NO763254L - Fremgangsm}te til reduksjon av interferens mellom frekvensmodulerte signaler. - Google Patents

Description

Signalbehandlingsanordning for reduksjon

av interferens mellom frekvensmodulerte signaler.

Foreliggende oppfinnelse angår behandling av fjern-synssignaler og tar særlig sikte på å redusere interferens mellom to frekvensmodulerte signaler. Oppfinnelsen er særlig tenkt anvendt for reduksjon av interferens mellom to bæresignaler som er modulert i frekvens i overensstemmelse med henholdsvis et videosignal og et audiosignal, og som nødvendigvis opptar delvis overløpende frekvensområder fordi de to ligger innenfor en begrenset båndbredde. Ved frekvensmodulasjon frem-kommer det mange sidebåndkomponenter, og det er i alminnelighet ikke mulig å unngå interferens mellom sidebåndene for de frekvensmodulerte signaler ved bare å redusere båndbredden for f.eks. det modulerende videosignal. Oppfinnelsen er særlig beregnet for anvendelse ved opptak av et videosignal og et audiosignal i det samme spor på en videoplate.

Det er i henhold til oppfinnelsen foreslått at sidebåndkomponentene for primærsignalet, det vil si videobæresig-nalet, eller i alminnelighet det signal som har det største informasjonsinnhold, detekteres i det minste i området ved det sekundære signal (det vil si audiob^resignalet) for å skape en styring ved hjelp av hvilken amplituden for det sekundære signal øker, og de nevnte sidebåndkomponenter i primærsignalet dempes når amplituden på sidebåndkomponentene i primærsignalet ♦øker. Styringen er fortrinnsvis ulineær. Det synes å være lite effektivt å dempe de nevnte sidebåndkomponenter før amplituden for disse komponenter overskrider en valgt verdi, og det kan være hensiktsmessig å begrense den maksimale amplitude for de forstyrrende signaler.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvis-ning til tegningene der: Fig. 1 skjematisk viser en behandlingsanordning for et fjernsynssignal,

fig. 2 viser skjematisk et filter som kan utgjøre en

del av behandlingsanordningen,

fig. 3 er en grafisk gjengivelse av frekvenskarakteri-stikken for filteret og

fig. 4 er en grafisk gjengivelse av den styring behandlingsanordningen utfører.

Den behandlingsanordning som er valgt som eksempel og

er vist på fig. 1-er beregnet for et optisk- eller innspillings-system for et fjernsynssignal, der et videosignal fremføres som en modulasjon av frekvensen for et bæresignal. Den nominelle frekvens for bæresignalet er rundt '3,56 megahertz, og i dette signal blir augiosignalet fremført som modulasjoner av frekvensene for to bæresignaler på henholdsvis 600 kilohertz og 800 kilohertz. Bæresignalet for videosignalet ligger mellom 2.7 megahertz og

4,2 megahertz og det øvre sidebånd er da rudimentært. Det nedre sidebånd for videobæreren strekker seg godt forbi den nedre grense for bæreren og inn i området for audiobærerne. De øvre sidebåndkomponenter som svarer til de nedre sidebåndkomponenter som ligger i området ved audiobærerne,og deres sidebånd blir imidlertid ikke utsendt fordi den totale båndbredde er begrenset.. Videobærerne har derfor i praksis bare et enkelt sidebånd når

det gjelder de komponenter som kan bli utsatt for interferens.

Et videosignal mottas ved en inngangsklemme 1 og mates derfra til en modulerende inngang for en modulator 2 som modulerer frekvensen for et bæresignal som tilføres ved en frekvens på 3,56 megahertz fra en kilde 2A. Et audioinngangssignal mottas ved en inngangsklemme 3 og mates fra denne til en modulerende inngang for'en modulator 4, som modulerer frekvensene for de to audiobærerne som tilføres ved frekvensene 600 kilohertz og 800 kilohertz fra kildene- 4A og 4B. Behandlingsanordningen slik den hittil er beskrevet, er helt vanlig.

Den frekvensmodulerte videobærer mates til filteret 5

som vil bli beskrevet mer i detalj senere, og gjennom et båndpassfilter 6 til en detektor 7.. Båndpassfilteret 6 tillater bare passasje av de signalkomponenter som ligger i området ved den modulerte audiobærer. I dette eksempel innbefatter filterets passbånd frekvensene 60.0 og 800 kilohertz, og hvor langt pass-

båndet skal ligge over og ander disse frekvenser kan man velge. Detektoren som kan være av vanlig utførelse detekterer om-hyllingskurven for disse komponenter og frembringer et direkte signal som angir amplituden på det signal de tidligere nevnte komponenter dannet, økende amplitude på disse komponenter og dermed økning av mulighetene for interferens om audiobærernes sidébånd angis derfor som en økende verdi av dette direkte signal, og signalet benyttes som et styresignal både for filteret 5 og en amplitudemodulator 8. Når styresignalet øker, fører dette til at filteret 5 demper i detminste de utenfor-liggende sidebåndkomponenter i området ved hver audiobærer og bringer modulatoren til å forsterke amplituden for hver audiobærer eller i det minste dens sidebåndkomponenter. Begge virk-ninger reduserer den interferens som kunne oppstå mellom sidebåndene for videobærerne og hver audiobærer når de frekvensmodulerte video- og audiobærere til slutt settes sammen til et sammensatt signal som sendes ut eller innspilles. Dempningen

av videobærernes sidebåndkomponenter tillater anvendelse av en lavere maksimal amplitude for audiobærerne enn det som er mulig hvis bare amplituden på audiobærerne ble justert for å motvirke interferens fra komponentene i videobærerens sidebånd.

Styringen av amplitudemodulatoren 8 og filteret 5 ved hjelp av styresignalet kan være lineær. Det er imidlertid å fore-trekke at signalbehandlingsanordningen innbefatter ulineære kretser 9 og 10 innskutt mellom detektoren 7 og modulatoren 8

og mellom detektoren 7 og filteret 5. Kretsen 9 kan utføres på en hvilken som helst hensiktsmessig måte for å begrense det effektive styreområde og for derved f.eks. å bevirke modulasjon av amplituden for den frekvensmodulerte audiobærer bare når styresignalet overskrider en terskel og for å begrense den maksimale amplitude for den frekvensmodulerte audiobærer. Kretsen 10 kan utføres på en hvilken som helst hensiktsmessig måte som muliggjør dempning av videobæreren eller den del av.dens sidebånd som er av interesse bare når amplituden for audiobæreren nærmer seg sitt maksimum. I alminnelighet muliggjør denne styre-måte sending av et maksimum av informasjoner i videobærerens sidebånd.

I praksis kan de to kretser 9 og 10 lett utføres slik at de får den egenskap som er vist på fig. 4. Denne figur er en kurve som viser de relative utgahgsnivåer i forhold til det relative nivå for FM sidebåndkomponentene i åudioområdet.

Kretsen 9 fører det detekterte signal til modulatoren 8, mens det detekterte signal angir relative amplituder større enn -46 decibel og mindre enn -30 decibel (dB) under nivået for video-bæresignalet. For disse amplituder vil derfor deri relative amplitude for audiobæreren bli lineært modulert mellom sitt minimumsnivå på -40 decibel i forhold til videobæreren og sitt maksimale nivå på -24 decibel i forhold til videobæreren.

Kretsen 9 begrenser utgangsverdien for styresignalet slik at nivået for audiobæreren holdes på -24 decibel når den relative amplitude for de detekterte videosidebånd er større enn -30 decibel. Kretsen 10 muliggjør styring av filteret 5 med de detekterte video-sidebåndkomponenter bare når deres relative amplitude overskrider -30 decibel. Deretter holder filteret 5 videobærerens sidebånd på et fast nivå. På grunn av at interferens-nivået derved er fastlagt blir det lett mulig å sikre at audiobæreren alltid er minst 6 decibel over interferensen som vist på fig. 4.

På fig. 4 angir linjen 41 den relative amplitude for videobærerens sidebånd og linjen 42 den relative ampltude for audiobæreren.

Fig. 2 viser en passende form for filteret 5. Dette filter er et variabelt båndpassfilter som har to kanaler,hvorav* en slipper gjennom alle frekvenser i videobåndbredden likt og den annen demper sidebåndfrekvensene i forhold til videobærerens sentrale eller nominelle frekvens. Styresignalet styrer det forhold som utgangene (V^og V ) fra disse kanaler blandes i.

Den frekvensmodulerte videobærer mottas ved en inngangsklemme 11 for filteret 5 og passerer gjennom en forsinkelse 12 både til en utgang for en additiv variabel blander 13 og gjennom en ytterligere forsinkelse 14 til en inngang for en summeringskrets 15. Denne summeringskrets mottar også inngangssignalet og mater kombinasjonen av inngangene gjennom en forsterker 16 som reduserer amplituden for kombinasjonen til det halve og vender denne om. Utgangen fra forsterkeren 16 summeres til det en gang forsinkede inngangssignal i en summeringskrets 17 hvis utgang reduseres til det halve i en dampekrets 18. Det resulterende signal V 2 mates til den annen inngagn for den additive blander 13.

Normalt, det vil si når ingen interferens opptrer,

vil blanderen mate signalet V, til en utgangsklemme, men et økende styresignal vil innføre en økende andel av signalet

i utgangen fra blanderen 13. Fig. 3 er et diagram som viser amplitude mot frekvenskarakteristikkene for signalene V., og • Den normaliserte amplitude for signalet er 1.0 for alle frekvenser av betydning mens amplituden for signalet V_ varierer som k (1-cosTTf/fo) der fo er midten av frekvensområdet for videobæreren og f er den virkelige frekvens signalet har. Andre egenskaper ved filteret kan være hensiktsmessige. F.eks., kunne det frembringe dempning bare i området for audiobæreren. I alminnelighet innfører filteret en konstant forsinkelse.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til reduksjon av interferens mellom et primært frekvensmodulert signal og et sekundært frekvensmodulert signal, karakterisert ved økning av amplituden på det sekundære frekvensmodulerte bæresignal og reduksjon av i det minste de sidebåndkomponenter av det primære bæresignal som ligger i området for det sekundøre bæresignal når disse komponenter har tilbøyeligheter til å øke og til å skape interferens med det sekundære bæresignal.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det primære signal moduleres med et video-fjernsynssignal og det sekundære signal moduleres med et audiosignal.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at amplituden for det sekundære bæresignal, når amplituden på de nevnte komponenter ligger under en på forhånd--bes tent terskelverdi, økes i overensstemmelse med den økende amplitude på de nevnte komponenter ved at denne amplitude begrenses til å være mindre enn amplituden for det sekundære bæresignal når amplituden for de nevnte komponenter ligger over den nevnte terskelverdi.

4. Signalbehandlingsanordning til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter en detektor beregnet på å detektere amplituden og sidebåndkomponentene;i det primære bæresignal i området for det sekundære bæresignal, en modulator for amplituden for det sekundære bæresignal og et filter for styring av i det minste de nevnte komponenter i det primære bæresignal, og ved at både modulatoren og filteret i det minste delvis er under styring av den detekterte amplitude for de nevnte komponenter,for derved henholdsvis å øke amplituden på det sekundære bæresignal når amplituden for komponentene øker og å dempe de nevnte komponenter i det minste når disse komponenter søker å overskride en terskelverdi.

5. Signalbehandlingsanordning som angitt i krav 4, k a r akterisert v ed at detektoren avgir et styresignal for filteret og modulatoren, hvilket signal representerer den detekterte amplitude for sidebåndene og ved at det er innskutt ikke-lineære kretser mellom detektoren og henholdsvis filter og modulator, hvilke kretser gjør filteret uvirksomt for å dempe de nevnte komponenter under den nevnte terskelverdi og modula-torens virksomhet for å begrense den maksimale amplitude for det sekundære bæresignal.

6. Signalbehandlingsanordning som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at filteret omfatter to kanaler hvorav den første utgangs diskriminering slipper gjennom alle komponenter i primærsignalet, mens den annen kanal demper sidebåndfrekvensene i forhold til primærsignalets sentrale frekvens,og en additiv blander som summerer de signaler som passerer gjennom den annen kanal sammen med signaler som passerer gjennom det første signal i et økende forhold når den detekterte amplitude øker.