einen Eingang, der ein Signal von einer Abstimmeinheit auf einer Zwischenfrequenz ZF empfängt und durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:
- ein erstes Bandpaßfilter, dessen eine Bandgrenze in der Frequenz einer im wesentlichen konstanten Grenze des Bandes des zu verarbeitenden Signals entspricht, um die Signale der Nachbarkanäle zu dieser Grenze des gewünschten Signals zu eliminieren, wobei das Filter derart an die maximale Bandbreite der verschiedenen Normen angepaßt wird, daß das zu verarbeitende Signal unabhängig von der Norm nicht geändert wird,
- eine Mischerschaltung zur Umsetzung des gefilterten ZF-Signals in einen anderen Frequenzbereich unter Berücksichtigung der Norm dieses Signals und seiner Bandbreite, und um in dem umgesetzten Signal die variable Grenze des ursprünglichen Signals auf einen im wesentlichen konstanten Frequenzwert zu bringen, - und ein zweites Bandpaßfilter, dessen eine Grenze dem Wert der wesentlichen konstanten Frequenz des umgesetzten Signals entspricht, wobei das zweite Filter dafür vorgesehen ist, Signale von Nachbarkanälen zu diesem konstanten Frequenzwert des umgesetzten Signals zu eliminieren, und die Bandbreite des Filters an die größte Bandbreite der verschiedenen möglichen Normen angepaßt ist.
In vorteilhafter Weise sind die beiden Filter durch Oberflächenwellenfilter SAW gebildet. Die Durchlaßbandbreite der Filter ist wenigstens gleich der größten Bandbreite der ZF-Signale der verschiedenen Normen.
Die Mischerschaltung enthält vorzugsweise eine Multiplizierschaltung, deren einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Filters und deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines lokalen Oszillators mit konstanter Frequenz verbunden ist, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Fernsehnorm regelbar ist. In vorteilhafter Weise erfolgt die Regelung der konstanten Frequenz des lokalen Oszillators durch eine elektrische Spannung.
Eine Schaltung zur Frequenzverringerung ist an dem Ausgang des zweiten Filters vorgesehen, wobei die Verringerungsschaltung einen Multiplizierer enthält, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Filters und einem lokalen Oszillator verbunden ist, dessen Ausgang mit einem anderen Eingang des Multiplizierers verbunden ist. Der lokale Oszillator kann eine Frequenz haben, die zur Anpassung an die Norm des gewählten Fernsehkanals steuerbar ist. Ein Tiefpaßfilter und eine Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung sind in vorteilhafter Weise zwischen den Ausgang des Frequenzverringerers und dem Eingang des A/D-Konvertes vorgesehen.
Die Frequenzverringerung ist so gewählt, daß die durch den A/D-Konverter sichergestellte Digitalisierung eine hohe Genauigkeit aufweist.
Die Erfindung besteht, abgesehen von den oben erläuterten Anordnungen, in einer bestimmten Zahl weiterer Maßnahmen, die im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, das in der beigefügten Zeichnung beschrieben, jedoch keineswegs einschränkend ist.
Fig. 1 der Zeichnung ist ein Diagramm und zeigt die Änderung der Dynamikauflösung eines bekannten A/D-Konverters in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen Frequenz, während die effektive Anzahl der Bit am Ausgang des Konverters auf der Ordinaten aufgetragen ist.
Fig. 2 ist ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Fig. 3A - 3E zeigen die verschiedenen Schritte des Verfahrens, das die Auswahl des gewünschten ZF-Signals ermöglicht.
Die Fig. 4A - 4D sind schließlich Diagramme, die die Frequenzverringerung des gewünschten ZF-Signals zeigen.
Fig. 2 zeigt die gesamte Schaltung zur Digitalisierung eines Fernseh- Zwischenfrequenzsignals ZF. Die Schaltung enthält eine bekannte Abstimmeinheit 1 (oder "Tuner"), deren Eingang mit einer die zu verarbeitenden Signale empfangenen Antenne 2 verbunden ist. Die Abstimmeinheit 1 enthält einen lokalen Oszillator, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die an die des durch die Antenne 2 empfangenen Signals angepaßt ist, um eine Anpassung zu bilden und am Ausgang der Abstimmeinheit 1 ein Signal zu liefern, dessen Frequenz dem genormten Wert der Zwischenfrequenz ZF entspricht, die auf dem Fernsehgebiet ungefähr 40 MHz betragen kann.
Wie Fig. 3A zeigt, enthält das am Ausgang der Abstimmeinheit 1 verfügbare Signal nicht nur das gewünschte Signal SifN, das einem bestimmten Kanal entspricht, sondern auch Signale der Nachbarkanäle zu dem gewünschten Signal. Zur Vereinfachung sind in Fig. 3A nur ein Signal, das dem nächsthöheren Nachbarkanal SifN+1 entspricht, und ein Signal, das dem nächstniedrigeren Kanal SifN-1 entspricht, dargestellt. Der Satz dieser drei Signale entspricht für das betrachtete Beispiel einer Bandbreite des ersten ZF-Signals.
Außerdem ist durch eine gestrichelte Linie parallel zur Achse der Ordinaten die Frequenz des Bildträgers fpc dargestellt, zu dessen beiden Seiten sich das Band des gewünschten Signals SifN erstreckt.
Das Signal SifN ist schematisch durch ein trapezförmiges Band 3 dargestellt, das dem Videoband um die Frequenz fpc des Bildträgers und einem Tonband 4 entspricht, das schmaler ist und unmittelbar unter der Untergrenze 5 des Bandes 3 liegt. Die Obergrenze des Bandes 3 ist mit 6 bezeichnet.
Es sei bemerkt, daß die Amplituden der Signale der Nachbarkanäle SifN+1 und 3ifN-1 wesentlich größer sein können als die des gewünschten Signals SifN, was Vorsichtsmaßnahmen während der Verarbeitung erfordert, wie früher erläutert wurde.
Es findet sich, daß die obere Grenze 6 des Bandes 3 des gewünschten Signals SifN von einer Fernsehnorm zu der anderen in der Frequenz im wesentlichen konstant ist. Andererseits ändert sich die Bandbreite L des Bandes 3 des gewünschten Signals SifN nennenswert von einer Fernsehnorm zu der anderen, so daß die untere Grenze 5 des Bandes 3 des gewünschten Signals sich in der Frequenz entsprechend der Fernsehnorm ändert.
Ein erstes Bandpaßfilter 7 wird mit einer oberen Frequenzgrenze 8 gewählt, die in der Frequenz der im wesentlichen konstanten Grenze 6 des Bandes 3 des Signals SifN entspricht, das man digitalisieren will. Die Eigenschaften der Durchlaßbandbreite, im wesentlichen in der Form eines rechteckförmigen Filters 7, sind durch das Diagramm der Fig. 3B dargestellt. Das Filter 7 ist an verschiedene mögliche Normen angepaßt. Das bedeutet, daß das Filter 7 ein Durchlaßband mit der Breite K aufweist (siehe Fig. 3B), die wenigstens gleich der größten Bandbreite L der verschiedenen weltweiten Normen ist, für den dem gewünschten Signal entsprechenden Kanal. Unter diesen Bedingungen werden die Signale SifN+1 der Nachbarkanäle oberhalb der Grenze 6 durch das Filter 7 eliminiert. Zusätzlich ist man unabhängig von der Fernsehnorm sicher, daß die Gesamtheit des Bandes 3 des gewünschten Signals SifN übertragen wird, ohne durch das Filter 7 beschnitten zu werden, da die Durchlaßbandbreite K dieses Filters gleich oder größer als die größte Bandbreite L der verschiedenen Fernsehnormen ist.
Dennoch enthält das Signal am Ausgang des Filters 7 nicht nur das gewünschte Signal SifN, sondern auch ein Signal, das dem Nachbarkanal unterhalb von ifN-1... entspricht, da die Bandbreite K des Filters 7 für die meisten Normen größer als die Breite L des Bandes 3 ist.
Das Signal am Ausgang des Filters 7 ist in Fig. 3C dargestellt. Es enthält das gewünschte Signal 3(SifN) und einen Teil 9 des unteren angrenzenden Signals SifN-1.
Das Filter 7 wird in vorteilhafter Weise durch ein SAW-Filter oder Oberflächenwellenfilter gebildet, das handelsüblich ist und bei Zwischenfrequenzen ZF in der Größenordnung von 40 MHz einwandfrei arbeitet. Derartige SAW-Filter zeigen ein erhöhtes Qualitäts/Preis-Verhältnis und bilden deshalb eine besonders interessante Lösung für die Filterung. Jedoch arbeiten, wie bereits früher erwähnt, derartige SAW-Filter nicht für Frequenzen zufriedenstellend, die wesentlicher niedriger sind als die ZF- Frequenzen.
In Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Ausgangssignal des Filters 7 dem Eingang einer Mischerschaltung 10 zugeführt wird, die das in Fig. 3C dargestellte gefilterte ZF- Signal in einem anderen Frequenzbereich umsetzen kann, unter Berücksichtigung der Norm des Signals SifN und seiner Bandbreite. Die Mischerschaltung 10 enthält eine Multiplizierschaltung 11, die an einem Eingang die Signale vom Ausgang des Filters 7 empfängt und an einem anderen Eingang von einem lokalen Oszillator 12 mit der konstanten Frequenz fLo gespeist wird. Die Frequenz des Oszillators 12 kann durch eine an den Oszillator 12 angelegte Spannung U geändert werden und ermöglicht eine Anpassung der konstanten Frequenz fLo an die jeweilige Fernsehnorm.
Der Vorgang der durch die Mischerschaltung 9 bewirkten Umsetzung ist durch den Übergang von Fig. 3C zu Fig. 3D dargestellt. Dieser Vorgang enthält eine Frequenzverschiebung mit einer Spiegelwirkung, die eine Umkehrung der Lage der Kanäle bewirkt, die durch die gestrichelten Pfeile von Fig. 3C zu Fig. 3D dargestellt ist.
Genauer ist ersichtlich, daß die Frequenz fpG dann, wenn man von Fig. 3C zu Fig. 3D übergeht, das heißt wenn man vom Eingang zur Ausgang der Schaltung 10 übergeht, um einen Wert verringert wurde, der von der Frequenz des lokalen Oszillators 12 abhängig ist. Zusätzlich wurde das Band 3 des Signals, das man verarbeiten will, um eine zur Ordinaten parallele Achse um 180º gedreht und wurde zum Signal 3a. Die untere Grenze 5 des Bandes 3 wurde zu der oberen Grenze 5a des Bandes 3a, und umgekehrt wurde die obere Grenze 6 zu der unteren Grenze 6a.
Das an die untere Grenze des zu verarbeitenden Signals angrenzende Signal 9 in Fig. 3C wird zu 9a auf der anderen Seite des umgesetzten, zu verarbeitenden Signals 3a und wird angrenzend an die obere Grenze 5a des umgesetzten Signals 3a, das in Fig. 3D dargestellt ist. Die Parameter der Mischschaltung 10 sind derart gewählt, daß die obere Grenze 5a, die in Fig. 3D gezeigt ist, des Bandes des zu verarbeitenden Signals einer im wesentlichen konstanten Frequenz entspricht, welches auch immer die Norm ist. Diese Frequenz kann dieselbe sein wie die Frequenz F1, die der Obergrenze des Signals SifN der Fig. 3A entspricht, oder kann unterschiedlich sein.
Das Gesamtsignal, das durch die durchgehende Linie in Fig. 3D dargestellt und aus dem zu verarbeitenden Signal und einem darüber angrenzenden, zu eliminierenden Signal zusammengesetzt ist, wird dem Eingang eines zweites Bandpaßfilters 13 zugeführt, das in vorteilhafter Weise ebenfalls ein SAW-Filter ist.
Das Durchlaßband des zweiten SAW-Filters ist schematisch durch ein im wesentlichen rechteckförmiges Fenster 14 dargestellt, das in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Obergrenze 15 entspricht dem im wesentlichen konstanten Wert der Obergrenze 5a des umgesetzten, zu verarbeitenden Signals, wobei möglicherweise das Tonband 4a berücksichtigt wird, so daß die Grenze 15 etwas oberhalb der Grenze 5a liegen kann. Jedoch bleibt auf alle Fälle die Grenze 5a im wesentlichen konstant, welches auch immer die Fernsehnorm ist. Es ist ersichtlich, daß das Filter 13 mit seiner ebenfalls konstanten Grenze 15 für alle Fernsehnormen eingesetzt werden könnte.
Die Durchlaßbandbreite Q des zweiten SAW-Filters ist so gewählt, daß bei jeder Fernsehnorm das zu verarbeitende Signal durch das zweite Filter 13 nicht geändert wird. In anderen Worten: Die Bandbreite Q wird so gewählt, daß in allen Fällen, welches auch immer die Norm ist, die Untergrenze 16 des Durchlaßbandes 14 des zweiten Filters 13 unterhalb der Untergrenze 6a des zu verarbeitenden Signals liegt.
Am Ausgang des Filters 13 erhält man das zu verarbeitende Signal, das in Fig. 3E dargestellt ist, getrennt von den Signalen der Nachbarkanäle, die in Fig. 3A anwesend waren. Die Form des in Fig. 3E erhaltenen Signals 3a ist symmetrisch zu einer zur Achse der Ordinaten parallelen Achse des in Fig. 3A dargestellten Signals, und zwar aufgrund der bereits erläuterten Spiegelwirkung.
Das in Fig. 3E dargestellte, ausgewählte ZF-Signal ermöglicht eine gute Dynamikauflösung, da es nicht mehr durch Störsignale der Nachbarkanäle belastet ist. Ein derartiges Signal könnte bei allen Fernsehnormen gewonnen werden, ohne die Filter 7 und 13 ändern zu müssen. Die Anpassung erfolgt nur bei dem lokalen Oszillator 12 mit der Spannung U, um die Umsetzwirkung entsprechend dem Übergang von Fig. 3C zu Fig. 3D zu steuern.
Jedoch hat das am Ausgang des Filters 13 erhaltene Signal eine zu hohe Frequenz, um durch die verfügbaren A/D-Konverter mit akzeptablen Kosten und einer ausreichenden Dynamikauflösung einwandfrei digitalisiert zu werden.
Das Ausgangssignal 3a des Filters 13, das schematisch in Fig. 4A dargestellt ist, wird dem Eingang einer Konverterschaltung 17 zugeführt, um die Frequenz zu verringern. Die Konverterschaltung 17 enthält einen Multiplizierer 18, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Filters 13 verbunden ist und dessen anderer Eingang das Signal von Ausgang eines Oszillators 19 mit einer lokalen Frequenz fLo1 empfängt. Die Frequenz fLo1 des Oszillators 19, die in Fig. 4B dargestellt ist, ist konstant und vorzugsweise in Abhängigkeit von der Norm des gewählten Fernsehkanals steuerbar.
Es sei bemerkt, daß in den Fig. 4A - 4D die Signale in dem linken Teil der Figuren positiven Frequenzen entsprechen, und die zur Achse der Ordinaten symmetrischen Signale negativen Frequenzen in einer mathematischen Darstellung der Signale entsprechen.
Das Ausgangssignal der Schaltung 17 mit einer verringerten Frequenz (fpc - fLo1), wie es in Fig. 4C dargestellt ist, wird dem Eingang eines Tiefpaßfilters 20 zugeführt, dessen Durchlaßband 21 schematisch gestrichelt in Fig. 4D dargestellt ist. Nach dem Durchlauf durch dieses Tiefpaßfilter sind alle Komponenten der HF(Hochfrequenz)-Signale beseitigt. Das Ausgangssignal des Filters 20 gelangt nach dem Durchlauf durch eine Schaltung 22 zur automatischen Verstärkungsregelung zu dem Eingang eines Analog/Digital A/D-Konverter 23. Aufgrund der Verringerung der Frequenz des dem Eingang des Konverters 23 zugeführten Signals kann die Digitalisierung des analogen Signals unter guten Bedingungen bei einer akzeptablen Abtastfrequenz und mit einer guten Dynamikauflösung erfolgen, welches auch immer die Fernsehnorm ist.
Da die Frequenz des Eingangssignals des Konverters 23 relativ niedrig ist, kann die Abtastfrequenz größer als das Zweifache der maximalen Frequenz des Eingangssignals sein, was für eine gute Auflösung günstig ist.
Die Erfindung ermöglicht einen weiten Bereich in der Wahl der Abtastfrequenz und der Frequenz des lokalen Oszillators 19.
In der vorangehenden Beschreibung wurde insbesondere ein Videosignal betrachtet. Es ist jedoch ein paralleler Aufbau nach der Auswahl des ZF-Signals für die Demodulation des Tonsignals möglich.

Claims

1. Verfahren zur Digitalisierung eines Signals mit der Zwischenfrequenz ZF mit einer Bandbreite (L), die sich von einer Norm zu einer anderen ändern kann, wobei eine der Bandgrenzen (6) im wesentlichen in der Frequenz konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Umsetzung des analogen Signals in ein digitales Signal die Signale der Nachbarkanäle (Sif N+1, SifN-1) zu dem Band (3) des zu verarbeitenden Signals nach den folgenden Schritten eliminiert werden:

- in einem ersten Schritt werden die Signale (SifN+1) der Nachbarkanäle zu der im wesentlichen konstanten Grenze (6) eliminiert, wobei die Kennwerte der Filterung derart gewählt sind, daß unabhängig von der von der Norm abhängigen Bandbreite (L) des zu verarbeitenden Signals dieses Signal an der Seite seiner variablen Frequenzgrenze (5) durch die Filterung nicht geändert wird,

- in einem zweiten Schritt wird das zu verarbeitende Signal in Abhängigkeit von seiner Bandbreite in der Frequenz umgesetzt, um in dem umgesetzten Signal die variable Bandgrenze (5) des ursprünglichen Signals auf einen Wert (5a) mit im wesentlichen konstanter Frequenz zu bringen,

- und in einem dritten Schritt werden die Signale (9a) der Nachbarkanäle zu dem umgesetzten Signal (3a) durch Filterung eliminiert, wobei die Kennwerte der Filterung derart gewählt sind, daß unabhängig von der Bandbreite des zu verarbeitenden Signals dieses Signal nicht geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 für ein ZF-Signal, dessen obere Bandgrenze (6) im wesentlichen in der Frequenz konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schritt die Signale (SifN+1) der Nachbarkanäle oberhalb des betrachteten Signals (SifN) eliminiert werden und daß bei den verschiedenen möglichen Fernsehnormen die Filterung bei diesem ersten Schritt an die maximale Bandbreite für das betrachtete Signal angepaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur folgenden Durchführung der Umsetzung in ein digitales Signal nach den drei vorangehend erwähnten Schritten eine Verringerung der Frequenz des zu verarbeitenden Signals erfolgt, bevor dieses dem Eingang eines A/D-Konverters zugeführt wird.

4. Schaltung zur Digitalisierung eines Signals mit der Zwischenfrequenz ZF mit einem Eingang zum Empfangen des Signals, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- ein erstes Bandpaßfilter (7), dessen eine Bandgrenze (8) in der Frequenz einer im wesentlichen konstanten Grenze (6) des Bandes (3) des zu verarbeitenden Signals entspricht, um die Signale (SifN+1) der Nachbarkanäle zu dieser Grenze (6) des gewünschten Signals zu eliminieren, wobei das Filter (7) derart an die maximale Bandbreite (L) der verschiedenen Normen angepaßt ist, daß das zu verarbeitende Signal unabhängig von der Norm nicht geändert wird,

- eine Mischerschaltung (10) zur Umsetzung des gefilterten ZF-Signals in einen anderen Frequenzbereich unter Berücksichtigung der Norm dieses Signals und seiner Bandbreite, und um in dem umgesetzten Signal die variable Grenze (5) des ursprünglichen Signals auf einen im wesentlichen konstanten Frequenzwert (5a) zu bringen,

- und ein zweites Bandpaßfilter (13), dessen eine Grenze (15) dem Wert der im wesentlichen konstanten Frequenz (5a) des umgesetzten Signals entspricht, wobei das zweite Filter (13) dafür vorgesehen ist, Signale (9a) von Nachbarkanälen zu diesem konstanten Frequenzwert des umgesetzten Signals zu eliminieren, und die Bandbreite des Filters an die größte Bandbreite der verschiedenen möglichen Normen angepaßt ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Filter (7, 13) durch Oberflächenwellenfilter SAW gebildet sind.

6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreite (K) der Filter (7, 13) wenigstens gleich der größten Breite (L) des Bandes (3) der ZF-Signale der verschiedenen Normen ist.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischerschaltung (10) eine Multiplizierschaltung (11) enthält, deren einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Filters (7) und deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines lokalen Oszillators (12) mit konstanter Frequenz verbunden ist, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Fernsehnorm steuerbar ist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der konstanten Frequenz des lokalen Oszillators (12) durch eine elektrische Spannung (U) erfolgt.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (17) zur Frequenzverringerung an einem Ausgang des zweiten Filters (13) vorgesehen ist, daß die Verringerungsschaltung (17) einen Multiplizierer (18) enthält, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des zweiten Filters (13) und einem lokalen Oszillator (19) verbunden ist, dessen Ausgang mit einem anderen Eingang des Multiplizierers (18) verbunden ist.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter (20) und eine Schaltung (22) zur automatischen Verstärkungsregelung zwischen dem Ausgang des Frequenzverringerers (17) und dem Eingang eines A/D-Konverters (23) vorgesehen sind.