DE1287122C2

DE1287122C2 - Uebertragungssystem mit sender und empfaenger fuer signaluebertragung durch impulskodemodulation

Info

Publication number: DE1287122C2
Application number: DE1966N0029186
Authority: DE
Inventors: Balder Johan Cornelis; Boer Eeltje De
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-09-21
Filing date: 1966-09-17
Publication date: 1978-04-20
Also published as: BE687099A; GB1095457A; NL6512257A; AT269945B; DE1287122B; NL154077B; FR1500309A; DK116064B; SE302986B; NO117486B; CH452004A; US3490045A

Description

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem zur Signalübertragung durch Impulskodemodulation, bei >>-> dem der Sender mit einem an einen Impulsgenerator angeschlossenen Impulskodemodulator versehen ist, dessen Ausgangssignale auf den zugehörigen Empfänger Qbertragen und außerdem einem OrtsempfSnger jsugeföhrt werden, wobei der zugehörige Empfänger und der Ortsempfänger je mit einem integrierenden Netzwerk versehen sind, dem zur Demodulation die Ausgangstmpwlse des JmpuJskodemodulutors zugeführt werden und wobei das Ausgangssignal des Ortsempfängers als Vergleichssignal gemeinsam mit dem zu übertragenden Signal einem Differenzbildner zur Erzeugung eines Differenzsignals zugeführt wird, das den Impulskodemodulator derart steuert, daß er je nach der Polarität des Differenzsignals zu den von dem Impulsgenerator bestimmten Zeitpunkten einen positiven oder negativen Impuls an seinem Ausgang abgibt.

Die vorstehend erwähnte Impulskodemodulation ist unter dem Namen Deltamodulation bekannt

Bei Impulskodemodulation im allgemeinen und somit auch bei Deltamodulation entstehen infolge der Amplitudenquantisierung Abweichungen zwischen dem empfangsseitigen wiedergegebenen Signal und dem ursprünglichen Signal, die das sogenannte Quantisierungsrauschen hervorrufen, das die Güte des wiedergegegebenen Signals ungünstig beeinflußt. Bei der Deltamodulation gibt es Schwierigkeiten während der Übertragung von Signalen mit plötzlichen Amplitudensprüngen, wie z. B. von Fernsehsignalen, da durch die Deltamodulation nicht der Amplitudenwert, sondern die Neigung des Signals charakterisiert wird. So kommt es, daß man bei der Übertragung von Femsehsignalen durch Deltamodulation zu sehr hohen Pulsfrequenzen gelangt, z. B. in dem Deltamodulationssystem nach der deutschen Patentschrift 1154 510 zur Übertragung eines Fernsehsignals von 5 MHz eine Impulsfrequenz von 100 MHz verwendet, was einer zur Übertragung erforderlichen Bandbreite von etwas mehr als 50 MHz entspricht

Um bei der Übertragung durch Deltamodulation in dem übertragenen Signal auftretenden plötzlichen Amplitudenspriingen besser folgen zu können, wurden bereits mehrere Vorschläge gemacht, die sich jedoch in anderer Hinsicht nachteilig auswirkten. So ist aus »IEEE International Convention Record«, K';63, Part 8, S. 260-265 bzw. 1965, Part 1, S. 285-291, ein »High Information Delta Modulation«-Verfahren bekannt, bei dem die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators immer dem integrierenden Netzwerk über eine Schaltungsanordnung zugeführt werden, welche fortwährend die dem integrierenden Netzwerk zugeführte Ladungsmenge derart ändert, daß bei reihenmäßigen Auftreten von Impulsen gleicher Polarität die Ladungsmenge sich gemäß 2" ändert. Durch obere exponentiell Abstufung treten bei großen Amplitudensprüngen jedoch starke Ausschwingvorgänge auf, wodurch eine Verschlechterung der Annäherung des Fernsehsignals auftreten wird, mit der Folge einer Verschlechterung der Wiedergabequalität und einer Erhöhung des Quantisierungsrauschens.

Auf einem anderen Prinzip als die übliche Deltamodulation beruht das Prinzip der Delta-PCM, bei der im Gegensatz zu der üblichen Delta-Modulation Pulsgruppen mit zwei Pulsen angewendet werden, wobei der zweite Puls ausgesendet wird, wenn im Eingangssignal ein plötzlicher Amplitudensprung auftritt, Die Zufügung des zweiten Impulses zu den Pulsgruppen bedeutet eine Vergrößerung der Pulsfrequenz, wodurch hier nur eine kleine Verbesserung erzielt wird, im Vergleich zur Deltamodulation mit erhöhter Pulsfrequenz.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein für die Signalübertragung mit plötzlichen Amplitudensprüngen geeigne-

tes Übertragungssystem for Deltamodulation zu schaffen, bej dem bei einer überraschend einfachen Bauart einerseits Ausschwingungsvorgänge bei plötzlichen Amplitudensprtngen weitgehend verringert werden und andererseits bei einer ausgezeichneten Wiedergabequalität die Pulsfrequenz um einen Faktor 3 oder 4 verringert werden kann, so daß z.B. mit einer Pulsfrequenz von 25 MHz noch eine sehr gute Wiedergabequalität eines Fernsehsignals mit einer Bandbreite von 5 MHz erzielt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in dem zugehörigen Empfänger sowie in dem Ortsempfänger die von dem Impulskodemodulator gelieferten Impulse nicht nur dem integrierenden Netzwerk, sondern zusätzlich auch einem isopolaritätsdiskriminator zugeführt werden, der jeweils bei einem reihenmäßigen Auftreten von Impulsen gleicher Polarität ein pulsförmiges Korrektursignal erzeugt, das eine erheblich größere Ladungsmenge enthält als die dem integrierenden Netzwerk zugeführten Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators und das von derselben Polarität ist wie die entsprechenden Impulse des Impulskodemodulators, welches Korrektursignal dem integrierenden Netzwerk zusätzlich zu den vom Impulskodemodulator gelieferten Impulsen zugeführt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Senders des Übertragungssystems,

F i g. 2 das Blockschaltbild des zugehörigen Empfängers,

F i g. 3 und 4a bis 4e Zeitdiagramme zur Erklärung der Einrichtungen nach F i g. 1 und 2,

F i g. 5 das Schaltbild eines abgewandelten Senders,

F i g. 6 das Schaltbild des dazugehörigen Empfängers.

Der in F i g. 1 dargestellte Sender für Impulsdeltamodulation eignet sich zum Übertragen von Fernsehsignalen mit einer Bandbreite von z. B. 5 MHz, wobei die von einer Fernsehkamera 1 stammenden Fernsehsignale über einen Videoverstärker 2 einem Differenzbildner 3 zugeführt werden.

Dem Differenzbildner 3 wird außerdem über eine Leitung 4 ein Vergleichssignal von einem Vergleichskreis mit einem Ortsempfänger 5 zur Bildung eines Differenzsignals zugeführt, das einen an einen Impulsgenerator 6 eingeschlossenen Impulsk'idemodulator 7 steuert. Der Impulsgenerator 6 liefert äquidistante Impulse mit einer Wiederholungsfrequenz, die eine Größenordnung höher als die höchste Frequenz des Bildsignals ist.

In Abhängigkeit von der Polarität des Ausgangssignals des Differenzbildners 3 erscheinen die von dem Impulsgenerator 6 stammenden Impulse an dem Ausgang des Impulskodemodulators 7 mit positiver oder mit negativer Polarität. Diese Impulse werden einem Impulsregenerator 8 zur Unterdrückung der in dem Impulskodemodulator 7 entstandenen Änderungen der Amplitude, Dauer, Form oder Erscheinungszeit zugeführt. Die regenerierten Impulse werden durch die Leitung 10 nach Verstärkung in einem Verstärker 9 dem zugehörigen Empfänger und außerdem dem Ortsempfänger 5 im Sender mit dem integrierenden Netzwerk 11 zugeführt, von dem aus der Differenzbildner 3 das Vergleichssignal erhält. Die Zeitkonstante des integrierenden Netzwerkes Il ist z. B. 0,1 μβεα

Der beschriebene Kreis ist bestrebt, das Differenzsignal auf Null zu bringen, wpü das dem Ortsempfänger 5 entnommene Vergleichssignal eine quantisierte Annäherung des zu übertragenden Fernsehsignals bildet. Tritt z, B, ein Differenzsignal positiver Polarität auf, so wird über dan Impulskodemodulator 7 ein negativer

Impuls dem integrierenden Netzwerk U zugeführt, das dem positiven Differenzsignal entgegenwirkt, während umgekehrt bei einem negativen Differenzsignal der Impulskodemodulator 7 einen dem negativen Differenzsignal entgegenwirkenden positiven Impuls dem inte-

lu grierenden Netzwerk 11 zuführt Auf diese Weise erzeugt der Impulskodemodulator 7 eine aus positiven und negativen Impulsen bestehende Impulsreihe, die durch die Abwechslung des Auftretens das zu übertragende Signal kennzeichnet

Bei der beschriebenen Art der Impulskodemodulation zeigt sich insbesondere bei Bildübertragung wie beim Fernsehen, daß zum Erzielen einer guten Wiedergabequalität eine sehr hohe Impulsfrequenz in bezug auf die höchste Signalfrequenz notwendig ist, z. B. bei einer Bandbreite des Videosignals von 5 MHz eine Impulsfrequenz von 100 MHz. Durch die Anwendung dieser sehr hohen Impulsfrequenz, die etwa an. zwanzigfache höchste Signalfrequenz ist, wird eine gute vViedergabequalität des Fernsehsignals, auch beim Auftreten plötzlicher Pegelsprünge, erzielt Ein Beispiel bilder die Übergänge von einem Schwarzpegel auf einen Graupegel oder umgekehrt, die an Hand der Zeitdiagramme nach F i g. 3 näher erläutert werden.
In Fig.3a zeigt die Kurve a ein Bildelement eines

V) Fernsehsignals, bei dem der Schwarzpegel zum Zeitpunkt T\ plötzlich auf einen Giaupegel zum Zeitpunkt 7} übergeht, der bis zum Zeitpunkt 7} konstant bleibt und dann zum Schwarzpegel zurückkehrt, der zum Zeitpunkt Ta erreicht wird. Die

r> Pegelsprünge, die nach F i g. 3a in der Zeitspanne 71 bis 7} und Ti bis 7i auftreten, erfolgen in dem Fernsehsignal innerhalb einer Zeitdauer der Größenordnung von 0,2 μδβα

In Fig.3a zeigt die Kurve b das Signal an dem

4» Ausgang des integrierenden Netzwerkes 11 bei einer verhältnismäßig niedrigen Impulsfrequenz von 25 MHz. Bei dem zum Zeitpunkt T\ anfangenden Schwarz-Grau-Übergang wird eine Reihe aufeinanderfolgender, positiver Impulse ausgesandt, bis das Signal an dem integrierenden Netzwerk 11 den betreffenden Graupegel erreicht hat, worauf während des Graupegels eine gemischte Reihe positiver und negativer Impulse erzeugt wird, während anfangend bei dem Grau-Schwarz-Übergang zum Zeitpunkt 7*j eine Reihe

V) aufeinanderfolgender negativer Impulse ausgesandt wird, bis das Signal an dem integrierenden Netzwerk 11 den Schwarzpegel erreicht hat.

Fig.3b zeigt das vom Pulskode-Modulator ausgesandte Impulsmuster in einem Zeitdiagramm.

Aus tier Kurve b in Fig.3a für das Signal an dem integrierenden Netzwerk 11 folgt, daß bei dieser verhältnismäßig niedrigen Impulsfrequenz von 75 MHz während der plötzlichen Pegelsprünge in den Zeitspannen Ti bis T₂ und T₃ bis T₄ erhebliche Verzerrungen

Wi auftreten. Es zeigt sich, daß das Signal an dem

integrierenden Netzwerk 11 den kleinsten Änderungen außerhalb der plötzlichen Pegelsprünge hinreichend genau folgt.

Um die genaue Wiedergabe des Fernsehsignals bei

ι. > der verhältnismäßig niedrigen Impulsfrequenz von z. B. 25 MHz zu erhalten, Wf ,"den in dem Ortsempfänger 5 im Sender die von dem Impulskodemodulator 7 ausgesandten Impulse nicht nur dem integrierenden Netzwerk 11,

sondern auch in Parallelschaltung einem isopoiaritätsdiskriminator 12 zugeführt, der jeweils während einer Reihenfolge von Impulsen gleichen Vorzeichens ein Korrektursignal in das Netzwerk 11 einführt. In der dargestellten Ausführungsform wird der Isopolaritätsdiskriminator 12 durch ein integrierendes Netzwerk 13 mit einer kürzeren Zeitkonstante als die Zeitkonstante des ersteren integrierenden Netzwerkes 11 und durch ein differenzierendes Netzwerk 14 und eine Schwellwertvorrichtung 15 gebildet, die nur den oberhalb des Schwellwertes liegenden Teil des Ausgangssignals des differenzierenden Netzwerkes 14 durchläßt und diesen als Korrektursignal dem Eingang des integrierenden Netzwerkes 11 zuführt. Die Zeitkonstante des differenzierenden Netzwerkes 14 beträgt z. B. 0,02 nsec, während der Schwellwert hier höher gewählt ist als das Signal des differenzierenden Netzwerkes 14, das beim abwechselnden Auftreten von Impulsen positiver und negativer Polarität er?euKt v.'ird.

Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung wird nachstehend anhand der in Fig.4 dargestellten Zeitdiagramme näher erläutert.

Es wird wieder von dem in F i g. 3a durch die Kurve a dargestellten Bildelement ausgegangen, das in Fig.4a auch durch die Kurve a angedeutet ist, während die Kurve c das resultierende Ausgangssignal des integrierenden Netzwerks 11 darstellt. Die in den Fig.4b, 4c und 4d dargestellten Kurven veranschaulichen die Signale an den Ausgängen des integrierenden Netzwerkes 13, des differenzierenden Netzwerkes 14 und zeigen das Korrektursignal, das von der Schwellwertvorrichtung 15 dem integrierenden Netzwerk 11 zugeführt wird, während F i g. 4e das vom Impulskode-Modulator ausgesandte Impulsmuster zeigt.

Wenn das durch die Kurve a in F i g. 4a dargestellte Bildelement dem Differenzbildner 3 zugeführt wird, wird bei dem Schwarz-Grau-Übergang zum Zeitpunkt Ti gemäß Fig. 3b eine Reihe aufeinanderfolgender positiven Impulse erzeugt, die dem integrierenden Netzwerk 11 und außerdem dem integrierenden Netzwerk 13 des Isopolaritätsdiskriminator 12 zugeführt werden, wobei das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 13 wegen der erheblich kürzeren Zeitkonstante wesentlich schneller ansteigt als das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 11.

Fig.4b zeigt das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 13, und Fig.4c zeigt das Ausgangssignal des differenzierenden Netzwerkes 14, wobei der über dem Schwellwert der Schwellwertvorrichtung 15 liegende Teil letzteren Signals als Korrektursignal dem integrierenden Netzwerk U zugeführt wird. Fig. 4c zeigt den Schwellwertpegel der Schwellwertvorrichtung 15 durch die beiden Linien d. Das beim Schwarz-Grau-Übergang erzeugte Korrektursignal ist in F i g. 4d gezeigt.

Tritt ein plötzlicher Schwarz-Grau-Übergang auf. so wird das integrierende Netzwerk 11 durch das Korrektursignai, das eine erheblich größere Ladungsmenge enthält als die dem integrierenden Netzwerk 11 direkt zugeführten Codeimpulse, sehr schnell aufgeladen. Die Aufladezeit des integrierenden Netzwerkes 11 zum Übergang von dem Schwarzpegel auf den Graupegel wird z. B. um einen Faktor 20 verringert. Von dem Schwarzpegel her wird somit das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 11, das das wiedergegebene Signal vertritt, innerhalb einiger Impulsperioden auf den Graupegel übertragen, und zwar in diesem Beispiel innerhalb von vier Impulsperioden, die einer Zeitdauer von 0,16 |isec entsprechen.

Ist der Graupegel erreicht, so schwingt infolge des abwechselnden Auftretens positiver und negativer Impulse das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 11 um diesen Graupegel, was durch die Kurve c in Fig.4a angedeutet wird. In dem integrierender Netzwerk 13 des Isopolaritätsdiskriminators 12 entstehl infolge des abwechselnden Auftretens positiver und negativer Impulse bei dem Graupegel das in Fig. 4b dargestellte Signal, das um einen bestimmten, konstanten Pegel schwingt und das durch die darauf erfolgende Differentiation in dem differenzierenden Netzwerk 14 das in Fig. 4c dargestellte Signal liefert. Wegen der kurzen Zeitkonstante des differenzierenden Netzwerkes 14 sinkt das in F i g. 4c dargestellte Signal innerhalb kurzer Zeit unter den Schwellwertpegel d der Schwellwertvorrichtung 15, so daß der Isopolaritätsdiskriminator 12 kein IKorreklursignal dem integrierenden

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in wird der Isopolaritiitsdiskriminator 12 selbsttätig außer Betrieb gesetzt, und die dem integrierenden Netzwerk 11 direkt zugeführten Codeimpulse folgen dann dem Graupegel und den etwaigen sehr kleinen Pegeländerungen.

.'■', Tritt zum Zeitpunkt Tj der in Fig. 4a angedeutete Grau-Schwarz-Übergang auf. so erzeugt der Isopolaritätsdiskriminator 12 ein Korrektursignal negativer Polarität, wodurch das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 11 schnell von dem Graupegel auf den

ι» .Schwarzpegel gelangt.

Ist einmal der Schwarzpegel erreicht, so wird infolge des abwechselnden Auftretens positiver und negativer Impulse ähnlich wie vorstehend erörtert der Isopolaritätsdiskriminator Ii! außer Betrieb gesetzt, worauf die

η dem integrierenden Netzwerk 11 direkt zugeführten Kodeimpulse dem Schwarzpegel und den etwaigen sehr kleinen Pegeländerungen mit großer Genauigkeit folgen.

Beim System nach der Erfindung werden also die plötzlichen Pegeländerungen durch einen diskontinuierlichen Steuervorgarig nachgeführt, der bei Deltamodulation ohne die Gefahr von Instabilitätserscheinungen angewandt werden ikann, da der Deltamodulationskreis ohnehin bestrebt ist, das Differenzsignal auf Null

■·"> herabzusetzen, das heißt, als ein negativ rückgekoppelter Kreis wirksam ist. Gleichzeitig folgt das Signal den außerhalb der plötzlichen Pegelsprünge auftretenden, sehr geringen Pegeländerungen mit großer Genauigkeit.

vi Die Wirkung des Übertragungssystem nach der Erfindung ist sehr bemerkenswert und aus dem Vergleich der Zeitdiagramme der Fig. 3a und 4a ersichtlich. Beim Vergleich zeigt sich aus den Kurven b und c dieser Figuren, daß die auftretenden großen

v, Abweichungen bei den plötzlichen Pegelsprüngen bei der Wiedergabe des Bildelementes a nahezu vollständig behoben sind, während die außerhalb dieser plötzlichen Pegelsprünge auftretenden sehr kleinen Pegeländerungen genau berücksichtigt werden. Bei dem Übertra-

•" gungssystem nach der Erfindung wird eine vorzügliche Wiedergabequalität bei Übertragung eines Fernsehsignals von 5 MHz mit einer Impulsfrequenz von nur 25 MHz entsprechend einer Übertragungsbandbreite von etwa 13 MHz erzielt.

' - Die bemerkenswerte Wirkung sei noch auf andere Weise erläutert, insbesondere durch Vergleich mit der üblichen Impulskodemodulation. Bei der üblichen Übertragung durch Impulskodemodulation eines Fern-

sehsignals von 5 MHz unterscheiden sich bei einer Impulsfrequenz von 25 MHz nur drei Pegel, was selbstverständlich eine äußerst mangelhafte Wiedergabequalität bedeutet, die in keinerlei Hinsicht einen Vergleich mit der vorzüglichen Wiedergabequalität des Systems nach der Erfindung aushalten kann. Da außerdem das System eine besonders einfache Bauart hat, und da die Einstellung keine besonderen Anforderungen zu erfüllen hat, ist es zum Übertragen von Fernsehsignalen für die Praxis besonders günstig.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild den mit dem Sender F i g. I zusammenwirkenden Empfänger, der dem des Ortsempfängers 5 nach Fig. I entspricht. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

In dem Empfänger nach F i g. 2 werden die über eine Leitung 10 eingehenden Impulse nach Verstärkung im Impulsverstärker 16 einem Impulsregenerator 17 zugeführt, der die eintreffenden Impulse in Amplitude, Dauer, Form und Erscheinungszeitpunkt regeneriert.

An den Ausgangskreis des Impulsregenerators 17 ist ein integrierendes Netzwerk 11 entsprechend dem integrierenden Netzwerk 11 des Senders und ein Isopolaritätsdiskriminator 12 entsprechend dem Isopolaritätsdiskriminator 12 des Senders angeschlossen. Der Isopolaritätsdiskriminator 12 besteht aus der Reihenschaltung eines integrierenden Netzwerkes 13, eines differenzierenden Netzwerkes 14 und einer Schwellwertvorrichtung 15, deren Ausgang an das integrierende Netzwerk 11 angeschlossen ist. An diesem entsteht das reproduzierte Signal, das über ein Tiefpaßfilter 18 und einen Videoverstärker 19 der Fernsehwiedergaberöhre 20 zugeführt wird, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt.

Wie bereits bei Fig. I an Hand der Kurven der F i g. 4a, 4b, 4c und 4d erläutert wurde, werden sowohl plötzliche Pegelsprünge als auch sehr kleine Pegeländerungen genau reproduziert. Unter Aufrechterhaltung aller Vorteile der Impulskodeübertragung werden die auf die Amplitudenquantisierung zurückzuführenden Nachteile weitgehend verringert. Mit dem System nach der Erfindung wurde die bemerkenswerte Verbesserung von 26 dB in der Übertragungsqualität erzielt, wodurch für die Übertragung des Fernsehsignals von 5MHz Bandbreite die sehr niedrige Impulsfrequenz von 25 MHz eine vorzügliche Wiedergabequalität ergibt.

F i g. 5 zeigt das Schaltbild eines Senders für Deltamodulation.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten Sender wird ein Impulskodemodulator 21 der in der deutschen Patentschrift 1154 510 beschriebenen Art benutzt. Der Impulskodemodulator 21 besteht aus zwei in Reihe geschalteten Zweipolelementen in Form von zwei Tunneldioden 22 und 23, deren ungleiche Elektroden miteinander verbunden sind, weiterhin aus einem über einen Transformator 24 an die Reihenschaltung der beiden Tunneldioden 22, 23 angeschlossenen Impulsgenerator 25, der die Einstellung der beiden Tunneldioden 22 und 23 durch die zugeführten, gegenphasigen Impulse gleicher Amplitude jeweils gleichzeitig in Richtung auf den negativen Widerstandswert schiebt.

An den Verbindungspunkt der beiden Tunneldioden 22 und 23 ist eine Fernsehkamera 26 über einen Videoverstärker 27 und einen Reihenwiderstand 28 angeschlossen. Diesem Verbindungspunkt werden die Ausgangsimpulse entnommen, die einerseits über einen Verstärker 29 einer Übertragungsleitung 30 und andererseits über einen Reihenwiderstand 31 einem Ortsempfänger 32 zugeführt werden. Der Ortsempfänger ist mit zwei in Reihe geschalteten Transistoren 33 und 34 in gemeinsamer Basisschaltung versehen, wobei die Kollektorelektrode des Transistors 34 mit einem Integrationsnetzwerk verbunden ist, das aus der Parallelschaltung eines Kondensators 35 und eines Widerstandes 36 besteht, um ein Vergleichssignal zu erzeugen, das über die als Stromverstärker wirksamen Transistoren 37, 38 dem Verbindungspunkt der beiden

ίο Tunneldioden 22,23 zugeführt wird.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Vorrichtung ist im wesentlichen gleich der Wirkungsweise der Vorrichtung nach der genannten deutschen Patentschrift 11 54 510. In Abhängigkeit von der Polarität des Unterschieds zwischen dem von dem Videoverstärker 27 stammenden Videosignal und dem von dem Ortsempfänger 32 stammenden Vergleichssignal werden die beiden Tunneldioden 22, 23 von einem Einstellstrom durchflossen, der entweder die Tunneldi ode 22 in die Durchlaßrichtung und die Tunneldiode 23 in die Sperrichtung oder die Tunneldiode 22 in die Sperrichtung und die Tunneldiode 23 in die Durchlaßrichtung einstellt. Je nach der Richtung dieses Einstellstroms, also in Abhängigkeit davon, ob das von dem Videoverstärker 27 stammende Videosignal größer oder kleiner als das Vergleichssignal ist, wird bei der gleichzeitigen Zufuhr eines Impulses von dem Impulsgenerators 25 an die beiden Tunneldioden 22, 23, die infolgedessen in Richtung auf die negative Widerstands charakteristik verschoben werden, entweder die Tun neldiode 22 auf einen hohen und die Tunneldiode 23 auf einen geringen Widerstandswert oder die Tunneldiode 22 auf einen niedrigen und die Tunneldiode 23 auf einen hohen Widerstandswert eingestellt. In Abhängigkeit von der Polarität des Unterschieds zwischen dem von dem Videoverstärker 27 stammenden Videosignal und dem Vergleichssignal an dem Verbindungspunkt der beiden Tunneldioden 22, 23 wird ein positiver oder ein negativer Impuls auftreten, der einerseits über den Impulsverstärker 29 der Leitung 30 und andererseits über den Reihenwiderstand 31 dem Ortsempfänger 32 zugeführt wird.

Um die wesentliche Verbesserung der Wiedergabequalität beim Übertragen der Fernsehsignale zu erzielen, ist die dargestellte Vorrichtung mit einem Isopolaritätsdiskriminator 39 versehen, der in dieser Ausführungsform durch ein zwischen den beiden Transistoren 33 und 34 eingeschaltetes integrierendes Netzwerk gebildet wird, das aus der Parallelschaltung eines Kondensators 40 und eines Widerstandes 41 besteht, von dem ein Ende mit der Basiselektrode eines Transistors 42 in Kollektorschaltung verbunden ist, während das andere Ende des integrierenden Netzwerkes 40,41 über die Reihenschaltung einer Schwellwert- vorrichtung in Form von zwei antiparalleigeschalteten Dioden 43 und 44 und eines Kondensators 45 an die Emitterelektrode des Transistors 42 angeschlossen ist

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung wird von dem Zustand ausgegangen, in dem über dem integrierenden Netzwerk 40, 41 eine verhältnismäBig niedrige Spannung steht, was bedeutet, daß über der Reihenschaltung der antiparalleigeschalteten Dioden 43,44 und des Kondensators 45 die gleiche niedrige Spannung steht, da bei dem Transistor 42 die Spannung der Emitterelektrode der der Basiselektrode folgt. Die Spannung aber den beiden aniiparalleigeschalteten Dioden 43 und 44 hat dann auch einen niedrigen Wert, wodurch diese antiparalleigeschalteten

Dioden 43 und 44 einen sehr hohen Widerstandswert haben, so daß über die Reihenschaltung 43, 44, 45 und den in Basisschaltung betriebenen Transistor 34 kein Strom dem integrierenden Netzwerk 35, 36 zufließen wird.

Wenn auf Grund dieses Zustandes der Impuiskodemodulator 21 eine Reihe aufeinanderfolgender Impulse unleserlich Polarität erzeugt, welche Reihe, wie vorstehend gesagt, für das Auftreten eines Pegelsprunges kennzeichnend ist, so nimmt die Spannung über dem integrierenden Netzwerk 40, 41 schnell zu und somit auch die Spannung über den beiden antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44, deren Widerstand infolgedessen auf einen sehr niedrigen Wert herabsinkt. Der Emitterstrom des Transistors 42 kann dann über den Transistor 34 dem integrierenden Netzwerk 35, 36 zufließen, dessen Spannung infolgedessen dem auftretenden Pegelsprung schnell folgt.

1st der betreffende Pegel erreicht, so wird sich infolge der dann auftretenden abwechselnden Reihe positiver und negativer Impulse die Spannung des integrierenden Netzwerkes 40, 41, abgesehen von den auftretenden Schwingungen, auf einem bestimmten konstanten Wert stabilisieren und, wie vorstehend gesagt, ist diese Spannung gleich der Spannung über der Reihenschaltung des Kondensators 45 und der beiden antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44. In diesem Zustand wird der Kondensator 45 schnell bis zu diesem konstanten Spannungswert aufgeladen. Die Aufladegeschwindigkeit wird durch die Zeitkonstante des Kondensators 45 und des noch niedrigen Widerstandswertes der antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 bedingt. Die Spannung über den beiden antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 sinkt auf einen sehr niedrigen Wert herab, so daß der Widerstandswert stark zunimmt, wodurch der Stromdurchgang durch die Reihenschaltung des Kondensators 45 und der antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 unterbrochen wird. Der Kondensator 45 mit den antiparallelgeschalteten Dioden 43 und 44 mit dem niedrigen Widerstandswert ist dabei als differenzierendes Netzwerk für den durch diesen Kreis fließenden Strom wirksam.

Wenn der konstante Pegel erreicht ist, wird der Isopoiaritätsdiskriminator 39 außer Betrieb genommen, wodurch die in dem Impulskodemodulator 21 erzeugten Stromimpulse durch die beiden in Basisschaltung betriebenen Transistoren 33 und 34 ohne nennenswerte Beeinflussung durch das integrierende Netzwerk 40,41 dem integrierenden Netzwerk 35,36 zugeführt werden. Die in dem Impulskodemodulator 21 erzeugte Reihe abwechselnd positiver und negativer Impulse bewerkstelligt, daß die Spannung des Integrationsnetzwerkes 35, 36 dem konstanten Pegel bzw. den feinen Pegeländerungen genau folgt

Ahnlich, wie vorstehend an Hand der Zeitdiagr^mme der F i g. 4a, 4b, 4c erläutert wurde, wird auch hier für ein Fernsehsignal mit einer Bandbreite von 5MHz eine vorzügliche Wiedergabequalität bei einer niedrigen Impulsfrequenz von 25MHz erzielt. Überraschend ist die besonders einfache Schaltung, durch welche diese bemerkenswerte Wirkung erhalten wird.

Fig. 6 zeigt den mit dem Sender nach Fig. 5 zusammenwirkenden Empfänger, der ähnlich dem im Sender vorhandenen Ortsempfänger 32 zusammengebaut ist. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In dem Empfänger nach F i g. 6 werden die durch die

ίο Leitung 30 eintreffenden Impulse einem Impulsgenerator 46 zugeführt, der die eintreffenden Impulse nach Amplitude, Dauer, Form und Zeitpunkt des Auftretens regeneriert. Die regenerierten Impulse werden ähnlich wie bei Fig. 5 über einen Reihenwiderstand 31 an die Serienschaltung von zwei in Basisschaltung betriebenen Transistoren 33 und 34 zugeführt, wobei der Kollektorkreis des Transistors 34 ein Integrationsnetzwerk enthält, das durch einen Kondensator 35 und einen

M Widerstand 36 gebildet wird und an das die Kaskadenschaltung von zwei als Stromverstärker wirkenden Transistoren 37 und 38 angeschlossen ist. Das so erhaltene Ausgangssignal wird über ein Tiefpaßfilter 47 einem Verstärker 48 zugeführt, der an die Fernseh wiedergaberöhre 49 angeschlossen ist.

Der Isopoiaritätsdiskriminator 39 enthält, ähnlich wie in Fig.5, ein zwischen die Transistoren 33 und 34 eingeschaltetes integrierendes Netzwerk, das durch die Parallelschaltung eines Widerstandes 41 und eines Kondensators 40 gebildet wird, wobei ein Ende dieses Netzwerkes 40, 41 mit der Basiselektrode eines Transistors 42 in Emitterschaltung und das andere Ende über die Reihenschaltung eines Kondensators 45 und zweier antiparallelgeschalteter Dioden 43 und 44 mit der Emitterelektrode des Transistors 42 verbunden ist. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht vollständig der des an Hand der Fig.5 erläuterten Ortsempfänge^rs 32.

Von einem in der Praxis ausführlich erprobten

Übertragungssystem werden nachstehend einige Daten erwähnt:

Kondensator 35: Kondensator 40: Widerstand 36: Widerstand 41: Kondensator 45: Dioden 43,44:

1000 μμΡ

3,3 kOhm l,8kOhm 560 μμΡ AAZ 13

Nicht nur für Bildsignalübertragung, sondern auch für die Übertragung anderer Signale mit plötzlichen Pegelsprüngen, z. B. bei Musik, kann das System nach der Erfindung vorteilhaft benutzt werden.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß wegen der sehr geringen erforderlichen Bandbreite das System nach der Erfindung vorteilhaft zur Aufzeichnung von Bildsignalen auf Tonband verwendet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Übertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger zur Signalübertragung durch Impulskodemodulation, bei dem der Sender mit einem an einen Impulsgenerator angeschlossenen Impulskodemodulator versehen ist, dessen Ausgangssignale auf den zugehörigen Empfänger übertragen und außerdem einem Ortsempfänger id zugeführt werden, wobei der zugehörige Empfänger und der Ortsempfänger je mit einem integrierenden Netzwerk versehen sind, dem zur Demodulation die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators zugeführt werden, und wobei das Ausgangssignal des Ortsempfängers als Vergleichssignal gemeinsam mit dem zu übertragenden Signal einem Differenzbildner zur Erzeugung eines Differenzsignals zugeführt wird, das den Impulskodemodulator derart steuert, daß er je nach der Polarität des Differenzsignals zu den von dem Impulsgenerator bestimmten Zeitpunkten einen positiven oder negativen Impuls an seinem Ausgang abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zugehörigen Empfänger (F i g. 2, 6) sowie in dem Ortsempfänger (5) die von dem Impulskodemodulator (7,21) gelieferten Impulse nicht nur dem integrierenden Netzwerk (11, 35/36), sondern zusätzlich auch einem Isopolaritätsdiskriminator (12,39) zugeführt werden, der jeweils bei einem reihenmäßigen Auftreten von Impulsen gleicher Polarität ein pulsförmiges Korrektursignal erzeugt, das eine erheblich größere Ladungemenge enthält als die dein integrierenden Netzwerk (11, 33/36) zugeführten Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators (7, 21) und das von derselben η Polarität ist wie die entsprechenden Impulse des Impulskodemodulators (7, 21), welcnes Korrektursignal dem integrierenden Netzwerk (11, 35/36) zusätzlich zu den vom Impulskodemodulator (7, 21) gelieferten Impulsen zugeführt wird. w

2. Empfänger und Ortsempfänger für ein Übertragungssystem nach Anspruch I, dadurch gekenn zeichnet, daß der Isopolaritätsdiskriminator (12) durch eine Reihenschaltung eines integrierenden Netzwerkes (13), eines differenzierenden Netzwerkes (14) und einer Schwellwertvorrichtung (15) gebildet wird, wobei die Zeitkonstante des integrierenden Netzwerkes (13) kürzer als die Zeitkonstante des erstgenannten integrierenden Netzwerkes (11) ist (F ig. 1,2).

3. Empfänger und Ortsempfänger nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Isopolaritätsdiskriminator (39) aus einer Parallelschaltung eines integrierenden Netzwertes (40, 41) mit einer Reihenschaltung der Basis-Emitterstrecke eines ^r>5 Transistors (42) in Kollektorschaltung eines Kondensators (45) und zweier antiparallelgeschalteter Dioden (43, 44) besteht, wobei dieser Reihenschaltung das Korrektursignal entnehmbar ist (F i g. 5,6).

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