NL8800555A

NL8800555A - Synchrone demodulatieschakeling voor een op een draaggolf gemoduleerd televisiesignaal.

Info

Publication number: NL8800555A
Application number: NL8800555A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-10-02
Also published as: JPH01261903A; US4929905A; EP0332250A1

Description

PHN 12.455 1 r _ * N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Synchrone demodulatieschakeling voor een op een draaggolf gemoduleerd televisiesignaal.

De uitvinding heeft betrekking op een synchrone demodulatieschakeling voor een op een draaggolf gemoduleerd televisiesignaal bevattende een passieve draaggolfregeneratieschakeling voor het verkrijgen van een in-fase- en een quadratuurreferentiesignaal 5 voor het in een in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator. synchroon demoduleren van het televisiesignaal, waarbij een uitgang van de in-fase-respektievelijk quadratuurdemodulator is gekoppeld met een eerste respektievelijk tweede ingang van een samenvoegschakeling van een uitgang waarvan een videosignaal wordt verkregen.

10 Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.157.569 is een synchrone demodulatieschakeling van de bovengenoemde soort bekend waarbij het uitgangssignaal van de in-fase-demodulator rechtstreeks en het uitgangssignaal van de quadratuurdemodulator via een gelijkrichtschakeling aan de samenvoegschakeling wordt toegevoerd. Van 15 de uitgang van de samenvoegschakeling wordt dan een videosignaal verkregen dat bijvoorbeeld kan worden gebruikt voor het verkrijgen van synchronisatiesignalen. Dit videosignaal blijft voor dat doel bruikbaar als er, bijvoorbeeld ten gevolge van een verstemming, een faseverschil tussen de werkelijke en de gewenste fase van de referentiesignalen 20 ontstaat. Een voor de weergave in een televisiebeeld bruikbaar videosignaal wordt daarbij van de in-fase-demodulator verkregen.

De uitvinding heeft ten doel het uitgangssignaal van de samenvoegschakeling vervormingsarm te maken.

Een synchrone demodulatieschakeling volgens de uitvinding 25 heeft daartoe als kenmerk, dat de synchrone demodulatieschakeling een eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger bevat waarvan een ingang ten minste via een eerste respektievelijk tweede laagdoorlaatfilter is gekoppeld met een corresponderende uitgang van een schakeling voor het verkrijgen van een synchroon in-fase- respektievelijk quadratuur-30 gedemoduleerd televisiesignaal en welke eerste respektievelijk tweede vermenigvulder zodanig is geschakeld dat de amplitude van het signaal aan de eerste respektievelijk tweede ingang van de samenvoegschakeling .8800555

A

ΡΗΝ 12.455 2 ook praktisch evenredig is met die van het signaal aan de genoemde ingang van de vermenigvuldiger.

Door deze maatregel kan in het videosignaal aan de uitgang van de samenvoegschakeling een ongewenste quadratuurcomponent 5 zeer sterk worden onderdrukt. Deze ongewenste quadratuurcomponent is het gevolg van de demodulatie van de quadratuurcomponent van de enkelzijbandcomponent van het televisiesignaal door de in-fase-demodulator, als er een faseverschil optreedt tussen de werkelijke en de gewenste fase van het referentiesignaal voor deze demodulator.

10 De onderdrukking van de quadratuurcomponent in het uitgangssignaal van de samenvoegschakeling blijft nu bij een dergelijk faseverschil zodanig dat dit uitgangssignaal ook bruikbaar is voor een vervormingsarme beeldweergave.

De onderdrukking van de quadratuurcomponent kan nog 15 verder worden verbeterd als volgens een verdere uitwerking volgens de uitvinding, in serie met het eerste respektievelijk tweede laagdoorlaatfilter een eerste respektievelijk tweede amplituderegelschakeling is opgenomen waarvan een regelsignaalingang is gekoppeld met een schakeling voor het verkrijgen van het verschil van de 20 kwadraten van de producten van de uitgangssignalen van de eerstgenoemde in-fase respektievelijk quadratuurdemodulator met die van het tweede respektievelijk het eerste laagdoorlaatfilter. Ten gevolge van deze regeling worden de versterkingsfactoren van de signaalwegen met de laagdoorlaatfliters aan elkaar gelijk gehouden zodat de onderdrukking 25 van de quadratuurcomponent zo groot mogelijk wordt.

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening met enkele uitvoeringsvoorbeelden worden toegelicht.

In de tekening illustreert:

Figuur 1 met een beknopt blokschema een televisie-30 ontvanger met een mogelijke uitvoering van een synchrone demodulatieschakeling volgens de uitvinding,

Figuur 2 met een blokschema een andere mogelijke uitvoering van een synchrone demodulatieschakeling volgens de uitvinding, en 35 Figuur 3 met een blokschema een verdere mogelijke uitvoering van een synchrone demodulatieschakeling volgens de uitvinding.

.8800555 * PHN 12.455 3

In figuur 1 wordt aan een ingang 1 van een hoogfreguent-en mengtrap 3 een ontvangen hoogfrequent televisiesignaal toegevoerd.

Een ingang 5 van de hoogfrequent- en mengtrap 3 ontvangt van een oscillator 7 een oscillatorsignaal waardoor aan een uitgang 9 van de 5 hoogfrequent- en mengtrap 3 een middenfrequent televisiesignaal T ontstaat dat via een middenfrequentversterker 11r door een uitgang 12 daarvan, aan een ingang 13 van een in-fase-demodulator 15 en aan een ingang 17 van een quadratuurdemodulator 19 wordt afgegeven.

Dit middenfrequent televisiesignaal T heeft een in-fase TO component I waarvan de fase overeenkomt met de fase van een ongemoduleerde middenfrequent-beelddraaggolf en een 90° daarvan verschillende quadratuurcomponent Q die veroorzaakt wordt door een enkelzijbandcomponent van het televisiesignaal.

De uitgang 12 van de middenfrequentversterker 11 levert 15 verder via een begrenzerschakeling 21 een in amplitude begrensd televisiesignaal aan een ingang 23 van een tweede in-fase-demodulator 25 en aan een ingang 27 van een tweede quadratuurdemodulator 29.

De eerstgenoemde respektievelijk tweede in-fase-demodulator 15 respektievelijk 25 heeft een referentiesignaalingang 31 20 respektievelijk 33 waaraan een in-fase-referentiesignaal R wordt toegevoerd dat via een beeldmiddenfrequentfilter 37 en een verdere begrenzerschakeling 39 van de uitgang 12 van de middenfrequentversterker 11 wordt verkregen.

De verdere begrenzerschakeling 39 levert verder via een 25 90° fasedraaiende schakeling een quadratuurreferentiesignaal S aan een referentiesignaalingang 43 respektievelijk 45 van de eerstgenoemde respektievelijk tweede quadratuurdemodulator 19 respektievelijk 29.

Als, bijvoorbeeld tengevolge van een verstemming, de in-fase-component I van het middenfrequent-televisiesignaal T een 30 faseverschil <r ten opzichte van het in-fase-referentiesignaal R heeft, ontstaat aan een uitgang 47 van de eerstgenoemde in-fase-demodulator 15 een gedemoduleerd signaal I.cosa + Q.sina (1) en aan een uitgang 49 van de eerstgenoemde quadratuurdemodulator 19 een 35 gedemoduleerd signaal -I.sina + Q.cosa (2).

Deze signalen worden aan een ingang 51 respektievelijk 53 .8800555 * * PHN 12.455 4 van een eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger 55 respektievelijk 57 toegevoerd waarvan een verdere ingang 59 respektievelijk 61 via een eerste respektievelijk tweede laagdoorlaatfilter 63 respektievelijk 65 het laagfrequente deel van een 5 van een uitgang 67 respektievelijk 69 van de tweede in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator 25 respektievelijk 29 verkregen gedemoduleerd signaal cosa + q.sina (3) respektievelijk -sina + q.cosa (4) 10 krijgt toegevoerd.

Tengevolge van de begrenzerschakeling 21 is de amplitude van de componenten van deze signalen (3) en (4) constant en wordt duidelijkheidshalve voor de cosa respektievelijk -sina component in (3) respektievelijk (4) gelijk aan één genomen.

15 De q.sina respektievelijk q.cosa component in (3) respektievelijk (4) wisselt telkens van teken omdat de quadratuur-component Q van het televisiesignaal telkens van teken wisselt wegens het eenzijbandkarakter ervan.

Het laagdoorlaatfilter 63 respektievelijk 65 onderdrukt 20 de component met het wisselende teken q.sina respektievelijk q.cosa in (3) respektievelijk (4) zodat de verdere ingang 59 respektievelijk 61 van de eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger 55 respektievelijk 57 een signaal cosa (5) respektievelijk 25 -sina (6) krijgt toegevoerd.

Aan een uitgang 71 respektievelijk 73 van de eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger 55 respektievelijk 57 ontstaat dan een signaal 30 I.cos2a + Q.sina.cosa (7) respektievelijk I.sin2a - Q.sina.cosa (8).

Het signaal (7) respektievelijk (8) wordt aan een een eerste respektievelijk tweede ingang 75 respektievelijk 77 van een in dit geval als een optelschakeling uitgevoerde samenvoegschakeling 79 35 toegevoerd aan een uitgang 81 waarvan dan een videosignaal 2 2 I.icos^a + sin a) = I ontstaat waarin de quadratuurcomponent Q is onderdrukt en dat voor een vervormingsarme weergave door een ,8800555 'i' Ψ PHN 12.455 5 beeldweergeefinrichting 83 kan worden gebruikt.

Vanzelfsprekend kunnen uit dit videosignaal bijvoorbeeld ook een AVC regelsignaal en synchronisatiesignalen worden verkregen.

De begrenzerschakeling 21 en de tweede in-fase-5 respektievelijk quadratuurdemodulator 25 respektievelijk 29 vormen een schakeling voor het verkrijgen van een synchroon in-fase-respektievelijk quadratuurgedemoduleerd signaal. De begrenzerschakeling 21 en de tweede in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator kunnen worden weggelaten als, zoals met stippellijnen is aangegeven, de uitgang 10 47 respektievelijk 49 van de eerstgenoemde in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator 15 respektievelijk 19 via een laagdoorlaatfilter 85 respektievelijk 87 met een zeer grote tijdconstante wordt verbonden met de verdere ingang 59 respektievelijk 61 van de eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger 55 respektievelijk 57.

15 De tijdconstante moet dan zo groot zijn dat ook amplitude- variaties in het signaal I worden afgevlakt. Voor een geïntegreerde uitvoering van de schakeling is dat echter minder praktisch.

In het bovenstaande is verondersteld dat in het signaal aan de uitgang 12 van de middenfrequentversterker 11 het 20 dubbelzijbandgedeelte van het televisiesignaal nog aanwezig is. In het algemeen zal evenwel tussen de uitgang 12 van de middenfrequentversterker 11 en de uitgang 13 respektievelijk 17 van de synchrone in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator 15 respektievelijk 19 en de ingang van de begrenzer 21 nog een filter met 25 een Nyquistflank op de beeldmiddenfrequentie zijn opgenomen.

De eerste en de tweede vermenigvuldiger 55 respektievelijk 57 kunnen desgewenst bijvoorbeeld in een ingangsschakeling van de synchrone in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator 15 respektievelijk 19 zijn opgenomen om de 30 aangegeven amplitudevermenigvuldiging te verkrijgen.

In figuur 2 zijn voor overeenkomstige delen dezelfde verwijzingscijfers gebruikt als in figuur 1. Voor de beschrijving ervan wordt daarnaar verwezen.

De uitgang 12 van de middenfrequentversterker is nu de 35 uitgang van een middenfrequentfilter 89 met een Nyquistflank op de middenfrequent beelddraaggolf en het middenfrequent beelddraaggolffilter 37 ontvangt aan een ingang 91 evenals het filter 89 een signaal waarin .8800555 ΡΗΝ 12.455 6 Η het dubbelzijbandgedeelte van het televisiesignaal geen fasemodulatie tengevolge van frequentie-afhankelijke fasedraaiingen in filters ondergaat. Hierdoor wordt de vervoming bij de detectie verder verminderd.

5 Verder is er een eerste respektievelijk tweede regelbare versterker 93 respektievelijk 95 aangebracht tussen de uitgang 67 respektievelijk 69 van de tweede in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator 25 respektievelijk 29 en het eerste respektievelijk tweede laagdoorlaatfilter 63 respektievelijk 65. Deze 10 versterkers worden tegengesteld geregeld door een regelsignaal dat aan een regelsignaalingang 97 van de tweede regelbare versterker 95 wordt toegevoerd en via een inverter 99 aan een regelsignaalingang 101 van de eerste regelbare versterker 93. De totale versterkingen in de signaalwegen met deze versterkers worden daardoor aan elkaar gelijk 15 geregeld.

Dit regelsignaal wordt verkregen van een uitgang 103 van een vermenigvuldiger 105 waarvan een eerste ingang 107 is verbonden met een uitgang 109 van een optelschakeling 111 en een tweede ingang 113 aan een uitgang 115 van een aftrekschakeling 117 ligt.

20 Een eerste ingang 119 respektievelijk 121 van de optelschakeling respektievelijk aftrekschakeling 111 respektievelijk 117 ligt aan een uitgang 123 van een vermenigvuldiger 125 en een tweede ingang 126 respektievelijk 127 van de optelschakeling respektievelijk aftrekschakeling 111 respektievelijk 117 is verbonden met een uitgang 25 128 van een vermenigvuldiger 129. Van de vermenigvuldiger 125 respektievelijk 129 krijgt een eerste ingang 131 respektievelijk 133 het signaal (1) respektievelijk (2) toegevoerd en een tweede ingang 135 respektievelijk 137 het signaal (6) respektievelijk (5).

Aan de uitgang 103 van de vermenigvuldiger 105 ontstaat 30 nu een signaal {(1).(6) + (2).(5)) {(1).(6) - (2).(5)} = {(1).(6)}2 - {(2).(5)}2 Dit regelsignaal is het verschil van de kwadraten van de producten van de uitgangssignalen van de eerstgenoemde in-fase respektievelijk quadratuurdemodulator met die van het tweede respektievelijk het eerste 35 laagdoorlaatfilter en kan ook op andere manieren met behulp van vermenigvuldigers en optel en/of aftrekschakelingen worden verkregen.

Met dit regelsignaal wordt de versterking van de ,8800555 * PHN 12.455 7 versterkers 93 en 95 zodanig geregeld dat in het videosignaal aan de uitgang 81 de quadratuurcomponent nog sterker wordt onderdrukt.

In de schakelingen van de besproken uitvoeringsvoorbeelden kan desgewenst bijvoorbeeld van de uitgang van 5 het tweede laagdoorlaatfilter 65 een AFC-signaal worden verkregen als de hoek α klein is. Moet er rekening worden gehouden met een willekeurige hoek ar die bij een juiste afstemming van de ontvanger bijvoorbeeld wegens looptijdverschillen in de filters 39 en 89 kan optreden, dan kan het AFC signaal van een uitgang 139 van een potentiometer 141 worden 10 verkregen die tussen de uitgangen van de laagdoorlaatfilters 63 en 65 is aangebracht en die afhankelijk van die hoek α kan worden ingesteld voor het verkrijgen van een juiste regelkarakteristiek.

In figuur 3 zijn voor overeenkomstige delen dezelfde verwijzingscijfers gebruikt als in de vorige figuren. Voor de 15 beschrijving ervan wordt daarnaar verwezen.

De uitvoering van figuur 3 onderscheidt zich van die van figuur 2 daarin, dat de ingang van de versterker 93 respektievelijk 95 nu via een begrenzer 143 respektievelijk 145 is verbonden met de uitgang 47 respektievelijk 49 van de in-fase- respektievelijk 20 quadratuurdemodulator 15 respektievelijk 19. Deze begrenzers geven het teken van het uitgangssignaal van de betreffende demodulator door aan de in tegengestelde zin geregelde versterkers 93, 95. Hierdoor blijkt aan de verdere ingang 59 van de eerste vermenigvuldiger 55 de gewenste cosinusfunktie en aan de verdere ingang 61 van de tweede 25 vermenigvuldiger 55 de gewenste negatieve sinusfunktie te ontstaan.

De filters 37 en 87 kunnen desgewenst deel uitmaken van een acoustische-oppervlaktegolf-filter.

De bij figuur 2 besproken versterkingsregeling kan desgewenst ook in de in figuur 1 aangegeven uitvoeringen worden 30 toegepast.

.8800555

Claims

1. Synchrone demodulatieschakeling voor een op een draaggolf gemoduleerd televisiesignaal (T) bevattende een passieve draaggolfregeneratieschakeling voor het verkrijgen van een in-fase (R) en een quadratuurreferentiesignaal (S) voor het in een in-fase- (15) 5 respektievelijk quadratuurdemodulator (19) synchroon demoduleren van het televisiesignaal, waarbij een uitgang (47 respektievelijk 49) van de in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator is gekoppeld met een eerste (75) respektievelijk tweede (77) ingang van een samenvoegschakeling (79) van een uitgang (81) waarvan een videosignaal wordt verkregen, met het 10 kenmerk, dat de synchrone demodulatieschakeling een eerste (55) respektievelijk tweede (57) vermenigvuldiger bevat waarvan een ingang (59 respektievelijk 61) ten minste via een eerste (63) respektievelijk tweede (65) laagdoorlaatfilter is gekoppeld met een corresponderende uitgang (67 respektievelijk 69) van een schakeling voor het verkrijgen 15 van een synchroon in-fase- respektievelijk quadratuur gedemoduleerd televisiesignaal en welke eerste respektievelijk tweede vermenigvulder zodanig is geschakeld dat de amplitude van het signaal aan de eerste (75) respektievelijk tweede (77) ingang van de samenvoegschakeling (79) ook praktisch evenredig is met die van het signaal aan de genoemde 20 ingang (59 respektievelijk 61) van de vermenigvuldiger.

2. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitgang (47 respektievelijk 49) van de in-fase- (15) respektievelijk quadratuurdemodulator (19) is gekoppeld met de genoemde ingang (51 respektievelijk 53) van de eerste respektievelijk 25 tweede vermenigvuldiger (55 respektievelijk 57) waarvan de uitgang (71 respektievelijk 73) is gekoppeld met de eerste respektievelijk tweede ingang (75 respektievelijk 77) van de samenvoegschakeling (79) en van welke eerste respektievelijk tweede vermenigvuldiger een verdere ingang (59 respektievelijk 61) ten minste via het eerste respektievelijk tweede 30 laagdoorlaatfilter (63 respektievelijk 65) is gekoppeld met de corresponderende uitgang (67 respektievelijk 69) van de schakeling (21, 25, 29) voor het verkrijgen van een synchroon in-fase- respektievelijk quadratuurgedemoduleerd televisiesignaal.

3. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 1 of 2, 35 met het kenmerk, dat in serie met het eerste respektievelijk tweede laagdoorlaatfilter (63 respektievelijk 65) een eerste respektievelijk tweede amplituderegelschakeling (93 respektievelijk 95) is opgenomen .8800555 ·>. PHN 12.455 9 waarvan een regelsignaalingang (101 respektievelijk 97) is gekoppeld met een schakeling (111, 117, 125, 129) voor het verkrijgen van het verschil van de kwadraten van dé producten van de uitgangssignalen van de eerstgenoemde in-fase respektievelijk quadratuurdemodulator (15 5 respektievelijk 19) met die van het tweede respektievelijk het eerste laagdoorlaatfilter (65 respektievelijk 63).

4. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de schakeling (21, 25, 29) voor het verkrijgen van een synchroon in-fase- respektievelijk quadratuurgedemoduleerd 10 televisiesignaal een tweede in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator (25 respektievelijk 29) bevat waarvan een ingang (23 respektievelijk 27) voor een te demoduleren signaal ten minste via een begrenzerschakeling (21) met de overeenkomstige ingang (13 respektievelijk 17) van de eerstgenoemde in-fase- respektievelijk 15 quadratuurdemodulator (15 respektievelijk 19) is gekoppeld.

5. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste respektievelijk tweede amplituderegelschakeling (93 respektievelijk 95) via een begrenzer (143 respektievelijk 145) is gekoppeld met de uitgang (47 respektievelijk 20 49) van de in-fase- respektievelijk quadratuurdemodulator (15 respektievelijk 19).

6. Synchrone demodulatieschakeling volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het televisiesignaal via een middenfrequentfilter (89) met een beelddraaggolf-Nyquistflank aan de 25 ingangen voor het te demoduleren signaal van de synchrone in-fase- en quadratuurdemodulator (15, 19) en via een beelddraaggolfmiddenfrequent filter (37) en een verdere begrenzerschakeling (39) aan de referentiesignaalingangen (31, 43) van deze demodulatoren wordt toegevoerd.

7. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het middenfrequentfilter (89) met een beelddraaggolf-Nyquistflank en het beelddraaggolfmiddenfrequentfilter (37) deel uitmaken van een acoustische-oppervlaktegolf-filter.

8. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 7, met 35 het kenmerk, dat ten minste van de uitgang van het tweede laagdoorlaatfilter (65) een frequentieregelsignaal wordt verkregen.

9. Synchrone demodulatieschakeling volgens conclusie 8, met .8800555 «, PHN 12.455 10 het kenmerk, dat het frequentieregelsignaal wordt verkregen van een uitgang (139) van een potentiometerschakeling (141) die tussen de uitgang van het tweede (65) en het eerste (63) laagdoorlaatfilter is opgenomen. .8800555