DE3742488A1 - Abnahme- und amplitudenmesssystem fuer synchronsignale in fernsehumsetzern, insbesondere fuer satellitenuebertragungen - Google Patents
Abnahme- und amplitudenmesssystem fuer synchronsignale in fernsehumsetzern, insbesondere fuer satellitenuebertragungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Abnahme- und
Amplitudenmeßsystem für Synchronsignale in Fernsehumsetzern,
insbesondere für Satellitenübertragungen.
In Fernsehempfangs- und -sendesystemen, insbesondere in
Satellitensystemen, ist es notwendig, die Synchronsignale
abzunehmen und deren Amplitude zu messen.
Die Abnahme der Synchronsignale ist erforderlich für die
Synchronisation der verschiedenen, das Fernsehsignal
verarbeitenden Schaltungen (Taktgeber, Signalspreizgeneratoren,
Klemmschaltungen und Schaltungen zum Einfügen und Abnehmen des
den Synchronsignalen überlagerten Tons).
Die Messung der Amplitude der Synchronsignale ist erforderlich,
um eine Angabe über den Pegel des Fernsehsignales zu erhalten
und daraus die erforderlichen Alarmsignale zur Verfügung zu
stellen.
Der Spitzenwert eines Fernsehsignals verändert sich mit seinem
Informationsgehalt: Der Maximalwert entspricht Weiß, der
Minimalwert entspricht Schwarz.
Im Gegensatz dazu verändert sich der Wert der Synchronsignale
nicht mit dem Informationsgehalt, sondern nur, wenn der
allgemeine Pegel des Fernsehsignals sich tatsächlich verändert.
Daraus ergibt sich, daß eine exakte Information über den Pegel
des Fernsehsignals durch Messung der Amplitude der
Synchronsignale erhalten werden kann.
Dazu ist erforderlich, ein Abtastsignal zu verwenden, in
welchem die Abtastintervalle an die abgenommenen
Synchronimpulse gekoppelt sind.
Normalerweise erfolgt die Abnahme der Synchronsignale durch
Verwendung einer Klemmdiodenschaltung, auf die ein Komparator
und ein Taktgeber folgen.
Der Vergleich erfolgt mit einem festen Bezugswert. Dies bringt
eine erhebliche Reduzierung der Unanfälligkeit gegen Rauschen
im Vergleich mit sich, wenn ein Fernsehsignal mit sehr geringem
Signal/Rauschabstand empfangen wird.
Dies ist bei Satallitenempfang der Fall, wo es mit
INTELSAT-B-Stationen möglich ist, daß das empfangene
Hochfrequenzsignal ein sehr geringes Träger/Rauschverhältnis
hat, so daß man in die Nähe des Betriebsschwellwertes des
Systems kommt. Unter diesen Umständen liegt das
Signal/Rauschverhältnis unter den international festgelegten
Standardwerten, und das mit Vergleich zu einem festen
Bezugswert arbeitende Synchronsignalabnahmesystem kann nicht
tolerierbare Fehler machen.
Mit anderen Worten ist es nicht möglich, derartige Systeme für
Signalverhältnisse nahe der Empfangsschwelle zu verwenden.
Die Messung der Amplitude der Synchronsignale erfolgt im
allgemeinen getrennt von der Abnahme durch einfaches Abtasten
des Synchronpegels der Synchronimpulse, wobei die durch den
Austastpegel (oder den Maximalpegel am Ende des Impulses)
erhaltene Bezugsspannung auf den Wert 0 Volt eingestellt ist.
Dieser Bezugswert kann jedoch thermisch bedingte oder durch die
Versorgungsspannung bedingte Abweichungen aufweisen, wodurch
die Messung nicht mehr korrekt wäre.
Weiterhin kann das beschriebene Meßverfahren nicht bei den
Synchronsignalen überlagertem Ton angewendet werden. In diesem
Falle würde der gemessene Pegel durch die von der
Tonkanalmodulation herrührende Amplitudenmodulation beeinflußt
werden.
Ziel der Erfindung ist es nun, ein Abnahme- und
Amplitudenmeßsystem für Synchronsignale zu erhalten, welches
von den oben beschriebenen Nachteilen frei ist und welches
insbesondere in der Abnahmephase einen optimalen Vergleich
liefert, ganz gleich ob eine Reduzierung des
Fernsehsignalpegels oder eine Erhöhung des Rauschens vorliegt.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einem Abnahme- und
Amplitudenmeßsystem für Synchronsignale erzielt, welches eine
Abnahmeschaltung und eine Amplitudenmeßschaltung aufweist,
wobei die Abnahmeschaltung eine Klemmschaltung, einen
Komparator und einen Taktgeber und die Amplitudenmeßschaltung
mindestens eine frequenzmäßig an das Synchronsignal gekoppelte
Abtastschaltung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Komparator einen Referenzpegel hat, der sich mit der Amplitude
des von der Amplitudenmeßschaltung gelieferten Synchronsignals
ändert.
Die Amplitudenmeßschaltung weist erfindungsgemäß eine erste und
eine zweite Abtastschaltung auf, die von der Abnahmeschaltung
so gesteuert werden, daß das Abtasten in Übereinstimmung mit
dem Synchronpegel bzw. dem Austastpegel der
Halbbildsynchronimpulse erfolgt, wobei Mittel zur Berechnung
der Amplitude der Synchronimpulse als Differenz zwischen den
beiden abgetasteten Pegeln gegeben sind. Die durch doppelte
Abtastung der Halbbildsynchronsignale erhaltene Kopplung des
Bezugspegels des Komparators der Abnahmeschaltung an die
Messung der Amplitude der Synchronsignale führt zu einem
Vergleich unter optimalen Bedingungen, ganz gleich ob bei
reduziertem Fernsehsignalpegel oder bei erhöhtem Rauschen.
Daraus ergibt sich auch eine bessere Rauschfestigkeit gegenüber
dem auf dem Satellitenempfängerweg aufmodulierten Rauschen,
d.h., daß Betrieb bei einem sehr geringen
Träger/Rauschverhältnis in der Nähe des Betriebsschwellwertes
des Empfängers möglich ist.
Das bedeutet, daß es selbst unter solchen kritischen
Bedingungen möglich ist, einwandfreie Fernsehsignalalarmwerte
zu erhalten und die Abnahmeschaltung einwandfrei zu steuern und
so aus dem Fernsehsignal das auf dem Übertragungsweg
hineingekommene Streusignal zu entfernen.
Schließlich ist das System auch für den Betrieb bei den
Synchronsignalen aufmoduliertem Ton geeignet. Dies wird
erreicht, indem das Abtasten des Synchronpegels der
Halbbildsynchronimpulse in geeigneter Weise so weit verzögert
wird, daß die Messung des Synchronpegels in einer von mit dem
Ton modulierten Synchronsignalen freien Zone erfolgt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfin
dungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine Folge repräsentativer Dar
stellungen des Verhaltens von
Signalen an verschiedenen Stellen
des Systems von Fig. 1, und
Fig. 3-5 jeweils anwendungsbezogene Erweite
rungen des Systems von Fig. 1.
Das Abnahme- und Amplitudenmeßsystem für Synchronsignale,
welches in Fig. 1 dargestellt und als Ganzes mit der Bezugszahl
1 bezeichnet ist, weist eine Amplitudenmeßschaltung 2 und eine
Abnahmeschaltung 3 auf, die beide miteinander verbunden sind
und die beide das Fernsehsignal von einem Empfangsanschluß 4
über einen Bandsperrverstärker 5 erhalten, welcher das Signal
auf den für die nachfolgende Verarbeitung optimalen Pegel
bringt und dessen Farbhilfsträger (bei einer Frequenz von 4,43
MHz für die 625 Zeilennorm bzw. 3,58 MHz für die 525
Zeilennorm) unterdrückt.
Die Amplitudenmeßschaltung 2 weist zwei aus den elektronischen
Schaltern 8 bzw. 9 und den Kondensatoren 10 bzw. 11 bestehende
Abtastschaltungen 6 und 7 auf. Der Abtastvorgang ist damit vom
"Abtast- und Halte-"Typ.
Die Ausgänge der Abtastschaltungen 6 und 7 sind mit dem
negativen oder invertierenden Eingang bzw. mit dem positiven
oder nicht invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 12
verbunden, welcher mit einem aus einer an Masse liegenden
Parallelschaltung eines Widerstandes 14 und eines Kondensators
15 gebildeten Ausgangsintegrierer 13 versehen ist.
Das Ausgangssignal A stellt die Messung der Amplitude des
Synchronsignals dar und steht am Ausgangsanschluß 16 zur
Verfügung.
Die Abnahmeschaltung 3 weist eine aus einer Serienschaltung
eines Kondensators 18 und einer Diode 19 gebildete
Klemmschaltung 17 auf. An den Anschlüssen der direkt gepolten
Diode 19 liegt eine Spannung V d , welche den Synchronpegel des
Synchronimpulses am Ausgang 20 der Klemmschaltung 17 auf den
Spannungswert -V d festlegt. Letzterer ist so zu wählen, daß er
etwa der Hälfte des Gesamtpegels des Fernsehsignals entspricht.
Auf diese Weise pendelt die Ausgangsspannung S der
Klemmschaltung 17 zwischen den Werten +V d und -V d .
Der Ausgang 20 der Klemmschaltung 17 ist mit dem negativen
Eingang eines Komparators 21 verbunden, dessen positiver
Eingang über ein Dämpfungsglied 22 mit dem Ausgang des
Differenzverstärkers 12 verbunden ist. Das so von der
Amplitudenmeßschaltung 2 abgenommene Signal bildet den
Referenzschwellwert R für den Komparator 21. Angesichts der für
die Spannung V d getroffenen Wahl liegt der Schwellwert unter
Nennbedingungen etwa in der Mitte des Signalintervalls, d.h.
etwa bei 0 Volt, während er bei Anstieg oder Abstieg des
maximalen Pegels des Synchronsignales steigt bzw. fällt.
Genauer gesagt wird der maximale oder Austastpegel sinken, wenn
das Signal schwächer wird, während der minimale oder
Synchronpegel auf -V d festbleibt. In diesem Falle wird der
Referenzpegel R auch sinken, aber in der Mitte des
Signalamplitudenintervalls bleiben.
Der Ausgang des Komparators 21 ist mit einem Anschluß 23
verbunden, an welchem damit die in entsprechender Weise
rechteckig geformten Synchronsignale B zur Verfügung stehen.
Der Ausgang des Komparators 21 ist weiterhin mit einem
Taktgeber 24 verbunden, welcher zwei für die Steuerung der
Abtastschaltungen 7 bzw. 6 der Amplitudenmeßschaltung bestimmte
monostabile Multivibratoren 25 und 26 steuert.
Der monostabile Multivibrator 25 ist aktiv, wenn die
ansteigende Flanke des Ausgangssignals des Taktgebers 24
auftritt. Der monostabile Multivibrator 26 ist aktiv, wenn die
abfallende Flanke des Ausgangssignals des Taktgebers 24
auftritt. Letzterer wird so gewählt, daß die abfallende Flanke
seines Ausgangssignals mit einer vorbestimmten Verzögerung in
Bezug auf den Anfang des Synchronpegels mit dem Synchronpegel
des Halbbildsynchronimpulses zusammenfällt und daß die
steigende Flanke mit dem Austastpegel des Synchronimpulses
zusammenfällt.
Das Ergebnis ist die folgende in Fig. 1 dargestellte
Betriebsart des Systems. Bei der Beschreibung wird auf die
Darstellungen der Fig. 2 Bezug genommen.
Das verstärkte und im Verstärker 5 vom Farbhilfsträger befreite
Fernsehsignal TV gelangt zur Abnahmeschaltung 3 und zur
Amplitudenmeßschaltung 2.
Bei jedem Zeilen- oder Halbbildsynchronimpuls liefert die
Diodenklemmschaltung 17 am Ausgang das in der Darstellung a der
Fig. 2 gezeigte Signal S, welches der Komparator dann mit dem
Referenzsignal R vergleicht und was zu dem in Darstellung b der
Fig. 2 gezeigten Rechtecksignal führt. Wie weiter oben
erläutert ist, verändert sich das Referenzsignal mit der von
der Amplitudenmeßschaltung 2 gemessenen Synchronsignal
amplitude, so daß der Komparatorbetriebsschwellwert immer in
der Mitte des Synchronsignalamplitudenintervalls gehalten wird.
Dies erlaubt einen optimalen Vergleich, selbst bei einem sehr
kleinen Signal/Rauschverhältnis. Das Rechtecksignal B am Ausgang
stellt den abgenommenen Impuls dar.
Der Taktgeber 24 verzögert die Aktivierung für eine
vorbestimmte Zeitdauer T in Bezug auf die abfallende Flanke
eines jeden Rechteckimpulses am Ausgang des Komparators 21, um
die etwas längeren Halbbildsynchronimpulse von den kürzeren
Zeilensynchronimpulsen zu trennen und um darüber hinaus in
einer Zone der Halbbildsynchronimpulse zu arbeiten, die von den
mit dem Tonsignal überlagerten Synchronimpulsen frei ist,
welche im Anfangsteil des Synchronpegels des Synchronimpulses
liegen. Die Aufeinanderfolge eines Zeilensynchronimpulses SR
und eines Halbbildsynchronimpulses SQ ist aus Darstellung c der
Fig. 2 zu entnehmen, während das entsprechende Ausgangssignal
des Taktgebers 24 in der Darstellung d der Fig. 2 zu sehen ist.
Das zuletzt genannte Signal steuert zwei monostabile
Multivibratoren 25 und 26, von denen jeder jeweils, wie in den
Darstellungen e und f der Fig. 2 gezeigt, an der ansteigenden
Flanke bzw. an der abfallenden Flanke des ankommenden Signals
einen Impuls mit einer Dauer von 2,5 Mikrosekunden erzeugt.
Der monostabile Multivibrator 26 steuert die den Synchronpegel
L m des Halbbildsynchronimpulses abtastende Abtastschaltung 6.
Der monostabile Multivibrator 25 steuert die den Abtastpegel
L M des Halbbildsynchronimpulses abtastende Abtastschaltung 7.
In der Amplitudenmeßschaltung 2 berechnet der Differenz
verstärker 12 die Differenz der beiden abgetasteten Werte, gibt
an den Ausgang das der Synchronsignalamplitude entsprechende
Signal A und korrigiert wie gefordert den Referenzpegel R des
Komparators 21 der Abnahmeschaltung 3.
Das Basissystem 1 von Fig. 1 kann, wie in den Fig. 3-5
gezeigt, in verschiedener Weise erweitert werden.
Insbesondere kann eine Schaltung 31 zur Unterdrückung des
bei der Übertragung eingefügten Streusignals angeschlossen
werden. Solch eine zusätzliche Schaltung weist einen von einem
Taktgeber 33 gesteuerten Klemmschalter 32 auf, welcher das
Rechtecksignal am Ausgang des Komparators 21 der Abnahme
schaltung 3 des Basissystems 1 erhält. Die Zeit ist so gewählt,
daß das Abtasten mit der der ansteigenden Flanke des Zeilen
synchronimpulses folgenden hinteren Schwarztreppe zusammen
fällt. Weiterhin ist ein Verstärker 34 nach dem Bandsperr
verstärker 5 eingefügt.
Um die Störfestigkeit gegen Rauschen und gegen jegliche
Instabilitätserscheinungen zu erhöhen, selbst für den Fall von
Sendesignalen mit reduziertem Pegel, kann auch eine Schaltung
angefügt werden, die einen zweiten Vergleich, immer mit
beweglichem Referenzpegel, durchführt, d.h. automatisch an den
Pegel der Synchronsignale gekoppelt ist.
Diese Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt und mit dem Bezugs
zeichen 41 bezeichnet. Sie enthält einen Komparator 42, einen
Taktgeber 43 und ein Dämpfungsglied 44, welches das von der
Meßschaltung 2 des Basissystems 1 erzeugte Amplitudenmeßsignal
A empfängt.
Die Schaltung 41 ist von Problemen in Zusammenhang mit einem
Driften der Diode 19 frei und kann in einigen Fällen sogar
bessere Synchronimpulsabnahmen (Signal C) liefern als jene vom
Basissystem 1 gelieferten.
Schließlich kann, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Kombination der
Schaltungen 1, 31 und 41 erfolgen, wobei letztere einen
Klemmschalter 45 steuert, der von einer Übertragungsleitung des
Fernsehsignals abgeleitet ist, welche über eine Abzweigeschal
tung 46 mit einem Empfangsanschluß 4 verbunden ist und zwei
Verstärker 47 und 48 aufweist.
In letzterem Fall ist die Schaltung 1 die Grundschaltung für
die Abnahme und Messung der Synchronimpulse, die Schaltung 31
führt die Klemmfunktion zeitgleich mit der hinteren
Schwarztreppe durch, um ein erstes Unterdrücken des
Streusignals zu erhalten, und die Schaltung 41 unterdrückt das
Streusignal dank einer anderen Klemmschaltung und eines zweiten
Vergleichs mit einer beweglichen Referenz.
Claims (10)
1. Abnahme- und Amplitudenmeßsystem für Synchronsignale in
Fernsehumsetzern mit einer Abnahmeschaltung (3) und einer
Amplitudenmeßschaltung (2), wobei die Abnahmeschaltung (3) eine
Klemmschaltung (17), einen Komparator (21) und einen Taktgeber
(24) und die Amplitudenmeßschaltung (2) mindestens eine
frequenzmäßig an das Synchronsignal gekoppelte Abtastschaltung
(6, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (21)
einen Referenzpegel (R) hat, der sich mit der Amplitude des von
der Amplitudenmeßschaltung (2) gelieferten Synchronsignals
ändert.
2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Amplitudenmeßschaltung (2) eine erste und eine zweite
Abtastschaltung (6, 7) aufweist, die von der Abnahmeschal
tung (3) so gesteuert werden, daß das Abtasten in
Übereinstimmung mit dem Synchronpegel bzw. dem Austastpegel der
Halbbildsynchronimpulse erfolgt, wobei Mittel (12) zur
Berechnung der Amplitude der Synchronimpulse als der Differenz
zwischen den beiden abgetasteten Pegeln gegeben sind.
3. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel (12) zur Berechnung der Amplitude der Synchronimpulse
aus einem Differenzverstärker (12) bestehen, dessen Eingänge
mit den Ausgängen der Abtastschaltungen (6, 7) verbunden sind.
4. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtastschaltungen (6, 7) vom Abtast- und Haltetyp sind.
5. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Referenzpegel (R) des Komparators (21) der Abnahmeschaltung (3)
vom Ausgang des Differenzverstärkers (12) geliefert wird.
6. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Taktgeber (24) der Abnahmeschaltung (3) in zeitlicher
Reihenfolge einen ersten und einen zweiten, zur Steuerung der
ersten bzw. der zweiten Abtastschaltung der
Amplitudenmeßschaltung (2) bestimmten monostabilen
Multivibrator (26, 25) ansteuert, wobei der Taktgeber (24) so
ausgewählt ist, daß der erste Multivibrator (26) zeitlich mit
dem Synchronpegel des Halbbildsynchronimpulses zusammenfallend
und der zweite Multivibrator (25) zeitlich mit dem
Austastsignalpegel des Halbbildsynchronimpulses zusammenfallend
angestoßen wird.
7. System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Taktgeber (24) so gewählt ist, daß der erste Multivibrator (26)
mit einer in Bezug auf die abfallende Flanke des
Halbbildsynchronimpulses bestimmten zeitlichen Verzögerung
angestoßen wird.
8. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausgang des Komparators (21) der Abnahmeschaltung (3) für die
Steuerung einer Schaltung (31) zur Unterdrückung des bei der
Übertragung eingefügten Streusignals ausgelegt ist, wobei die
Unterdrückungsschaltung (31) einen vom Ausgang des Komparators
(21) über einen Taktgeber (33) gesteuerten Klemmschalter (32)
aufweist.
9. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausgang der Amplitudenmeßschaltung (2) als variabler
Referenzpegel für einen Komparator (42) einer anderen, zur
Abnahmeschaltung (3) parallel arbeitenden Abnahmeschaltung (41)
verwendet wird.
10. System gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausgang der Abnahmeschaltung (41) einen von einer
Übertragungsleitung des Fernsehsignals abgeleiteten
Klemmschalter (45) ansteuert.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS TELECOMUNICAZIONI S.P.A., CASSINA DE PECCH |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |