SE440435B - Sett och anordning for att reducera storkomponenter i en frekvensmodulerad signal - Google Patents

Description

790læ202-lr fekter i den återgivna bilden, som även benämnes moirë-effekt.

För att undertrycka denna ej önskvärda störning till följd av den nedre sidbandskomponenten av andra ordningen före- slås i nederländska patentansökningen 7701035 en metod av inled- ningsvis angiven art, enligt vilken en korrigeringssignal alst- ras före frekvensmodulationen, som efter frekvensmodulation har till uppgift att kompensera denna nedre sidbandskomponent av andra ordningen. Denna korrigeringssignal erhålles genom alst- ring av den andra övertonsfrekvensen av krominansunderbärvågs~ signalen med hjälp av en kvadratbildande anordning. Före frek- vensmodulationen tillfogas korrigeringssignalen till färgvideo- signalen, medan i och för uppnående av önskad kompensation av den ej önskvärda nedre sidbandskomponenten både fassambandet och amplitudsambandet mellan denna korrigeringssignal och färgvideo- signalen måste bestämmas mycket noggrant. För effektiv under- tryckning av denna störkomponent bör vidare amplituden för kor- rigeringssignalen variera enligt en kvadratisk funktion av mo- dulationssignalens amplitud. Vidare beror den erforderliga för- stärkningen på graden av frekvensmodulation. I syfte att uppfyl- la dessa krav erfordras komplicerade kopplingar, som dessutom måste överensstämma med stränga normer.

Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla ett förfaringssätt av inledningsvis angiven art, som kan förverkli- gas med jämförelsevis enkla kopplingar. För ändamålet känneteck- nas uppfinningen av att bärvågssignalen pulsbreddmoduleras med en andra (i fortsättningen kallad nedre) sidbandskomponent av första ordningen, som införes i den frekvensmodulerade signalen till följd av modulationssignalen.

Uppfinningen är baserad på upptäckten, att vid puls- breddmodulation av bärvågssignalen medelst denna nedre sid- bandskomponent av första ordningen av den frekvensmodula- rade signalen en modulationskomponent bildas med en frekvens, som är lika med frekvensen för den sidbandskomponent av and- ra ordningen, som bildas av Erekvensmodulatlon av bärvågs- signalen medelst modulationssignalen. Men polariteten hos denna modulationskomponent i pulsbreddmodulationen är di- *år Poon QUALITY 79042024: \N pw rekt motsatt polariteten för den nedre siat» “ .L I. andra ordningen av den frekvelsnodulerade s dncering av störkomponenten, nom uojtrïder v erhålles. Eftersom det Ir delra siäben¿aLu;;oue.; Ofäflíflfien av den frekvensuodulerade signaien, no» Hr den nas besvärande störkomponenten, uppnås effektiv sign'l't:rL”;ü.í.; vid tillämpnin¿ av ïïriarinä sïttet enlifit ntpfi li¿t en sïrsåilt lä;pli3 variant av iörïarízg ugpfinningen väljes modulatiorsgraden für nen på sådant sätt, a t det under denna re eidbandet av andra ordningen far atminuvnne i _wu=¿Va. ,@o~ 11.11; i: _ ra storlek som den frelvensmodnlerade sign av andra ordningen, som färorsaïas av modulationesijnalen.

I... .lation av o-rvå ?ulsbreddmo§ ssirnalen .m olika sätt. Såsom ett exempel kan de sti¿ande con kanterna i denna bärvàgssignal åtskiljas sinsenellan tidsmellanruinet mellan efter varandra föl ande med en fördröjningstíd, som styres nedelst den nedre komponenten av första ordningen. Enligt en sïrs;ilt utföringsform utföres denna pulsbreddmodulation ned ;e3ni;¿ en frekvensmodulerad signal med åtminstone 1 det närmaste 1; 't brezt enda sidband, varvid denna signal har ändl "'f“l. och begrïnsas symmetriskt. nitersom den írekvenfncäilurafi; signalen innehåller bärvügssignalen och 3idoands;ongo@;nter¿v av första ordningen såsom mest dominerande ei;nalkonwo>~ resulterar denna begränsning automatiskt i ïnskafl r modulation.

I och för effestiv undertryckning av den :est de störkomponenten, nëmligen öen nedre sidbandsäonponcrten Lv andra ordningen, kännetecknas ytterli¿are en cfrsiilt lïmpliy utföringsform av upgfinningen av att den i den irekvo»sio1t;¿- _ , u, T x -L ' _' " _ .

Jimi» qCàzíšinulïïn i; '.'-':: rade signalen införda bärvšgsaignalen dï nämpningen. nnligt ytterliïare en :ïrslilt form förstärkas den i den fretvensnodulerade si de nedre sidbandskonnonenten av första ordninmen selexzivt Före be¿ränsninflen. I erlifihet med dessa utlörirgefwruar av n~pEiunin¿en Ütnu nrwlituden iïr Jun nwdww »}nLv:=nf V~«n~n~ ten av första ordningen i färkållande till anwlituåe: gïr '790¿+202-4 bärvàgssignalen, så att amplituden för moäulation komponenter i den pulsbreddmodulerade signalen, vilken komponent är avsedd att kompensera den nedre sidbnndskomponenten av andra ordninfi- en i den frekvensmodulerade signalen, även ökar. Den selekti- va förstärkningen av den nedre sidbandskomponenten av första ordningen kan ske på enkelt sätt enligt ytterligare en variant genom att åtskilja denna komponent från den frekvensmodulerade signalen, förstärka komponenten med en förutbestämd faktor och addera denna förstärkta komponent till den frekvensmodulerade signalen.

Uppfinningen hänför sig även till en anordning för ne- nomförarxde av söttet, som kännetecknas av en rnodulat-Jlonskopp- ling för pulsbreddmodulation av bärvågssignalen medelst en ned- re sidbandskomponent av en första ordning.

Uppfinningen hänför sig dessutom speciellt till en an- ordning för en videoupptecknings- och/eller åter¿ivnin;sappa- rat, vid vilken i och för uppteckning en sammansatt fïrgvideo~ signal, innehållande en luminanssignal och en på en krominans- underbärvàg modulerad krominanssignal, frekvensmoduleres på en bärvågssignal och färgvideosignalen under åternivning åter- upprättas medelst frekvensdemodulation, varvid denna anordning är avsedd att reducera åtminstone en icke-önskvärd störkompo- nent. Enligt uppfinningen kännetecknas en dylik anordning av en modulationskoppling för pulsbreddmodulation av bïrvëgssig- nalen med en nedre sidbandskomponent av första ordningen, som bildas i den frekvensmodulerade signalen medelst den module- rade krominansunderbärvågen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med lednin; av åS~ följande ritning, där fig. 1 visar frekvensspektrat för en bärvågssignal, som är modulerad med en sammansatt färgvideosignal, fig. 2 frekvensspektrat för en bärvàgssignal, som är pulsbreddmodulerad medelst en modulationssignal, fi”. 5 frekvensspektrat, som uppnås genom tillämpning av förfaringssïttet enligt uppfinningen, och fig. 4 och 5 två utföringsformer av en anordnin¿ för genomförande av detta förfaringssätt. 79Û42Ü2~læ Fig. l visar schematislt frekvensspektrat för en frek- vensmodulerad signal, som erhålles, om en bïrvågssignal frek- vensmoduleras medelst en normerad PAL-färgtelevisionssignal.

Härvid antages, att nodulatioisgraden är så l&¿, att sidbands- komponenter av tredje ordningen och högre ordninf kan försum- mas. För enkelhetens skull visar figuren vidare en bërvåçs- signal l med en fast frekvens fo = 6 MHz. I verklijneten kon- mer frekvenssvep att förekomma omkring denna frekvens fø till följd av modulationen medelst den i fürgtelevisionssignalen ingående luminanssignalen, t.ex. mellan 5,§ och &,5 kšz, nen detta saknar betydelse för förklaring av tankegången, på vil- ken uppfinningen är baserad.

Eftersom en normerad PAL-färgtelevisionssignal innehål- ler en krominansunderbärvågssignal med frekvensen fn = 4,45 LHZ, som modulerats med krominansinformationen, ¿er derna mo- dulatíonssignal först och främst upphov till tva sidbandskom- ponenter av första ordningen i den frekvensmodulerade signalen på ett frekvensavstånd fc till bärvâgssignalen l, dvs en frek- venskomponent 2 med en frekvens fo-fc och en frekvenskomponent 2' med en frekvens fO+fc. Dessa båda sidbandskomponenter 2 och 2' av första ordningen har motsatt polaritet och utgör därför en ren frekvensmodulation av bärvägssignalen l.

Vidare bildas under frekvensmodulationen två sidbands- komponenter av andra ordningen av bärvågssignalen l på ett frekvensavstånd Efc till bärvågssignalen l. Den övre sidbandn- komponenten av andra ordningen är belägen vid sådan hö¿ frek- vens, att den vidare kan försumnas. Den nedre sidbandstompo- nenten av andra ordningen ger emellertid upphov till en frek- venskomponent 5, den s.k. tillbakavikna nedre sidbandskompo- nenten av andra ordningen. I detta avseende hänför sig ut- trycket tillbakaviken till omständigheten, att den nedre sid- bandskomponenten av andra ordningen är belägen inom det nega- tiva frekvensbandet till följd av bärvågssignalens l låga frek- vens och att följaktligen tillbakaviken relativt freävensen O inom det positiva frekvensområdet, vilket resulterar i frek- venskomponenten å med en frekvens Qfc-fo.

Ifråga om en symmetrisk rektangelvågformad, frexvens- .J 790lf202~le modulerad signal innehåller frekvensspektrat även övertoner av bärvågssignalen och sidbandskomponenter omkring dessa över- toner. Flertalet av dessa frekvenskomponenter saknar betydel- se till följd av deras storlek och frekvens. För fullständig- hetens skull visar fis. l den nedre sidbandskomponenten av and- ra ordningen för den tredje övertonen av bërvågssignalen. Dane na frekvenskomponent 4 är belägen vid en frekvens šf -Efc och har därmed i likhet med frekvenskomponenten 3 ett frekvensav- stånd av 2fO~2fc till bärvågssignalen l. Eftersom dessa båda frekvenskomponenter 3 och 4 har motsatt polaritet, utgör de tillsammans en frekvensmodulation av bärvågssignalen l och ger efter frekvensdemodulation upphov till en interferens~ eller störsignal med en frekvens 2fC-2fC, som kommer till uttryck såsom ett s.k. moirémönster i den återgivna bilden.

För att reducera bandbredden till ett minimum vid ett med frekvensmodulation arbetande överföringsnät användes van- ligen s.k. enkelsidbandmodulation, vilket innebär, att endast bärvågssignalen och frekvenskomponenter nedanför denna bär- vågssignal överföras. Detta innebär, att enbart frekvenskom- ponenterna l, 2 och 3 inom frekvensbandet Ef är av intresse i det i fig. l visade frekvensspektrat. Vid ett dylikt enkel- sidbandssystem är frekvenskomponenten 5 en ej önskvärd signal, vilken komponent efter frekvensdemodulation resulterar i en störsignal med frekvensen 2fO-2fc, som ger upphov till ett moirémönster. Vid dylika överföringssystem är det därför vä- sentligt att dessa frekvenskomponenter undertryckes så mycket som möjligt.

Enligt uppfinningen uppnås detta genom att utsätta den frekvensmodulerade signalen för pulsbreddmodulation, dvs genom att pulsbreddmodulera bärvågssignalen l medelst den nedre sid- bandskomponenten 2 av första ordningen. För att åskådliggöra effekten av denna pulsbreddmodulation visar fig. 2 frekvens- spektrat för en pulsbreddmodulerad signal, som bildas, om en bärvågsignal l med frekvensen fo pulsbreddmoduleras medelst en modulationssignal med en frekvens fn. För uppnående av pulsbreddmodulation finnes flera möjligheter, som kommer att diskuteras närmare nedan. 790f+2Ü2~/+ Frekvensspektrat för den pulsbreddmodulerade signalen innehåller främst en bärvågssignal l med frekvensen fo såsom frekvenskomponent. En andra frekvenskomponent har befunnits vara en komponent 5 med frekvensen fp, dvs en frekvenskompo- nent, som sammanfaller med modulationssignalen. Polariteten för denna frekvenskomponent har vidare befunnits vara dense1- ma som polariteten för modulationssignalen, sa att modula- tionssignalen i det i fig. 2 visade frekvensspektrat kan bo- traktas motsvara frekvenskomponenten 5 med avseende på dess frekvens och polaritet. Om symmetrisk pulsbreddmodulation utföres, bildas enbart sidbandskomponenter av jämn ordning omkring bärvàgssignalen 1, dvs frekvenskomponenter på ett frekvensavstånd av 2nf till bärvägssignalen l, där n är ett helt tal. Grundfrekvenskomponenterna är följaktligen kompo- nenten 6 med en frekvens fo-2fp och komponenten 5' Led en frekvens fO+2f . Lan har funnit, att dessa komponenter 6 och 6' har motsatt polaritet mot bärvågssignalen 1. Vidare upp- träder endast udda sidbandskomponenter omkring den andra över- tonen, som själv ej uppträder för bärvågssignalen 1, dvs frek- venskomponenter på ett frekvensavstánd av (2n+l) fp till frek- vensen 2fo. För fullständighetens skull visar frekvensspekt- rat den nedre sidbandskomponenten 7 av första ordningen av denna andra överton av bärvågssignalen 1, vilken komponent har en frekvens Bfo-fp. De inom det angivna frervensomrädet uppträdande sidbandskomponenterna av högre ordning kan försum- mas, om modulationsgraden för pulsbreddmodulationen väljes li- ten. Om överföringsbandbredden dessutom begränsas till ett frekvensband Ef, har frekvenskomponenterna 6' och 7 eg län re någon betydelse.

Av en jämförelse mellan de i fig. 1 och 2 visade frek- vensspektra framgår, att de olika frekvenskomponenterna i den pulsbreddmodulerade signalen, om för pnlsbreddmodulationen den nedre sidbandskomponenten 2 av första ordningen i den frekvensmodulerade signalen användes såsom modulationssignal, sammanfaller med frekvenskomponenter i den frehvensmodulerade signalen med avseende på sina frekvenser. Närmare bestämt sammanfaller frekvenskomponenten 6 (frekvens fc-äfp = Pfc-TU) i den pulsbreddmodulerade signalen med den ej önskvärda 79042024 Ü i frekvenskomponenten 3 i den frekvensmodulerade signalen. Fi~ gurerna visar vidare, att dessa båda frekvenskomponenter 3 och 6 har motsatt polaritet. Upptäckten av denna omständighet ut- nyttjas enligt uppfinningen för att reducera denna störkompo- nent 3 med frekvensen 2fO-fc i den frekvensmodulerade signalen.

För detta ändamål utsättas den frekvensmodulerade signalen för pulsbreddmodulation, varvid bärvågssignalen l pulsbreddmodule- ras medelst frekvenskomponenten 2. Till följd härav kombine- ras frekvenskomponenten 5 additivt med frekvenskomponenten 6, så att storleken av den resulterande frekvenskomponenten med den tillämpliga frekvensen 2fc-fo reduceras, eftersom de båda tillämpliga frekvenskomponenterna 5 och 6 har motsatt polari- tet.

Den utsträckning, i vilken denna störkomponent med den- na frekvens 2fc-fo reduceras, bestämmas helt tydligt av för- hållandet mellan storlekarna av de båda frekvenskomponenter~ na 3 och 6. Men storleken av frekvenskomponenten 6, som bil- das till följd av pulsbreddmodulationen, kan då helt enkelt anpassas på sådant sätt, att maximal reducering av störkompo- nenten erhålles vid frekvensen 2fc-fo. I syfte att få inblick i detta avseende kommer storlekarna av de olika frekvcnskomno- nenterna i den frekvensmodulerade och den pulsbreddmodulerade signalen att diskuteras nedan. Storlekarna av de olika frek- venskomponenterna i en frekvensmodulerad signal kan som be- kant uttryckas i Bessel-funktioner. Om en liten modulations~ grad B användes för frekvensmodulationen, gäller följande för amplituderna Al, A2 och A5 hos frekvenskomponenterna l, 2 och i det i fig. l visade frekvensspektrat: Al = JO (gi) 1 A2 = Jl (s) <1) A5 = '12 där JO, Jl och J2 representerar Bessel-funktionen av nollte, första respektive andra ordningen.

I och för pulsbreddmodulation användes en sinusformad bärvågssignal l, på vilken frckvenskomponenten 2 pulsbredd- moduleras. kan har funnit, att vid pulsbreddmodulation amp- lituderna hos de olika frekvenskomponenterna bestämmas av 790ë2G2“ë en modulationsgrad m, som är lika med förhållandet mellan amp- lituderna hos modulationssignalen (frekvenskomponenten 2) och bärvågssignalen l. Denna modulationsgrad m kan därför uttryck- as såsom m = A2/Al = Jl (B). Eftersom amplituderna för frek- venskomponenterna i den pulsbreddmodulerade signalen kan änd- ras på enkelt sätt genom ändring av amplitudförhallandet nel- lan modulationssignalen och bërvågssignalen, användes i fort- sättningen för modulationsgraden uttrycket m = Cr Jl (Q), där C är en konstant.

Med hänsyn till frekvenskomponenten 6 i den pulsbredd- modulerade signalen, vilken komponent är av prinïr betydelse med hänsyn till uppfinningen, väljes då en amplitud A6, som approximativt bestämmes av följande ekvation: A6 w Je (m) = JE [on-fl m] <2) där J2 äter är Bessel-funktionen av andra ordningen.

För fullständig reducering av störkomponenten ned frek- vensen 2fC-fo bör följande gälla: A5 = A6 eller J2 (ß) = J2 (m) = J2 [o.Jl (a)] (3) För Bessel-funktionerna av första ordningen och högre ordning- ar kan formeln l x\n Jn (Ä) " nl <2' användas såsom en approximation. Genom införing av denna approximation för Bessel-funktionerna i uttrycket (5) uppfyl- les då villkoret y c.J (3)2 2 Q 2 e2=aí+l=ae~<ë> e som uppfyller villkoret 0= 2 (5) Detta villkor (5) anger sålunda, att för fullständig reduce~ ring av störkomponenten med frekvensen Qíc-fo amplitudförhål- landet mellan frekvenskomponenten 2 och bärvàgssignalen 1 mås- te ökas med en faktor 2. Det är tydligt, att detta kan upp- nås på två olika sätt, nämligen genom selektiv dëmnninw av bärvägssignalen 1 eller genom selektiv förstärkning av frek- J 79ÛLßZO2-Ä venskomponenten 2.

Efter pulsbreddmodulationen har följaktligen det ur- sprungliga frekvensspektrat för den frekvensmodulerade signa- len enligt fig. l omvandlats till ett frekvensspektrum enligt fig. 5, som för enkelhetens skull endast visar de relevanta frekvenskomponenterna inom överföringsbandet Ef. De enda frekvenskomponenter, som kvarstår, är en bärvågssignal l med frekvensen fo och en frekvenskomponent 2 med frekvensen fo-fc.

Med hänsyn till deras platser i spektrat motsvarar dessa två frekvenskomponenter l och 2 helt frekvenskomponenterna l och 2 i den ursprungliga frekvensmodulerade signalen och avviker från desamma enbart med avseende på sina amplituder, varvid denna ändring i amplitud beror på det sätt, på vilket puls- breddmodulationen utföres. Men det är tydligt, att efter frekvensdemodulation på sådant sätt, som vanligen tillämpas på en frekvensmodulerad signal med enkelsidband, den ursprung- liga färgtelevisionssignalen, som användes såsom modulations- signal för frekvensmodulationen, erhålles från signalen med ett frekvensspektrum, som visas i fig. 5.

Hed avseende på storleken av frekvenskomponenten 2 ef- ter pulsbreddmodulation skall följande framhållas. här den approximativa beräkning tillämpas, som angivits ovan, satis- fierar amplituden för denna komponent ekvationen Agpšnhšc-Ag (s) Detta innebär, att amplituden A'2 för denna frekvenskomponent 2' med konstanten C = 2 efter pulsbreddmodulationen är lika med amplituden för den ursprungliga komponenten vid samma frekvens.

I och för genomförande av pulsbreddmodulationen är fle- ra möjligheter kända i litteraturen. För att ange några möj- ligheter hänvisas till amerikanska patentskriften 5 595 l65, där fig. 5 visar en anordning för att utföra pulsbreddmodula- tion, varvid en bärvågssignal uppdelas i två undersignaler, som representerar var sina av de stigande och de fallande kan- terna i bärvâgssignalen. Dessa båda undersignaler tillföras två fördröjningsanordningar med variabel fördröjningstid. 790426241 ll Fördröjningstiderna för dessa bada fördröjningsanordningar ändras nu i beroende av modulationssignalen men i inbördes motsatta riktningar. Utsignalerna från de båda fördröjnings- anordningarna kombineras till en signal med två ïànger frek- vensen, som då innehåller den önskade pulsbreddmodulationen.

När denna anordning användes för tillämpning av npgfinningen, kan den nedre sidbandskomponerten 2 av första ordningen utta- gas och tillföras de båda fördröjningsanordningarna såsom mo- dulationssignaler för inbördes förskjutning av undersignaler- na, som blivit avledda från återstoden av den frekvensmodule- rade signalen.

En andra möjlighet, som beskrives i denna amerikanska patentskrift med ledning av fig. 4, är baserad på en bïrvaqs- signal med ändligt branta kanter, till vilka modulationssig- ' nalen adderas. Därefter begränsas den resulterande summasig- nalen symmetriskt, så att en åtminstone i huvudsak rektangel- vàgformad signal uppnås till följd av den önskade pulsbredd~ modulationen. Det är tydligt, att denna metod att pulsbredd- modulera kan genomföras på mycket enkelt sätt, vilket är skä- let till att denna metod att pulsbreddmodulera utföres ned en utföringsform av en anordning för genomförande av förfarings- sättet enligt uppfinningen, som beskrivas nedan.

Med hänsyn till den i fig. 4 visade anordningen inna- tas den frekvensmodulerade signalen FM med ett frekvenespekt- rum enligt fig. l till en ingàngsklämma 10, varvid antages, att signalen har ändligt branta kanter. Denna ingdngsklämma är förbunden med en ingång l2a på ett additionssteg 12, som sålunda tillföras signalen FM. Ingångsklämman lG ör dess- utom förbunden med ett bandpassfilter ll, medelst vilket den nedre sidbandskomponenten 2 i fig. 1 av första ordningen ut- tages. Denna frekvenskomponent 2 förstärkas i en förstärka- re l5 och tillföres sedan en ingång l2b på additionssteget lä.

I detta steg 12 adderas de båda till dess ingangar lâa och lâb matade signalerna till varandra, vilket resulterar i en signal FR' vars frekvensspektrum helt motsvarar frekvensspektrat får signalen FM med hänsyn till platsen för frekvenskomponenterna.

Denna signal FM' tillföres sedan en symmetrisk begränsare 13, vilket resulterar i en i huvudsak rektangelvàgformad utsig- J 790læ202-4 12 nal FMC vid utgàngsklämman 14. Denna begränsning medelst be- gränsaren 15, som föreslås i ovannämnda patentskrift, kan be- traktas såsom pulsbreddmodulation av frekvenskomponenten med den högre frekvensen (komponenten l) medelst frekvenskomponen- ten med den lägre frekvensen (komponenten 2).

Såsom framhållits tidigare, har från början antagits, att en signal FM med ändligt branta kanter användes, vilket är fallet, om signalen FM utsättas för frekvensbegränsning.

Detta kan automatiskt vara fallet, om anordningen enligt fiv. 4 användes i en återgivningsapparat för en uppteckningsbärare med en överföringskarakteristika med begränsad bandbredd. Det är helt tydligt alternativt möjligt att begränsa bandbredden hos den frekvensmodulerade signalen medelst ett lâgpassfilter, som är inkopplat före anordningen enligt fig. 4, på sådant sätt, att signalen FM t.ex. endast innehåller bärvågen l och komponenterna med lägre frekvenser. I detta fall kan aígna- len FM betraktas vara summan av tre sinusvàgsignaler 2 och , vilket innebär, att var och en av komponenterna 2 och 5 ger upphov till pulsbreddmodulation av bärvågen l till följd Dessutom sker pulsbredd- 'I *a av begränsningen i begränsaren 13. modulation medelst den uttagna och förstärkta komponenten 2, som tidigare adderats till signalen FM i additionssteget 12.

För pulsbreddmodulationen av bärvågen l medelst komponenten gäller en modulationsgrad n = A5/A¶p:áA5. I analogi med ekvation (6) innebär detta, att störkomponentens 5 amplitud efter pulsbreddmodulationen är lika med àïï-:à-Aš För pulsbreddmodulationen av bärvâgen l medelst komponenten 2 gäller en modulationsgrad m (l + K) A2, vilket enligt ekva- tion (2) resulterar i en frekvenskomponent 6 i den pulsbredd- modulerade signalen, som satisfierar ekvationen A6 = Ja (m) = JE [(1 + 10.42] \ (81 Genom att kombinera likheterna (7) och (8) erhålles K-24 0,4 såsom villkor för fullständig kompensation av störkompopenten med frekvensen 2fc-fo, medan för amplituden A'2 för komponen- ten 2' eèhälles .M2 = špm w 0,7 A2. J 790420241 En variant av ovannämnda möjlighet kan erhållas genom att ej enbart uttaga komponenten 2 medelst filtret ll utan båda komponenterna 2 och 5. Det är speciellt gynnsamt, om de båda komponenterna befinner sig tätt intill varandra med hänsyn till sina frekvenser. I likhet med ovanstående beräk- ningar kan värdet av förstärkningen K då bestämmas, vid vil- ket fullständig kompensation av störkomponenten med frekven- sen Zfc-fo erhålles, vilket resulterar i villkoret R = l.

En tredje möjlighet föreligger med hänsyn till en frek- vensmodulerad signal FM vid ingångsklämman 10, som e¿ blivit utsatt för någon frekvensbegränsning, vilket kan vara fallet, när anordningen enligt fig. 4 användes i en uppteckningsappa- rat, även om denna signal FM har ändlöst branta kanter. Det- ta kan t.ex. vara fallet, när en frekvensmodulator användes, som avger en triangelformad utsignal. Om denna signal FM skulle tillföras en symmetrisk begränsare, skulle nollgenom- gångarna ej förskjutas, så att någon pulsbreddmodulation ej skulle föreligga. Detta innebär, att pulsbreddmodulationen vid anordningen enligt fig. 4 enbart förorsakas av den uttag- na komponenten 2,\som tillföras ingången l2b på additionsste- get 12. Enligt ekvation (5), som blivit bildad genom approxi- mation, bör förstärkaren då ha en förstärkning av 2. Amplitn- den hos frekvenskomponenten 2 efter pulsbreddmodulation kom- mer dà att vara två gånger amplituden hos den ursprungliga frekvenskomponenten 2 eftersom denna ursprungliga komponent 2 upprätthålles och den komponent med samma amplitud adderas till densamma, som bildas vid denna frekvens till följd av pulsbreddmodulationene Även i detta fall är det åter möjligt att uttaga antingen komponenten 2 enbart eller båda komponen- terna 2 och š medelst bandpassfiltret ll och mata dessa kom- ponenter till ingången l2b på additionssteget 12.

Fig. 5 visar en mycket enkel utföringsform av anord- ningen för genomförande av fözfaringssättet enligt uppfinning- en, varvid mot varandra svarande element är försedda med sam- ma hänvisningsbeteckningar som i fig. 4. Den frekvensmodule- rade signalen FM tillföras ingångsklämman lO, som är förbun- den med ett làgpassfilter lö. Härvid förutsättes, att den frekvensmodulerade signalen FM begränsas med hänsyn till sinJ 79042024: 14 bandbredd, dvs att de övre sidbanden blivit undertryckta. Lag- passfiltret lö har ett frekvensgensvar med en grïnsfrekvens mellan frekvensen fo för bärvågssignalen l och frekvensen 2fc-fo för frekvenskomponenten 5 i den frekvensmodulerade sig- nalen. Till följd härav ändras amplituderna för frekvenskom- ponenterna 2 och 5 i förhållande till bärvågens l amplitud.

Utsignalen från detta filter 16 tillföras sedan en begränsare , så att önskad pulsbreddmodulation erhålles. Genom lämp- ligt val av filtrets l6 frekvensgensvar är det åter möjligt att säkerställa, att störkomponenten med frekvensen Efc-fo elimineras fullständigt, så att spektrat för signalen FMC, som uppträder vid utgången 14, motsvarar det i fig. 5 visade frek- vensspektrat. I enlighet med ovan angivna approximativa be- räkningsmetod har villkoret befunnits föreligga, att bärvâgens amplitud måste dämpas med en faktor 2.

Förfaringssättet enligt uppfinningen möjliggör sålunda undertryckning av den mest betydelsefulla störkomponenten i en frekvensmodulerad signal, i synnerhet en signal med låg bärfrekvens. Vid ett överföringssystem, där en informations- signal upptecknas på en uppteckningsbärare och efteråt läses, kan förfaringssättet enligt uppfinningen tillämpas både under uppteckning och under återgivning av informationen. tt infö- ra anordningen enligt fig. 4 eller 5 i uppteckningsapparaten innebär, att signalen FMC till slut registreras på uppteck- ningsbäraren. Efter läsning kan denna signal direkt tillfö- ras en frekvensdemodulator och resulterar då i den ursprung- liga informationssignalen, i vilken den normalt uppträdande moiréstörningen reducerats i stor utsträckning. Om anordning- en enligt fig. 4 eller 5 användes vid läsapparaten, registre- ras den normala frekvensmodulerade signalen FM på upptecknings- bäraren. Signalen FM, som blivit läst, korrigeras då först på angivet sätt, vilket resulterar i signalen FMC, som efter- åt tillföres en frekvensdemodulator. Om en kopplingsanord- ning användes för frekvensdemodulation, som såsom första steg innehåller en begränsare, är det tydligt, att denna begrän- sare kan fylla uppgiften för begränsaren 15 vid anordningen enligt fig. 4 eller 5.

I och för uppnående av fullständig kompensation av I 7901-22024» störkomponenten är det givetvis väsentligt att upprätthålla rätt fassamband mellan de olika signalkomponenterna. Härige- nom uppstår helt tydligt vissa krav på de använda filtrens faskarakteristikor. I idealfallet bör dessutom amplitudför- hâllandet mellan komponenterna 2 och 5 och bärvàgen 1 ha öns- kat värde för varje möjlig frekvens hos den modulerade bär- vågssignalen inom frekvenssvepet. Med hänsyn till anordning- en enligt fig. 5 skulle detta innebära, att filtrets 16 amp~ litudkurva företrädesvis bör ha ett platt parti med ett frek~ vensoberoende värde både inom komponenternas 2 och 5 frekvens- band och inom bärvågssignalens 1 frekvenssvep. Man har emel- lertid funnit, att en undertryckning av störkomponenten, som i praktiken är tillräcklig, även kan erhållas med en avsevärt enklare filterkarakteristika. Vid den i fig. 5 visade anord- ningen användes t.ex. ett filter med en Butterworth~Thomson~ karakteristika av andra ordningen såsom lågpassfilter, som ger helt godtagbara resultat med hänsyn till undertryckning- en av störkomponenten.

Claims (11)

790420244 16 Patentkrav

1. Sätt att reducera störkomponenter i en frekvensmodulerad signal. varvid en bârvägssignal (1) frekvensmoduleras med minst en modulationssignal (fc) med fast frekvens. k ä n - n e t e c k n a t av att bärvågssígnalen (1) pulsbreddmodule- ras med en undre sidbandskomponent (fo-fc) av första ord- ningen. som införes i den frekvensmodulerade signalen till följd av modulatíonssignalen (Pig. 1).

2. Sätt enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att modula- tíonsgraden för pulsbreddmodulationen väljes på sådant sätt, att det under denna modulation bildade undre sídbandet av and- ra ordningen får åtminstone i huvudsak samma storlek som den frekvensmodulerade signalens undre sidband av andra ordningen. som förorsakas av modulationssignalen.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a t av att pulsbreddmodulationen utföres med ledning av en frekvensmodu- lerad signal med åtminstone i det närmaste ett enda sidband. varvid denna signal har ändligt branta kanter och begränsas symmetriskt.

4. Sätt enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a t av att den i den frekvensmodulerade signalen införda bärvågssignalen dämpas selektivt före begränsningen.

5. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den i den frekvensmodulerade signalen ingående undre sídbandskompo- nenten av första ordningen förstärkas selektivt före begräns~ ningen.

6. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den undre sidbandskomponenten av första ordningen uttages från en symmetrisk frekvensmodulerad signal och förstärkes med en förutbestämd faktor, varefter pulsbreddmodulation utföres 790420244 17 genom att den förstärkta sidbandskomponentn adderas till den frekvensmodulerade signalen och summasignalen begränsas sym- metriskt.

7. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1 för att reducera störkomponenter i en frekvensmodulerad signal. varvid en bärvâgssignal frekvensmoduleras med minst en modulations- signal med fast frekvens. k ä n n e t e c k n a d av en modu- lationskoppling för pulsbreddmodulation av bärvågssignalen (1) med en undre sidbandskomponent (fo-fc) av en första ord~ ning (Fig. 4,5).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att modulationskopplingen omfattar ett begränsningssteg (13) för symmetrisk begränsning av den frekvensmodulerade signalen (Fig. 4 och 5).

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av ett före begränsningssteget inkopplat lågpassfilter för under- tryckning av övre sidbandskomponenter i den frekvensmodulerade signalen.

10. Anordning enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att modulationskopplingen är försedd med ett före begräns~ ningssteget (13) inkopplat dämpsteg (16) för selektiv dämpning av bärvågssignalen (Pig. 5).

11. Anordning enligt krav 8 eller 9. k ä n n e t e c k n a d av att modulationskopplingen år försedd med en selektiv, före begränsningssteget (13) inkopplad förstärkare (1l.l5) för selektiv förstärkning av den undre sidbandskomponenten (fo-fc) av första ordningen (Fig. 4).