DE2852127A1

DE2852127A1 - Einrichtung zum unterdruecken eines unerwuenschten signales

Info

Publication number: DE2852127A1
Application number: DE19782852127
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Hashimoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1979-06-07
Also published as: CA1114906A; US4250472A; NL7811838A; GB2010644A; FR2410925A1; JPS5478009A; JPS626386B2; GB2010644B; AU525926B2; AU4186978A; FR2410925B1

Description

Sony Corporation
7-35 Kitashinagawa 6-chome
Shinagawa-ku

Tokyo/Japan

Einrichtung zum Unterdrücken eines unerwünschten Signals

Die Erfindung betrifft eine Unterdrückungseinrichtung eines unerwünschten Signals in einem Restseitenband-Modulationssystem, das in einem Fernsehempfänger oder dergleichen verwendet wird^ und insbesondere den Entwurf für das Unterdrücken unerwünschter Signale in einer Videoverstärkerstufe nach Erfassung unter Verwendung eines weitverbreiteten Transversalfilters (programmierbares Filter mit elektrischer Ladungsübertragung).

Zum besseren Verständnis erfolgt zunächst eine Erläuterung bezüglich der Übertragungsfunktions-Wiedergabe eines unerwünschten Signals für den Fall, daß ein Signal bei einem Restseitenband-Modulationssystem synchron erfaßt wird.

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Ein empfangenes Signal P(t) einschließlich einem unerwünschten Signal wird als Mischung eines erwünschten Signals D(t) und eines unerwünschten Signals U(t) angesehen und wie folgt ausgedrückt:

P(t) = D(t) + U(t) (1).

Das erwünschte Signal D(t) ist eine lineare Addition einer 0°- oder um l80° phasenverschobener Komponente g(t), die im folgenden als in Phase befindliche oder Längskomponente bezeichnet wird, und einer um 90° oder 270° phasenverschobenen Komponente g-(t), die im folgenden als Querkomponei-ite bezeichnet wird, wodurch sich ergibt:

^C · — - (2),

wobei g(t) ein Videosignal ist und gn(t) ausgedrückt wird durch:

OO

" g(t)e-^jtttdt

Auch ist Wn(ω) eineRestseitenband-Abwicklungscharakteristik, wie gemäß Fig. 1 und ergibt sich wie folgt:

-4JSL. "IwI < & ^J& _m (5).

-j sgn(b>) .!«j > 0

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Währenddessen wird eine unerwünschte Welle (eine einzelne Welle), die durch den i-ten Ausbreitungsweg hindurchgetreten ist, wie folgt ausgedrückt:

U₁Ct) = R₁DCt-T₁) (6),

mit R₁ = Amplitudenverhältnis des gewünschten Signals D(t) mit der Beziehung 0<R_i<l, wenn i ungleich null, und mit R₁ = 1, wenn i = null_/ und mit T₁ - Verzogerungszeit in s, die größer als null ist, wenn i ungleich null und die null ist, wenn i = null.

Wenn die Gleichung (2) in die Gleichung (6) eingesetzt wird, ergibt sich folgende Beziehung:

l^g Ct-T₁) cos.»)_c (t-T_±)

Wenn eine Trägerphase Φ. in rad wie folgt gegeben ist:

und

„₀ - 0

ergibt sich folgende Beziehung:
Ü_± (t) -^g Ct-T₁) cos Ci^t

^sin ^c*-*!*'

mit ^ω _α ^τΙ " ²³Z* + ♦*' (^k ganzzahlig) (8a).

Wenn im allgemeinen eine Anzahl von η unerwünschten Wellen vorhanden ist, ergibt sich das unerwünschte Signal U(t) wie folgt:

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η 0(t) - Σ R

σ ^gIt-T₁) cos

- Σ R^₃Ct-T₁) sin (^t-Y₁)I Ο).

Polglich ergibt sich das empfangene Signal P(t) wie folgt:

PCt) - DCt) +UCt)

_ η

■»■=■[£ R,g Ct-T^) co» («ct-^j^)
^z i-0 ^x

- Σ R.g_ftCt-T₄) sxn (»Js-tfjU ^llU|-

i-0 ^{x p}

Wenn das empfangene Signal P(t) mit einer Phasendifferenz von null mit der Trägerphase des erwünschten SignalsD(t) synchron erfaßt wird, wird das folgende Videosignal P_Q(t) erhalten:

ι η

♦ 4[ E R₁S Ct-T₁) cos
i="l

+ ^R₁S₃Ct-T₁) sin φ_±1 <^1X>

Wenn die Gleichung (H) einer Fourier-Transformation in bezug auf die Gleichung (j>) unterworfen wird, ergibt sich folgende Gleichung:^r

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*%l ? R₄ cob ^₁ ² i-l ^X

+ ? R₄ sin *₄W'(»)G(«)β^3WTi] i-l * ^H

^Hg0^(M)

E R. sin ψ₄Κ_β(ω)β*"3^^τ1 i-l ^{L L}*

(13)

In den obigen Gleichungen (12) und (l;5) ist H ₀(ω) eine Übertragungsfunktion des unerwünschten Signals U(t), das an der Videoverstärkerstufe synchron erfaßt ist. Wenn weiter die Gleichung (13) einer inversen Fourier-Transformation oder Fourier-RUektransformation unterworfen wird, ergibt sich die Impulsantwort des unerwünschten Signals U(t) am Ausbreitungsweg wie folgt:

Σ R₄ sin IMCt-T₁) * WgCt) i-l ^A

mit _w (t) =i-B

ρ ²⁷^L ^P" " (14a)

wobei das Zeichen * eine Faltung (convolution) darstellt.

Nun ergibt sich die folgende Beziehung aus der Gleichung (12): ⁶

^G(W)OC * ^Ρ0^(ω)

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Wenn daher PqO*¹) durch ein inverses oder Umkehrfilter H_r0(<«>) des Übertragungssystems multipliziert wird gemäß

(16),

kann das gewünschte Signal G(u> ) lediglich von dem empfangenen Signal P₀(O abgeleitet werden. Das Umkehrfilter H ₀(tf) gemäß der Gleichung (l6) kann durch einen Aufbau realisiert werden, der Rückkopplungssystem genannt wird, wie in Fig. 2 dargestellt.

Wenn es wie erläutert möglich ist, eine Schaltung anzugeben, die die Übertragungsfunktion des unerwünschten Signals U(t) oder deren Impulsantwort simuliert, kann das unerwünschte Signal U(t) durch Bilden eines Umkehrfilters gelöscht oder unterdrückt werden, das die obige Schaltung in ihrer RUckkopplungssehleife enthält.

Als diese die Übertragungsfunktion des unerwünschten Signals U(t) oder deren Impulsantwort simulierende Schaltung wurde die Schaltung gemäß Fig. 3 angegeben.

In Fig. /5 sind Verzögerungsschaltungen A», Ap ... A vorgesehen entsprechend. Verzögerungszeiten T,, ^₂ ··· ^_n ^von eintretenden unerwünschten Wellen, die über verschiedene Ausbreitungswege getreten sind. Diese Verzögerungsschaltungen A, bis A sind reihengeschaltet und besitzen auch Verzögerungsbeträge von

^Tl.'"" ?D/2, T₂ - (τ,+^το/2), ... , T₁₁ - I Ϊ t.+^td/2),

Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen A bis A_n werden jeweils Phasen- und Pegeieinstellschaltungen B₁ bis B_n und C₁ bis C zugeführt. Abhängig von Pegeln R₁ bis R_n der unerwünschten Wellen und deren Phasen ψ^ bis ψ_η erzeugen die Einstellschaltungen B₁ bis B_n jeweils Signale, die eingestellt

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sind auf R₁ cos If₁, R₂ cos If₂ ... R_n cos f_n, während die Einstellschaltung C₁ bis C_n jeweils Signale erzeugen, die eingestellt sind auf R₁ sin ^₁ R₂ sin V₂, ... R_n sin^_n.

Derart eingestellte Signale von Schaltungen B, bis B und C₁ bis C_n werden jeweils Addierern la bzw. Ib zugeführt. Im Addierer la wird mit Bezug auf die unerwünschte Welle gemäß Fig. 4-A ein Impulssignal proportional dem Pegel einer Längskomponente des unerwünschten Signals um ^_D/o ^vor der Erzeugung der unerwünschten Welle gebildet, wie in Pig. 4B dargestellt. Auch im Addierer Ib wird ein Impulssignal proportional dem Pegel einer Querkomponente der unerwünschten Welle um T _D/₂ ^vor der Erzeugung der unerwünschten Welle gebildet, wie in Fig. 4C dargestellt.

Ein Signal vom Addierer la, das proportional dem Pegel der Längskomponente ist, wird einer Verzogerungsschaltung 2a mit einer Verzögerungszeit von *ίΥ,/₂ zugeführt zur Bildung eines Signals gemäß Fig. 4C, das äquivalent der Impulsantwort der Längskomponente der unerwünschten Welle ist.

Ein Signal vom Addierer Ib, das proportional dem Pegel der Querkomponente ist, wird einem Filter 2b mit einer der Impulsantwort der Restseitenband-Abwicklungscharakteristik entsprechenden Charakteristik zugeführt, wie in Fig. dargestellt.

Das Filter 2b ist mittels eines Transversalfilters gemäß Fig. 6 ausgeführt. Mit anderen Worten sind Verzögerungsschaltungen D₁ bis D entsprechend jeder Abtastperiode T reihengeschaltet und werden Ausgangssignale dieser Verzögerungsschaltungen D₁ bis D jeweils über Pegeleinstellschaltungen E₁ bis Έ.£ Addierern 4 zugeführt. Die Pegeleinstellschaltungen E₁ bis Eg sind entsprechend den Abtastwerten der Impulsantwort gemäß Fig. 5 ausgebildet. Die Abtastfrequenz f = l/T-ist so gewählt, daß sie mehr als das Zweifache des Videosignalfrequenzbandes beträgt und

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beispielsweise das Drei- oder Vierfache der Farbhilfsträgerfrequenz beträgt.

Dann hat daher das Filter 2b ein Signal abgeleitet, das äquivalent der Impulsantwort der Querkomponente der unerwünschten Welle ist, wie in Fig. 4E dargestellt. Dieses Signal vom Filter 2b wird einem Addierer 5 zugeführt, in dem es mit dem Signal von der Verzögerungsschaltung 2a addiert wird, wodurch ein Signal gebildet ist, das der unerwünschten Welle gleich ist (Fig. 4A).

Wenn folglich diese Schaltung gemäß Fig. j5 in der Rückkopplungsschleife gemäß Fig. 2 vorgesehen ist, kann das unerwünschte Signal gut entfernt oder unterdrückt werden. Diese Wirkung ergibt sich auch aus einer Rechner-Simulation und aus Schaltungsexperimenten.

Bei dieser Vorgehensweise wird jedoch das unerwünschte Signal in eine Längskomponente und eine Querkomponente aufgeteilt, um von diesen gelöscht oder unterdrückt zu werden. Folglich ist es erforderlich, diese Längskomponente und diese Querkomponente zur Erfassung so abzutrennen, daß die obige Vorgehensweise kompliziert wird. Folglich ist diese Schaltungsanordnung nicht für die automatische Unterdrückung unerwünschter Signale geeignet.

Als Verfahren zum automatischen Erfassen des unerwünschten Signals U(t) wird ein Vertikalsynchronsignal in einem Standard-Fernsehsignal verwendet. Dieses Signal ist definiert beispielsweise, wie in Fig. 7 dargestellt, durch die japanische Rundfunknorm, wobei kein Signal während eines Intervalls von 29*3 /*s von einem Ausgleichs impuls und einem Intervall von 27,3 /is bis zum Vertikalsynchronimpuls auftritt. Daneben stellt das Vertikalsynchronsignal einen auf eine Stufe antwortenden Signalverlauf dar. Folglich ist,

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wenn ein unerwünschtes Signal vorhanden ist, der flache Abschnitt des Vertikalsynchronsignals gestört, wobei diese Störung die Ansprechcharakteristik eines Übertragungsweges eines Fernsehsignals wiedergibt. Polglich können Parameter des Filters H -(U) so ausgebildet werden, daß diese Störung kleiner ist als die zulässige Grenze.

In diesem Fall ist anzunehmen, daß eine unerwünschte Welle der Längskomponente wie in Fig. 8C als Ergebnis erzeugt wird,

der

daß ein Impuls der Längskomponente,/einen Pegel von -0,5 besitzt, der von dem Bezugssignal· (Vertikalsynchronsignal) um "^₁ = kT verzögert ist, wie in Fig. 8b dargestellt, mit dem Bezugssignal gemäß Fig. 8A faltungsintegriert wird.

Folglich wurde eine Einrichtung, die ein Transversalfiiter verwendet, wie in Fig. 9 dargestellt, angegeben. Bei dieser Schaltung wird ein Videosignal einschließlich einer unerwünschten Welle von einem Eingangsanschluß 5 durch einen Subtrahierer 6 einem Ausgangsanschluß 7 zugeführt. Verzögerungsschaltungen F₁ bis F. entsprechend der Abtastperiode T sind reihengeschaitet und das Ausgangssignal vom Subtrahierer 6 wird der Verzögerungsschal·tung F, zugeführt. Die Ausgangssignaie der VerZOgerungssclmLtungen F, bis F. werden jeweiis durch Pegel·einstel·l·schal·tungen G₁ bis G^ einem Addierer 8 zugeführt, dessen Ausgangssignal· dem Subtrahierer 6 zugeführt wird. Weiter wird das Ausgangssignal· des Subtrahierers 6 auch einer Detektorschaitung 9 für das unerwünschte Signal· zugeführt. Das Ausgangssignal· dieser Detektorschaltung 9 wird einer Verstärkungsfaktor-Steuerschal· tung 10 zugeführt, die die Verstärkungsfaktoren der Pegeieinste^scha^ungen G₁ bis G^ steuert.

Bei der Schalung gemäß F^%ig. 9 wird ein vorgegebener Bezugspegel· £ an der Detektorschal·tung eingesteht. Wenn ein unerwünschtes Signal· im fiachen Abschnitt des Vertikal·Synchronsignals vorhanden ist, wird ein Zeitpunkt, zu dem der Pegel·

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des unerwünschten Signals zum ersten Mal den Pegel fc überschreitet, längs der Zeitbasis so erfaßt, daß eine der Pegeleinstellschaltungen G₁ bis G^, die dem genannten Zeitpunkt entspricht, in bezug auf den Verstärkungsfaktor gesteuert wird zum Erzeugen eines vorgegebenen Impulses. Auf diese Weise werden die Verstärkungsfaktoren der Pegeleinstellschaltungen eingestellt, bis der Pegel des unerwünschten Signals auf den Pegel 6 oder niedriger abgesenkt ist.

Bei der erwähnten Anordnung wird der Impuls gemäß Fig. 8B mit dem Bezugssignal durch das Transversalfilter faltungsintegriert zur Bildung des Signals gemäß Fig. 8C und dieses Signal wird vom Bezugssignal gemäß Fig. 8A so abgezogen, daß das unerwünschte Signal unterdrückt werden kann.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 9 wird jedoch der Impuls wie erwähnt faltungsintegriert und folglich besitzt ein dem Subtrahierer 6 zugeführtes Signal einen stufenförmigen Signalverlauf. Aus diesem Grund besteht zwar kein Problem, wenn das unerwünschte Signal lediglich Längs^hasei^komponenten wie gemäß Fig. 8C enthält, wenn jedoch das unerwünschte Signal eine Querkomponente besitzt, die einem Differential-Signalverlauf angenähert ist, kann das unerwünschte Signal nicht unterdrückt werden, vielmehr wird die Komponente des unerwünschten Signals im Gegensatz dazu größer.

Beispielsweise wird mit Bezug auf eine Querkomponente gemäß Fig. 1OA, wobei die Zahlenwerte Pegel anzeigen, wobei der Pegel des Bezugssignals mit 1,000 bezeichnet ist, wenn ein geeigneter Impuls an einer Stelle gebildet wird, an der das unerwünschte Signal zuerst über den Bezugspegel ί ansteigt, dieser Impuls faltungsintegriert zur Bildung eines Signals, wie in Fig. 1OB dargestellt, das dem Subtrahierer 6 zugeführt wird. In Fig. 1OB zeigt ein Pfeil diesen Impuls an. Der Subtrahierer 6 erzeugt dann ein Signal, wie

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in Fig. IOC dargestellt. Die Pig. 1OB, ICC usw. zeigen lediglich einen Teil eines unerwünschten Signals.

Mit Bezug auf das in Fig. IOC dargestellte Signal wird ein zweiter Impuls an einer Stelle erzeugt, an der das unerwünschte Signal zum ersten Mal über den Pegelί ansteigt. Daher wird der Subtrahierer 6 mit einem Signal_/wie in Fig. 10B'dargestellt, versorgt zur Erzeugung eines Signals, wie in Fig. IOC' dargestellt.

Weiter wird, mit Bezug auf das Signal gemäß Fig. IOC', wenn ein dritter Impuls iii ähnlicher Weise gebildet wird, der Subtrahierer 6 mit einem Signal, wie in Fig. 1OB" dargestellt, versorgt zur Erzeugung eines Signals wie gemäß Fig. IOC". Wie dargestellt, wird der Pegel eines unerwünschten Signals zu einem Zeitpunkt, zu dem der dritte Impuls gebildet wird, etwa dreimal so groß, wie der des anfänglichen unerwünschten Signals derart, daß, wenn dieser obige Prozeß wiederholt wird, der Pegel des unerwünschten Signals weiter vergrößert wird. Folglich ist es nicht zweckmäßig, diese Vorgehensweise bei Übertragungssystemen zu verwenden, die ein unerwünschtes Signal einer Querkomponente aufweisen, um das unerwünschte Signal zu unterdrücken. Andererseits xvird durchdie Schaltung gemäß Fig. 9 eine Vorgehensweise angegeben, bei der eine Erfassungsschaltung 9 zur Erzeugung eines differentiellen Signalverlaufes eines unerwünschten Signals verwendet wird, um so den Verstärkungsfaktor einer Pegeleinstellschaltung zu steuern. Da ein Ausgangssignal des" Transversalfilters ein integrierter Signalverlauf eines Impulses ist, wenn der differentielle Signalverlauf des unerwünschten Signals dem Transversalfilter zugeführt wird, kann ein Signal, das dem unerwünschten Signal angenähert ist, gebildet werden.

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In diesem Fall ist jedoch der Signalverlauf des Vertikalsynchronsignals nicht ein vollkommener Stufenverlauf sondern weist eine leichte Neigung auf, wie in Fig. HA dargestellt. Folglich besitzt das unerwünschte Signal auch einen ansteigenden Abschnitt mit einer leichten Neigung derart, daß ein unerwünschtes Signal differenziert wird zur Bildung eines Signals mit einem konstanten Abstand, wie in Fig. HB dargestellt. Wenn dieser differenzierte Signalverlauf durch das Transversalfilter faltungsintegriert wird, wird ein Signal mit einem noch flacheren Anstiegsabschnitt, wie in Fig. HC dargestellt, gebildet. Selbst wenn dieses Signal dem Subtrahierer 6 zugeführt wird, wird, ein unerwünschtes Signal, wie in Fig. HD dargestellt, am Ausgang des Subtrahierers 6 übrig bleiben.

Wie in den Fig. HB' und HC' dargestellt, ist es auch möglich, daß die zu steuernde oder zu regelnde Pegelüberwachungsschaltung mit einer. Schrittweite von 1 vorwärts verschoben wird. In diesem Fall bleibt jedoch noch ein unerwünschtes Signal übrig, wie in Fig. HD' dargestellt. Die Wirkungsweise gemäß diesem Verfahren ist die gleiche für Querkomponent en.

Wie erläutert, besitzen die herkömmlichen Vorgehensweisen Nachteile, nämlich daß eine automatische Unterdrückung unerwünschter Signale ungeeignet ist, daß Querkomponenten nicht vollständig beseitigt werden können, daß ein restliches unerwünschtes Signal verbleibt oder dergleichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal anzugeben, die unter Vermeidung der erwähnten Nachteile sowohl die Längskomponente als auch die Querkomponente eines unerwünschten Signals mit gleichzeitig gleichem Aufbau unterdrücken kann.

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Gemäß dem Hauptmerkmal der Erfindung 1st eine Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal vorgesehen, mit einem programmierbaren Filter, in dem differentielle Signalverläufe eines gewünschten Signals einander überlagert werden zur Bildung eines zusammengesetzten oder Summensignals, das einem unerwünschten Signal ähnlich ist, mit einer Steuerschaltung zum Erfassen eines Pegels des unerwünschten Signals, um dadurch den Verstärkungsfaktor einer Pegeleinstellschaltung des programmierbaren Filters so einzustellen, daß er einen dem unerwünschten Signal proportionalen Wert besitzt, und mit einem Subtrahierer zum Subtrahieren des Summensignals von einem Eingangssignal.

Die Erfindung gibt eine Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal an, durch die ein unerwünschtes Signal unterdrückt werden kann, wobei,zumindest nahezu,kein verbleibendes oder restliches unerwünschtes Signal erzeugt wird. Weiter gibt die Erfindung eine Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal an, die zur automatischen Unterdrückung geeignet ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Eigenschaften eines unerwünschten Signals,

Fig. 2 schematisch ein Rückkopplungssystem, dessen Aufbau zur Erläuterung der Erfindung verwendet wird,

Fig. J5 ein Schaltbild zum Simulieren der Übertragungsfunktion eines unerwünschten Signals,

Fig. 4A bis 4E und Fig. 5 Darstellungen zur Erläuterung der Schaltung gemäß Fig. 3,

Fig. 6 schematisch ein Schaltbild eines Transversalfilters, das in der Schaltung gemäß Fig. 3 verwendet ist,

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Fig. 7 den Signalverlauf eines Vertikalsynchronsignals, das als Bezugssignal zum Erfassen eines unerwünschten Signals verwendet wird,

Fig. 8a bis 8C Darstellungen zur Erläuterung eines Verfahrens zum automatischen Erfassen des unerwünschten Signals,

Fig. 9 schematisch eine Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer automatischen Löscheinrichtung für ein unerwünschtes Signal,

Fig. 1OA bis IOC" und HA bis HD' Darstellungen zur Erläuterung der Schaltung gemäß Fig. 9,

Fig. 12 schematisch eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Unterdruckungseinritehtung für ein unerwünschtes Signal gemäß der Erfindung,

Fig. Γ5Α bis,15H/ l4A, l4B und I5A bis I5K jeweils Darstellungen zur Erläuterung der Schaltung gemäß· Fig. 12,

Fig. 16 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal gemäß der Erfindung,

Fig. 17A, 17B, 18A bis 18D, 19A bis 19C jeweils Darstellungen zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 16,

Flg. 20 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Unterdrückungseinrichtung eines unerwünschten Signals gemäß der Erfindung,

Fig. 21A bis 21E, 22A bis 22F jeweils Darstellungen zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 20,

Fig. 23, 2k, 25 schematisch jeweils Darstellungen anderer Ausführungen der Unterdrückungseinrichtung eines unerwünschten Signals gemäß der Erfindung,

Fig. 26A, 26B Darstellungen zur Erläuterung der Wirkung der Erfindung.

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Herkömmliche Unterdrückungseinrichtungen wurden bereits eingangs anhand der Fig. 1 bis 11 näher erläutert. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines ersten Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Flg. 12 sowie 1^A - I5K näher erläutert.

Gemäß Fig. 12 sind Verzögerungsschaltungen H₁ bis H. ., wobei i ungefähr gleich 27,3 /*s/T, abhängig von der Abtastperiode T reihengeschaltet. Ein Ausgangssignal eines Subtrahierers 6 wird der Verzögerungsschaltung H₁ zugeführt und die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen H, bis H. werden jeweils durch Pegeleinstellschaltungen I- bis I. einem Addierer 11 zugeführt. Weiter ist ein Addierer 12 vorgesehen. Ein Ausgangssignal vom Addierer 11 wird direkt dem Addierer 12 und auch über eine Verzögerungsschaltung IJ> entsprechend der Abtastperiode T und einem Inverter 14 dem Addierer 12 zugeführt. Ein Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung H. , wird ebenfalls über eine Pegeleinstellschaltung I.«, 1 dem Addierer 12 zugeführt. Dann wird ein Signal vom Addierer 12 dem Subtrahierer 6 zugeführt.

Eine Schaltung 15 ist vorgesehen, um den Pegel eines unerwünschten Signals innerhalb eines Intervalls des genannten Vertikalsynchronsignals bei jeder Abtastperiode T zu erfassen. Erfaßte Signale von der Schaltung I5 werden einer Verstärkungsfaktorregel- bzw. -steuerschaltung l6 zugeführt, die die Verstärkungsfaktoren der Pegeleinstellschaltungen I, bis Ij₊₁ nacheinander vom niedrigstwertigsten Index so steuert, daß der Verstärkungsfaktor jeder Einstellschaltung I₁ bis Ι·₊₁ im wesentlichen proportional jedem Pegel des unerwünschten Signals wird.

Bei der Schaltung gemäß Fig.72 wird die Längskomponente des unerwünschten Signals in der im folgenden beschriebenen Weise beseitigt.

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D. h., mit Bezug auf ein unerwünschtes Signal, wie in Fig. IJA dargestellt, erzeugt, wenn die Verstärkuagsfaktoren der Einstellschaltungen I₁ bis I₁ . so gesteuert werden, daß sie proportional den Pegeln des unerwünschten Signals sind und ein Impuls dem Eingang der Verzögerungsschaltung H, zugeführt wird, der Addierer 11 eine Impulsfolge, wie in Fig. I3B dargestellt, wobei der Inverter 14 davon eine Impulsfolge ableitet, wie in Fig. I3C dargestellt. Die Einstellschaltung I_i+1 erzeugt auch eine Impulsfolge, wie in Fig. l^D dargestellt. Diese Impulsfolgen werden im Addierer 12, wie in Fig. I3E dargestellt, miteinander addiert, wobei Impulse, die zueinander gegenphasig-'sind, wie sie beispielsweise durch die Strichlinie a dargestellt sind, gegeneinander ausgelöscht werden. Folglich wird das Summensignal vom Addierer 12 äquivalent einem Impuls, der am Anstiegsabschnitt des unerwünschten Signals errichtet oder erzeugt wird, wie in Fig. 13F dargestellt. Auf diese Weise wird die Längskomponente des unerwünschten Signals in der gleichen Weise wie bei der Schaltung gemäß Fig. 9 beseitigt.

D. h., das in Fig. I3E dargestellte Signal kann so angesehen werden, als ob es so erzeugt oder gebildet wird, daß ein Paar von Impulsen mit einem Intervall T dazwischen, wie durch die Strichlinie b dargestellt, durch die Impulsfolge gemäß Fig. 1J5B faltungsintegriert wird und weiter der Impuls gemäß Fig. I3D hinzuaddiert wird, wie in Fig. IjJG dargestellt. In diesem Fall wird, wenn ein Impulspaar, wie in Fig. IhA dargestellt, mit einem Bezugs-Stufensignalverlauf faltungsintegriert wird, ein Signal c erhalten, wie in Fig. 14B dargestellt, das annähernd dem differenzierten Signalverlauf des Stufensignalverlaufes entspricht. Wenn folglich mehrere Signale c überlappt werden und weiter ein Stufensignalverlauf d durch das Faltungsintegral des Impulses gemäß Fig. I3D hinzuaddiert wird, wird ein Signal, wie in

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Fig. I3H dargestellt, erhalten, das dem unerwünschten Signal gemäß Pig. 1^A angenähert ist. Dieses Summensignal wird dem Subtrahierer 6 so zugeführt, daß die Längskomponente des unerwünschten Signals unterdrückt werden kann.

Die Querkomponente des unerwünschten Signals wird in der weiter unten erwähnten Weise ebenso unterdrückt. Es wird im folgenden gezeigt, daß die Impulsantwort der Querkomponente durch das Faltungsintegral des Impulspaars gemäß Fig. 14A und die Impulsfolge gemäß Fig. I5K gebildet wird. D. h., Fig. I5A zeigt die Impulsantwort der Querkomponente bei der Ot - bis α deren jeweilige Pegel darstellt. Für diese Impulsantwort werden zunächst Impulse a, und a.' abhängig von den äußersten Impulsantworten gebildet, wie in Fig. I5B dargestellt. An der rechten Seite der Figur wird der Impuls a,' entgegengesetzter Polarität in einer um eine Periode früheren Lage erzeugt. Dann werden die Impulse a, und a..' mit den in Fig. 14A dargestellten paarweisen Impulsen faltungsintegriert zur Bildung von Impulsen b, und b,'. Diese Impulse a,, a,' und b,, b,' werden von ursprünglichen Impulsantwort abgeleitet, um den in Fig. 15C dargestellten Zustand wiederzugeben. Weiter werden für diese restliche Impulsantwort Impulse a₂ und a₂' abhängig von den äußersten Impulsantworten gebildet, wie in Fig. I5D dargestellt. In ähnlicher Weise werden Impulse a, bis a.,- und a,' bis a ' gebildet mit dem Ergebnis, daß die Querkomponente, wie in Fig. I5E bis I5J dargestellt, beseitigt wird.

Folglich werden die Pegeleinstellschaltungen I, bis Ij₊₁ in bezug auf den Verstärkungsfaktor so gesteuert, daß die Impulse gemäß Fig. I5B, I5D, I5F, I5H und I5J gebildet werden (vgl. Fig. I5K). Auf diese Weise wird die oben erwähnte Impulsfolge mit d'en paarweisen Impulsen gemäß Fig. 14A faltungsintegriert zur Bildung einer Impulsfolge, die der Impulsantwort der Querkomponente ange-

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nähert ist. Diese Impulsfolge wird dem Subtrahierer 6 so zugefUhrt, daß die Querkomponente des unerwünschten Signals unterdrückt wird.

In diesem Fall wird der Pegel der so gebildeten Impulsfolge (Fig. I5K) dem Pegel des unerwünschten Signals angenähert. Folglich kann, wenn die Pegel des unerwünschten Signals durch die Erfassungssehaltung I5 erfaßt werden und die Verstärkungsfaktoren der Einstellschaltungen I, bis Ij₊₁ abhängig von dem erfaßten Pegel gesteuert werden, die genannte Impulsfolge einfach gebildet werden.

Gemäß der Erfindung wird bei Beseitigen des unerwünschten Signals die Längskomponente und. die Querkomponente so ausgebildet, daß sie in der gleichen Weise ausgelöscht oder unterdrückt werden. Folglich kann eine befriedigende Unterdrückung bei einfachem Aufbau erreicht werden, wobei zumindest nahezu kein verbleibendes oder restliches unerwünschtes Signal erzeugt wird.

Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, eine Verzögerungsschaltung H. ρ und. eine Pegeleinstellschaltung I. ρ anschließend an die Verzögerungsschaltung H. . vorgesehen, wobei auch ein Signal von der Pegeleinstellschaltung I_i+o einem Addierer 17 zugeführt wird, indem es dem Signal von der Pegeleinstellschaltung L₊₁ hinzuaddiert wird. Zusätzlich ist zwischen der Verzögerungsschaltung 13 und dem Inverter -14 eine weitere Verzögerungsschaltung l8 eingefügt, die der Verzögerungsschaltung I^ äquivalent ist.

Mit einer derartigen Anordnung kann, wenn paarweise Impulse mit einem Abstand 2T voneinander, wie in Fig. 17A dargestellt, gebildet werden und diese paarweisen Impulse mit

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dem Stufensignalverlauf als Bezugssignal faltungsintegriert werden, ein Signalverlauf erhalten werden, der einem differenzierten Signalverlauf gemäß Fig. 17B angenähert ist. Wenn das unerwünschte Signal eineLängskomponente 1st, wird eine Impulsfolge, wie in Fig. 18A dargestellt, die durch das Pegelerfassen des unerwünschten Signals erzeugt wird, mit den paarweisen Impulsen gemäß Fig. 17A faltungsintegriert, wobei weitere Impulse, wie in Fig. I8B dargestellt, von den Pegeleinstellschaltungen H. , und H. ₂ hinzuaddiert werden zur Bildung einer Impulsfolge gemäß Fig. l8C, die der Impulsantwort der Längskomponente angenähert ist, wie in Fig. I8D dargestellt. °

Wenn das unerwünschte Signal eine Querkomponente ist, wird eine Impulsfolge, wie in Fig. I9A dargestellt, die durch Erfassen des Pegels des unerwünschten Signals erhalten ist, mit einem Impulspaar gemäß Fig. I9B faltungsintegriert, um dadurch eine Impulsfolge der Querkomponente zu erzeugen, wie in Fig. I9C dargestellt, die gleich der gemäß Fig. I5A ist.

Fig. 20 zeigt eine Schaltungsanordnung zum automatischen Steuern bzw. Regeln der Verstärkungsfaktoren der Pegeleinstellschaltungen I derart, daß eine geeignete Impulsfolge durch Erfassen der Pegel eines unerwünschten Signals gebildet wird. Bei der Schaltung gemäß Fig. 20 wird ein Ausgangssignal eines Subtrahierers 6 einer Klemmschaltung 21 zugeführt. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 6 wird aueh einer Synchronsignal-Trennschaitung 22 zugeführt, um ein Vertikalsynchronsignal und ein Horizontalsynchronsignal zu trennen. Das Vertikalsynchronsignal davon wird einer Klemmsignal-Formungsschaltung 23 zur Formung eines Klemmsignals zugeführt. Dieses Klemmsignal wird der Klemmschaltung 21 so zugeführt, daß der Gleichspannungspegel des Videosignals auf einen vorgegebenen Pegel bei Jedem Vertikalintervall geklemmt - oder blockiert wird.

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Das geklemmte Signal wird einer Abtastschaltung 24 zugeführt. Gleichzeitig wird das Horizontalsynchronsignal von der Trennschaltung 22 einer Abtastsignal-Formerschaltung 25 zugeführt zur Erzeugung eines Abtastsignals, das mit dem Horizontalsynchronsignal synchronisiert ist und eine Frequenz von beispielsweise dem Drei- oder Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz besitzt. Dieses Abtastsignal wird der Abtastschaltung 24 zugeführt zur Erzeugung eines gek] eininten Videosignales bei jeder Abtastperiode.

Das geklemmte Videosignal von der Abtastschaltung 24 wird einem Schalter 26 zugeführt. Gleichzeitg wird das Vertikalsynchronsignal von der Trennschaltung 22 einer Steuersignal-Formerschaltung 27 zugeführt zur Erzeugung eines Steuersignals, das dem Intervall 27,3 A«s eines Bezugssignals in jedem Vertikalsynchronsignal entspricht.

Dieses Steuersignal wird dem Schalter 26 zugeführt, um ihn zu einem Kontakt a so umzus ehalten daß das während des Bezugssignals abgetastete Signal darüber einem Pegelvergleicher 28 zugeführt wird, Ein Potential- bzw. Spannungssignal mit +Vth oder -Vth wird dem Vergleicher 28 von einer Bezugspegel-Formerschaitung 29 ebenfalls zugeführt. In diesem Vergleicher 28 wird, wenn die Spannung des Videosignals größer alsv+Vth ist, ein Signal +Ah erzeugt, wird, wenn die Spannung des Videosignals zwischen +Vth und -Vth ist, ein Nullsignal erzeugt und wird, wenn die Spannung des Videosignals kleiner als -Vth ist, ein Signal mit dem Spannungspegel -Ah erzeugt.

Ein Signal vom Vergleicher 28 wird einem Register JO zugeführt. Auch das Steuersignal von der Steuersignal-Formerschaltung 27 wird dem Register J>0 als dessen Steuersignal so zugeführt, daß das Signal vom Vergleicher 28 in jedem

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Bit des Registers J>0 bei jeder Abtastperiode gespeichert wird.

Die so in entsprechenden Bits des Registers 30 gespeicherten Signale werden parallel ausgelesen, und die ausgelesenen Signale werden einem Speicher 3I zugeführt, der die gleiche Anzahl von Bits besitzt, wie das Register 30. Im Speicher 31 wird, der Pegel des zugeführten Signals gespeichert und wird der Gesamtpegel der wiederholt zugeführten Signale ebenfalls gespeichert.

Die an jeweiligen Bits des Speichers 31 erhaltenen Signale werden den Pegeleinstellschaltungen I zur Steuerung der Verstärkungsfaktoren abhängig von den Pegeln der Signale zugeführt.

Der in der Formersehaltung 29 erzeugte oder gebildete Bezugspegel wird zu Anfang auf hohem Pegel eingestellt. Wenn das unerwünschte Signal unterdrückt wird zu deren Pegelabsenkung und wenn die Ausgangssignale des Vergleichers 28 kontinuierlich "0" werden, werden die obigen Signale durch eine Bezugspegel-Steuerschaltung 32 so erfaßt, daß der Bezugspegel auf einen niedrigen Pegel zu einem Zeitpunkt umgeschaltet wird, zu dem das Steuersignal von der Formersehaltung 27 beendet ist.

Folglich wird bei dieser Schaltung das unerwünschte Signal auf folgende Weise unterdrückt. Es sei angenommen, daß ein Videosignal einschließlich eines unerwünschten Signals mit Längs£)hasen)komponente zugeführt wird, dessen flacher Abschnitt beispielsweise einen I^gel von 0,5 besitzt, wobei das Bezugssignal einen Pegel von 1,0 besitzt, wie gemäß Fig. 21A. In diesem Fall erzeugt, wenn der Bezugspegel Vth auf beispielsweise 0,3 eingestellt ist, der

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Vergleicher 28 ein Signal von +Ah bei jeder Abtastperiode nach einer Verzögerungszeit t,. Nun ist Δ h so eingestellt, daß es einen Wert besitzt entsprechend dem Verstärkungsfaktor einer Pegeleinstellschaltung I, bei der ein Impuls von beispielsweise 0,01 erhalten wird. Auf diese Weise werden bei der Schaltung gemäß Fig. 20, wenn 20 Erfassungsbetriebsschritte durchgeführt worden sind, wie in Pig. 21B dargestellt, Impulse mit dem Pegel 0,2 jeweils an den entsprechenden Abtastzeitpunkten nach dem Zeitpunkt t, gebildet und hat der Subtrahierer 6 davon ein Videosignal abgeleitet, einschließlich eines unerwünschten Signals, dessen Pegel mindestens Q,J> beträgt, wie in Fig. 21C dargestellt.

Wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 28 weiter den Zustand "o" beibehält, wird die Bezugspegel-Steuerschaltung 52 betätigt zum Umschalten des Bezugspegels Vth auf beispielsweise 0,2. Dann erzeugt der Vergleicher 29 wieder das Signal + Δΐι bei jeder Abtastperiode nach dem Zeitpunkt t,. Wenn dies zehnmal durchgeführt worden ist, werden, wie in Fig. 2ID dargestellt, Impulse mit dem Pegel 0,1 jeweils gebildet und den vorherigen. Impulsen mit dem Pegel 0,2 so addiert, daß Impulse mit dem Pegel 0,5 gebildet werden. Auf diese Weise wird an der Ausgangsseite des Subtrahierers 6 ein Videosignal einschließlich eines unerwünschten Signals erhalten, dessen Pegel 0,2 oder weniger beträgt, wie in Fig. -2IE. dargestellt. Dieser Vorgang wird wiederholt derart, daß der Pegel des unerwünschten Signals weiter verringert wird. ;

Für den Fall, daß ein Videosignal einschließlich eines unerwünschten Signals mit ^uerkomponente, wie in Fig. 22A_izugeführt wird, werden Impulse in ähnlicher Weise an einem Abschnitt gebildet, der den Bezugspegel Vth von beispielsweise 0,1 überschreitet. In diesem Fall wird, wenn ΔIi zu 0,01 angenommen ist, und Impulse, wie in Fig. 22B dargestellt, zu

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einem Zeitpunkt erzeugt werden, zu dem die Erfassung 24mal wiederholt wird, der Pegel des unerwünschten Signals, wie in Fig. 22C dargestellt. Wie sich aus Fig. 22C ergibt, wird der Pegel an der Mitte des unerwünschten Signals niedriger als 0,1. Folglich werden als Ergebnis der folgenden Erfassung Impulse lediglich beiderseits der Mitte gebildet,wie in Fig. 22D dargestellt. Zu dem Zeltpunkt, zu dem die obige Erfassung dreimal wiederholt ist, wird der Pegel des unerwünschten Signals, wie in Fig. 22E dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gesamtheit der addierten Impulse wie in Fig. 22F dargestellt.

Komplizierte mehrfache unerwünschte Signale werden in ähnlicher Weise unterdrückt. Weiter ist bei dieser Schaltung gemäß Fig. 20 die schließlich gebildete Impulsfolge in ihrer Form dem unerwünschten Signal ähnlich. Folglich ist anzunehmen, daß als Anfangswert der Pegel des unerwünschten Signals zugeführt wird, wie er im Speicher 31 enthalten ist.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 20 wird beim Einschalten der Stromversorgung oder beim Umschalten des Kanals der Schalter 26 zum Kontakt b umgeschaltet während des Intervalls des ersten Bezugssignals, um das Signal von der Abtastschaltung 24 einem anderen Register 33 zuzuführen. Ein in jedem Bit des Registers 33 gespeichertes Signal wird, über jeden Addierer dem Speicher 31 zugeführt. Bei einer derartigen Anordnung wird eine Zeit, während der notwendige Impulse gebildet werden, derart kurz, daß eine schnellere Entfernung des unerwünschten Signals erreicht werden kann.

Fig. 23 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für eine automatische Steuerung bzw. Regelung bei einer Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal. Bei diesem AusfUhrungsbeispiel wird während des Intervalls

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des ersten Bezugssignals der Anfangswert von der Abtastschaltung 24 über einen Kontakt b eines Schalters 34 dem Register 33 zugeführt und wird, während des Intervalls des zweiten Bezugssignals auch ein Signal vom Vergleicher 28 dem Register 30 zugeführt. Dann werden die in den Registern 33 und 3° gespeicherten Signale sequentiell seriell ausgelesen und werden die ausgelesenen Signale an einem Addierer 35 miteinander addiert. Das addierte Signal vom Addierer 35 wird über einen Kontakt a des Schalters 34 dem Register 33 zugeführt. Folglich wird im Register 33 ein Summensignal des Anfangswerts und des zweiten erfaßten Inhalts gespeichert und wird die obige Vorgehensweise so wiederholt, daß ein Steuersignal für eine vorgegebene Pegeleinstellschaltung I gebildet wird. Der Inhalt des Registers 33 wird über einen Speicher J>6 der Pegel einstellschal tung I während eines Vertikalintervalls zugeführt.

Fig. 24 zeigt ein Ausführungsbeispiel., bei dem die Erfindung auf eine Mitkopplungs-Unterdrückungseinrichtung für ein unerwünschtes Signal angewendet ist, und Fig. 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Erfindung auf ein fortschreitend summierendes Transversalfilter angewendet ist. Die Fig. 26A und 26B zeigen Ergebnisse, die beim Überprüfen bzw. Bestätigen der Wirkung der Erfindung mittels Rechnersimulation erhalten sind, wobei Fig.26A ein Signal vor der Unterdrückung eines unerwünschten Signals und Fig. 26 B ein Signal zeigen, das durch Unterdrücken des unerwünschten Signals vom Signal gemäß Fig. 26A erhalten ist. In Fig. 26A sind das Amplitudenverhältnis R⁽, die Verzögerungszeit χ und der Träger-Phasenwinkel γ angegeben.

Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich.

Der Patent/Shwalt

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Unterdrücken eines begleitenden, unerwünschten Signals von einem gewünschten Signal, aufweisend

a) eine · SignaD^ingangseinrichtung , zum Empfang eines Eingangssignals, das erwünschte und unerwünschte Signale enthält,

b) ein programmierbares Filter, das mit der Signaleingangseinrichtung verbunden ist und auf das erwünschte Signal anspricht zur Bildung eines Signalverlaufs entsprechend dem unerwünschten Signal,

c) einen Subtrahierer zwischen der Signaleingangseinrichtung und dem programmierbaren Filter zum Subtrahieren eines Ausgangssignals des programmierbaren Filters von dem Eingangssignal,

d) eine Steuereinrichtung, die mit einem Ausgangsanschluß des Subtrahierers verbunden ist, um einen Pegel des unerwünschten Signals zu erfassen zum Steuern des programmierbaren Filters,und

e) eine Signalausgangseinrichtung, die mit dem Ausgangsanschluß des Subtrahierers verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet.

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daß das programmierbare Filter zum sequentiellen überlagern verzögerter Wiedergaben einer differenzierten Komponente des gewünschten Signals betrieben bzw. angesteuert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das programmierbare Filter eine Kombination aus einem Transversalfilter und einer Differenzierschaltung enthält.
5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transversalfilter mehrere itaskadengeschaltete Verzögerungsglieder (H. , Hp ... H. ,, H. p) enthält sowie eine entsprechende Menge an Pegeleinstellschaltungen (I₁, I₂ ... I_i+1i ^±.+2)* ^-^e Jeweils mit einem der Verzögerungsglieder (H) verbunden sind, wobei jeder Ausgang der Pegeleinstellschaltung (i) mit der Differenzierschaltung verbunden ist und wobei die Pegeleinstellschaltungen (I) von der Steuereinrichtung (I5, l6, 21 bis 36) gesteuert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung zwischen dem Transversalfilter und dem Subtrahierer (6) eingesetzt ist, daß ein erster Addierer (ll) zwischen dem Transversalfilter und der Differenzierschaltung so eingeführt ist, daß der erste Addierer die Ausgangssignale von den mehreren Pegeleinstellschaltungen (I) addiert und das addierte Ausgangssignal der Differenzierschaltung zuführt, und daß ein zweiter Addierer (12) vorgesehen ist, um das Ausgangssignal von der Pegeleinstellschaltung (Ij.1) ^{dle m1}^ dem letzten Verzögerungsglied (H₁₊₁) verbunden ist, dem Ausgangssignal der Differenzierschaltung hinzuzufügen und um das addierte Ausgangssignal dem Subtrahierer (6) zuzuführen.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Addierer (11, 12) aufweist sowie eine Kombination aus einem Verzögerungsglied und einem Inverter zwischen dem ersten und dem zweiten Addierer (11, 12) parallel zur Verbindung.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das programmierbare Filter zwischen dem Ausgang und einem Eingang des Subtrahierers (6) angeschlossen ist und daß die Signaleingangseinrichtung mit dem anderen Eingang des Subtrahierers (6) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das programmierbare Filter zwischen der Signaleingangseinrichtung und einem Eingangsanschluß des Subtrahierers (6) angeschlossen ist und daß die Signaleingangseinrichtung mit dem anderen Eingangsanschluß des Subtrahierers (6) verbunden ist (Fig. 24).

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