DK146109B - Transmissionsanlaeg med en sender og en modtager til signaltransmission ved hjaelp af diskrete udgangsvaerdier, samt sender og modtager til anvendelse i et saadant anlaeg - Google Patents

Description

/ £v (19) DANMARK \j

f da) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) 146109 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 2561/76 (51) Int.CI.1: Η 04 B 12/04 (22) Indleveringsdag: 09 jun 1976 J"* * 12^22 H04N 7/12 (41) Aim. tilgængelig: 13 dec 1976 (44) Fremlagt: 27 jun 1983 > (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 12 jun 1975 NL 7506987 (71) Ansøger: N.V. 'PHILIPS’ GLOEILAMPENFABRIEKEN; Eindhoven, NL.

(72) Opfinder: Marinus Cornells Willem van *Buul; NL.

(74) Fuldmægtig: Internationalt Patent-Bureau_ (54) Transmissionsanlæg med en sender og en modtager til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, samt sender og modtager til anvendelse i et sådant anlæg

Opfindelsen angår et transmissionsanlæg med en sender og en modtager til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, som karakteriserer de transmitterede signaler i tidskvantisering og en i det mindste trivalent ampli-tudekvantisering, hvor senderen indeholder en differensdanner, hvis udgangssignal karakteriserer differensen mellem senderens indgangssignal og en forudsigelse af senderens indgangssignal, samt et ulineært netværk med en indgang koblet til dif-ferensdannerens udgang til signalkompression af differenssignalet, som overføres over en transmissionsvej til modtageren ved hjælp af de diskrete udgangsværdier,

GD

og hvor modtageren indeholder et ulineært netværk til ekspansion af det modtagne O differenssignal og en med et lager forsynet gendannelseskreds til gendannelse af ££ indgangssignalet. Transmissionsanlægget ifølge opfindelsen kan med fordel benyt- tes til transmission af billedsignaler.

tt Ω 2 146109

Et sådant transmissionsanlæg til transmission af analoge signaler på digital form, og som er forsynet med en differensdanner, adskiller sig fra andre typer digitale signaltransmissionsanlæg ved, at kvantiseringsstøjen på grund af redundansreduktionen er væsentligt formindsket, især for de lavere signalfrekvenser, således at det for en konstant gengivelseskvalitet er muligt at realisere en betydelig reduktion i informationsrummet i de diskrete udgangsværdier, der er transmitteret over transmissionsvejen, f.ekso med impulsgruppekodemodulation antallet af impulser per kodegruppe.

For at tilvejebringe en optimal gengivelseskvalitet er det fordelagtigt i modtageren at forøge lagringstiden i gendannelseskredsen så meget som muligt for genvindingen af signalværdierne· Det viser sig imidlertid på den anden side, at støjeffekten i det gengivne signal forøges på grund af transmissionsfejl, da virkningen heraf bevares i lang tid på grund af den meget lange lagringstid«

Af denne grund benyttes der i kendte modtagere i transmissionsanlæg af den nævnte type gendannelseskredse, som har en formindsket lagringstid, f.eks· ved brug af et lækagekredsløb, hvilket imidlertid som ovenfor omtalt medfører en formindskelse af gengivelseskvaliteten, især en ugunstig virkning på fremvisningen af konturen ved billedtransmission. Til formindskelse af denne virkning fra transmissionsfejl er der allerede foreslået en anden løsning for en modtager uden reduktion af lagringstiden i gendannelseskredsen, hvilken løsning består i brugen af en fejldetektor og en forsinkelseskreds, hvori forstyrrede billedlinier i tilfælde af en transmissionsfejl hver gang erstattes af forudgående ikke forstyrrede billedlinier på en måde,som er forklaret i USA-patentbeskrivelse nro 3o825o68Qo

Det er en hensigt med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et transmissionsanlæg af den i indledningen nævnte type, som,skønt det er simpelt af konstruktion, udmærker sig ved en i hovedsagen optimal gengivelseskvalitet, hvor de af transmissionsfejl forårsagede forstyrrelser reduceres til en kun lidt eller slet ikke forstyrrende størrelse i løbet af det meget korte tidsrum på kun nogle få successive diskrete udgangsværdiero

Transmissionsanlægget ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at senderen yderligere indeholder en additionskreds til addition af det af kaskadekoblingen af differensdanneren og det ulineære netværk frembragte udgangssignal med et . hjælpesignal, som frembringes af en hjælpekreds og har en værdi, som er afledt af et af de til differensdanneren førte signaler, hvilken additionskreds' udgangssignal overføres over transmissionsvejen i form af sammensatte diskrete udgangsværdier, og at modtageren yderligere indeholder en med dens ulineære netværk og gendannelseskredsen kaskadekoblet subtraktionskreds, der er forbundet til en udgang på gendannelseskredsen og ved en indgang får tilført dels det indkommende sammensatte signal, dels med samme transmissionsformat et lokalt hjælpesig 3 146109 nal, som frembringes af gendannelseskredsen, og hvor subtraktionskredsens udgangssignal føres til gendannelseskredsen gennem det ulineære netværk.

Foruden de angivne fordele i form af enkel opbygning, optimal gengivelseskvalitet og effektiv reduktion af forstyrrelser viser der sig i en fordelagtig udførelsesform ved tilføjelse af et hjælpesignal med et egnet informationsrum sammenlignet med informationsrummet for det ulineære differens signal den i høj grad overraskende yderligere virkning, at informationsrummet i transmissionsvejen er halveret, f.eks* i tilfælde af impulsgruppekodemodulation besparelsen på en impuls per kodegruppe«

Opfindelsen angår tillige en sender til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, der karakteriserer det transmitterede signal i tidskvan-tisering og en i det mindste trivalent ampiitudekvantisering, indeholdende en differensdanner, hvis udgangssignal karakteriserer differensen mellem senderens indgangssignal og en forudsigelse af senderens indgangssignal, samt et ulineært netværk med en indgang koblet til differensdannerens udgang til signalkompression af differenssignalet, som overføres over transmissionsvejen med diskrete udgangsværdier, hvilken sender i overensstemmelse med det foranstående er ejendommelig ved, at den yderligere indeholder en additionskreds til addition af det af kaskadekoblingen af differensdanneren og det ulineære netværk frembragte udgangssignal med et hjælpesignal, som frembringes af en hjælpekreds og har en værdi, som er afledt af et af de til differensdanneren førte signaler med samme transmissionsformat, hvilken additionskreds' udgangssignal overføres gennem transmissionskanalen i form af sammensatte diskrete udgangsværdier.

Endelig angår opfindelsen en modtager til anvendelse sammen med sender som nævnt ovenfor til modtagelse af diskrete indgangsværdier, der karakteriserer de transmitterede signaler i tidskvantisering, og en i det mindste trivalent ampli-tudekvantisering, hvilken modtager indeholder et ulineært netværk til ekspansion af det modtagne differenssignal og en med et lager forsynet gendannelseskreds til gendannelse af senderens indgangssignal, hvilken modtager ligeledes i overensstemmelse med det foranstående er ejendommelig ved, at den yderligere indeholder en med det ulineære netværk og gendannelseskredsen kaskadekoblet subtraktionskreds, der er forbundet til en udgang på gendannelseskredsen og ved en indgang får tilført dels det modtagne sammensatte signal, dels med samme transmissionsformat et lokalt hjælpesignal, som frembringes af gendannelseskredsen, og hvor subtraktionskredsens udgangssignal tilføres gendannelseskredsen gennem det ulineære netværk.

4 146109

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende ved hjælp af udførelses-eksempler^ under henvisning til den skematiske tegning* hvor figo 1 og 2 viser henholdsvis en kendt sender og en kendt modtager til fjernsynstransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier i form af differentia limpuls grupp eko demo dulation, fig„ 3 og 4 henholdsvis en sender og en modtager ifølge opfindelsen også udformet til fjernsynstransmission ved hjælp af differentialimpulsgruppekode— modulation, figo 3 og 6 karakteristikker og tidsdiagrammer til forklaring af opfindelsens funktion, figo 7 og 8 en variant af henholdsvis den i figo 3 og 4 viste sender og modtager ifølge opfindelsen, fig. 9 og 10 varianter af den i figo 3 viste sender ifølge opfindelsen, figo 11 - 14 yderligere udførelseseksempler på den i figo 3 og figo 4 viste sender og modtager ifølge opfindelsen, og fig. 15 i detaljer et element, som benyttes i senderne og modtagerne af den i figo 11 - 14 angivne typeo

En i figo 1 vist sender til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, hvilke værdier i tidskvantisering og med i det mindste trivalent amplitudekvantisering karakteriserer de transmitterede signaler, er udformet til transmission af fjernsynssignaler med en båndbredde på f.ekso 5 MHz ved hjælp af differentialimpulskodemodulation, og de unipolære fjernsynssignaler, der hidrører fra et fjernsynskamera 1 og foeks. har positiv polaritet, føres efter forstærkning i en videoforstærker 2 gennem en eksempleringskreds 3 til en analog-digi-talomsætter 4 med parallelle impulsudgange som vist i diagramform i figureno Med eksempleringsfrekvensens rytme på foekso 10 MHz frembringes der digitale signal 146109 5 værdier fra analog-digitalomsætteren 4 i form af kodegrupper bestående af otte impulser, hvilke kodegrupper tilføres en digital differential impulskodemodulator 5 til yderligere bearbejdning·

Ligesom analog-digitalomsætteren 4 er den differentiale impulskodemodulator 5 opbygget på digital parallel form og omfatter en differential signalformer 6 og en sammenligningskreds 7, der indeholder en gendannelseskreds i form af en digital integrator 8, som er udstyret med en kombinationskreds 9, hvis udgang omfatter en spidsbegrænser til forhindring af overbelastning, og et efterfølgende lager 10, der styres af styreimpulser med eksempleringsfrekvensen, og som har en forsinkelsestid på en eksempleringsperiode· Signalformeren 6 er forbundet med kombinationskredsen 9 i den digitale integrator 8 ved hjælp af et kvantiseringstrin 11, som formindsker antallet af kvantiseringsniveauer efter en ulineær skala, medens integratorens udgang, som udgøres af lageret 10, gennem en tilbagekoblingskreds 12 er forbundet til en indgang på kombinationskredsen 9 og også til en indgang på signalformeren 6.

Samtidig med senderens indgangssignal i form af en kodegruppe fra analog-digitalomsætteren 4 føres kodegruppen fra den digitale integrator 8, som optræder på det pågældende tidspunkt, til signalformeren 6 med eksemplerings-frekvensens rytme som den forventede signalværdi til dannelse af den digitale differens i størrelse og polaritet, f*eks· ved benyttelse af en polaritetsimpuls, medens antallet af kvantiseringsniveauer for de således frembragte differentiale kodegrupper til yderligere bearbejdning reduceres i kvantiseringstrinnet 11 med ulineær kvantiseringsskala· De af kvantiseringstrinnet 11 frembragte differentiale kodegrupper føres dels efter størrelsesreduktion af kodegrupperne i en koder 13 i overensstemmelse med det reducerede antal kvantiseringsniveauer i kvantiseringstrinnet 11 som diskrete udgangsværdier til en udgangsleder 16 igennem en paral-lel-serieomsætter 14 og en udgangsforstærker 15, dels med henblik på integration til kombinationskredsen 9, der hver gang kombinerer de differentiale kodegrupper med det digitale indhold, som på det tidspunkt findes i lageret 10o I den differentiale impulskodemodulator 5’s sløjfe følger den forventede digitale signalværdi på udgangen af den digitale integrator 8 den digitale signalværdi af det positive fjernsynssignal på udgangen af analog-digitalomsætteren 4o Hvis den digitale signalværdi på udgangen af analog-digitalomsætteren 4 foekso forøges i et givet eksempleringsøjeblik i forhold til den digitale signalværdi, som forekommer i det øjeblik på udgangen af integratoren 8, da vil et positivt differenssignal dannes i signalformeren 6, hvilket signal vil bringe den positive digitale signalværdi på udgangen af integratoren 8 til at forøges« Når den digitale signalværdi på udgangen af analog-digitalomsætteren 4 omvendt formindskes i et givet eksempleringsøjeblik T^, dannes der et negativt differenssignal i signalformeren 6, hvilket medfører en formindskelse af de 6 146109 positive digitale signalværdier på udgangen af integratoren 8. I sammenlignings-kredsen 7 danner den digitale signalværdi på udgangen af integratoren 8 i form af en kodegruppe med otte impulser, der for kortheds skyld i det følgende betegnes som 8-impulskodegrupper, nærmere bestemt en karakteristisk signalværdi for et positivt fjernsynssignal i det forudgående eksempleringsøjeblik.

Afhængigt af den relative størrelse af de positive digitale signalværdier på udgangene af analog-digitalomsætteren 4 og integratoren 8 dannes der positive eller negative digitale signalværdier i form af 8-impulskodegrupper på udgangen af signalformeren 6 sammen med en yderligere polaritetsimpuls beregnet til polaritetsangivelse, hvilke impulskodegrupper efter reduktion af kvantiserings-niveaueme i kvantiseringskredsen 11 og en efterfølgende størrelsesreduktion af kodegrupperne i koderen 13 føres som diskrete udgangsværdier til udgangsforstærkeren 15 sammen med en polaritetsimpuls til transmissionen gennem udgangslederen 16 via parallel-serieomsætteren 14o Eksempelvis reduceres i den viste

Q

konstruktion de 2 lineære kvantiseringsniveauer, der har en kvantiseringstriir- størrelse E tilknyttet de positive og de negative signalværdier fra signalforme- .4 ren 6, ved kvantiseringsafrundingen til den nærmestliggende værdi på 2 kvanti- 4 seringsniveauer, idet 8-impulskodegrupperne med 2 kvantiseringsniveauer reduceres i koderen 13 til kodegrupper med fire impulser. Både kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13 kendes i forskellige udformninger, og disse elementer udgøres eksempelvis i en enkel digital konstruktion af diodematrixer (læselagre).

Til illustration af ovenstående er der i fig«. 5a og 5b to karakteristikker.

8 Nærmere bestemt er i fig. 5a indgangssignalet med 2 lineære kvantiseringsniveauer og en trinstørrelse E(V . ) fra kvantiseringstrinnet 11 afbildet i en kvantise- tq,in ^ ringskarakteristik mod udgangssignalet med 2 kvantiseringsniveauer (V out/» °8 i fig. 5b sidstnævnte 2^ kvantiseringsniveauer (V out^ afbildet som indgangssignal i en kodekarakteristik mod decimaltalsværdien af de fire impulskodegrupper (V ). Medens værdien af 8-impulskodegrupperne på udgangen af kvantiserings- tp,out , trinnet 11 således karakteriserer de 2 kvantiseringsniveauer (V oufc) på lineær måde findes der som vist i fig. 5b mellem værdien af 4-impulskodegrupperne pa udgangen af koderen 13 (V out> og de 2 kvantiseringsniveauer (vtqj0ut) en ulineær relation af signalkompressionsart, der realiseres ved en fin karakterisering af de små signalværdier ved hjælp af en fin kvantiseringsfordeling.

For bekvemmeligheds skyld er der i nedenstående tabel 1 vist de vigtigste data for kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13. Nærmere beskrevet viser kolonne 1 nummeret på de 2^ kvantiseringsniveauer, kolonne 2 størrelsen af disse kvantiseringsniveauer udtrykt ved kvantiseringstrinstørrelsen E(V 0ut^* kolonne 3 de tilsvarende 8-impulskodegrupper på udgangen af kvantiseringstrinnet 11 og kolonne 4 4-impulskodegrupperne på udgangen af koderen 13c 7 148109 TABEL 1

Nummer Kvantiseringsnivesu Impulskodegruppe (efter 11) Impulskodegruppe (efter 13) 0 OE 00000000 0000 1 2E 00000001 0001 2 7E 00000111 0010 3 16E 00010000 0011 4 33E 00100001 0100 5 60E 00111100 0101 6 87E 01010111 0110 7 114E 01110010 0111 8 141E 10001101 1000 9 168E 10101000 1001 10 195E 11000011 1010 11 222E 11011110 1011 12 23 9e 11101111 1100 13 248E 11111000 1101 14 253E 11111110 1110 15 255E 11111111 1111

For fuldstændigheds skyld skal det bemærkes, at der ved transmission gennem udgangslederen 16 også kan transmitteres et andet synkroniseringssignal med den tilknyttede polaritetsimpuls på kendt måde sammen med de således frembragte 4-impulskodegrupper, medens elementerne 3, 4, 6, 9, 11, 13 og 14 i den differentiale impulskodemodulationssender kan være styret af styreimpulser, der hidrører fra en central styreimpulsgenerator, som ikke er vist i figureno

Figo 2 viser en modtager, som er tilknyttet senderen ifølge figo 1, hvilken modtager også er konstrueret på digital form af paralleltypen, til hvilket formål 4-impulskodegrupperne sammen med polaritetimpulsen, som træder ind gennem lederen 16, tilføres en serie-parallelomsætter 18 efter impulsregeneration i en impulsregenerator 17 o

Til genvinding af det transmitterede fjernsynssignal er en afkoder 19 forbundet med en serie-parallelomsætter 18, hvilken afkoder på ulineær måde omsætter 4-impulskodegrupperne og den tilknyttede polaritetsimpuls til 8-impulskode-grupper med polaritetsimpulsj og efter afkoderen 19 findes en gendannelseskreds i form af en digitalintegrator 20, der har samme opbygning som den digitale integrator 8 på sendersiden og indeholder en kombinationskreds 21, hvis udgang inkluderer en spidsbegrænser, et lager 22, der styres ved styreimpulser med s 146109 eks emp1er ing s frekvensen, samt en tilbagekoblingskreds 23. Efter digital-analogomsætning i en digital-analogomsætter 24 og forstærkning i en videoforstærker 25 føres det genvundne analoge fjernsynssignal til et billedrør 27 igennem et lavpasfilter 26, som lader de ønskede fjernsynssignaler passere og undertrykker de ovenliggende frekvensero

Til illustration af afkoderens funktion er der for de positive og negative signalværdier afbilledet decimaltalsværdien . for 4-impulskodegrupperne mod tp,out de 2 kvantiseringsniveauer (t ) i fig. 5c- karakteriseret ved disse kode- t(J jOUt grupper i en afkodningskurve, der med henblik på signalekspansion udviser nøjagtigt den inverse variation i forhold til kodningskarakteristikken i fig. 5b for koderen 13 i senderenden. Med eksempleringsfrekvensens rytme fremføres de samme 8-impulskodegrupper med polaritetsimpuls til integratoren 20, som til integra-toren 8 i senderenden, og der konstrueres således det samme digitale fjernsynssignal i integratoren 20, hvilket signal fremføres i analog form til billedroret 27, igennem videoforstærkeren 25 og lavpasfilteret 26 efter digital-analogomsætning i digital-analogomsætteren 24.

For fuldstændigheds skyld skal det her bemærkes, at elementerne 17, 18, 19, 21 og 24 kan være styret af styreimpulser hidrørende fra en i figuren ikke-vist styreiinpulsgenerator, der på kendt måde er synkroniseret, f.ekso ved hjælp af det hermed transmitterede synkroniseringssignal.

Til illustration i et tidsdiagram af signaltransmission ved hjælp af det angivne differentiale impulskodemodulationsanlæg viser nedenstående tabel II for en periode på 16 eks emp1erings tidspunkter Tq, ...o de modtagne differentiale kodegrupper Qq, ..„o. Q15, i hvilke den første impuls som polaritetsimpuls repræsenterer polariteten, for eksempel positiv polaritet og værdien 0 (nul) for en 1-impuls, og negativ polaritet for en O-impuls, medens de sidste fire impulser angiver størrelsen af differensværdierne, som er angivet i kolonne 2 i tabel 1, udtrykt ved kvantiseringstrinstørrelsen Eo Dernæst tildeles de i kolonne 3 i nedenstående tabel II viste differensværdier kodegrupperne Qq, oo.o.Q^ efter polaritet og størrelseo 9 146109

Eksempleringstidspunkt Kodegruppe Q differensværdi udgangssignal TQ 10010 + 7 45 Τχ 11010 + 195 52 T2 10000 + 0 247 T3 10010 + 7 247 T4 00110 - 87 254 T5 00110 - 87 167 T6 00010 7 80 T? 10001 + 2 73

Tg 00001 2 75 T9 00100 - 33 73 T1Q 00100 - 33 40 T21 10010 +7 7 T12 10000 + 0 14 T13 10101 + 60 14 T14 10011 + 16 74 T. 10000 + 0 90 -if---:--

TABEL II

Indledende med et begyndelsessignal på 45 E til starttidspunktet Tq viser kurven a i tidsdiagrammet ifølge figo 6a variationen af fjernsynssignalet hørende til tabel II til de 16 eksempleringstidspunkter på udgangen af integratoren 20 udtrykt ved kvantiseringstrinstørrelsen E, hvilket fjernsynssignal i denne periode varierer over hele signalområdet. For fuldstændigheds skyld viser kolonne 4 i tabellen udgangssignalet fra integratoren i kvantiseringstrinstørrelse E.

Indledende med det samme begyndelsessignal viser tidsdiagrammet i fig. 6b også ved hjælp af kurven b et konstant fjernsynssignal, der til eksemplerings-tidspunkter TQ - i hvert øjeblik er karakteriseret ved kodegrupper 10000.Som følge af de benyttede digitale integratorer med ideal integratorvirkning er det konstante fjernsynssignal b afbildet på ideal måde, uden at dets kvalitet påvirkes af lækstrømme.

I praksis har det hidtil beskrevne differentialimpulskodemodulationsanlæg med signalkompression i senderenden og signalekspansion i modtagerenden, på grund 10 146109 af den lave kvantiseringsstøj* især ved de lavere signalfrekvenser, fordelen af den reducerede størrelse af kodegrupperne, samtidig med at en glimrende gengivelseskvalitet bevares. Den til genvinding af det transmitterede signal benyttede integrator gør imidlertid det beskrevne transmissionsanlæg særlig følsomt over for transmissionsfejl. Hvis der f.eks. under transmissionen af signalet a i tidsdiagrammet i fig» 6a til eksempleringstidspunktet Tg modtages kodegruppen 11001 i stedet for den ønskede kodegruppe 10001, hvilket svarer til en afvigelse fra differensværdien på 168 E - 2 E * 166 E, vil der restere en forstyrrelse under signalet a's yderligere forløb på grund af integratorens virkning, hvilken variation er angivet med den stiplede kurve c. Endvidere er i tidsdiagrammet i figo 6b virkningen af en transmissionsfejl vist med den stiplede linie d, i .det tilfælde, hvor der til eksempleringstidspunktet modtages kodegruppen 11000 i stedet for den ønskede kodegruppe 10000, hvilket medfører en afvigelse fra differensværdien på 141 E - 0 E » 141 E.

Med de ovennævnte transmissionstekniske fordele i form af differentialimpuls- kodemodulation med en særlig enkel konstruktion ifølge opfindelsen opnår man ved benyttelse af en ny tankegang en formindskelse af den forstyrrende virkning af ø X ler transmissionsfejl til en kun lidt/slet ikke forstyrrende størrelse i løbet af en meget kort periode på kun nogle få successive eksempleringstider ved anvendelse af den henholdsvis i fig. 3 og 4 viste sender og modtager ifølge opfindelsen. Elementer, som svarer til fig· 1 og 2, er givet samme henvisningsbetegnelser. I overensstemmelse med opfindelsen omfatter den i fig. 3 viste sender derfor en kombinationskreds 28 til kombination af det fra kaskadekoblingen af differentialsignal-formeren 6 og det ulineære netværk 11, 13 frembragte signal og et hjælpesignal, der er frembragt i samme transmissionsformat fra en hjælpekreds 29, hvilket hjælpesignal frembringes ud fra en karakteristisk signalværdi, der går forud for det øjeblik, hvor senderens indgangssignal fremkommer, medens det udgangssignal, der er tilvejebragt i form af de sammensatte kodegrupper ved kombination i kombinationskredsen 28, transmitteres som sammensatte diskrete udgangsværdier over transmissionsvejen 16.

I det angivne udførelseseksempel benyttes det fjernsynssignal af positiv polaritet i form af 8-impulskodegrupper, der frembringes på udgangen af integra-toren 8, som indgangssignal til hjælpekredsen '29, hvilke impulskodegrupper efter 4 kvantisering i et kvantiseringstrin 30 til 2 kvantiseringsniveauer og kodning til 4-impulskodegrupper i en koder 31 kombineres som diskrete udgangsværdier for transmissionen gennem udgangslederen 16 med de differentiale kodegrupper fra den differentiale impulskodemodulator 5 i kombinationskredsen 28. For en-kelheds skyld er kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 i hjælpekredsen 29 og kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13 for den differentiale impulskodemodulator 5 indbyrdes ens i dette udførelseseksempel, medens de vigtigste data for u U6109 kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 er anført i tabel 1 og variationen i henholdsvis kvantiseringskarakteristikken og kodningskarakteristikken er illustreret i fig. 5a og 5b.

Hver gang det digitale differenssignal af positiv eller negativ polaritet hidrørende fra den differentiale impulskodemodulator 5 i form af en 4-impulskode-gruppe med tilknyttet polaritetsimpuls frembringes, fremfører det digitale signal af positiv polaritet på udgangen af integratoren 8 og gennem kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 netop hjælpesignalet i form af en 4-impulskodegruppe, medens den sammensatte kodegruppe til transmission gennem udgangslederen 16 fås efter, at de to kodegrupper er kombineret i kombinationskredsen 28. Sammensætningen af de sammensatte kodegrupper skal nu bestemmes for signalet a, som angivet i tabel IX og illustreret i tidsdiagrammet 6a.

Begyndende til eksempleringstidspunktet Tq (jfr. tabel II) danner den differentiale impulskodemodulator 5 som diskret udgangsværdi den differentiale kodegruppe Qq med polaritetsimpulsen som første impuls, og den for senderens indgangssignal forventede værdi på 45 E optræder på integratoren 8, der via kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 i overensstemmelse med tabel 1 resulterer i kodegrup-pen Sq som hjælpesignalet, hvis polaritet til ethvert tidspunkt kan betegnes med '’l1'-impuls, da hjælpesignalet som integratorens udgangssignal uforandret udviser en positiv polaritet. Kombination af de to kodegrupper Qq' og Sq i kombinationskredsen 28 frembringer den sammensatte kodegruppe 10110.

På nøjagtig samme måde dannes den sammensatte kodegruppe til eksempleringstidspunktet Tp nærmere bestemt er differentialkodegruppen til dette tidspunkt Qp som det fremgår af tabel H,og ved addition af differensværdierne hørende til eksempleringsøjeblikket Tq (jfr. tabel II) frembringes et udgangssignal på 52 E på integratoren 8, der via kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 i overensstemmelse med tabel 1 resulterer i kodegruppen 10101 som hjælpesignalet Sp Kombination af de to kodegrupper Q1 og S1 i kombinationskredsen 28 frembringer igen den sammensatte kodegruppe.

Når proceduren fortsættes på denne måde over de 16 eksempleringstidspunkter Tq, Tp o.o Tp dannes de sammensatte impulsgrupper i nedenstående tabel 3 ud fra signalet a, der varierer over hele signalområdeto Kolonne 1 viser eksemplerings-tidspunkterne T^, kolonne 2 de differentiale kodegrupper Q^, kolonne 3 det digitale udgangssignal fra integratoren 8 udtrykt ved kvantiseringstrinstørrelsen E og 8-impulskodegrupperne, kolonne 4 det digitale hjælpesignal og kolonne 5 den sammensatte kodegruppe.

12 146109 pf

o) TABEL III

cu cu 3 U --—

CO

<u U *Ό

<D O

u x .

0)

4J 4J

•f-IM

& C f-*r-i0»-i0f-f0*^0 «-i o o *-* *-* o o

0}¾) »Hi—Ir—Ir-tQQfltHI rH Q O rH φ Π Q O

PS 0»H«HrH»HOOOOOOOwOrHiH

«0 s

U cd H W

<U

4J O«

CM r-fr-tOrHQr-tO'-IO'^OO'-tt-IOO

g tg r-lt-lr-ii-lOOr-ii-l i-lOOr-lO'-'OO

E(U- O'-'i-i'-it-iOOOOOOOOOr-ii-J

grø —*» »H »H »H rH rH iH iH tH rH »H iH »H *H tH r—i

CO O

w - — Η

O X OiHiHiHrMtHOOOOOOr-liHOO

CU cn OOOO^OiHfHiHfHO^^j^j*·^*·^

^ ^4 »H rH rH O H *H *H »H ^4 O O O

% iH OO^r-i^r-i O O O O OOOOaO

•r-} (rt Hj rH H iH »—I Η *H H rH τΗ Η »H «Η rH H rH

K c 1 oo i n o

! 4J

cd M CO

flj tH O rH t—I O «Η O rH rH rH O *”* O O O O

4J ΟΟτΗ«-4τΗγΗΟΟ»ΗΟΟ,-,'-1,^,^,Η

0 rHfHi—IrHrHrHOOOOOt-IrHrHOO

.j rHOOO*“iOO«-**-1'“-**-,0*“irHiHrH

tH OiH^liHrHO^OOOOQOOO*-»

0 i—i rH rH tH tH H Q O O O *H O O O O O

C oOrHrHrHO’-'t-l^rHOOOOrHH

CO OOrHfHrHHOOOOOOOOOO

En wwpq&iiaMWjyMwwpaiawi^a

in incMi^r^'tfr-.OcoincoOr^'tfHr'TO

oo <tin<t’<3'iOOcors*.rs«*i>s*<i· η h r^· on

P 04 CM CM tH

cd 00 Ό p Ό

O

r*

rH

cd

4J^ooooooo^-<oooo-t-io ff ry i—li—(Or-ii-lr-lr-ioOOO'-^OOr-iQ

q) OOOO-t-lOOO-t'-'OO-iOO

W <1) Or-IOOOQQOOOOOQO O O

<Uft r-ii-lT-ii-iOOOi-lOOO,~,'-,'-,'^'r^ Ή ft m 3

•ri M

O 60 in

60 ,M

S E-i n jj O r-ι cm to <f m

OrHCMCO'd'invDt^OOO'l-lr-li-l i-li-lr-l

ft P S ft (U w tn Ό X -H

cd J->_______ 13 146109

Ved transmission af det konstante hjælpesignal b i fig. 6b tilvejebringer det konstante integratorsignal på 45E via kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31 kodegruppen 10100 som hjælpesignal, der ved kombination med den differentiale kode 10000 fra den differentiale impulskodemodulator 5 giver den sammensatte kodegruppe 10100 på udgangen af kombinationskredsen 28 under hele det konstante fjernsynssignals varighed.

En undersøgelse af de sammensatte kodegrupper i kolonne 5 i tabel III viser, at man ved kombination af de differentiale kodegrupper af positiv eller negativ polaritet og hjælpesignalkodegrupper af udelukkende positiv polaritet opnår, at den første impuls i de sammensatte kodegrupper, der benyttes som polaritetsimpuls, uforanderligt udgøres af en '^"-impuls i hele signalområdet. Ved kombination af de differentiale kodegrupper med hjælpesignalkodegrupperne med det halve informationsrum (udelukkende positiv polaritet) kan transmission af den første impuls i hver af de sammensatte kodegrupper udelades ved signaltransmission genr nem udgangslederen 16 uden tab af information, således at de i kolonne 6 viste kodegrupper P^ for signalet a, som varierer over hele signalområdet, transmitteres som sammensatte kodegrupper i løbet af eksempleringstidspunkterne T0» T2>*<’**Ti5> og i denne tidsperiode er den konstante kodegruppe P^ * 0100 for det konstante signal bo

Denne impulsbesparelse for de transmitterede kodegrupper P^ er så meget mere overraskende som disse 4-impulskodegrupper P^ uden polaritetsimpulsen omfatter yderligere information, der gør det muligt på modtagersiden at reducere de med c og d i fig. 6a og fig. 6b viste forstyrrelser, der skyldes transmissionsfejl, til en kun lidt eller slet ikke forstyrrende størrelse i løbet af en meget kort periode på kun nogle få successive eksempleringer.

Ved den i fig. 4 viste modtager ifølge opfindelsen indbefatter kaskadekoblingen af det ulineære netværk i form af afkoderen 19 og gendannelseskredsen 20, som består af en integrator, en separationskreds 32, der er forbundet med udgangen på gendannelseskredsen 20, til hvis indgang der dels er ført det indkommende sammensatte signal, dels et lokalt hjælpesignal i samme transmissionsform afledt fra gendannelseskredsen 20, medens det indkommende sammensatte signal i separationskredsen 32 føres til gendannelseskredsen 20 igennem det ulineære netværk 19 under fraseparering af det lokale hjælpesignal fra gendannelseskredsen 20 o I det ovenfor omtalte arrangement er separationskredsen 32 udformet som en kombinationskreds i form af et subtraktionstrin, hvis indgange er forbundet henholdsvis til udgangen på en serie-parallelomsætter 18 og udgangen på en hjælpekreds 33, der er forbundet med udgangen på integratoren 20, hvilken hjælpekreds omfatter en kaskadekobling af et kvantiseringstrin 34 og en koder 35, u 146109 idet kvantiseringstrinnet 34 og koderen 35 er konstrueret på nøjagtig samme måde som de tilsvarende elementer i senderens hjælpekreds 29.

I den beskrevne modtager opbygges der i fravær af transmissionsfejl samme digitale udgangssignal i integratoren 20 som i integratoren 8 i senderenden, idet netop det tilknyttede hjælpesignal hver gang ved modtagels e af en sammensat kodegruppe dannes lokalt i hjælpekredsen 33, der er af samme konstruktion som hjælpekredsen 29 i senderenden, medens de differentiale kodegrupper fra den differentiale impulskodemodulator 5 ved subtraktion i subtraktionskredsen 32 genvindes, hvilket gennem koderen 19 besørger det gensidige parallelløb af de digitale udgangssignaler fra integratorerne 20 og 8 i henholdsvis modtager-og senderenden· Eksempelvis vil ved transmission af signalet a i fig. 6a, der er karakteriseret ved diskrete udgangsværdier i form af de sammensatte impulsgrupper i kolonne 6 i tabel III, det tilknyttede hjælpesignal i kolonne 4 dannes i hjælpekredsen 33, hvorefter de differentiale kodegrupper i kolonne 2 gendanr nes ved hjælp af subtraktion i subtraktionskredsen 32, medens ved transmission af det konstante signal b i fig. 6b, der er karakteriseret ved de konstante kodegrupper, signalet på udgangen af hjælpekredsen 33 er givet til eksemple- ringstidspunkterne TQ - T^. ved de konstante kodegrupper 10100 og de differentiale kodegrupper tilknyttet det konstante signal b ved 10000.

Efter digital-analog omsætning i digital-analogomsætteren 24 af integra-torens udgangssignal frembragt ved integration af de differentiale kodegrupper fra den differentiale impulsafkoder fremvises det transmitterede fjernsynssignal på billedrøret 27 igennem forstærkeren 25 med lavpasfilteret 26. Uden på nogen måde at være påvirket af hjælpesignalinformationen i de sammensatte kodegrupper har billedrøret 27 en optimal gengivelseskvalitet ved differential signaltransmission med signalkompression i senderenden og signalekspansion i modtagerenden.

Det beskrevne arrangement har en tendens til at gøre hjælpesignalet i de sammensatte kodegrupper på udgangen af subtraktionskredsen 32 lig med nul, specielt hvis en afvigelse fra den krævede værdi indtræffer til et givet modtagelses-øjeblik på grund af en transmissionsfejl i udgangssignalet fra integratoren 20, hvorefter udgangssignalet fra hjælpekredsen 33 påvirkes med en tilsvarende afvigelse, der til det næste modtagelsestidspunkt fremføres med modsat polaritet til integratoren 20 igennem subtraktionskredsen 32 og afkoderen 19. I sløjfe-integratoren 20, hjælpekredsen 33, tilbage gennem subtraktionstrinnet 32 og afkoderen 19 til integratoren 20, gentages den beskrevne cyklus til de følgende modtagelsestidspunkter indtil den specificerede tilstand tilfredsstilles igen ved korrektion af integratorens udgangssignal.

Kvantitativt kan den specificerede korrektionsproces for integratorens udgangssignal følges fuldstændigt ved hjælp af tabel 1, som det nu skal forklares 15 146109 under henvisning til det konstante signal b i fig. 6b, der i fravær af transmissionsfejl er karakteriseret ved et konstant integratorudgangssignal på 45E, konstante sammensatte kodegrupper 10100, konstante kodegrupper 10100 pa udgangen af hjælpekredsen 33 og differentiale kodegrupper 10000 pa udgangen af subtraktionstrinnet 32.

Hvis der til modtagelsestidspunktet T2 (jfr. fig. 6b) opstår en transmissionsfejl, der medfører modtagelse af kodegruppen 1100 i stedet for den korrekte kodegruppe 0100, vil subtraktionstrinnet 32 frembringe kodegruppen 11000 med den positive polaritet angivet af "l"-impulsen som den første impuls og med differensværdien angivet af de fire efterfølgende impulser i kodegruppen, der som det fremgår af tabel I svarer til en forøgelse i integratorens udgangssignal med 141E til 186E, hvilket integratorudgangssignal medfører en forøgelse af udgangssignalet fra hjælpekredsen 33 givet ved kodegruppen 11010, som det fremgår af tabel I.

Hvis de sammensatte kodegrupper igen modtages uforstyrret til de efterfølgende modtagelsestidspunkter, vil subtraktionskredsen til det næste modtagelsestidspunkt frembringe kodegruppen 00110, hvilket medfører en formindskelse af integratorens udgangssignal med 87E til 99E, hvilket frembringer en kodegruppe 10110 på udgangen af hjælpekredsen 33, hvorved integratorens udgangssignal bringes til at formindskes ved yderligere 7E til 92E til tidspunktet T^.

Når der fortsættes på denne måde til de følgende modtagelsestidspunkter opnås yderligere korrekton af integratorens udgangssignal, der varierer som angivet med kurven e i tidsdiagrammet i fig. 6b. Der kan bestå en lille restafvigelse, hvis maksimalstørrelse er givet ved forskellen mellem de to begrænsende hjælpesig-nalkvantiseringsniveauer for det konstante signal b.

På nøjagtigt samme måde kan integratorens udgangssignal ved transmissionsfejlen til tidspunktet Tg i det varierende signal a beregnes til de efterfølgeir-de eksempleringstidspunkter, hvilket udgangssignal, der er afbildet i fig. 6a, udviser det af kurven f angivne forløb. Modsat hvad der er tilfældet ved det konstante signal, opnås der her i hovedsagen altid en eksakt korrektion af forstyrrelsen fra en transmissionfejl, nærmere bestemt indtræder denne eksakte forstyrrelseskorrektion for signalet a allerede efter tre eksempleringer til tidspunktet ’li- umiddelbart efter fremkomsten af en transmissionsfejl indtræder der en særligt effektiv formindskelse af forstyrrelsen i arrangementet ifølge opfindelsen inden for et meget kort tidsrum, hvilken reduktion formindsker forstyrrelsens virkning til minimumsværdier, som det fremgår af kurven e og f for forstyrrelsens formindskelse i sammenligning med kurven c og d i fig. 6a og 6b. Denne særligt effektive formindskelse af forstyrrelsen er klart synlig på billedrøret 27, idet den lineære forstyrrelse fra en transmissionsfejl på billedrøret 27 (jfr. kurverne 16 146109 c og d i fig. 6a og 6b), formindskes til en punktformet forstyrrelse ved anvendelse af forholdsreglerne ifølge opfindelsen.

Den definerede hjælpeinfortnation i de sammensatte kodegrupper i modtager-enden udgør i hvert øjeblik i realiteten samtidig et kriterium og en korrektionsfunktion for optimal gengivelseskvalitet. Hvis hjælpeinformationen på udgangen af subtraktionstrinnet 32 således antager O-værdien i tilfælde af en uforstyrret modtagelse, vil den optimale gengivelseskvalitet for differentialtransmission med signalkompression i senderenden og signalekspansion i modtagerenden være utver-tydigt fastlagt ved billedrøret 27. Hvis denne korrekte modtagelse forstyrres af eksempelvis en transmissionsfejl, vil hjælpeinformationen øjeblikkelig afstedkomme en korrektion af udgangssignalet fra integratoren 20 i de indførte koder grupper, hvilket i løbet afen meget^tidsperiode formindsker hjælpesignalinforma-tionen på udgangen af subtraktionstrinnet 32 til O-værdien, hvilket, som det fremgår af ovenstående, udgør det entydige kriterium for optimal gengivelseskvalitet i billedrøret 27. Hvis det erindres, at disse slående fordele med hensyn til optimal gengivelseskvalitet og effektiv formindskelse af forstyrrelsen ved hjælp af en simpel konstruktion er forbundet med den kendsgerning, at en impuls kan udelades i de transmitterede kodegrupper, vil det indses, at der med denne opfindelse tilvejebringes et stort teknisk fremskridt inden for signaltransmissionsområdet, især ved af en tidsfunktion karakterisede tidssignaler såsom billed-signaler, telemetri og lignende områder.

Hertil kommer den store frihed med hensyn til signalkompressionskarakteristikker og signalekspansionskarakteristikker for den differentiale transmission samt overføringskarakteristikken for hjælpesignaltransmissionen, således at nye muligheder for konstruktion af transmissionssystemet ifølge opfindelsen kan realiseres.

Fig. 7 og 8 viser yderligere udførelseseksempler på en sender og en modtager til et transmissionssystem ifølge opfindelsen, der afviger fra den i fig. 3 og fig. 4 viste sender og modtager ved den benyttede differentiale impulkodemodu-lator og gengivelsesindretning samt ved konstruktionen af hjælpekredsen 29 og 33 for transmission af hjælpesignalet. Elementer svarende til fig. 3 og 4 er forsynet med samme henvisningsbetegnelsero

Sammenlignet med senderen i fig. 3 er senderen i fig. 7 delvis udformet i analogteknik omfattendeen analog signalformer 36, der tilføres et senderindgangssignal hidrørende fra eksempleringskredsen 3 samt den forventede værdi af senderindgangssignalet fra digital-analogomsætteren 37 i sammenligningskredsen 7 for den differentiale impu1sko demo dula to r 5. I kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13 omsættes det på denne måde frembragte analoge differenssignal til de differentiale kodegrupper, som bearbejdes på tilsvarende måde som i senderen ifølge η 146109 fig. 3.

Til dette formål føres de differentiale kodegrupper dels under signalkompression gennem en afkoder 38 til senderens opbygningskreds 8, der er forbundet med digital-analogomsætteren 37 til dannelse af den forventede værdi af senderens indgangssignal. Den viste konstruktion af senderens opbygningskreds 8 afviger fra konstruktinen af senderen i fig. 3 ved, at der foruden lageret, som styres af styreimpulser, og som har en forsinkelsestid på en eksempleringsperiode til dannelse af den forventede værdi af senderens indgangssignal, anvendes et andet lager 77, der har en anden forsinkelsestid, £eks. af størrelsesordenen en linjeperio-de, og hvis indhold kombineres med indholdet i lageret 10 i en kombinationskreds 78. Alternativt kan der være inkluderet endnu flere lagre i gendannelseskredsen 8. Herved opnås udgangssignaler, som er indbyrdes forsinkede over forskellige tidsafstande, og som er kombinerede gennem vægtede netværk.

Dels kombineres de differentiale kodegrupper i kombinationskredsen 28 på samme måde som i senderen ifølge fig. 3 med det digitale hjælpesignal fra hjælpekredsen 29, der er forbundet til gendannelseskredsen 8 til frembringelse af de sammensatte kodegrupper, som overføres gennem parallel-serieomsætteren 14 og forstærkeren 15 og videre gennem udgangslederen 16, idet de igen findes i form af 4-impulskodegrupper uden polaritetsimpuls.

På nøjagtigt samme måde som allerede forklaret under henvisning til fig. 4 gendannes de transmitterede fjernsynssignaler i modtageren i fig. 8 ud fra de sammensatte kodegrupper, som træder ind igennem lederen 16, hvilke signaler tilføres billedrøret 27 til fremvisning. Som ved modtageren i fig. 4 er en hjælpekreds 33 forbundet til udgangen af gendannelseskredsen 20 til frembringelse af et lokalt hjælpesignal i form af kodegrupper, som i subtraktionstrinnet 32 fratrækkes de tilførte sammensatte kodegrupper, medens det i de sammensatte kodegrupper inkluderede hjælpesignal som før kun træder i funktion til kvalitetskorrektion af det transmitterede fjernsynssignal i tilfælde af forstyrret modtagelse.

På en måde svarende til gendannelseskredsen 8 i senderenden omfatter gendannelseskredsen 20 også et andet lager 79 med en forsinkelsestid af størrelsesordenen en linieperiode, og hvis indhold kombineres med indholdet af lageret 22 i en kombinationskreds-80.

Den store frihed med hensyn til opbygningen af hjælpekredsene 29 og 33 muliggør en betydelig forenkling af udstyrets opbygning. Specielt benyttes der i stedet for kvantiseringstrinnet 30 og 34 og koderen 31 og 35 i fig. 3 og 4 en undertrykningskreds 39 og 40 for diskrete udgangsværdier i hjælpekredsene 29 og 33 for den diskrete udgangsværdireduktor, som undertrykker de mindst betydende impulser i kodegrupperne fra gendannelseskredsene 8 og 20. Hvis f.eks. gendannelseskredsene 8 og 20 som i fig. 3 og 4 er udformet til 8-impulskode- 18 146109 grupper vil undertrykkelsen af 4 eller 5 betydende impulser i impulsundertrykkelseskredsen 39 og 40 frembringe et hjælpesignal med 4- eller 3-impulskodegrup-per, som derefter karakteriserer hjælpesignalet i en lineært kvantiseret skala med kvantiseringsniveauer, som er placeret i indbyrdes ens afstande på 16E eller 32E. I praksis realiseres disse impulsundertrykkelseskredse 39 og 40 for de mindst betydningsfulde impulser på en særlig enkel måde ved at udgangsterminalerne for de fire mest betydningsfulde impulser i gendannelseskredsene 8 og 20 forbindes direkte med kombinationskredsen 28 og separationskredsen 32 via hjælpekredsene 29 og 33. Det kan især ved indstilling af hjælpesignalet med 3-impulskodegrupper være væsentligt at forbinde en indstillingssignalkilde til reduktoren 39 og 40, medens informationsrummet for hjælpesignalet for at spare polaritetsimpulsen i de transmitterede kodegrupper i afhængighed af' kompressionskarakteristikken for differenssignalet er blevet valgt forskelligt fra informationsrummet i fig. 3, specielt 1/3 af informationsrummet for differentialkode-grupperneo Ved praktiske anvendelser er dette informationsrum derfor placeret mellem 1/4 og 3/4 af informationsrummet for de differentiale kodegrupper.

Med den yderst simple opbygning realiseres også her de betydelige fordele ved transmissionsanlægget ifølge opfindelsen. Især spares ved transmissionen igennem udgangslederen 16 polaritetsimpulsen, envidere opnås direkte korrektion af gengivelseskvaliteten ved en transmissionsfejl og, i fravær af transmissionsfejl, optimal gengivelseskvalitet af den differentiale transmission med signalkompression i senderenden og signalekspansion i modtagerenden uden nogen som helst påvirkning i retning af begrænset gengivelseskvalitet stammende fra hjælpesignalet. Senderen ifølge opfindelsen frembyder altid mulighed for at udføre en impulsbesparelse ved hjælp af en egnet spidsbegrænser i den differentiale impulskode-modulators kredsløb, f.eks. i kaskadekoblingen med den differentiale signalformer eller ved hjælp af en gensidig tilpasning af kompressionskarakteristikken for den differentiale transmission og karakteristikken for hjælpesignaltransmissionen.

På den anden side er der mulighed for at udføre de relative størrelser af kode-grupperne til givne anvendelser, dvs. informationsrummet for den differentiale transmission og for transmissionen af hjælpesignalet, forskelligt fra det i de angivne udførelseseksempler viste. Således kan man f.eks. ved telematrianvendelser benytte en segmentformet lineær karakteristik for den differentiale transmissions kompressionskarakteristik.

Fig. 9 viser en variant af senderen ifølge opfindelsen, der afviger fra den i fig. 3 viste sender ved konstruktionen af hjælpekredsen 29. Specielt tilføres hjælpesignalet, der fastlægges af den signalværdi, som går forud for tidspunktet for senderens indgangssignal, ikke fra gendannelseskredsen 8 i sammenligningskredsen 7, men fra analog-digitalomsætteren 4, der til dette formål igennem en forsinkelseskreds 81, f.eks. i form af et skifteregisterelement med en forsinkel 19 US109 sestid på 1 eksempleringsperiode, er forbundet til kombinationskredsen 28 ved hjælp af en kaskadekobling af kvantiseringstrinnet 30 og koderen 31, til kombination med de differentiale kodegrupper fra den differentiale impulskodemodula-tor efter signalkompression i kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13. Ligesom i fig. 3 føres de på denne måde dannede sammensatte kodegrupper til forstærkeren 15 igennem parallel-serieomsætteren 14 til transmission via lederen 16.

Fig. 10 viser en yderligere variant af senderen ifølge opfindelsen«

Som for senderen i fig· 3, føres også her en digital forskel mellem senderens indgangssignal hidrørende fra analog-digitalomsætteren 4 og den forventede signalværdi fra gendannelseskredsen 8 i form af en digital integrator, medens det digitale differenssignal føres via kvantiseringstrinnet 11 og koderen 13 som ulineært netværk til den digitale kombinationskreds 28 til kombination med hjælpesignalet, som frembringes fra gendannelseskredsen 8 og føres til kombinationskredsen 28 via kvantiseringstrinnet 30 og koderen 32 samt udgangsværdi-reduktoren.

Den viste sender afviger fra de tidligere konstruktioner ved, at gendannelseskredsen 8 i sammenligningskredsen 7 er indbefattet i en hjælpesender omfattende et subtraktionstrin 82 og en afkoder 83 for digitalsignalekspansion, medens de transmitterede sammensatte kodegrupper føres til subtraktionstrinnet 82. Som i de tidligere modtagere fratrækkes det digitale hjælpesignal hidrørende fra hjælpekredsen 33 i subtraktionstrinnet 82 fra de sammensatte kodegrupper, hvorefter de således frembragte differentiale kodegrupper føres til gendannelseskredsen via afkoderen 83.

Den beskrevne sender har den væsentlige fordel bestående af den i hovedsagen fulde gensidige frihed i valget af signalkompressionskarakteristik for det ulineære netværk 11 og 13 og overføringskarakteristikken for det ulineære netværk 30 og 31 i hjælpekredsen 29, når polaritetsimpulsen spares i de transmitterede sammensatte kodegrupper, fordi en digital begrænser 84 i dette udførelseseksempel kan inkluderes uden ulempe efter kombinationskredsen 28 til forbindelsen med hjælpemodtageren. Thi i denne position påvirker begrænseren ikke gengivelseskvaliteten, da den er inkluderet i den differentiale impulskodemodulator 5's sløjfe igennem hjælpemodtageren.

For fuldstændigheds skyld skal det bemærkes her, at der ved transmission af hjælpesignalet i princippet også kan bruges en signalekspansionskarakteristik i stedet for en signalkompression eller en lineær karakteristik.

Inden for opfindelsens rammer er der mulighed for yderligere konstruktioner med kombinationen af de diskrete udgangsværdier af differentialsignalet og hjælpesignalet. Således er der eksempelvis mulighed for at frembringe det differentiale signal ved tilførsel af det forsinkede senderindgangssignal til den differentiale 20 146109 signalformer sammen med senderens indgangssignal, da den forventede værdi eller den differentiale impulsgruppekodemodulator kan konstrueres på anden måde*

Hjælpesignalet kan imidlertid også frembringes fra en separat impulskode-modulator, men den beskrevne konstruktion, hvori hjælpesignalet frembringes fra gendannelseskredsen i den differentiale impulskodemodulators sammenligningskreds, afviger fra hinanden ved en besparelse i udstyr samt ved den minimale kvantise-ringsstøj.

Transmissionsanlægget ifølge opfindelsen kan, som det også er tilfældet ved andre transmissionsformer, konstrueres med diskrete udgangsværdier i stedet for impulsgruppekodemodulation, f.eks. diskret amplitudemodulation, diskret fasemodulation og lignende transmissionsformer.

Medens den gensidige kombination og separation af det differentiale signal og hjælpesignalet i de foregående konstruktioner udføres efter fuldt ud digitale linier, udføres den gensidige kombination og seperation i transmissionsanlægget ifølge opfindelsen med den i fig. 11 viste sender og den i fig. 12 viste modtager på analog basis.

Som det også er tilfældet i de foregående konstruktioner omfatter den i fig. 11 viste impulskodemodulatorsender en differential signalformer 42, der tilføres et senderindgangssignal hidrørende fra en videoforstærker 2 og de forventede værdier af senderindgangssignalet hidrørende fra en gendannelseskreds i form af en integrator 43 og en sammenligningskreds 44 samt et efterfølgende ulineært netværk 45 til signalkompression, hvilke elementer 42, 43 og 45 imidlertid nu er udformet til analog signalbehandling. Både det analoge netværk 45 til signalkompression og integratoren 43 kan være udformet på anden måde, specielt i det viste udførelseseksempel, ved indføjelse af en ulineær impedans 46 og en kondensator 47 i tilbagekoblingskredsen for operationsforstærkere 48 og 49, medens et polaritetsvendertrin 85 er indbefattet før det ulineære netværk 45.

Efter at udgangssignalet fra kaskadekoblingen af den differentiale signalformer 42 og det ulineære netværk 45 i en kombinationskreds 50 er blevet kombineret med hjælpesignalet fra hjælpekredsen 51, der er forbundet med integratoren 43, frembringes de sammensatte kodegrupper i en analog-digitalomsætter 52, som udgør indgangen for sammenligningskredsen 44. Både analog-digitalomsætteren 52 og digital-analogomsætteren 53 er konstrueret på parallel form og styres i eksempleringsfrekvensens takt ved styreimpulser fra en styreimpulsleder 54, medens de sammensatte kodegrupper på udgangen af analog-digitalomsætteren 52 til yderligere behandling i sammenligningskredsen 44 omsættes til det tilsvarende analogsignal og til transmission via udgangslederen 16 til forstærkeren 15 igennem parallel-serieomsætteren 14. Eksempelvis i form af 4-impulskodegrup- 2i 146109 per uden polaritetsimpuls som i de foregående udførelseseksempler.

I den angivne impulskodemodulationssender med analog signalbehandling er en analog hjælpemodtager 55 inkluderet i gendannelseskredsen 44, hvilken hjælpemodtager er udformet til analog signalbehandling på nøjagtig samme måde som modtagerne for digitale signaler i fig. 4 og 8. Nærmere bestemt føres analogsignalerne fra digital-analogomsætteren 53 til kaskadekoblingen af en separationskreds 56 udformet som et subtraktionstrin, et ulineært netværk 57 til signalekspansion i form af en ulineær impedans i signalkredsløbet, hvilken impedans har en overføringskarakteristik, som er invers i forhold til signalkompressionskarakteristikken for det ulineære netværk 45, samt en integrator 43, der er forbundet med subtraktionstrinnet 56 igennem en hjælpekreds 58. Efter fraseparering af hjælpesignalet i subtraktionstrinnet 56 frembringes der således et analogt udgangssignal på integratoren 43 i hjælpemodtageren 55, hvilket signal på samme måde som i senderen i fig. 3 og fig. 7 føres til den differentiale signalformer 42 og også gennem hjælpekredsen 51 til kombinationskredsen 50 til frembringelse af de sammensatte kodegrupper, der transmitteres igennem udgangslederen 16.

Ved benyttelse af forholdsreglerne ifølge opfindelsen er det muligt med den beskrevne impulskodemodulationssender med analog signalbehandling i modtagerenden at realisere yderligere en fortrinlig gengivelseskvalitet, nemlig ved tilførelse af de sammensatte kodegrupper i stedet for de differentiale kodegrupper til hjælpemodtageren 55 i sammenligningskredsen 44, således at de i den analoge integrator 43 frembragte lækagefænomener i meget høj grad udelukkes, hvilket ellers kunne føre til ulineære forvrængninger.

Fig. 12 viser en modtager, som er tilknyttet senderen i fig. 11, og som i sin konstruktion essentielt svarer til den angivne hjælpemodtager 55 i senderen ifølge fig. 11. Tilsvarende elementer er udstyret med samme henvisningsbetegnelser, der endvidere er forsynet med en kendetegnende apostrofo I den viste modtager føres de indkomne kodegrupper fra lederen 16 igennem impulsregeneratoren 17 og serie-parallelomsætteren 18 til en digital-analog-omsætter 53', hvis analoge udgangssignaler behandles på samme måde som i hjælpemodtageren 55 i senderenden. Ligesom i hjælpemodtageren 55 styres digital-analogomsætteren 53' med parallel udgang i eksempleringsfrekvensens rytme ved styreimpulser fra styreimpulslederen 54’, og de fra digital-analogomsætteren 53’ hidrørende analoge udgangssignaler føres til kaskadekoblingen af en separationskreds 56’ i form af et subtraktionstrin, en ulineær impedans 57' inkluderet i signalkredsen som signalekspansionsnetværk samt en integrator 43' bestående af en operationsforstærker 49' med en kondensator 47' indeholdt i tilbagekoblingskredsen, hvilken kondensator gennem en hjælpekreds 58’ er forbundet til subtraktions 22 146109 trinnet 56'. På udgangen af integratoren 43’ fremkommer det transmitterede fjernsynssignal på denne måde i analog form, og det fremvises efter forstærkning i forstærkeren 25 og passage gennem lavpasfilteret 26 i billedroret 27.

Samtidig med undgåelse af ulineær forvrængning på grund af lækagefænomener i den analoge integrator 43' realiseres en optimal gengivelseskvalitet i billedr røret 27 ved benyttelse af forholdsreglerne ifølge opfindelsen, medens der ligesom for de foregående konstruktioner ved fremkomst af en transmissionsfejl let kan korrigeres for de heraf forårsagede forstyrrelser i løbet af et meget kort tidsrum. Alle de i det foregående omtalte fordele kan også realiseres med det angivne impulskodetransmissionsanlæg med analog signalbehandling. Om ønsket er det muligt ligesom ved transmissionssystemet ifølge fig. 3 og 4 at transmittere hjælpesignalet med signalkompression i de sammensatte kodegrupper, til hvilket formål ulineære netværk 59, 60 og 60* inkluderes i senderens hjælpekreds 51 såvel som i senderens hjælpekreds 58 og 58’ i hjælpemodtageren 55 og den tilknyttede modtager, hvilke ulineære netværk 59, 60 og 60' derefter skal have indbyrdes ens signalkompressionskarakteristikker.

Friheden ved udformningen af transmissionsanlægget ifølge opfindelsen frem-byder mulighed for betydelige forenklinger ved den praktiske realisering, især med lineær kvantisering af hjælpesignalet i de sammensatte kodegrupper, som det skal forklares nedenfor under henvisning til det i fig. 13 og 14 viste transmissionsanlæg. Senderen i fig. 13 og modtageren i fig. 14 er udformet som varianter af senderen og modtageren vist i fig. 11 og 12, idet tilsvarende elementer er forsynet med samme henvisningsnumre.

Ligesom ved senderen i fig. 11 og senderen i fig. 13 føres udgangssignalet fra analogintegratoren i hjælpemodtageren, der er indkluderet i sammenlignings-" kredsen 44, til den differentiale signalformer 42 og kombinationskredsen 50, idet den differentiale signalformer består af to modstande 61 og 62 med et polaritetsvendende trin 63 forud for modstanden 61, og kombinationskredsen 50 består af to modstande 64 og 65, Idet praktiske udførelseseksempel er det polaritetsvendende trin ikke udformet som en separat enhed men inkluderet i video-forstærkeren 2, medens modstandene 61 og 62 er indbyrdes ens, hvilket også gælder modstandene 64 og 65.

På udgangen af analog-digitalomsætteren 52 fremkommer der således sammensatte kodegrupper, som dels tilføres forstærkeren 15 til transmission til udgangslederen 16 gennem parallel-serieomsætteren 14, dels til digital-analog-omsætteren 53 til bearbejdning i en hjælpemodtager 55, der ved den her benyttede lineære kvantisering af hjælpesignalet er konstrueret på en særlig simpel måde. Specielt er den sammensat af den ulineære impedans 57 som serieimpedans og en kondensator 66, der fungerer som integrator, som shuntimpedans. Også i det viste 23 146109 netværk 57, 56 separeres integratbrens udgangssignal ved hjælp af subtraktion som lokalt hjælpesignal fra det analoge udgangssignal fra digital-analogomsætteren 53, hvorefter det ønskede integratorudgangssignal opnås ved hjælp af det ulineære netværk 57 og integration i shuntkondensatoren 66, hvilket signal tilføres den differentiale signalformer 42 og kombinationskredsen 50 efter forstærkning i en forstærker 67 med en hensigtsmæssig forstærkningsfaktor·

Ligesom ved senderkonstruktionen i fig. 11 varetager tilstedeværelsen af hjælpesignalet i udgangssignalet fra digital-analogomsætteren 53 en kompensering for lækagefænomenet i shuntkondensatoren 66’, der fungerer som integrator, hvilket fænomen ellers ville medføre ulineær forvrængning·

Fig· 14 viser modtageren, som er tilknyttet senderen i fig. 13.

I den viste modtager omsættes de sammensatte kodegrupper på nøjagtig samme måde som i hjælpemodtageren 55 i parallel form på udgangen af serierparallelom-sætteren 18 i digital-analogomsætteren 53 * til det tilsvarende analoge signal, som gennem den ulineære impedans 57* til signalekspansion føres til shuntkondensatoren 66', der fungerer som integrator. På shuntkondensatoren 66’ tilvejebringes således de transmitterede fjernsynssignaler, der fremvises på billedrøret 27 via forstærkeren 25 og lavpasfilteret 26.

Omfattende afprøvninger har vist, at der ved denne uhyre enkle realisering af transmissionsanlægget ifølge opfindelsen foruden besparelsen på polaritetsimr pulsen i de transmitterede kodegrupper og den direkte korrektion af transmissionsfejl realiseres en fortræffelig gengivelseskvalitet. Det viser sig, at forstyrrende bieffekter ved gengivelsen, f.eks. ringningsfænomener, ikke indtræffer i denne konstruktion, hvilket også gælder for alle de foregående konstruktioner, selv ikke ved meget stejle overgange i fjernsynssignaleto

Det har endvidere vist sig, at der i den praktiske udførelsesform for senderne og modtagerne ifølge opfindelsen, der er vist i fig. 11-14, realiseres fortrinlige resultater ved benyttelse af en ulineær impedans i fig. 15 i stedet for den ulineære impedans 46, 57, 57' i signalkompressions- og signalekspansionsnetvær-kene for de analoge differentiale fjernsynssignaler. Som vist i fig. 15 består den ulineære impedans af en seriemodstand 68, hvortil der er forbundet to parallelgrene 69 og 70, hvoraf den ene gren 69 omfatter to dioder 71 og 72, som er antiparallelforbundne, og den anden gren 70 efter en seriemodstand 73 omfatter to dioder 74 og 75, som også er antiparallelforbundne og er shuntede med en parallelmodstand 76.

De vigtigste data for den i fig· 15 viste ulineære impedans er anført nedenfor:

Modstand 68: 1 K Ω Dioder 71, 72: BAX 13

Modstand 73: 2,7 ΚΩ

Modstand 76: 15 ΚΩ Dioder 74, 75: SchQttky dioder FH 110

Claims (2)

24 146109 For fuldstændigheds skyld skal det bemærkes, at der i stedet for analog-digitalomsætterne og digital-analogomsætterne med parallel signalbehandling også kan benyttes analog-digitalomsættere og digital-analogomsættere med signalbehandling i serie. Det i fig. 11 og 14 viste transmissionsanlæg kan også konstrueres på simpel måde til andre diskrete transmissionsarter, især ved at analog-digital-omsætteren 52 og digital-analogomsætterne 53 og 53' erstattes af diskrete amplitudemodulatorer og demodulatorer, diskrete fasemodulatorer og demodulatorer og lignende koblinger.

1. Transmissionsanlæg med en sender og en modtager til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, som karakteriserer de transmitterede signaler i tidskvantisering og en i det mindste trivalent amplitudekvanti-sering, hvor senderen indeholder en differensdanner (6), hvis udgangssignal karakteriserer differensen mellem senderens indgangssignal og en forudsigelse af senderens indgangssignal, samt et ulineært netværk (11) med en indgang koblet til differensdannerens (6) udgang til signalkompression af differenssignalet, som overføres over en transmissionsvej til modtageren ved hjælp af de diskrete udgangsværdier, og hvor modtageren indeholder et ulineært netværk (19) til ekspansion af det modtagne differenssignal og en med et lager (22) forsynet gendannelseskreds (20) til gendannelse af indgangssignalet, kendetegnet . ved, at senderen yderligere indeholder en additionskreds (28) til addition af det af kaskadekoblingen af differensdanneren (6) og det ulineære netværk (11) frembragte udgangssignal med et hjælpesignal, som frembringes af en hjælpekreds (29) og har en værdi, som er afledet af et af de til differensdanneren (6) førte signaler, hvilken additionskredsr (28) udgangssignal overføres over transmissionsvejen i form af sammensatte diskrete udgangsværdier, og at modtageren yderligere indeholder en med dens ulineære netværk (19) og gendannelseskredsen (20) kaskadekoblet subtraktionskreds (32), der er forbundet til en udgang på gendannelseskredsen (20) og ved en indgang får tilført dels det indkommende sammensatte signal, dels med samme transmissionsformat et lokalt hjælpesignal, som frembringes af gendannelseskredsen (20), og hvor subtraktionskredsens (32) udgangssignal føres til gendannelseskredsen (20) gennem det ulineære netværk (19).

2. Sender til signaltransmission ved hjælp af diskrete udgangsværdier, der karakteriserer det transmitterede signal i tidskvantisering og en i det mindste trivalent amplitudekvantisering, indeholdende en differensdanner (6), hvis udgangssignal karakteriserer differensen mellem senderens indgangssignal