DK153267B - Fremgangsmaade til reduktion af interferenskomposanter i et frekvensmoduleret signal og kobling til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 153267B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til reduktion af interferenskomposanter i et frekvensmoduleret signal/ og hvor en bærebølge frekvensmoduleres med mindst ét modulationssignal med given frekvens.

5 Opfindelsen har særlig betydning for systemer, hvor- i et videosignal registreres på en registreringsbærer med henblik på senere aflæsning. På grund af den båndbreddebegrænsning, der sædvanligvis er pålagt af registreringsbæreren, har man tidligere udviklet et stort an-10 tal kodningssysterner, som tjener til at omdanne det oprindelige videosignal på en sådan måde, at der er optimal udnyttelse af den begrænsede båndbredde hos registreringsbæreren. Et teknik, der ofte benyttes til dette formål, er en frekvensmodulation, idet en bærebølge fre-15 kvensmoduleres af videosignalet. Et fuldstændigt farvefjernsynssignal indeholder sædvanligvis et krominanssig-nal, der er moduleret på en given grundfrekvens. Eksempelvis indeholder et NTSC-farvevideosignal en krominans-underbærebølge på 3,58 MHz, medens PAL- og SECAM-farve-20 videosignalerne har en krominansunderbærebølge på 4,43 MHz.

Når et fuldstændigt farvevideosignal frekvensmoduleres på en bærebølge, giver dette modulationssignal med krominansunderbærebølgefrekvensen sidebåndskomposanter, 25 der ligger i en frekvensafstand til bærebølgen lig med et helt multiplum af krominansunderbærebølgefrekvensen.

Specielt i systemer, hvor man har valgt en relativt lav frekvens for bærebølgen, vil disse-sidebåndskomposanter bevirke kraftig interferens. Navnlig hvis den nedre 30 sidebåndskomposant af anden orden strækker sig i det ne- 2

DK 153267B

gative frekvensområde og som følge heraf kommer til udtryk som en såkaldt tilbagefoldet ("folded-back") side-båndskomposant i det positive frekvensområde, vil dette i det gengivne billede give en alvorlig interferensvirk-5 ning, den såkaldte moiré-virkning.

For at undertrykke denne uønskede interferens på grund af nævnte nedre sidebåndskom-komposant af anden orden er der i DE fremlæggelsesskrift nr. 2721006 foreslået en metode af den indledningsvis 10 nævnte art, hvor der forud for frekvensmodulationen tilvejebringes et korrektionssignal, der efter frekvensmodulation skal sørge for kompensering af nævnte sidebånds-komposant af anden orden. Dette korrektionssignal tilvejebringes ved frembringelse af den anden harmoniske 15 frekvens af krominansunderbærebølgen ved hjælp af en kvadreringskreds. Forud for frekvensmodulationen adderes dette korrektionssignal til farvevideosignalet, medens der med henblik på opnåelse af den ønskede kompensation for den uønskede nedre sidebåndskomposant kræves en me-20 get præcis definition af faseforholdet og amplitudeforholdet mellem dette korrektionssignal og farvevideosignalet. Med henblik på effektivt at undertrykke interfe-renskomposanten bør amplituden af korrektionssignalet desuden varieres som en funktion i anden potens af amp-25 lituden af modulationssignalet. Dertil kommer, at den fornødne forstærkning afhænger af frekvensmodulationens modulationsindeks. For at opfylde disse betingelser kræves der indviklede kredse, der desuden skal opfylde strenge krav.

30 Opfindelsen giver anvisning på en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, som kan udøves under anvendelse af en relativt enkel kobling. Ifølge opfindelsen er denne fremgangsmåde ejendommelig ved, at bærebølgen irapulsbreddemoduleres af den nedre sidebåndskompo-35 samt af første orden, der som resultat af modulationssignalet er indeholdt i det frekvensmodulerede signal.

Opfindelsen beror på den erkendelse, at der i tilfælde af en impulsbreddemodulation af bærebølgen med 3

DK 153267B

nævnte nedre sidebåndskomposant af første orden i det frekvensmodulerede signal tilvejebringes en modulations-kamposant ved en frekvens, der er lig med frekvensen af den nedre sidebåndskomposant af anden orden/ der tilveje-5 bringes under frekvensmodulationen af bærebølgen med modulationssignalet. Polariteten af denne modulationskom-posant af impulsbreddemodulationen er imidlertid modsat polariteten af den nedre sidebåndskomposant af anden orden i det frekvensmodulerede signal/ således at der op-10 nås en reduktion af den interferenskomposant, der forekommer ved denne frekvens. Da det er den nedre sidebåndskomposant af anden orden af det frekvensmodulerede signal, der er den mest generende interferenskomposant, sikrer fremgangsmåden ifølge opfindelsen en effektiv signal-15 forbedring.

I henhold til en hensigtsmæssig udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen vælges modulationsindekset for impulsbreddemodulationen således, at det nedre sidebånd af anden orden, der forekommer under denne 20 impulsbreddemodulation, i hvert fald i hovedsagen har samme størrelse som det af modulationssignalet frembragte nedre sidebånd af anden orden i det frekvensmodulerede signal.

Impulsbreddemodulationen på bærebølgen kan gennem-25 føres på forskellige måder. Eksempelvis kan forflankerne og bagflankeme på bærebølgen separeres, idet tidsintervallet mellem successive flanker ændres med en forsinkelse, der styres af den nedre sidebåndskomposant af første orden. I henhold til en hensigtsmæssig udførelsesform 30 tilvejebringes impulsbreddemodulationen ud fra et frekvensmoduleret signal med i hvert fald tilnærmelsesvis et enkelt sidebånd og med endeligt stejle flanker og ved symmetrisk begrænsning af dette signal. Da det frekvensmodulerede signal indeholder bærebølgen og nævnte side-35 båndskomposanter af første orden som de mest dominerende signalkomposanter, giver denne begrænsning automatisk den ønskede impulsbreddemodulation.

Med henblik på en effektiv undertrykkelse af den 4

DK 153267B

mest generende interferenskomposant, nemlig den nedre sidebåndskomposant af anden orden, kan den i det fre- kvensmodulerede signal indeholdte Bærebølge i henhold til en hensigtsmæssig udførelsesform for fremgangsmåden 5 ifølge opfindelsen selektivt dæmpes forud, for begrænsningen. I henhold til en yderligere udførelsesform for opfindelsen kan den nedre sidebåndskomposant af første orden, der er indeholdt i det frekvensmodulerede signal, selektivt forstærkes forud for begrænsningen. Ved begge 10 disse udførelsesformer forøges amplituden af den nedre sidebåndskomposant af første orden i forhold til amplituden af bærebølgen, således at der også opnås en forøgelse af amplituden af modulationskomposanten af det impulsbreddemodulerede signal, hvilken komposant skal 15 tjene til kompensering for den nedre sidebåndskomposant af anden orden i det frekvensmodulerede signal.

X henhold til en yderligere udførelsesform for opfindelsen kan den selektive forstærkning af den nedre sidebåndskomposant af første orden opnås på enkel måde 20 ved at udskille denne komposant fra det frekvensmodulerede signal og forstærke denne komposant med en given forstærkningsfaktor, hvorpå den adderes til det frekvensmodulerede signal.

Opfindelsen angår også· en kobling til udøvelse af 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken kobling er ejendommelig ved, at den omfatter en modulationskreds til impulsbreddemodulation af bærebølgen med den nedre sidebåndskomposant af første orden.

Hensigtsmæssigt kan denne kobling bruges i 30 et apparat til videoregistrering og/eller -gengivelse, hvori et fuldstændigt farvevideosignal, omfattende et luminanssignal og et på en krominansunderbærebølge moduleret krominanssignal, med henblik på registrering fre-kvensmoduleres på en bærebølge og under afspilning gen-35 vindes ved frekvensdemodulation, hvilken kobling er beregnet til at reducere i det mindste én uønsket interfe-renskomposant, I henhold til opfindelsen er en sådan kobling ejendommelig ved, at den omfatter en modulations- 5

DK 153267B

kreds til impulsbreddemodulation af bærebølgen med det nedre sidebånd af første orden, der af den modulerede krominansunderbærebølge tilvejebringes i det frekvensmodulerede signal.

5 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser frekvensspektret for en bærebølge, der moduleres af et fuldstændigt farvevideosignal, fig. 2 frekvensspektret for en bærebølge, der im-10 pulsbreddemoduleres af et modulationssignal, fig. 3 det frekvensspektrum, der opnås ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og fig. 4 og 5 to udførelsesformer for en kobling til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

15 Fig. 1 viser det frekvensspektrum, man opnår for et frekvensmoduleret signal, når en bærebølge frekvens-moduleres af et PAL-farvefjernsynssignal. Det antages, at modulationsindeksen vælges så lille, at man kan se bort fra sidebåndskomposanterne af tredje og højere or-20 den. For overskueligheds skyld viser fig. 1 en bærebølge 1 med given frekvens f = 6 MHz. I realiteten vil der være et frekvenssving omkring denne frekvens f som følge af modulationen med det luminanssignal, der er indeholdt i farvefjernsynssignalet, f.eks. et frekvenssving 25 fra 5,5 til 6,5 MHz. Dette er imidlertid irrelevant for forklaring af den tanke, der ligger til grund for opfindelsen.

Da et PAL-farvefjernsynssignal indeholder en krominansunderbærebølge med en frekvens f·^ = 4*43 MHz, som 30 er blevet moduleret med krominansinformationen, vil modulationssignalet først og fremmest fremkalde i det frekvensmodulerede signal to sidebåndskomposanter af første orden ved en frekvensafstand f til bærebølgen 1, nem-lig en frekvenskomposant 2 ved en frekvens f - f og 35 en frekvenskomposant 2' ved en frekvens f + fc· Disse to sidebåndskomposanter 2 og 21 af første orden har indbyrdes modsat polaritet og repræsenterer derfor en ren frekvensmodulation af bærebølgen 1.

6

DK 153267B

Ved frekvensmodulation tilvejebringes der desuden to sidebåndskomposanter af anden orden af bærebølgen 1 ved en frekvensafstand 2f til bærebølgen 1. Den øvre sidebåndskomposant af anden orden er beliggende ved en 5 så høj frekvens, at man kan se bort fra denne komposant.

Den nedre sidebåndskomposant af anden orden fremkalder imidlertid en frekvenskomposant 3, den såkaldte tilbagefoldede, nedre sidebåndskomposant af anden orden. Udtrykket tilbagefoldet ("folded—back"1 betyder, at den 10 nedre sidebåndskomposant af anden orden er placeret i det negative frekvensområde på grund af den lave frekvens af bærebølgen 1 og som følge heraf i forhold til frekvensen 0 er foldet tilbage i det positive frekvensområde, hvorved frekvenskomposanten 3 opstår ved en fre- 15 kvens 2f - f .

c o I tilfælde af et symmetrisk firkantet frekvensmoduleret signal indeholder frekvensspektret også ulige harmoniske af bærebølgen samt sidebåndskomposanter omkring disse harmoniske. Under hensyntagen til deres størrelse 20 og frekvens er de fleste af disse frekvenskomposanter uden betydning. For fuldstændigheds skyld viser fig. 1 den nedre sidebåndskomposant af anden orden af den tredje harmoniske af bærebølgen. Denne frekvenskomposant 4 er beliggende ved frekvensen 3 fQ - 2 og ligger der-25 for ligesom frekvenskomposanten 3 i en frekvensafstand 2 f - 2 f til bærebølgen 1. Da disse to frekvenskomposanter 3 og 4 har modsat polaritet, repræsenterer de tilsammen en frekvensmodulation af bærebølgen og giver efter frekvensdemodulation et interferenssignal med en 30 frekvens 2 fQ - 2 fc, hvilket signal kommer til udtryk ved det såkaldte moiré-mønster i det gengivne billede.

For at formindske båndbredden i et transmissionssystem med frekvensmodulation bruger man sædvanligvis en enkeltsidebåndmodulation, hvilket betyder, at der kun 35 udsendes bærebølgen og de frekvenskomposanter, der ligger under bærebølgen. Dette betyder, at det i frekvensspektret ifølge fig. 1 kun er frekvenskoraposanterne 1, 2 og 3 inden for frekvensbåndet Ef/ der er af inter- 7

DK 153267B

esse. I et sådant enkeltsidehåndssystem efterlades fre-kvenskomposanten 3 som et uønsket signal, hvilken kom-posant efter frekvensdemodulation giver et interferenssignal med frekvensen 2 f -2 f , hvilket signal er år-5 sagen til et moiré-mønster. Det er derfor vigtigt i sådanne transmissionssystemer at sørge for en optimal undertrykkelse af denne frekvenskomposant.

I overensstemmelse med opfindelsen opnås dette ved at udsætte det frekvensmodulerede signal for en impuls-10 breddemodulation, nemlig ved at impulsbreddemodulere bærebølgen 1 med den nedre sidebåndskomposant 2 af første orden. Fig. 2 illustrerer resultatet ved denne impulsbreddemodulation og viser frekvensspektret for et impulsbreddemoduleret signal, der opnås, når en bære-15 bølge 1 med frekvensen f^ impulsbreddemoduleres med et modulationssignal med frekvensen f . Til opnåelse af denne impulsbreddemodulation er der forksellige muligheder, som skal omtales nærmere nedenfor.

Frekvensspektret for det impulsbreddemodulerede sig-20 nal indeholder som frekvenskomposant en bærebølge 1 med frekvensen fQ. Som anden frekvenskomposant finder man en komposant 5 med frekvensen f^, dvs. en frekvenskomposant, der falder sammen med modulationssignalet. Det viser sig desuden, at polariteten af denne fre-25 kvenskomposant er den samme som polariteten af modulationssignalet, således at modulationssignalet i det i fig. 2 viste frekvensspektrum kan anses for at svare til frekvenskomposanten 5, hvad angår frekvensen og polariteten .

30 Hvis der foretages symmetrisk impulsbreddemodula tion, er det kun sidebåndskomposanter af lige orden, der dannes omkring bærebølgen 1, nemlig frekvenskomposanter ved en frekvensafstand 2 nf til bærebølgen 1, idet

P

n betegner et heltal. I væsentlige frekvenskomposanter 35 er derfor komposanten 6 ved frekvensen fQ - 2 f og komposanten 6' ved frekvensen f + 2 f . Det viser op sig, at disse komposanter 6 og 6' har en polaritet modsat polariteten af bærebølgen 1. Desuden er der kun u- δ

DK 153267B

lige sidebåndskomposantér, der forekommer omkring den anden harmoniske af Bærebølgen 1 - selve den anden harmoniske er ikke til stede -, dvs. frekvenskomposanter ved en frekvensafstand på (2 n+1) f til frekvensen 2 f .

p o 5 For fuldstændigheds skyld viser frekvensspektret den nedre sidebåndskomposant 7 af første orden af den anden harmoniske af bærebølgen 1, hvilken komposant har frekvensen 2 fQ - f . De sidebåndskomposantér af højere orden, der forekommer inden for det givne frekvensområde, 10 kan man se bort fra, hvis man vælger en lille modulationsindeks for impulsbreddemodulationen. Hvis transmissionsbåndbredden er begrænset til frekvensbåndet E^, vil frekvenskomposanterne 6' og 7 i øvrigt ikke længere have nogen betydning.

15 Hvis man sammenholder de to frekvensspektre ifølge fig. 1 og 2, konstaterer man, at hvis man for impulsbreddemodulationen som modulationssignal bruger den nedre sidebåndskomposant 2 af første orden af det frekvensmodulerede signal, vil de forskellige frekvenskomposan-20 ter af det impulsbreddemodulerede signal frekvensmæssigt falde sammen med frekvenskomposanter af det frekvensmodulerede signal. Frekvenskomposanten 6 (frekvens f -2 f = 2 fc - fQ) af det impulsbreddemodulerede signal falder sammen med den uønskede frekvenskomposant 3 af 25 det frekvensmodulerede signal. Endvidere fremgår det af fig. 1 og 2, at disse to frekvenskomposanter 3 og 6 indbyrdes har modsat polaritet.

Det er erkendelsen af dette forhold, man benytter sig af i opfindelsen med henblik på at reducere nævnte 30 frekvenskomposant 3 med frekvensen 2 f - f i det frekvensmodulerede signal. Med henblik herpå udsættes det frekvensmodulerede signal for en impulsbreddemodula-tion, idet bærebølgen 1 impulsbreddemoduleres af frekvenskomposanten 2. Som følge heraf kombineres frekvens-35 koraposanten 3 additivt med frekvenskomposanten 6, således at der opnås en reduktion af størrelsen af den resulterende frekvenskomposant ved frekvensen 2 ffl - f , fordi de to pågældende frekvenskomposanter 3 og 6 ind- 9

DK 153267B

byrdes har modsat polaritet.

Det omfang, hvori interferenskomposanten ved denne frekvens 2 f - f reduceres, vil naturligvis bestemmes af forholdet mellem størrelserne af de to frekvenskompo-5 santer 3 og 6. Størrelsen af frekvenskomposanten 6, som tilvejebringes ved impulsbreddemodulationen, kan imidlertid nemt afpasses således, at man opnår en maksimal reduktion af interferenskomposanten ved frekvensen 2 f' - fQ.

Med henblik på bedre indsigt i dette emne vil man i det 10 følgende se nærmere på størrelserne af de forskellige frekvenskomposanter af det frekvensmodulerede og det im-pulsbreddemodulerede signal.

Det er kendt, at størrelserne af de forskellige frekvenskomposanter i et frekvensmoduleret signal kan 15 udtrykkes ved Bessel-funktioner. Hvis der for frekvensmodulationen benyttes en lille modulationsindeks β, vil man for amplituderne A^, A2 og A3 af frekvenskomposan-terne 1, 2 og 3 i frekvensspektret ifølge fig. 1 have følgende relationer: 20 Αχ = JQ (β) ^ 1 A2 = (β) (1) a3 = j2 (β) hvor JQ, og J2 repræsenterer Bessel-funktionen af 0.orden, 1.orden og 2.orden.

25 Til impulsbreddemodulationen anvender man en sinus formet bærebølge 1, på hvilken frekvenskomposanten 2 impulsbreddemoduleres. I tilfælde af impulsbreddemodula-tion viser det sig, at amplituderne af de forskellige frekvenskomposanter er fastlagt af en modulationsindeks 30 m, der er lig med forholdet mellem amplituderne af det modulerende signal (frekvenskomposanten 2) og bærebølgen 1. Derfor kan modulationsindeksen m udtrykkes ved A m = ^1 1 (31. Da amplituderne af frekvenskomposanter- i det impulsbreddemodulerede signal på enkel måde kan æn-35 dres ved ændring af amplitudeforholdet mellem det module- 10

DK 153267B

rende signal og bærebølgen kan udtrykkes m = C. (3), hvor C er en konstant, benyttes i det følgende for at betegne modulationsindeksen.

For frekvenskomposanten 6 af det impulsbreddemodu-5 lerede signal, hvilken komposant er af største betydning for den foreliggende opfindelse, opnår man en amplitude Ag, der tilnærmelsesvis udtrykkes ved følgende lignings A6^ j2 (mi = J2 fc.^ (3i}/ (2) hvor J2 er Bessel-funktionen af anden orden.

10 For en komplet reduktion af interferenskomposanten ved frekvensen 2 fc - f gælder følgende relations A3 = Ag eller J2 (3) = J2 (m) = J2 f C.^ (3)}. (3)

For Bessel-funktionerne af første orden og højere orden kan man som tilnærmelse bruge formlen Jn (x) = 15 (£)n . Ved at indføre denne tilnærmelse i Bessel-funk- ni 2 tionerne i udtrykket (3) opnår man følgende relations hvilket igen indebærer betingelsens C = 2 (5) 20 Betingelsen (5) viser, at for en komplet reduktion af interferenskomposanten ved frekvensen 2 f - fQ skal amplitudeforholdet mellem frekvenskomposanten 2 og bærebølgen 1 forøges med en faktor 2. Det ses, at dette kan opnås på to forskellige måder, nemlig en selektiv 25 dæmpning af bærebølgen 1 eller en selektiv forstærkning af frekvenskomposanten 2.

Ved impulsbreddemodulationen omdannes det oprindelige frekvensspektrum for det frekvensmodulerede signal i henhold til fig. 1 til det i fig. 3 viste frekvens-30 spektrum, der for overskueligheds skyld kun viser de relevante frekvenskomposanter inden for transraissionsbånd-bredden E^. De eneste frekvenskomposanter, der er tilbage, er bærebølgen 1 ved frekvensen f og en fre-kvenskomposant 21 ved frekevnsen fq - f .

11

DK 153267B

Med hensyn til deres beliggenhed i spektret svarer disse to frekvenskomposanter 1 og 2' fuldstændigt til fre-kvenskomposanterne 1 og 2 i det oprindelige frekvensmodulerede signal, og de afviger kun derfra ved deres 5 amplituder, idet ændringen i amptituden afhænger af den måde, hvorpå impulsbreddemodulationen gennemføres. Det ses dog, at man ud fra signalet med det i fig. 3 viste frekvensspektrum opnår det oprindelige farvefjernsynssignal ved frekvensdemodulation på den ved enkeltside-10 båndsmodulation sædvanlige måde.

Med hensyn til størrelsen af frekvenskomposanten 2 efter impulsbreddemodulation skal følgende bemærkes.

Hvis man holder sig til den i det foregående givne, tilnærmede beregning, udtrykkes amplituden af denne kompo-15 sant ved formlen: A2 - Ί m - I C · A2 <«>

Dette indebærer,, at amplituden af frekvenskom posanten 2 efter impulsbreddemodulation er lig med amplituden af den oprindelige komposant 2 ved den sam-20 me frekvens, når C = 2,

Til gennemførelse af impulsbreddemodulationen kender man forskellige muligheder. En af mulighederne er omhandlet i US PS 3.893.163, idet fig. 5 i dette patentskrift viser en kobling til gennemførelse af en impuls-25 breddemodulation, hvor en bærebølge opdeles i to undersignaler, der repræsenterer henholdsvis forflanken og bagflanken på bærebølgen. Disse to undersignaler føres til to forsinkelseskredse med variabel forsinkelse. Forsinkelsen i disse to forsinkelseskredse ændres afhængigt 30 af modulationssignalet, men i indbyrdes modsatte retninger. Udgangssignalerne fra de to forsinkelseskredse rekorabineres til dannelse af et signal, der har en dobbelt så stor frekvens og indeholder den ønskede impulsbreddemodulation. Når denne kendte kobling anvendes til 35 den foreliggende opfindelse, kan den nedre sidebåndskom-posant 2 af første orden udledes og tilføres som modulationssignal til de to forsinkelseskredse med henblik 12

DK 153267B

på skiftning af undersignaler, der udledes fra den resterende del af det frekvensmodulerede signal.

En anden mulighed, der i ovennævnte USA patentskrift er beskrevet under henvisning til fig. 4, er baseret på 5 en bærebølge med endeligt stejle flanker, idet modulationssignalet adderes til denne bærebølge. Det resulterende sumsignal begrænses symmetrisk, således at der opnås et i hvert fald i hovedsagen firkantsignal med den ønskede impulsbreddemodulation. Det vil ses, at denne impuls-10 breddemodulation kan gennemføres på meget enkel måde, hvorfor en i det følgende nærmere beskrevet udførelsesform for en kobling til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen bruger denne impulsbreddemodulation.

Fig. 4 viser en kobling, hvor det frekvensmodulere-15 de signal FM med frekvensspektrum i henhold til fig. 1 føres til en indgangsterminal 10, idet det antages, at signalet har endeligt stejle flanker. Indgangsterminalen 10 er tilsluttet en indgang 12a til en additionskreds 12, der således får tilført FM-signalet. Indgangstermi-20 nalen 10 er også tilsluttet et båndpasfilter 11, med hvilket den nedre sidebåndskomposant 2 af første orden (fig. 1) udledes. Denne komposant 2 forstærkes ved hjælp af en forstærker 15 og føres derefter til en indgang 12b til additionskredsen 12. De to signaler, der 25 tilføres indgangene 12a og 12b til denne additionskreds 12, adderes til hinanden og giver et signal FM', hvis frekvensspektrum fuldstændigt svarer til frekvensspektret for signalet FM med hensyn til beliggenheden af frekvenskomposanterne. Dette signal FMr føres til en 30 symmetrisk begrænser 13, hvis udgangsterminal 14 afgiver et i hovedsagen firkantformet udgangssignal FM.

C

Som det fremgår af beskrivelsen til US PS 3.893.163, kan begrænsningen ved hjælp af denne begrænser 13 betragtes som en impulsbreddemodulation af frekvenskompo-35 santen med den højeste frekvens (komposanten 1) ved hjælp af frekvenskomposanten med den laveste frekvens (komposanten 2}.

Som tidligere nævnt blev det antaget, at der anven- 13

DK 153267B

des et signal FM med endeligt stejle flankér,

Hvilket er tilfældet, hvis signalet FM underkastes en freicvensbegrænsning. Dette vil også ske automatisk, hvis koblingen ifølge fig. 4 anvendes i et apparat til afspil-5 ning af.en registreringsbærer med overføringskarakteristik med begrænset båndbredde. Det frekvensmodulerede signals båndbredde kunne også begrænses ved hjælp af et lav-pasfilter anbragt foran den i fig. 4 viste kobling, således at signalet FM eksempelvis kun omfatter bærebøl-10 gen 1 og de lavfrekvente komposanter. I så fald kan signalet FM betragtes som værende summen af tre sinussignaler 1, 2 og 3. Dette betyder, at hver af komposan-terne 2 og 3 kan give en impulsbreddemodulation af bærebølgen 1 på grund af begrænsningen i begrænseren 15 13. Desuden udføres der impulsbreddemodulation af den udledte og forstærkede komposant 2, der tidligere blev adderet til signalet FM i additionskredsen 12. For impulsbreddemodulationen af bærebølgen 1 ved hjælp af komposanten 3 er der en modulationsindeks 20 n = A-. På samme måde som for formlen (6) betyder dette,, at amplituden af interferenskomposanten 3 efter impulsbreddemodulation er lig med i n = i A3 (7)

For impulsbreddemodulationen af bærebølgen 1 ved 25 hjælp af komposanten 2 har man en modulationsindeks m = (1 + K) A2, hvilket i henhold til formlen (2) resulterer i en frekvenskomposant 6 i det impulsbreddemodu-lerede signal, hvilken komposant defineres ved formlen: A6 = J2 <m) = J2/(l + K) A2} (8) 30 Hvis man sammenholder ligningerne (7) og (8), får man K~ 0,4 som betingelse for en komplet kompensering af interferenskomposanten ved frekvensen 2 f - f , medens amplituden A01 for komposanten 2 indebærer, at • T z V = j m —0,7 A2.

14

DK 153267B

En variant til den mulighed, der er givet i det foregående, går ud på Ikke alene at udlede komposanten 2 ved hjælp af båndpasfilteret 11, men også komposanten 3. Dette kan være nyttigt, hvis de to komposanter fre-5 kvensmæssigt ligger tæt op ad hinanden. På samme måde som ved de foregående beregninger kan man bestemme værdien af forstærkningen K, for hvilken man opnår fuld kompensation af interferenskomposanten ved frekvensen 2 ffl - fQ, hvilket svarer til betingelsen K = 1.

10 Der er en tredje mulighed, hvis det frekvensmodule rede signal PM til indgangsterminalen 10 ikke er blevet underkastet nogen frekvensbegrænsning, hvilket er tilfældet, når koblingen i henhold til fig. 4 benyttes i et registreringsapparat, selv om signalet FM har ende-15 ligt stejle flanker. Dette kan for eksempel være tilfældet, når der anvendes en FM-modulator, der afgiver et trekantformet udgangssignal. Hvis dette signal FM tilføres en symmetrisk begrænser, vil nulgennemgangene ikke skiftes, således at der ikke er nogen impulsbreddemodu-20 lation. Dette betyder, at impulsbreddemodulationen i den i fig. 4 viste kobling kun forårsages af den udledte komposant 2, der tilføres indgangen 12b til additionskredsen 12. I henhold til formlen (5), som er fundet ved tilnærmelse, bør forstærkeren 15 i så fald have en 25 forstærkningsfaktor på 2. Amplituden af frekvenskomposan-ten 2 efter impulsbreddemodulation vil i så fald være det dobbelte af amplituden af den oprindelige frekvens-komposant 2, eftersom.denne oprindelige komposant 2 opretholdes, og den komposant af samme størrelse, som 30 impulsbreddemodulationen fremkalder ved denne frekvens, adderes dertil.

Også i dette tilfælde er det igen muligt at udlede enten komposanten 2 eller begge komposanter 2 og 3 ved hjælp af båndpasfilteret 11 og at føre disse kom-35 posanter til indgangen 12b til additionskredsen 12.

Fig. 5 viser en andén, meget enkel udførelsesform af koblingen til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. De samme bestanddele er betegnede med de sarnne 15

DK 153267B

henvisningsbetegnelser som i fig. 4. Det frekvensmodulerede signal FM tilføres Indgangsterminalen 10, der er tilsluttet et lavpasfilter 16..Det antages, at det frekvensmodulerede signal FM er båndbreddebegrænset, dvs.

5 at de øvre sidebånd er blevet undertrykt. Lavpasfilteret 16 har en frekvenskarakteristik med en skærefrekvens mellem frekvensen f for bærebølgen 1 og frekvensen 2 f - f for frekvenskomposanten 3 i det frekvensmodulerede signal. Som følge heraf vil amplituderne af 10 frekvenskomposanterne 2 og 3 ændres i forhold til amplituden af bærebølgen 1 i det frekvensmodulerede signal. Udgangssignalet fra lavpasfilteret 16 tilføres begrænseren 13, således at man opnår den ønskede impuls-breddemodulation. Ved passende valg af frekvenskarakteri-15 stikken for lavpasfilteret 16 er det igen muligt at sikre, at interferenskomposanten ved frekvensen 2 f - fQ fuldtud undertrykkes, således at frekvensspektret for signalet FM , som opstår over udgangen 14, svarer til det i fig. 3 viste frekvensspektrum. I overensstemmelse 20 med den tilnærmede beregningsmetode, der er givet i det foregående, får man den betingelse, at bærebølgens amplitude skal dæmpes med en faktor 2.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen giver således mulighed for at undertrykke den mest betydende interferens-25 komposant i et frekvensmoduleret signal, navnlig et signal med lav bærebølgefrekvens. I et transmissionssystem, hvori et informationssignal registreres på en registreringsbærer og derefter aflæses, kan fremgangsmåden ifølge opfindelsen benyttes både under registrering og under 30 gengivelse af informationen. Indbygningen af koblingen ifølge fig. 4 eller 5 i registreringsapparatet betyder, at det til sidst er signalet FMc, der registreres på registreringsbæreren. Efter aflæsning kan dette signal direkte tilføres en frekvensdemosulator, hvorved man 35 genvinder det oprindelige informationssignal, hvori den normalt forekommende moiré-interferens i høj grad er blevet nedsat. Hvis den i fig.4 eller 5 viste kobling indbygges i aflæsningsapparatet, vil det normale frekvens-

DK 153267B

IS

modulerede signal EM registreres på registreringsbæreren. Først nu korrigeres signalet FM på den ovenfor angivne måde, hvorved det resulterende signal FM tilføres

C

frekvensdemosulatoren. Hvis der for frekvensdemodulation 5 anvendes en kreds, hvori et første trin omfatter en begrænser, kan det ses, at denne begrænser kan udføre funktionen af begrænseren 13 i den i fig. 4 eller 5 viste kobling.

Det ses, at det til fuld kompensering af interfe-10 renskomposanten er vigtigt at opretholde det korrekte faseforhold mellem de forskellige signalkomposanter.

Dette stiller naturligvis visse krav til fasekarakteristikken for de filtre, der benyttes. I det mest ideelle tilfælde bør amplitudeforholdet mellem komposanterne 2 15 og 3 og bærebølgen 1 desuden have den ønskede værdi for enhver mulig frekvens af den modulerede bærebølge inden for frekvensudsvinget. For den i fig. 5 viste kobling. betyder dette, at lavpasfilteret 16's amplitudekarakteristik fortrinsvis bør omfatte en horisontal del 20 med en frekvensuafhængig værdi både inden for frekvensbåndet for komposanterne 2 og 3 og inden for bærebølgen l's frekvensudsving. Det har imidlertid vist sig, at en i praksis tilstrækkelig undertrykkelse af interfe-renskomposanten også kan opnås med en væsentligt enklere 25 filterkarakteristik. For eksempel kan den i fig. 5 viste kobling bruge et filter med en Butterworth-Thomson-karak-teristik af anden orden som lavpasfilter, hvilket giver fuldtud acceptable resultater med hensyn til undertrykkelsen af interferenskomposanten.

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til reduktion af interferenskom-posanter i et frekvensmoduleret signal, der omfatter en bærebølge, som frekvensmoduleres af mindst ét modulationssignal med given frekvens, kendetegnet 5 ved, at bærebølgen (1) impulsbreddémoduleres af den nedre s idebånd s kompo.s ant (f/ - f- ) af første orden,der er indeholdt i det frekvensmodulerede signal som følge .af modulationssignalet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g- 10. e t ved, at modulationsindekset for impulsbreddemo- dulationen vælges således, at det nedre sidebånd af anden orden, der tilvejebringes under denne impulsbredde-modulation, i det mindste i hovedsagen har samme størrelse som det nedre sidebånd af anden orden af det frek- 15 vensmodulerede signal, der forårsages af modulationssignalet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at impulsbreddemodulationen tilvejebringes ud fra et frekvensmoduleret signal med i 20 hvert fald tilnærmelsesvis enkeltsidebånd og med endeligt stejle flanker, og ved symmetrisk begrænsning af dette signal.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den bærebølge, der er indeholdt i det 25 frekvensmodulerede signal udsættes for en selektiv dæmpning forud for begrænsningen.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den nedre sidebåndskomposant af første orden, der er indeholdt i det frekvensmodulerede sig- 30 nal, udsættes for en selektiv forstærkning forud for begrænsningen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5,kendete g-n e t ved, at den selektive forstærkning af den nedre sidebåndskomposant af første orden tilvejebringes ved 35 udledning af denne komposant fra det frekvensmodulerede signal, forstærkning af denne komposant med en given forstærkningsfaktor og addition af komposanten til det DK 153267 B frekvensmodulerede signal.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der anvendes et symmetrisk, frekvensmoduleret signal, at den nedre sidebåndskompo- 5 sant af første orden udledes fra dette signal, forstærkes med en given forstærkningsfaktor, hvorefter der tilvejebringes impulsbreddemodulation ved addition af denne forstærkede, nedre sidebåndskomposant af første orden til det frekvensmodulerede signal, og ved symmetrisk begræns- 10 ning af sumsignalet.

8. Kobling til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter en modulatorkreds til impulsbreddemodulation af bærebølgen(1) med den nedre sidebåndskomposant (f -f ) af første orden. u C

9. Kobling ifølge krav 8, kendetegnet ved, at modulatorkredsen omfatter en begrænser (13) til symmetrisk begrænsning af det frekvensmodulerede signal.

10. Kobling ifølge krav 9, kendetegnet ved et foran begrænseren (13) anbragt lavpasfilter (16) 20 til undertrykkelse af de øvre sidebåndskamposanter af det frekvensmodulerede signal.

11. Kobling ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at modulatorkredsen omfatter en dæmpningskreds til selektiv dæmpning af bærebølgen, hvilken 25 kreds er anbragt foran begrænseren.

12. Kobling ifølge krav 11, kendetegnet ved, at dæmpningskredsen omfatter et lavpasfilter med en skærefrekvens beliggende mellem frekvensen af den nedre sidebåndskomposant af første orden og frekvensen af bæ- 30 rebølgen.

13. Kobling ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at modulatorkredsen omfatter en selektiv forstærkerkreds til selektiv forstærkning af den nedre sidebåndskomposant af første orden, hvilken for- 35 stærkerkreds er anbragt foran begrænseren.

14. Kobling ifølge krav 13, kendetegnet ved, at modulatorkredsen omfatter en additionskreds, midler til tilførsel af det frekvensmodulerede DK 153267 B signal til additionskredsen, et båndpasfilter til udledning af den nedre sidebåndskomposant af første orden fra det frekvensmodulerede signal samt midler til tilførsel af den udledte, nedre sidebåndskompo-5 sant af første orden til additionskredsen efter forstærkning med en given forstærkningsfaktor.

15. Kobling ifølge krav 8 og til anvendelse i et videoregistrerings- og/eller gengivelsesapparat, hvori et fuldstændigt farvevideosignal, der omfatter 10 et luminanssignal og et på en krominansunderbærebøl-ge moduleret krominanssignal, med henblik på registrering frekvensmoduleres på en bærebølge og under gengivelse genvindes ved frekvensdemodulation, hvilken kobling er beregnet til reduktion af mindst én uøn-15 sket interferenskomposant, kendetegnet ved, at koblingen omfatter en modulationskreds til impulsbreddemodulation af bærebølgen med den nedre sidebåndskomposant af første orden, der i det frekvensmodulerede signal fremkaldes af den modulerede 20 krominansunderbærebølge.