DE4006656C2 - Schaltungsanordnung zum Detektieren von Kennschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Detektieren von Kennschwingungen, mit denen eine Pilotträgerschwingung in einem Fernseh-Tonsignal amplitudenmoduliert ist.

Aus "IEEE Transactions on Consumer Electronics", Band CE-31, Nr. 3, August 1985, Seiten 461 bis 467, sind Stereodecoder für Fernseh- und Rundfunkempfänger in Schalterkondensatortechnik bekannt, die einen Identi­ fikationszweig aufweisen zum Identifizieren der Über­ tragungsart "Zweikanal" oder "Stereo". Dieser Identifi­ kationszweig umfaßt ein kontinuierlich arbeitendes Tief­ paßfilter zum Unterdrücken von Signalkomponenten, die bei nachfolgenden Mischvorgängen Störungen im Nutzsignal hervorrufen könnten, sowie - in Schalterkondensatortechnik - ein Pilotträgerfilter, das als Hochpaßfilter ausgebildet ist, die Toninformation unterdrückt und den Pilotträger verstärkt. Dem ist ein AM-Detektor und ein Tiefpaßfilter nachgeschaltet. Mit dem Ausgang des Tiefpaßfilters sind zwei Identifikationsfilter für die Frequenzen 117,5 Hz und 274,1 Hz verbunden. Die Ausgangspegel dieser Filter werden mit Hilfe von Spitzenwertdetektoren und Tiefpaßfiltern erster Ordnung detektiert. Über Komparatoren werden die Ausgangssignale der Tiefpaßfilter erster Ordnung in für eine nachfolgende digitale Signalverarbeitung angepaßte Schaltpegel umgesetzt.

Die bekannte Schaltungsanordnung ist durch Verwendung mehrerer Filter sehr aufwendig. Außerdem weisen diese Filter verhältnismäßig große Bandbreiten auf, so daß neben den Kennschwingungen von 117,5 Hz und 274,1 Hz Störungen übertragen werden, die eine eindeutige Erkennung der Übertragungsart erschweren.

Wünschenswert ist dagegen, zur Identifikation der Übertragungsart ausschließlich die Kennschwingungen zu erfassen, Schwingungen mit Frequenzen in unmittelbarer Nachbarschaft der Frequenzen der Kennschwingungen jedoch zu unterdrücken, so daß eine möglichst störungsfreie Identifikation erreicht werden kann.

Die Erfindung hat die Aufgabe, für diesen Zweck eine Schaltungsanordnung in möglichst einfacher Ausführung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art ausgebildet ist mit einer Eingangsfilterstufe zum Ausfiltern eines vorgegebenen Frequenzbandes um die Frequenz der Pilotträgerschwingung, einer Mischstufe zum Abwärtsmischen der modulierten Pilotträgerschwingung in ein Niederfrequenzband, einem Bandpaßfilter zum Ausfiltern eines Seitenbandes der modulierten Pilot­ trägerschwingung, einem dem Bandpaßfilter nachgeschalteten Begrenzerverstärker sowie einem daran anschließenden Erkennungszweig für jede Kennschwingung, umfassend einen digitalen Phasenregelkreis mit schmalbandigem Fangbereich um die Frequenz der zu detektierenden Kennschwingung zum Erzeugen einer Bezugsschwingung aus den Signalen am Ausgang der Mischstufe, einen digitalen Synchrondemodulator zum Demodulieren des vom Begrenzerverstärker gelieferten Signals mit der Bezugsschwingung sowie einen digitalen Integrator zum Aufsummieren von Zählimpulsen beim Auftreten eines vorbestimmten Wertes des Ausgangssignals des digitalen Synchrondemodulators über ein vorgegebenes Zeitintervall und zur Abgabe eines von der erreichten Summe der Zählimpulse abhängigen Identifikationssignals.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird somit in vorteilhafter Weise die Schwierigkeit umgangen, Filter mit niedriger relativer Bandbreite, d. h. hoher Trennschärfe, zur Verfügung zu stellen, die notwendigerweise einen hohen technischen Aufwand bedingen. Vielmehr wird mit einfachen Schaltungen eine analoge Signalaufbereitung vorgenommen und im Anschluß lediglich ein digitales Signal mit einer Wortbreite von einem Bit verarbeitet und dabei eine beliebig schmalbandige Selektion der Kennschwingungen und damit eine beliebig störungsarme Identifikation der Übertragungsart erreicht.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, von der vorteil­ hafte Ausgestaltungen in den Unteransprüchen dargestellt sind, weist lediglich zwei Filter auf, an deren Güte jedoch nur verhältnismäßig geringe Anforderungen gestellt werden. Die gesamte Schaltungsanordnung ist außerdem ohne Ausnahme auf einem Halbleiterkörper integrierbar, so daß externe Bauelemente entfallen. Dadurch und durch die Abgleichfreiheit ist eine sehr kostengünstige Herstellung und Montage bei zuverlässiger Funktion möglich.

Vorteilhaft ist die Mischstufe mit einem Oszillator zum Erzeugen einer Demodulationsschwingung zum Abwärtsmischen verbunden. Dieser Oszillator, der vorzugsweise zur Stabilisierung seiner Schwingfrequenz mit einem Schwingquarz gekoppelt ist, kann ebenfalls einfach und kostengünstig auf dem Halbleiterkörper integriert werden, so daß an diesem lediglich ein Anschluß für den Quarz benötigt wird. Der Oszillator kann darüber hinaus auch zur Erzeugung anderer Schwingungen herangezogen werden, für die ebenfalls Quarzstabilität gefordert ist und die mit dem beschriebenen Aufbau phasensynchron zur Demodulations­ schwingung bereitgestellt werden können.

Die Frequenz der Demodulatorschwingung weist bevorzugt vorgegebene, voneinander abweichend gewählte Frequenz­ abstände von den Frequenzen der Kennschwingungen im der Pilotträgerschwingung aufmodulierten Zustand auf. Dadurch wird eine definierte Frequenzlage der Kennschwingungen nach der Mischung in der Mischstufe erhalten, wodurch eine exakte Filterung und präzise Trennung der Kennschwingungen erleichtert wird. Sind insbesondere zwei Kennschwingungen zu detektieren, wird die Frequenz der Demodulations­ schwingung derart gewählt, daß sie einen vorgegebenen Frequenzabstand vom Mittelwert der Frequenzen der Kennschwingungen aufweist. Dieser Frequenzabstand wird vorteilhaft derart festgelegt, daß einerseits eine einfache, präzise Trennung der Kennschwingungen bei deren Detektion und andererseits eine Filterung der Kenn­ schwingungen mit geringem Aufwand, vorzugsweise gemeinsam, ermöglicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein blockschematisches Schaltbild einer Schaltungs­ anordnung zum Detektieren von Kennschwingungen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische, nicht maßstäbliche Darstellung des Amplituden-Frequenz-Spektrums eines zu verarbeitenden Fernseh-Tonsignals,

Fig. 3 eine schematische, nicht maßstäbliche Darstellung eines Amplituden-Frequenz-Spektrums zur Erläuterung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines digitalen Phasenregel­ kreises und

Fig. 5 Zeitdiagramme von Signalen an der Schaltungsanord­ nung nach Fig. 4.

In Fig. 1 wird einer Eingangsfilterstufe 1 über einen Eingang 11 ein Fernseh-Tonsignal zugeführt, das außer einer Toninformation auch eine Pilotträgerschwingung, vorzugsweise mit einer Frequenz von 54,7 kHz, umfaßt. Je nach der Betriebsart, in der die Toninformation übertragen wird, ist die Pilotträgerschwingung mit einer Kenn­ schwingung amplitudenmoduliert; für die Stereo-Betriebsart weist die zugehörige Kennschwingung eine Frequenz von 117,5 Hz, für die Zweiton-Betriebsart eine Frequenz von 274,1 Hz auf. Bei der Mono-Betriebsart ist die Pilot­ trägerschwingung unmoduliert.

Die Eingangsfilterstufe 1 wirkt als Hochpaß, der vorzugs­ weise als kontinuierlich arbeitende Stufe aufgebaut und bezüglich seiner Grenzfrequenz derart ausgebildet ist, daß die Toninformation im Fernseh-Tonsignal wenigstens weit­ gehend unterdrückt wird. Da die Frequenz der Pilotträger­ schwingung wesentlich höher ist als die höchste Frequenz in der Toninformation, ist für diesen Zweck ein Hochpaß einfacher Bauart und damit nur begrenzter Güte aus­ reichend. Seine Grenzfrequenz ist beispielsweise auf 35 kHz festgelegt. Statt dessen kann auch ein entsprechen­ der Hochpaß zum Einsatz kommen, mit dem zusätzlich höher­ frequente Störungen unterdrückt werden können. Am Ausgang der Eingangsfilterstufe 1 wird die mit der jeweiligen Kennschwingung amplitudenmodulierte Pilotträgerschwingung abgegeben.

In der genannten, bevorzugten Dimensionierung der Grenz­ frequenz von 35 kHz ist gewährleistet, daß die als Seiten­ linien der Pilotträgerschwingung auftretenden Kenn­ schwingungen für die Zweiton-Betriebsart mit einer Frequenz, die um 274,1 Hz geringer ist als die Frequenz der Pilotträgerschwingung, und damit auch die Kennschwingungen für die Stereo-Betriebsart wenigstens weitgehend ungedämpft durchgelassen werden, während Schwingungen bei niedrigeren Frequenzen, insbesondere die Toninformation, wirksam unterdrückt werden.

Vom Ausgang 15 der Eingangsfilterstufe 1 wird die modulierte Pilotträgerschwingung einem Signaleingang 20 einer Mischstufe 2 zugeführt. Diese ist, wie die Eingangs­ filterstufe 1, als analoge, kontinuierlich arbeitende Baugruppe, vorzugsweise als doppelt balancierter Mischer, ausgeführt. Die Mischstufe 2 weist außerdem einen Demodulationsschwingungseingang 21 auf, über den ihr die Demodulationschwingung zugeleitet wird. In der Misch­ stufe 2 wird die modulierte Pilotträgerschwingung mit der Demodulationsschwingung gemischt. Am Ausgang 26 der Mischstufe 2 steht dann als demoduliertes Signal die dei Pilotträgerschwingung jeweils aufmodulierte Kennschwingung zur Verfügung.

Die Demodulationsschwingung, vorzugsweise ein Rechteck­ signal, wird in einem Oszillator 22 erzeugt, dessen Schwingfrequenz durch einen Schwingquarz 23 stabilisiert ist. Die von diesem Oszillator 22 erzeugte Schwingung, vorzugsweise eine Rechteckschwingung, wird einer Frequenz­ teilerstufe 24 zugeführt, in der durch entsprechende Frequenzteilung die Demodulationsschwingung erzeugt wird.

Vom Ausgang 26 der Mischstufe 2 werden die darin durch Mischung mit der Demodulationsschwingung gewonnenen Kennschwingungen über ein Bandpaßfilter 3 und einen Begrenzerverstärker 6 Erkennungszweigen 4 und 5 zugeführt, von denen jeder für die Detektion je einer der Kenn­ schwingungen eingerichtet ist. Das Bandpaßfilter 3 hat vorzugsweise einen derart schmalen Durchlaßbereich, daß die von der Mischstufe 2 am Ausgang 26 abgegebenen Kennschwingungen in der durch den Mischvorgang erreichten Frequenzlage wenigstens nahezu ungedämpft den Erkennungs­ zweigen 4 bzw. 5 zugeleitet werden können, während andere Mischprodukte, Oberschwingungen und sonstige Störungen unterdrückt werden.

In den Fig. 2 und 3 sind zur Erläuterung des Mischvorgangs in der Mischstufe 2 und der Filterung im Bandpaßfilter 3 schematische Amplituden-Frequenz-Spektren aufgetragen, und zwar für das unbearbeitete Fernseh-Tonsignal am Eingang 11 der Eingangsfilterstufe 1 in Fig. 2 und für das am Ausgang 26 der Mischstufe 2 auftretende, die Kenn­ schwingungen umfassende Signal in Fig. 3. Darin ist die Amplitude A der Signale als Ordinate über der Frequenz f als Abszisse aufgetragen. Beide Koordinaten sind jedoch nicht maßstäblich wiedergegeben.

In Fig. 2 stellt die mit T bezeichnete, schraffierte Fläche die Toninformation im Fernseh-Tonsignal dar, die im vorliegenden Beispiel den Frequenzbereich von 0 bis 15 kHz umfaßt. Mit einem größeren Abstand ist zu höheren Frequenzen hin die Pilotträgerschwingung auf eine Frequenz von 54,687 kHz senderseitig festgelegt. Dieser Pilot­ trägerschwingung ist in der Stereo-Betriebsart eine Kennschwingung mit einer Frequenz von 117,5 Hz und in der Zweiton-Betriebsart eine Kennschwingung mit einer Frequenz von 274,1 Hz aufmoduliert, die im Amplituden-Frequenz- Spektrum des Fernseh-Tonsignals als symmetrische Seiten­ linien der Pilotträgerschwingung bei den Frequenzen 54,4129 kHz, 54,5695 kHz, 54,8045 kHz und 55,0786 kHz auftreten.

Die Frequenz der Demodulationsschwingung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 54,486 kHz festgelegt, so daß der Frequenzabstand zur unteren Seitenlinie der Kennschwingung der Zweiton-Betriebsart 73,1 Hz und zur unteren Seitenlinie der Kennschwingung für die Stereo-Betriebsart 83,5 Hz beträgt. Diese Frequenz­ abstände sind bewußt voneinander abweichend und mit einem vorgegebenen Frequenzabstand vom Mittelwert der Frequenzen der genannten, unteren Seitenlinien gewählt.

Das durch Mischung der modulierten Pilotträgerschwingung mit der derart festgelegten Demodulationsschwingung entstehende Amplituden-Frequenz-Spektrum zeigt schematisch und - wie Fig. 2 - nicht maßstäblich das Diagramm nach Fig. 3. Bei der Mischung wird die untere der durch die Kennschwingung für die Zweiton-Betriebsart hervorgerufenen Seitenlinien der Pilotträgerschwingung im Spektrum des demodulierten Signals am Ausgang 26 gefaltet und tritt darin bei einer Frequenz von 73,1 Hz auf, während die übrigen Seitenlinien und die Pilotträgerschwingung entsprechend ihren Frequenzabständen von der Demodu­ lationsschwingung im Spektrum erscheinen, und zwar bei den Frequenzen 83,5 Hz, 318,5 Hz, 475,1 Hz sowie 201 Hz für die herabgemischte Pilotträgerschwingung.

In Fig. 3 ist ferner schematisch ein Beispiel für eine Durchlaßkurve des Bandpaßfilters 3 eingetragen. Es ist erkennbar, daß das Bandpaßfilter 3 derart dimensioniert sein muß, daß die auf die Frequenz von 201 Hz herab­ gemischte Pilotträgerschwingung, deren Amplitude wesent­ lich höher ist als diejenigen der Kennschwingungen, gegenüber letzteren hinreichend stark unterdrückt wird. Dafür reicht in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in der Regel ein Bandpaßfilter zweiter Ordnung aus; zum Erzielen einer noch größeren Störsicherheit kann jedoch auch ein Bandpaßfilter vierter Ordnung vorgesehen werden. Insgesamt wird jedoch in beiden Fällen eine sehr hohe Kennungsempfindlichkeit und Zuverlässigkeit der Funktion bei geringem schaltungstechnischem Aufwand erreicht. Vorzugsweise ist das Bandpaßfilter 3 in Schalterkonden­ satortechnik ausgeführt.

Wird beim Aufbau der Mischstufe 2 auf eine hinreichend lineare Mischfunktion geachtet, kann ggf. die Eingangs­ filterstufe 1 entfallen. Bei einer hinreichend linear arbeitenden Mischstufe 2 wird nämlich die Toninformation T ohne nennenswerte Restsignale mit der Demodulations­ schwingung in einen hohen Frequenzbereich gemischt und damit vom Bandpaßfilter 3 unterdrückt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Schwingquarz 23 eine Schwingfrequenz von ungefähr 4,032 MHz auf, die zur Erzeugung der Demodulations­ schwingung in der Frequenzteilerstufe 24 durch den Faktor 74 geteilt wird.

Dem Bandpaßfilter 3 ist ein Begrenzerverstärker 6 nachgeschaltet, der der Formung von Schaltsignalen mit digitalen Pegeln, d. h. Rechtecksignalen, aus den ihm zugeführten, im wesentlichen kreisfunktionsförmigen Analogsignalen dient. Dabei wird auch eine ggf. noch vorhandene Amplitudenschwankung dieser Analogsignale unterdrückt.

Dem Bandpaßfilter 3 wird über einen Taktsignaleingang 30 ein Taktsignal zugeführt, mit dem in an sich bekannter Weise das in Schalterkondensatortechnik ausgeführte Filter betrieben wird. Dieses Taktsignal kann vorteilhaft aus dem Oszillator 22 abgeleitet werden, wozu die Frequenzteiler­ stufe 24 einen Referenzschwingungsausgang 25 aufweist. Der Referenzschwingungsausgang 25 kann auch zum Liefern mehrerer Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen dienen und wird dann entsprechend mehrpolig ausgeführt.

Am Ausgang 60 des Begrenzerverstärkers 6 für die Kenn­ schwingungen steht somit je nach Betriebsart ein aus der jeweiligen Kennschwingung abgeleitetes Rechtecksignal mit einer Frequenz von 83,5 Hz bei der Stereo-Betriebsart bzw. 73,1 Hz bei der Zweiton-Betriebsart zur Weiterleitung an die Erkennungszweige 4, 5 zur Verfügung. Im Fall der Mono-Betriebsart tritt keine Kennschwingung auf. In einer Variation der eingangs genannten Signalverläufe dieser Betriebsart kann dann auch die Pilotträgerschwingung vollständig entfallen, d. h. sie braucht vom Sender nicht ausgestrahlt zu werden.

Jeder der Erkennungszweige 4 bzw. 5, die prinzipiell identisch aufgebaut, jedoch auf die unterschiedlichen Frequenzen der Kennschwingungen abgestimmt sind, enthält einen digitalen Phasenregelkreis 40 bzw. 50 mit schmal­ bandigem Fangbereich um die Frequenz der zu detektierenden Kennschwingung, also um 83,5 Hz beim digitalen Phasen­ regelkreis 40 des Stereo-Erkennungszweiges 4 und um 73,1 Hz beim digitalen Phasenregelkreis 50 des Zweiton- Erkennungszweiges 5. Jeder der digitalen Phasenregel­ kreise 40 bzw. 50 erhält an seinem Eingang 41 bzw. 51 die am Ausgang 60 des Begrenzerverstärkers 6 abgegebenen Signale zugeführt. Enthalten diese einen Anteil mit der Frequenz der Kennschwingung, auf die der jeweilige digitale Phasenregelkreis 40 bzw. 50 abgestimmt ist, bzw. einen Frequenzanteil im Fangbereich des digitalen Phasen­ regelkreises 40 bzw. 50 um die genannte Abstimmfrequenz herum, geben die digitalen Phasenregelkreise 40 bzw. 50 an ihren Ausgängen 42 bzw. 52 ein Rechtecksignal mit der Frequenz der zugeordneten Kennschwingung ab. Dieses als Bezugsschwingung bezeichnete Signal wird je einem ersten Eingang 43 bzw. 53 eines digitalen Synchrondemodulators 44 bzw. 54 zugeführt, der an seinem zweiten Eingang 45 bzw. 55 das vom Ausgang 60 des Begrenzerverstärkers 6 unverändert gelieferte Signal zugeführt erhält. Dieses Signal wird im zugehörigen Synchrondemodulator 44 bzw. 54 mit der Bezugsschwingung vom entsprechenden digitalen Phasen­ regelkreis 40 bzw. 50 demoduliert und danach über eine Leitung 46 bzw. 56 je einem digitalen Integrator 47 bzw. 57 zugeführt.

In einer besonders einfachen Ausführung umfassen die digitalen Synchrondemodulatoren 44, 54 je ein Exklusiv- Oder-Gatter. Dieses liefert über die Leitung 46 nur dann ein Signal mit konstantem Pegel, wenn den Eingängen 43, 45 bzw. 53, 55 der digitalen Synchrondemodulatoren 44 bzw. 54 Signale gleicher Frequenz zugeleitet werden. Dies ist jedoch nur dann der Fall, wenn die über den Ausgang 60 des Begrenzerverstärkers 6 angebotenen Schwingungen Frequenzen innerhalb des Fangbereichs des zugehörigen, digitalen Phasenregelkreises 40 bzw. 50 aufweisen.

Die digitalen Integratoren 47 bzw. 57 umfassen bevorzugt je eine Zählschaltung, denen über Zählimpulseingänge 48 bzw. 58 Zählimpulse zugeführt werden. In den digitalen Integratoren 47, 57 werden diese Zählimpulse beim Auftreten eines vorbestimmten Wertes des Ausgangssignals des zugehörigen, digitalen Synchrondemodulators 44 bzw. 54 auf den Leitungen 46 bzw. 56 über ein vorgegebenes Zeitintervall hinweg aufsummiert. Wird während oder zum Schluß des vorgegebenen Zeitintervalls in einem der Integratoren 47, 57 eine bestimmte Zählstellung erreicht oder überschritten, gibt der entsprechende Integrator 47 bzw. 57 an einem Identifikationssignalausgang 49 bzw. 59 ein Identifikationssignal ab, welches die Betriebsart kennzeichnet, in der das empfangene und verarbeitete Fernseh-Tonsignal übertragen wird. Die Zählstellung, bei der das Identifikationssignal auftritt, kann als Bruchteil der im vorgegebenen Zeitintervall maximal erreichbaren Summe der Zählimpulse festgelegt sein. Durch die Integratoren 47, 57 werden kurzzeitige Störungen auf den Leitungen 46, 56 durch Rauschen oder Schwebungen unter­ drückt. Vorzugsweise beträgt der Fangbereich der digitalen Phasenregelkreise 40 bzw. 50 1 Hz, symmetrisch zu den Frequenzen der Kennschwingungen angeordnet. Durch die digitalen Integratoren 47, 57 werden diese Fangbereiche noch einmal symmetrisch um 1 Hz erweitert, so daß von den Erkennungszweigen 4 und 5 als Kennschwingungen lediglich Schwingungen in einem Frequenzbereich von 2 Hz um die Frequenz der zugehörigen Kennschwingung herum akzeptiert werden. Die digitalen Integratoren 47, 57 werden dann mit großen Zeitkonstanten von etwa einer Sekunde dimen­ sioniert. Zeitkonstante und sogenanntes Kennungsfenster, d. h. Frequenzbereich der als Kennschwingung akzeptierten Schwingungen, sind in ihrer Dimensionierung aufeinander abgestimmt, um eine sichere Erkennung detektierter Kennschwingungen zu ermöglichen.

Die beschriebene Ausgestaltung der Erkennungszweige hat außerdem den Vorteil, daß die Kennungsfenster beliebig, auch enger, dimensioniert werden können, so daß nicht nur in das Basisband heruntergemischtes Rauschen, sondern auch Übersprechen von Bild- oder Tonsignalen unterdrückt werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion der digitalen Phasenregelkreise 40 bzw. 50 am Beispiel des digitalen Phasenregelkreises 40. Dieser umfaßt ein Abtast- und Halteglied 401 zum Abspeichern des Wertes des dem Phasenregelkreis 40 über den Eingang 41 zugeführten Signals beim Auftreten einer Flanke in einem Steuersignal, das am Abtast- und Halteglied 401 über einen Steuereingang 404 anliegt. Im Abtast- und Halteglied 401 wird also bei jeder Flanke des Steuersignals der gerade aktuelle der beiden Signalpegel gespeichert, die das vom Begrenzerverstärker 6 gelieferte Signal annehmen kann. In Abhängigkeit von diesem, am Ausgang 405 des Abtast- und Haltegliedes 401 bis zum nächsten Abtastvorgang abge­ gebenen Wert wird ein zwischen zwei Divisoren umschalt­ barer Frequenzteiler 402 die Frequenz einer über einen Referenzeingang 403 dem Frequenzteiler 402 zugeführten Referenzschwingung teilen. Das frequenzgeteilte Signal erscheint am Ausgang 406 des Frequenzteilers 402 und bildet einerseits das Steuersignal für den Steuerein­ gang 404 und andererseits die Bezugsschwingung für den Ausgang 42 des digitalen Phasenregelkreises 40.

Fig. 5 zeigt im Teildiagramm a) den zeitlichen Verlauf der vom Begrenzerverstärker 6 abgegebenen, rechteckförmigen Kennschwingung, wie sie beim Vorliegen der Stereo- Betriebsart dem Eingang 41 des Phasenregelkreises 40 zugeleitet wird. Im Teildiagramm b) ist dazu die vom Phasenregelkreis 40 erzeugte Bezugsschwingung skizziert, und zwar im linken Teil des Diagramms im nicht synchroni­ sierten Zustand des Phasenregelkreises, während im rechten Teil des Diagramms der Zustand dargestellt ist, in dem der Phasenregelkreis mit der Kennschwingung synchron läuft, d. h. auf sie eingerastet ist. Mit t ist in beiden Diagrammen die Zeit bezeichnet. Dabei sind t1 bis t7 die Zeitpunkte, zu denen im Steuersignal am Steuereingang 404 eine Flanke auftritt, d. h. vom Abtast- und Halteglied 401 der aktuelle Wert des Signals am Eingang 41 abgespeichert wird.

Zu Beginn des in den Diagrammen betrachteten Zeitraums läuft der digitale Phasenregelkreis frei, ist also nicht eingerastet. Entprechend wird im gezeigten Beispiel vom Abtast- und Halteglied 401 mehrfach ein niedriger Signalwert (Zeitpunkte t1, t2) abgespeichert. Im Frequenz­ teiler 402 wird dann die Frequenz der Referenzschwingung vom Referenzeingang 403 durch den größeren der beiden Divisoren, n2, dividiert. Entsprechend ist die Perioden­ dauer des Steuersignals am Ausgang 406 größer als die Periodendauer der zugeführten Kennschwingung am Eingang 41. Die Flanken im Steuersignal, d. h. die Zeit­ punkte t1, t2, verschieben sich somit allmählich zu späteren Phasenlagen des Signals am Eingang 41. Zum Zeitpunkt t3 wird dann ein Zustand erreicht, in dem die Flanke im Steuersignal am Steuereingang 404 zu einem Zeitpunkt eintrifft, in dem das Signal am Eingang 41 nicht mehr einen niedrigen, sondern inzwischen einen hohen Wert angenommen hat. Über den Ausgang 405 steuert dieser Wert den Frequenzteiler 402 nun derart um, daß die Referenz­ schwingung vom Referenzeingang 403 durch den kleineren der beiden Divisoren, n1, geteilt wird. Entsprechend verkürzt sich die Periodendauer des Steuersignals bis zu seiner nächsten Flanke, bei der wiederum der Wert des Signals am Eingang 41 abgetastet wird. Dieser Zeitpunkt t4 liegt im Diagramm nach Fig. 3 wieder so, daß dort im Signal am Eingang 41 ein niedriger Wert abgetastet wird. Dadurch wird erneut die Referenzschwingung durch den Divisor n2 dividiert. Im eingerasteten Zustand wechseln nun von einer Flanke im Steuersignal zur nächsten die abgespeicherten Werte einander kontinuierlich ab, so daß die Frequenz der Referenzschwingung zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Flanken im Steuersignal abwechselnd durch den ersten und durch den zweiten Divisor n1 bzw. n2 geteilt wird. Dieser eingerastete Zustand kann jedoch nur erreicht werden, wenn die Frequenz des Signals am Eingang 41 zwischen den beiden durch die Frequenz der Referenzschwingung und die Werte der Divisoren n1 und n2 festgelegten Frequenzwerten liegt, die die Grenzen des Fangbereichs bilden. Durch ent­ sprechende Wahl der Frequenz der Referenzschwingung und der Werte der Divisoren n1, n2 kann somit der Fangbereich des digitalen Phasenregelkreises 40 beliebig gewählt werden.

Entsprechend dem Referenzeingang 403 des digitalen Phasenregelkreises 40 weist auch der Phasenregelkreis 50 einen Referenzeingang 503 auf. Den Referenzeingängen 403, 503 wird bevorzugt dieselbe Referenzschwingung oder ein aus derselben Referenzschwingung abgeleitetes Signal zugeführt. Weiterhin werden vorteilhaft gemeinsam mit der Referenzschwingung Taktsignale abgeleitet, die dem Bandpaßfilter 3 am Taktsignaleingang 30 zugeleitet werden. Darüber hinaus können auch die Zählimpulse an den Zählimpulseingängen 48, 58 aus der Referenzschwingung abgeleitet sein. Dann ist insgesamt für die Schaltungs­ anordnung nach Fig. 1 nur ein einziges Frequenznormal erforderlich, nämlich der Oszillator 22 mit dem Schwing­ quarz 23, so daß die gesamte, auf einem Halbleiterkristall integrierbare Anordnung als einziges externes Bauelement lediglich mit dem Schwingquarz 23 gekoppelt ist.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten, parallel angeord­ neten Erkennungszweige 4, 5 kann auch lediglich ein einziger Erkennungszweig eingesetzt werden, der auf die Frequenzen der unterschiedlichen Kennschwingungen abstimmbar ist und im Betrieb laufend zyklisch im Zeitmultiplex nacheinander auf alle Kennschwingungen eingestellt wird, um zu detektieren, ob eine davon vorliegt. Es ist dann dafür jedoch eine entsprechende Steuerschaltung vorzusehen, und die Zeiträume, die im Mittel zur Erkennung einer bestimmten Betriebsart benötigt werden, verlängern sich. Wegen des besonders einfachen Aufbaues der Erkennungszweige 4, 5 entsprechend der vorstehenden Beschreibung ist daher die vorliegende Anordnung gegenüber einer im Zeitmultiplex betriebenen kaum aufwendiger.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung zum Detektieren von Kennschwingungen, mit denen eine Pilotträgerschwingung in einem Fernsehtonsignal amplitudenmoduliert ist, mit einer Eingangsfilterstufe (1) zum Ausfiltern eines vorgegebenen Frequenzbandes um die Frequenz der Pilotträgerschwingung, einer Mischstufe (2) zum Abwärtsmischen der modulierten Pilotträgerschwingung in ein Niederfrequenzband, einem Bandpaßfilter (3) zum Ausfiltern eines Seitenbandes der modulierten Pilotträgerschwingung, einem dem Bandpaßfilter (3) nachgeschalteten Begrenzerverstärker (6) sowie einem daran anschließenden Erkennungszweig (4 bzw. 5) für jede Kennschwingung, umfassend einen digitalen Phasenregelkreis (40 bzw. 50) mit schmalbandigem Fangbereich um die Frequenz der zu detektierenden Kennschwingung zum Erzeugen einer Bezugsschwingung aus den Signalen am Ausgang (26) der Mischstufe (2), einen digitalen Synchrondemodulator (44 bzw. 54) zum Demodulieren des vom Begrenzerverstärker (6) gelieferten Signals mit der Bezugsschwingung sowie einen digitalen Integrator (47 bzw. 57) zum Aufsummieren von Zählimpulsen beim Auftreten eines vorbestimmten Wertes des Ausgangssignals des digitalen Synchrondemodulators (44 bzw. 54) über ein vorgegebenes Zeitintervall und zur Abgabe eines von der erreichten Summe der Zählimpulse abhängigen Identifikationssignals.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe (2) mit einem Oszillator (22) zum Erzeugen einer Demodulationsschwingung zum Abwärtsmischen verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Demodu­ lationsschwingung vorgegebene, voneinander abweichend gewählte Frequenzabstände von den Frequenzen der Kennschwingungen im der Pilotschwingung aufmodulierten Zustand aufweist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 zum Detektieren zweier Kennschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Demodu­ lationsschwingung einen vorgegebenen Frequenzabstand vom Mittelwert der Frequenzen der Kennschwingungen aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsfilterstufe (1) einen Hochpaß umfaßt.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder digitale Phasenregelkreis (40, 50) ein Abtast- und Halteglied (401) umfaßt zum Abspeichern des Wertes des dem Phasenregelkreis (40, 50) zugeführten Signals beim Auftreten einer Flanke in einem Steuersignal, und daß ein je nach abgespeichertem Wert zwischen zwei Divisoren (n1, n2) umschaltender Frequenzteiler (402) vorgesehen ist zum Teilen der Frequenz einer einem Referenzeingang (403) des Frequenzteilers (402) zugeführten Referenzschwingung, wobei das frequenzgeteilte Signal sowohl das Steuersignal als auch die Bezugsschwingung bildet.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzschwingung aus dem die Demodulationsschwingung erzeugenden Oszillator (22) abgeleitet wird.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Synchron­ demodulator (44 bzw. 54) ein Exclusiv-Oder-Gatter umfaßt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Integrator (47 bzw. 57) eine Zählschaltung umfaßt und die Zählimpulse aus der Referenzschwingung abgeleitet werden, und daß das Identifikationssignal bei Erreichen eines vorgegebenen Bruchteils der im vorgegebenen Zeitintervall maximal erreichbaren Summe der Zählimpulse auftritt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzschwingung auch dem in Schalterkondensatortechnik ausgeführten Bandpaßfilter (3) als Taktsignal zugeleitet wird.