DE69120321T2

DE69120321T2 - FM-Modulator mit Trägerrücksetzung und Verfahren zum Frequenzmodulieren eines Videosignals

Info

Publication number: DE69120321T2
Application number: DE69120321T
Authority: DE
Inventors: Soichi Iwamura; Hiroaki Nogami
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2011-03-14
Also published as: EP0447210B1; ES2089126T3; JPH03262392A; US5157359A; EP0447210A3; DE69120321D1; CA2038425C; JP2507821B2; EP0447210A2; KR940009722B1; KR910017358A

Description

Die Erfindung betrifft einen FM-Modulator, und spezieller betrifft sie einen FM-Modulator zum Erzeugen eines FM-Trägers, mit dem Jitter in abgespielten Videosignalen in einem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät genau erfaßt werden kann. Spezieller betrifft die Erfindung einen FM-Modulator mit Trägerrücksetzung zum Rücksetzen der Phase des mit jeder Horizontalperiode aufzuzeichnenden FM-Trägers, und sie betrifft ein Verfahren zum Frequenzmodulieren von Videosignalen.
Wenn Videosignale durch einen Videobandrecorder (Videokassettenrecorder) unter Verwendung eines Magnetbands als Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet und abgespielt werden, werden Zeitachsen(Basis)Schwankungen, d.h. Jitter in den abgespielten Videosignalen erzeugt, die von Schwankungen im Bandlaufsystem herrühren. Der Jitter bewirkt ein Zittern des wiedergegebenen Bilds und fehlende Übertragung abgespielter Videosignale. Daher ist es bei einer Wiedergabeschaltung erforderlich, die Zeitachse durch das Erfassen von Jitter zu korrigieren, um Stabilität des wiedergegebenen Bilds zu gewährleisten.
Bei einem üblichen Videosignal-Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät wird ein spezieller Abschnitt im Anstieg oder Abfall des Horizontal-Synchronisiersignals im abgespielten Videosignal als Signal zum Erfassen von Jitter erfaßt, und die Jitterkorrektur wird auf Grundlage des Jittererfassungssignals ausgeführt.
Jedoch sind dem Horizontal-Synchronisiersignal im allgemeinen Störsignale mit zufälligen Phasen und Pegel überlagert. Derartige Störsignale erschweren eine genaue Erfassung des Anstiegs/Abfalls des Horizontal-Synchronisiersignals, was die Genauigkeit des Jittererfassungssignals verschlechtert. Die Verschlechterung der Genauigkeit des Jittererfassungssignals macht eine ausreichende Jitterkorrektur schwierig und macht demgemäß das wiedergegebene Bild instabil. Es wurden verschiedene Jittererfassungsgeräte zum genauen Ausführen einer Jitterkorrektur vorgeschlagen. Die japanische Patentoffenlegung Nr. 63-274290, die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegung Nr. 1-82572, die japanische Patentoffenlegung Nr. 1-264492 und die japanische Patentoffenlegung Nr. 1-305785 sind Beispiele, die derartigen Stand der Technik offenbaren.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. 63-274290 offenbart ein Verfahren zum Erfassen von Jitter, bei dem die Phase eines FM-Trägers, entsprechend dem Abschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals im eingehenden Videosignal mit jedem Horizontal-Synchronisiersignal vor dem Aufzeichnen rückgesetzt wird, wenn Videosignale aufgezeichnet werden, und bei dem bei der Wiedergabe der rückgesetzte Abschnitt als Bezugs- Burstsignal verwendet wird, um ein Jittererfassungssignal zu erzeugen.
Die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegung Nr. 1-82572 offenbart eine Frequenzmodulationsschaltung, bei der zwei Trägerrücksetz(Rücksetzen des FM-Trägers)Phasen in einem Zyklus des FM-Trägers vorhanden sind, und diese zwei Punkte werden auf eine der Phasen mit einer Phasendifferenz von 180º zurückgesetzt, wodurch ein nachschwingendes, impulsförmiges Störsignal im fallenden Abschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals, wie am Ausgang des FM-Demodulators während des Abspielens erzeugt, verringert wird, wodurch die Genauigkeit der Jittererfassung verbessert ist.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. 1-264492 offenbart ein Jittererfassungsgerät, bei dem ein impulsähnliches Signal in der Richtung des Weißsignals anschließend an ein Videosignal in einem Abschnitt der vorderen Schwarzschulter unmittelbar vor dem Abfall des Horizontal-Synchronisiersignals hinzugefügt wird und bei dem das Nachschwingen im abfallenden Abschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals am Ausgang des FM-Demodulators durch Einstellen der Impulsbreite und/oder der Impulshöhe des eingefügten Signals verhindert wird, wodurch diskontinuierliche und plötzliche Änderungen der FM- Trägerphase, wie aus dem Trägerrücksetzteil hergeleitet, unterdrückt sind.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. 1-305785 offenbart ein Jitterkorrekturgerät, bei dem das Aufzeichnen erfolgt, während ein Trägerrücksetzvorgang ausgeführt wird, wobei das Horizontal-Synchronisiersignal positiver Polarität eines MUSE(Multiple Subnyquist Encoding)Signals durch ein Horizontal-Synchronisiersignal negativer Polarität ersetzt wird, der Abschnitt mit rückgesetztem Träger als Bezugs-Burstsignal bei der Wiedergabe verwendet wird, um Jitterkorrektur auszuführen, und dann das Synchronisiersignal negativer Polarität in ein Synchronisiersignal positiver Polarität umgesetzt wird.
Beim vorstehend beschriebenen Stand der Technik werden Jittererfassungssignale hoher Genauigkeit dadurch erzeugt, daß die Phase des FM-Trägers durch einen Trägerrücksetzvorgang konstant gemacht wird, um das wiedergegebene Bild durch ausreichende Jitterkorrektur zu stabilisieren.
Das wiedergegebene Bild sollte so stabil wie möglich sein. Daher ist es erwünscht, eine Jitterkorrektur mit einem mit höherer Genauigkeit erfaßten Jittererfassungssignal auszuführen. Jedoch entstehen die folgenden Nachteile, wenn das Jittererfassungssignal mit hoher Genauigkeit erhalten wird.
An einen FM-Modulator wird ein vorverzerrtes Videosignal gegeben. Diese Vorverzerrung ändert die Frequenz des erzeugten FM-Trägers, entsprechend dem Pegel der Spitze eines Synchronisiersignals. Wenn ein Trägerrücksetzvorgang erfolgt, um die Phase des FM-Trägers mit zufälliger Phase auf 0º oder 180º zurückzusetzen, entsteht eine Diskontinuität in der Phase des FM-Trägers, wie in Fig. 1(B) dargestellt. In Fig. 1 ist der Trägerrücksetzpunkt an einer Position hinter der Vorderflanke des Horizontal-Synchronisiersignals (H-SYNC) dargestellt. Wenn ein Signal FM-demoduliert wird, während die Phase des FM-Trägersignals diskontinuierlich ist, entsteht im wiedergegebenen FM-Träger (Ausgangssignal des FM- Demodulators) eine der Diskontinuität der Phase entsprechende Unterschwingung, wie in Fig. 1(C) dargestellt. Wenn eine derartige Unterschwingung im Abschnitt der Vorderkante des Horizontal-Synchronisiersignals erzeugt wird, bewirkt diese eine Verletzung des Abschnitts der Vorderflanke des Horizontal-Synchronisiersignals (sägezahnförmige Pegeländerung). Diese Verletzung macht die Abtrennung der Synchronisiersignale zum Erzeugen eines Torimpulses zum Erfassen eines Nulldurchgangpunkts instabil, was zu verschlechterter Genauigkeit des Jittererfassungssignals führt und das Bild instabil macht. Eine derartige Verletzung der Unterschwingung bewirkt eine Verletzung der Synchronisiersignalspitze, was seinerseits einen Klemmfehler hervorruft, was zu schlechter Synchronisiersignal-Erkennung und zu einer Schwankung des Helligkeitspegels des wiedergegebenen Videosignals nach der FM- Demodulation führt.
In einigen FM-Modulatoren ist zum FM-Modulieren eingehender Videosignale eine AFC(automatische Frequenzregelungs)-Schaltung vorhanden. Die AFC-Schaltung hat die Funktion des Vergleichens des eintreffenden Videosignals mit einem AFC-Bezugsfrequenzsignal sowie des Aufrechterhaltens konstanter Frequenz des FM-modulierten Signals, wobei es sich um den FM-Träger handelt, abhängig vom Vergleichsergebnis.
Das AFC-Bezugsfrequenzsignal wird durch einen Bezugsfrequenzgenerator erzeugt. Der Bezugsfrequenzgenerator umfaßt eine Oszillatorschaltung wie einen Quarzoszillator, dessen Schwingungscharakteristik zu Änderungen abhängig von Temperatur- oder Spannungsänderungen neigt. Daher kann sich die Frequenz des von einem solchen Bezugsfrequenzgenerator erzeugten AFC-Bezugsfrequenzsignals leicht ändern, wenn sich die Temperatur oder die Spannung ändert. Diese Änderung bewirkt eine Schwankung der Phase des hinsichtlich des Trägers zurückgesetzten FM-Trägers, was die Phase des Bezugs-Burstsignals instabil macht, wie es vom hinsichtlich des Trägers zurückgesetzten FM-Träger erhalten wird, und es wird eine Abweichung des Nulldurchgangspunkts hervorgerufen, wodurch sich die Genauigkeit des Jittererfassungssignals verschlechtert.
Wie oben beschrieben, muß dann, wenn ein Jittererfassungssignal mit höherer Genauigkeit zu liefern ist, die Schwankung der Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals aufgrund einer Änderung der Temperatur oder der Spannung kontrolliert werden. Zusätzlich muß eine im Horizontal-Synchronisiersignal nach der FM-Demodulation erzeugte Unterschwingung, wie durch den Trägerrücksetzvorgang hervorgerufen, verringert werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen FM-Demodulator zu schaffen, der hochgenaue und stabile Jittererfassungssignale erzeugen kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen FM-Modulator mit Trägerrücksetzung zu schaffen, der einen FM-Träger ohne Unterschwingung im Horizontal-Synchronisiersignal nach einer FM-Demodulation erzeugen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Frequenzmodulation von Videosignalen zu schaffen, bei dem ein stabiles Bezugs-Burstsignal als Jittererfassungssignal erzeugt werden kann.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Frequenzmodulation eines Trägers durch Videosignale vom Typ mit rückgesetztem Träger zu schaffen, bei dem im Horizontal-Synchronisierabschnitt des abgespielten Videosignals nach der FM-Demodulation keine Unterschwingung erzeugt ist.
Die Erfindung ist durch die Ansprüche definiert.
Ein erfindungsgemäßer FM-Demodulator umfaßt einen Grundtaktgenerator, der ein AFC-Bezugsfrequenzsignal erzeugt, dessen Phase mit einem Horizontal-Synchronisiersignal synchronisiert ist und dessen Frequenz derjenigen des FM-Trägers beim Pegel einer Synchronisiersignalspitze und des Horizontal- Synchronisiersignals negativer Polarität entspricht, wobei ein erster Rücksetzimpuls dieselbe Frequenz wie das Horizontal-Synchronisiersignal hat und ein zweiter Rücksetzimpuls eine Frequenz hat, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Horizontal-Synchronisiersignals ist.
Der FM-Modulator umfaßt ferner eine Addierschaltung zum Addieren des ersten Rücksetzimpulses zum Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität im eintreffenden Videosignal. Die Addierschaltung verringert den Gleichspannungspegel des Vorderflankenabschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals durch Addieren des ersten Rücksetzimpulses, um einen Schwingungsbeendigungsabschnitt auszubilden.
Der FM-Modulator umfaßt ferner eine FM-Modulationsschaltung zur FM-Modulation eines Trägers mittels eines Ausgangssignals der Addierschaltung, um den FM-Träger zu bilden. Die FM-Modulationsschaltung enthält eine Oszillatorschaltung, deren Schwingungsfrequenz sich abhängig vom Gleichspannungspegel des Ausgangssignals der Addierschaltung ändert.
Der FM-Modulator umfaßt ferner eine Rücksetzschaltung zum Rücksetzen der Oszillatorschaltung auf den zweiten Rücksetzimpuls hin. Der zweite Rücksetzimpuls wird zu einem späteren Zeitpunkt als der erste Rücksetzimpuls erzeugt. Der von der FM-Modulationsschaltung ausgegebene FM-Träger enthält in seiner Horizontalperiode eine Schwingungsstopperiode, in der die Momentanfrequenz im Vorderflankenabschnitt in einer vorgegebenen Periode ab dem Abfall des Horizontal-Synchronisiersignals minimal ist, und eine an die Schwingungsstopperiode anschließende Rücksetzperiode, in der die Phase mit dem zweiten Rücksetzimpuls synchronisiert ist.
Der Abschnitt des FM-Trägers in der Rücksetzperiode wird als Bezugssignal zum Erfassen von Jitter während der Wiedergabe verwendet. Durch das Anbringen einer Schwingungsstopperiode für den FM-Träger kann ein Übergang ausgeschlossen werden, der einen übermäßigen Anstieg der Momentanfrequenz des FM Trägers wegen der diskontinuierlichen Phase beim Trägerrücksetzvorgang hervorruft. Demgemäß kann die Erzeugung einer Unterschwingung im Horizontal-Synchronisiersignal, die Fehler bei der FM-Demodulation hervorruft, verhindert werden, und es kann ein Bezugssignal zum Erfassen von Jitter mit stabilen Nulldurchgangspunkt erzeugt werden.
Fig. 1 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen von Nachteilen des herkömmlichen FM-Modulationssystems mit Trägerrücksetzung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines FM-Modulators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm von Signalverläufen, das den Betrieb des in Fig. 2 dargestellten FM-Modulators veranschaulicht.
Fig. 4 ist ein Diagramm von Signalverläufen, das speziell den Betrieb einer Fehlererfassungsschaltung im in Fig. 2 dargestellten FM-Modulator veranschaulicht.
Gemäß Fig. 2 ist ein FM-Modulator mit Trägerrücksetzung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen einem Eingangsanschluß, dem ein aufzuzeichnendes Videosignal zugeführt wird, und einem Ausgangsanschluß 5 angeordnet, dem ein aufzuzeichnender FM-Träger (FM-moduliertes Videosignal) zugeführt wird. Der FM-Träger am Ausgangsanschluß 5 wird z.B. auf einem Magnetband als Aufzeichnungsmedium mittels eines Aufzeichnungsverstärkers und eines Aufzeichnungskopfs (nicht dargestellt) aufgezeichnet.
Der FM-Modulator mit Trägerrücksetzung umfaßt eine AFC- Klemmfehler-Gleichspannungs-Korrekturschaltung (nachfolgend einfach als Klemmschaltung bezeichnet) 2 zum Korrigieren des Gleichspannungspegels des an den Eingangsanschluß 1 angelegten eintreffenden Videosignals auf einen konstanten Pegel. Die Klemmschaltung 2 klemmt das Gleichspannungssignal des eintreffenden Videosignals auf einen vorgegebenen Pegel, und zwar auf ein Fehlererfassungssignal von einer AFC-Frequenzabweichungs-Erfassungsschaltung hin, die später beschrieben wird.
Der FM-Modulator mit Trägerrücksetzung umfaßt ferner eine Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7, die auf das eintreffende Videosignal anspricht, um verschiedene Synchronisiersignale zu erzeugen, eine Gleichspannungsverstärkungs-Trägerrücksetzimpuls-Addierschaltung (nachfolgend einfach als Addierschaltung bezeichnet) 3, die auf das Videosignal von der Klemmschaltung 2 und ein Synchronisiersignal von der Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7 anspricht, um den Gleichspannungspegel des Videosignals für eine vorgegebene Periode des Horizontal-Synchronisiersignals um einen vorgegebenen Wert abzusenken, eine extern rücksetzbare FM-Modulationsschaltung (nachfolgend einfach als FM-Modulationsschaltung bezeichnet) 4 zur FM-Modulation des Ausgangssignals der Addierschaltung 3 zum Erzeugen eines FM- Trägers, und eine AFC-Frequenzabweichungs-Erfassungsschaltung (nachfolgend einfach als Fehlererfassungsschaltung bezeichnet) 6, die auf den FM-Träger von der FM-Modulationsschaltung 4 und auf ein Synchronisiersignal von der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 7 anspricht, um ein Signal zum Korrigieren des Gleichspannungspegels des eintreffenden Videosignals auszugeben.
Die Klemmschaltung 2 korrigiert den Pegel der Synchronisiersignalspitze des Horizontal-Synchronisiersignals oder den Austastpegel auf einen vorgegebenen Gleichspannungspegel.
Das Ausgangssignal der Klemmschaltung 2 wird über eine Vorverzerrungsschaltung 8 an die Addierschaltung 3 gegeben. Die Vorverzerrungsschaltung 8 hebt die Amplitude im Hochfrequenzbereich des eintreffenden Videosignals an.
Die Addierschaltung 3 addiert einen Trägerrücksetzimpuls A (erster Trägerrücksetzimpul), der einer der Synchronisiersignale von der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 7 ist, zum vorverzerrten, eintreffenden Videosignal, um im eintreffenden Videosignal einen Schwingungsstoppabschnitt auszubilden, in dem der Gleichspannungspegel abgesenkt ist.
Die FM-Modulationsschaltung 4 umfaßt ein Paar monostabile Multivibratoren 9 und 10. Das invertierte Ausgangssignal des Multivibrators 9 wird an den Eingang (Triggersignaleingang) des Multivibrators 10 gegeben, und das invertierte Ausgangssignal des Multivibrators 10 wird an den Eingang (Triggersignaleingang) des Multivibrators 9 gegeben. Der FM-Träger wird am invertierten Ausgang des Multivibrators 10 ausgegeben.
Der Multivibrator 9 enthält einen Kondensator 9b und einen Widerstand 9a, die seine Zeitkonstante bestimmen. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 3 wird an ein Ende des Widerstands 9a gegeben. Der Multivibrator 10 enthält einen Widerstand 10a und einen Kondensator 10b, die seine Zeitkonstante bestimmen. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 3 wird ebenfalls an ein Ende des Widerstands 10a gegeben.
Von der Grundtaktsignal-Erzeugungsschaltung 7 wird ein Trägerrücksetzimpuls über Dioden 9c und 10c an die Eingänge der Multivibratoren 9 und 10 übertragen.
Die Multivibratoren 9 und 10 sind in Kaskade geschaltet, und das invertierte Ausgangssignal des Multivibrators 10 wird an den Eingang des Multivibrators 9 zurückgeführt. Daher schwingen die Multivibratoren 9 und 10 mit einer Frequenz, deren Zeitkonstante durch die Widerstände 9a und 10a und die Kondensatoren 9b und 10b bestimmt ist. Das Ladungspotential der Kondensatoren 9b und 10b ändert sich abhängig vom Ausgangssignalpegel der Addierschaltung 3. Das Ladungspotential der Kondensatoren 9b und 10b bestimmt den Zustand (stabiler Zustand/metastabiler Zustand) der Multivibratoren 9 und 10. Daher wird vom Multivibrator 10 (FM-Modulationsschaltung 4) ein FM-Träger ausgegeben, der die Schwingungsfrequenz der Multivibratoren 9 und 10 hat, die sich entsprechend dem eintreffenden Videosignal ändert.
Wenn von der Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7 ein Trägerrücksetzsignal B (zweiter Rücksetzimpuls) erzeugt wird, werden die Kondensatoren 9b und 10b der Multivibratoren 9 und 10 entladen, so daß der Ausgangszustand der Multivibratoren 9 und 10 umgekehrt wird. Demgemäß wird der FM-Träger durch den Rücksetzimpuls B zurückgesetzt.
Der FM-Träger von der FM-Modulationsschaltung 4 durchläuft ein Tiefpaßfilter (TPF) 11, in dem überflüssige Hochfrequenzkomponenten entfernt werden, um das S/R-Verhältnis zu verbessern, und er wird an einen Verstärker 12 gegeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 12 wird an den Ausgangsanschluß 5 für den FM-Träger und die Fehlererfassungsschaltung 6 gegeben.
Die Fehlererfassungsschaltung 6 verfügt über eine Umschaltstufe 13, die wahlweise den FM-Träger vom Verstärker 12 oder das AFC-Bezugsfrequenzsignal von der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 7 durchläßt, eine AFC-FM-Demodulationsschaltung (nachfolgend einfach als FM-Demodulationsschaltung bezeichnet) 18 zur FM-Demodulation des FM-Signals von der Umschaltstufe 3, und ein Tiefpaßfilter 19 zum Entfernen überflüssiger Hochfrequenzkomponenten im Ausgangssignal der FM-Demodulationsschaltung 18.
Die Umschaltstufe 13 empfängt an einem Anschluß 13a den FM- Träger vom Verstärker 12, und sie empfängt am anderen Anschluß 13 das AFC-Bezugsfrequenzsignal. Die Umschaltstufe 13 überträgt wahlweise eines der an die Anschlüsse 13a und 13b angelegten Signale an einen Ausgangsanschluß 13c, und zwar auf den AFCSW-Impuls von der Grundtakt-Erzeugungschaltung 7 hin.
Die FM-Demodulationsschaltung 18 besteht aus einer Frequenz/Spannung-Umsetzschaltung zum Umsetzen des Ausgangssignals der Umschaltstufe 13 in ein Spannungssignal, das dessen Frequenz entspricht. Demgemäß wird aus dem FM-modulierten Signal ein FM-demoduliertes Signal erhalten.
Die Fehlererfassungsschaltung 6 umfaßt ferner eine erste Spannungs-Abtast/Halte-Schaltung 20 zum Abtasten und Halten des Ausgangssignals vom Tiefpaßfilter 19 auf einen AFC- Klemm-S/H-Impuls A (erster Abtast/Halte-Impuls) hin, der einer der Synchronisiersignale von der Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7 ist, eine zweite Spannungs- Abtast/Halte-Schaltung 21 zum Abtasten und Halten des Ausgangssignals vom Tiefpaßfilter 19 auf einen AFC-Klemm-S/H- Impuls C (dritter Abtast/Halte-Impuls) hin, der einer der Synchronisiersignale der Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7 ist, und eine Frequenzabweichungsspannung-Abtast/Halte-Schaltung 22 zum Vergleichen, auf einen AFC-Klemm-S/H-Impuls B (zweiter Abtast/Halte-Impuls) hin, der einer der Synchronisierimpulse der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 7 ist, der Ausgangssignale der Spannungs-Abtast/Halte-Schaltungen 20 und 21, um ein Spannungssignal aufrecht zu erhalten und auszugeben, das der Differenz zwischen den zwei Signalen entspricht. Das Ausgangssignal der Abweichungsspannungs-Abtast/Halte-Schaltung 22 wird an einen Bezugseingang der Klemmschaltung 2 gegeben.
Die Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 7 umfaßt eine Grundtakt-Erzeugungsschaltung 17 zum Erzeugen eines Grundtakts, der phasenmäßig mit dem an den Eingangsanschluß 1 angelegten eintreffenden Videosignal synchronisiert ist, eine Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 16, die auf den Grundtakt von der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 17 anspricht, um die AFC-Klemm-S/H-Impulse A, B und C, den Trägerrücksetzimpuls A und den AFCSW-Impuls zu erzeugen, eine AFC-Bezugsfrequenz-Erzeugungsschaltung 15, die auf den Grundtakt von der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 17 anspricht, um das AFC-Bezugsfrequenzsignal zu erzeugen, und eine Trägerrücksetzimpuls-Ausbildungsschaltung 17, die auf das AFC-Bezugsfrequenzsignal und einen Trägerrücksetz-Torimpuls von der Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 16 anspricht, um den Trägerrücksetzimpuls B zu erzeugen.
Die Feststellung, daß die Phase des Grundtakts mit derjenigen des eintreffenden Videosignals synchronisiert ist, bedeutet, daß die Phase des Grundtakts mit dem Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignal synchronisiert ist, die im eintreffenden Videosignal enthalten sind.
Das AFC-Bezugsfrequenzsignal wird so eingestellt, daß es dieselbe Frequenz wie die FM-Trägerfrequenz aufweist, die der Pegelspitze (Synchronisiersignalspitze des Abschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität entspricht. Die Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals ist in verschiedenen VTR-Aufzeichnungssystemen verschieden. Die Phase des AFC-Bezugsfrequenzsignals wird mit dem Horizontal- Synchronisiersignal des eintreffenden Videosignals synchronisiert.
Die Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals kann auf ein ganzzahliges Vielfaches der FM-Trägerfrequenz (Momentanfrequenz) eingestellt werden, entsprechend dem Pegel des Spitzenabschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität.
Nachfolgend wird der Betrieb der in Fig. 2 dargestellten FM- Modulationsschaltung unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, die Signalverläufe bei ihrem Betrieb zeigen.
Ein aufzuzeichnendes Videosignal (Fig. 3(A), Fig. 4(A)), das an den Eingangsanschluß 1 gelegt wird, wird der Klemmschaltung 2 und der Grundtakt-Erzeugungsschaltung 17 zugeführt. Die Grundtakt-Erzeugungsschaltung 17 enthält eine Synchronisiersignal-Abtrennschaltung und dergleichen, und sie erzeugt einen Grundtakt mit einer Phase, die mit dem eingegebenen Videosignal synchronisiert ist.
Die AFC-Bezugsfrequenzsignal-Erzeugungsschaltung 15 enthält eine PLL-Schaltung und dergleichen, und sie erzeugt ein AFC- Bezugsfrequenzsignal (Fig. 3(D), Fig. 4(D)) mit derselben Frequenz wie der des FM-Trägers, entsprechend der Pegelspitze des Abschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität, wobei seine Phase mit dem Grundtakt (Horizontal-Synchronisiersignal) synchronisiert ist.
Die Synchronisiersignal-Erzeugungsschaltung 16 erzeugt auf den Grundtakt (Horizontal-Synchronisiersignal, Vertikal-Synchronisiersignal) hin den Trägerrücksetzimpuls A (Fig. 3(B)), den Trägerrücksetz-Torimpuls (Fig. 3(E)), den AFC- Klemm-S/H-Impuls A (Fig. 3(I)), den AFC-Klemm-S/H-Impuls B (Fig. 3(J)), den AFC-Klemm-S/H-Impuls C (Fig. 4(C)) und den Impuls AFCSW (Fig. 4(B)).
Der Trägerrücksetzimpuls A wird für eine vorgegebene Periode ab dem Abfall (Vorderflanke) des Horizontal-Synchronisiersignals des eintreffenden Videosignals mit negativer Polarität erzeugt. Der Trägerrücksetz-Torimpuls wird für eine vorgegebene Periode innerhalb der Horizontal-Synchronisierperiode auf das Ende der Erzeugung des Trägerrücksetzimpulses A hin erzeugt.
Der AFC-Klemm-S/H-Impuls A wird auf das Ende der Erzeugung des Trägerrücksetz-Gateimpulses hin erzeugt. Der AFC-Klemm- S/H-Impuls B wird bis zur hinteren Flanke des Horizontal- Synchronisiersignals im Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 19, nach der Erzeugung des AFC-Klemm-S/H-Impulses A, und überlappend mit diesem, erzeugt. Der Impuls AFCSW verfügt über dieselbe Frequenz wie das Vertikal-Synchronisiersignal, und er wird für eine Periode erzeugt, die die Vertikal-Synchronisierperiode enthält. Der Impuls AFCSW kann einmal für jedes Halbbild während des Videosignals erzeugt werden. Der AFC-Klemm-S/H-Impuls C wird so erzeugt, daß seine Phase mit dem Vertikal-Synchronisiersignal im Grundtakt synchronisiert ist (oder er wird auf dieses hin erzeugt).
Die Trägerrücksetzimpuls-Bildungsschaltung 14 bildet den Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) aus dem Trägerrücksetz- Torimpuls (Fig. 3(E)) und dem AFC-Bezugsfrequenzsignal. Der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F) wird auf das Ansteigen und Fallen des AFC-Bezugsfrequenzsignals hin erzeugt, während der Trägerrücksetz-Gateimpuls erzeugt wird. Genauer gesagt, verfügt der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) über eine Frequenz, die das Doppelte derjenigen des AFC-Bezugsfrequenzsignals ist. Beim dargestellten Beispiel wird der Trägerrücksetzimpuls B viermal erzeugt. Jedoch ist die Anzahl seiner Erzeugung wahlfrei, und es ist lediglich erforderlich, daß seine Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des Horizontal-Synchronisiersignals ist.
Das eintreffende Videosignal (Fig. 3(A)) wird in der Klemmschaltung 2 einem Klemmvorgang hinsichtlich seines Gleichspannungspegels unterzogen, und dann wird es an die Vorverzerrungsschaltung 8 gegeben. Die Vorverzerrungsschaltung 8 liefert das eintreffende Videosignal mit dem geklemmten Gleichspannungspegel an die Addierschaltung 3, und zwar nach der Anhebung des Hochfrequenzbereichs (Amplitudenerhöhung desselben).
Die Addierschaltung 3 addiert den Trägerrücksetzimpuls A (Fig. 3(B)) zum eingegebenen Videosignal (Fig. 3(A)). Der Gleichspannungspegel des Ausgangssignal der Addierschaltung 3 (Fig. 3(C)) wird nahe der Vorderflanke des Horizontal-Synchronisiersignals für eine vorgegebene Periode abgesenkt.
Die FM-Modulationsschaltung 4 nimmt eine FM-Modulation des Ausgangssignals der Addierschaltung 3 vor. Die FM-Modulationsschaltung 4 gibt ein Signal mit einer Frequenz aus, die proportional zum Gleichspannungspegel des angelegten Signals ist. Daher ist das Ausgangssignal der FM-Modulationsschaltung 4 ein Signal, das für eine vorgegebene Periode nach der Addition des Trägerrücksetzimpulses A (Fig. 3(B)) eine sehr kleine Frequenz oder die Frequenz null aufweist. D.h., daß das Ladungspotential der Kondensatoren 9b und 10b der Multivibratoren 9 und 10 während der Periode, in der der Trägerrücksetzimpuls A angelegt ist, extrem klein ist, und daß die zugehörige Schwingungsfrequenz sehr stark abgesenkt ist oder die Schwingung der Multivibratoren 9 und 10 angehalten wird. Demgemäß wird ein FM-Träger (Fig. 3(G), Fig. 4(E)) erzeugt, dessen Schwingung für die vorgegebene Periode (Schwingungsstoppabschnitt) angehalten ist (Momentanfrequenz null).
Der FM-Träger (Fig. 3(G), Fig. 4(E)) beginnt zu schwingen (die Phasenänderung beginnt), wenn er phasenmäßig oder mit einer Versatzsynchronisierung von 180º mit dem Synchronisiersignal des eintreffenden Videosignals (Fig. 3(A), Fig. 4(A)) synchronisiert ist. Durch Bereitstellen einer Schwingungsstopperiode im FM-Träger kann der Einfluß zufälliger Störsignale an der Vorderkante des Horizontal-Synchronisiersignals beseitigt werden und die Phase des FM-Trägers kann im Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals im wesentlichen auf null gesetzt werden.
Die Multivibratoren 9 und 10 der FM-Modulationsschaltung 4 werden durch den Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) von der Rücksetzimpuls-Bildungsschaltung 14 so getriggert, daß die beiden Multivibratoren 9 und 10 in den metastabilen Zustand versetzt werden. Der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) wird während der Erzeugungsperiode des Trägerrücksetz-Gateimpulses (Fig. 3(E)) mehrfach erzeugt. Wenn der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) über Dioden 9c und 10c mit zweckdienlichem Pegel mit geeigneter hinzugefügter Vorspannung an die Triggereingänge der Multivibratoren 9 und 10 gegeben wird, werden diese Multivibratoren 9 und 10 in einen Zustand versetzt, der dem entspricht, wenn ein Triggerimpuls für den invertierenden Zustand eingegeben wird, so daß der Ausgangszustand der monostabilen Multivibratoren 9 und 10 umgekehrt wird. Wenn der Trägerrücksetzimpuls B mit konstanter Periode eingegeben wird, schwingen die Multivibratoren 9 und 10 mit einer Frequenz, die der Hälfte dieser Periode entspricht. Dabei wird die Phase des FM-Trägers an vorgegebenen Positionen umgekehrt, und er schwingt mit vorgegebener Frequenz, und daher wird die Phase des FM-Trägers (Fig. 3(G), Fig. 4(E)) auf den Trägerrücksetzimpuls B auf ungefähr 0º oder 180º zurückgesetzt. In Fig. 3(G) repräsentiert die durchgezogene Linie in der Horizontal-Synchronisierperiode 0º, während die gestrichelte Linie 180º repräsentiert.
In Fig. 3(C) ist der Ausgangspegel des Addierers 3 nach dem Verstreichen der Schwingungsstopperiode erhöht, um dafür zu sorgen, daß die monostabilen Multivibratoren 9 und 10 zu schwingen beginnen. Wenn bei diesem Vorgang kein Rücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) zugeführt wird, ist die Phase des Ausgangssignals der FM-Modulationsschaltung 4 entsprechend der Instabilität des Startpunkts der Schwingungsstopperiode oder des darin enthaltenen Gleichspannungspegels etwas instabil. Der FM-Träger mit instabiler Phase (kleine Phasenabweichung) wird durch den Rücksetzimpuls B zwangsweise invertiert, und dann wird ein FM-Träger mit völlig stabilisierter Phase (phasensynchronisiert mit dem Rücksetzimpuls B) erzeugt.
Zusätzlich liegt, obwohl die Phase des FM-Trägers nach dem Verstreichen der Schwingungsstopperiode etwas instabil ist, wenn die FM-Modulationsschaltung 4 einmal in den Schwingungsstoppzustand verbracht ist, der Phasenumkehrbereich des FM-Trägers nahe dem Erzeugungspunkt des Rücksetzimpulses B. Daher ist selbst dann, wenn die Phase des FM-Trägers zwangsweise durch den Rücksetzimpuls B auf die Phase von 0º oder 180º invertiert wird, die dadurch hervorgerufene Diskontinuität der Phase des FM-Trägers klein, was die bei der FM- Demodulation erzeugte Verletzung verringert.
Genauer gesagt, werden die Ladungspotentiale der Kondensatoren 9b und 10b, die die Zeitkonstanten der monostabilen Multivibratoren 9 und 10 bestimmen, abhängig von der Phase des unmittelbar vorangehenden, empfangenen FM-Trägers (Fig. 3(G), Fig. 4(E)) geändert. Wie es wohlbekannt ist, sind die Kondensatoren 9b und 10b mit der Basis (oder dem Gate) eines Transistors in einem Paar kreuzweise verbundener Transistoren verbunden. Der Ein/Aus-Zustand des Paars Transistoren wird durch das Ladungspotential der Kondensatoren 9b und 10b bestimmt. Daher kann der Ausgangszustand der Multivibratoren 9 und 10 abhängig von der Phase des unmittelbar zuvor gelieferten FM-Trägers leicht invertiert werden oder nicht leicht invertiert werden. Die Phase des FM-Trägers unmittelbar vor dem Anlegen des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) beträgt ungefähr 0º oder 180º, da die Multivibratoren 9 und 10 nicht schwingen. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) mit eingestelltem Pegel mehrfach über die Dioden 9c und 10c an die Triggereingänge der Multivibratoren 9 und 10 gelegt wird, ist eine Umkehr auf eine vorgegebene Phase (0Æº nach 180º oder 180º nach 0º) möglich, ohne eine plötzliche Phasenänderung des FM-Trägers (Fig. 3(G), Fig. 4(E)) zu verursachen.
Daher wird, wenn der Gleichspannungspegel während der Schwingungsstopperiode des an die Widerstände 9a und 9b angelegten Signals ein derartiger Spannungspegel ist, daß die Schwingung mit der Frequenz des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) gestartet wird, der FM-Träger auf die Phase 0º oder 180º zurückgesetzt, wenn der Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) angelegt wird, der mehrere Impulse enthält.
Die Multivibratoren 9 und 10 können einen beliebigen Aufbau aufweisen, vorausgesetzt, daß jeder auf ein an den Triggereingang angelegtes Impulssignal hin in den metastabilen Zustand versetzt wird. Obwohl die Diode 9c und 10c so ausgebildet sind, daß sie die Multivibratoren 9 und 10 beim Anstieg des Trägerrücksetzimpulses B zurücksetzen, können die Dioden 9c und 10c so ausgebildet sein, daß sie die Multivibratoren 9 und 10 beim Abfall des Trägerrücksetzimpulses triggern.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Anlegen des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) mit eingestelltem Pegel für mehrere Male nach dem Ablauf der Schwingungsstopperiode des FM-Trägers ein FM-Träger (Fig. 3(G), Fig. 4(E)), dessen Phase völlig mit dem eintreffenden Videosignal synchronisiert ist, erzeugt werden.
Wenn die Schwingung der FM-Modulationsschaltung 4 unmittelbar vor dem Anlegen des Trägerrücksetzimpulses (Fig. 3(F)) an die Dioden 9c und 10c angehalten wird, kann der Trägerrücksetzvorgang mit der Phase des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) ausgeführt werden, ohne daß eine Übergangsperiode durchlaufen wird, in der die Frequenz höher als die Momentanfrequenz des FM-Trägers wird, entsprechend der Spitze des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität. Genauer gesagt, wird, wenn der Trägerrücksetzvorgang während des normalen Schwingungsvorgangs der Modulationsschaltung 4 bei nicht festgelegter Schwingungsphase erfolgt, eine Diskontinuität der Phase hervorgerufen, und es existiert ein Übergangsbereich, in dem eine Komponenten vorliegt, die über eine höhere Momentanfrequenz verfügt als es der Frequenz des FM-Trägers entspricht, entsprechend der Spitze des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität. Durch Verhindern der Erzeugung des Übergangsbereichs kann die Erzeugung einer Unterschwingung im Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals nach der FM-Demodulation verhindert werden.
Daher schwingt das Ausgangssignal (Fig. 3(H), Fig. 4(F)) des Tiefpaßfilters 19, das das Ausgangssignal der AFC-FM-Demodulationsschaltung 18 erhält, ohne Unterschwingung über (entsprechend dem Anhalten der Schwingung), und dann nimmt es einen konstanten Spannungswert ein, der der Frequenz des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) entspricht.
Durch Einstellen der zeitlichen Lage der Erzeugung des Trägerrücksetzimpulses A (Fig. 3(B)) und des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(F)) und durch Einstellen des Pegels bei ihrem Anlegen, wodurch die Momentanfrequenz des FM-Trägers in der Schwingungsstopperiode nicht null wird, sondern einen endlichen kleinen Wert einnimmt, kann das Ausmaß des Überschwingens nach der FM-Demodulation verringert werden.
Der FM-Träger von der FM-Modulationsschaltung 4 wird dem Ausgangsanschluß 5 über das Tiefpaßfilter 11 und den Verstärker 12 zugeführt, und er wird einem Eingangsanschluß 13a der Umschaltstufe 13 zugeführt. Das AFC-Bezugsfrequenzsignal (Fig. 3(D), Fig. 4(D)) wird an den anderen Eingang 13b der Umschaltstufe 13 gegeben.
Die Umschaltstufe 13 verbindet ihren Eingangsanschluß 13a und den Ausgangsanschluß 13c, wenn der Impuls AFCSW (Fig. 4(B)) dieselbe Frequenz wie das angelegte Vertikal-Synchronisiersignal aufweist. Daher wird das AFC-Bezugsfrequenzsignal in der Vertikal-Synchronisierperiode an die AFC-FM-Demodulationsschaltung 18 gegeben.
Das AFC-Bezugsfrequenzsignal wird in der AFC-FM-Demodulationsschaltung 18 in ein Spannungssignal umgesetzt, das seiner Frequenz entspricht. Der Pegel des Spannungssignals erreicht den Pegel der Spitze des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität. Die Hochfrequenzkomponente des AFC-Bezugsfrequenzsignals von der FM-Demodulationsschaltung 18 wird durch das Tiefpaßfilter 19 entfernt, und dann wird es auf den AFC-Klemm-S/H-Impuls C (Fig. 4(C)) hin in der S/H-Schaltung 21 abgetastet und gehalten. Der AFC-Klemm-S/H- Impuls C wird in der Erzeugungsperiode des Impulses AFCSW (Fig. 4(B)) erzeugt. Daher wird das AFC-Bezugsfrequenzsignal in der Vertikal-Synchronisierperiode durch die zweite Spannungs-S/H-Schaltung 21 aufrecht erhalten. D.h., daß die S/H- Schaltung 21 den Bezugspegel entsprechend der Spitze des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität für das nächste Halbbild liefert.
In der Periode, in der der Impuls AFCSW (Fig. 4(B)) nicht erzeugt wird, verbindet die Umschaltstufe 13 den Eingangsanschluß 13a mit dem Ausgangsanschluß 13c. In diesem Zustand wird der FM-Träger vom Verstärker 12 an die FM-Demodulationsschaltung 18 gegeben. Der FM-Träger wird durch die FM- Demodulationsschaltung 18 in ein Spannungssignal umgesetzt und durch das Tiefpaßfilter 18 an die erste S/H-Schaltung 20 gegeben. Die S/H-Schaltung 20 nimmt ein Abtasten und Halten des empfangenen Signals auf den AFC-Klemm-S/H-Impuls A (Fig. 3(I)) hin vor. Der S/H-Impuls A wird nahe der Hinterflanke des Horizontal-Synchronisiersignals erzeugt. In dieser Periode befindet sich der FM-Träger in stabilem Zustand, wobei er auf die Phase von 0º oder 180º zurückgesetzt ist. Daher hält die erste Spannungs-S/H-Schaltung 20 ein Spannungssignal, das dem stabilen FM-Träger mit zurückgesetztem Träger entspricht (z.B. mit der Hälfte der Frequenz des Rücksetzimpulses B).
Die Frequenzabweichungsspannungs-S/H-Schaltung 22 vergleicht die in den S/H-Schaltungen 20 und 21 aufrechterhaltenen Spannungen auf den AFC-Klemm-S/H-Impuls B (Fig. 3(J)), und sie hält ein Spannungssignal aufrecht, das die Differenz zwischen den beiden anzeigt. Das Ausgangssignal der S/H- Schaltung 22 wird als Abweichungsspannung an die Klemmschaltung 2 zurückgeliefert. Die Klemmschaltung 2 korrigiert den Gleichspannungspegel des eintreffenden Videosignals auf das Abweichungsspannungssignal hin auf einen konstanten Wert.
Der in der FRM-Modulationsschaltung 4 enthaltene Oszillator verfügt über eine stark temperaturabhängige Charakteristik. Dementsprechend ist eine AFC-Schaltung (oder Schleife) zum Stabilisieren der Schwingungsfrequenz des Oszillators in der FM-Modulationsschaltung 4 für eine automatische Einstellung des Gleichpegels des Videosignals realisiert, wie über eine Rückkopplungsschleife an den Oszillator angelegt.
Genauer gesagt, vergleicht der AFC-Pfad den FM-Träger (Fig. 3(G) und Fig. 4(E)) im Horizontalsynchronisierabschnitt nach dem Ende des Trägerrücksetzvorgangs für den Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals mit dem AFC-Bezugspegelsignal (Fig. 3(D) und Fig. 4(D), die beide in Spannungen umgesetzt werden, er erfaßt das Abweichungssignal und er führt einen AFC-Klemmvorgang aus, um die Momentanfrequenz des FM-Trägers in der Horizontal-Synchronisierperiode zu stabilisieren.
Demgemäß wird die Momentanfrequenz des FM-Trägers nach dem Trägerrücksetzvorgang in der Horizontal-Synchronisierperiode mit der Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals (Fig. 3(D) und Fig. 4(D) identisch, und sie ist stabiler gegen Änderungen der Temperatur und der Spannung.
Da eine plötzliche Änderung der Phase des FM-Trägers durch den Trägerrücksetzimpuls B (Fig. 3(F)) verhindert werden kann, können Verletzungen in der Horizontal-Synchronisierperiode nach der FM-Demodulation verringert werden. Daher kann die Erfassung des Horizontal-Synchronisiersignals bei seiner Wiedergabe zuverlässig ausgeführt werden, und der Torimpuls zum Erfassen des Nulldurchgangspunkts wird stabil gemacht, was zu verbesserter Erfassungsgenauigkeit der Jittererfassungssignale führt.
Das Jittererfassungssignal wird auf die folgende Weise erstellt. Das wiedergegebene Videosignal hat denselben Signalverlauf wie der in Fig. 3(G) dargestellte FM-Träger mit rückgesetztem Träger. Das Ausgangssignal nach der FM-Demodulation hat denselben Signalverlauf, wie er in Fig. 3(C) dargestellt ist. Der Horizontal-Synchronisiersignalabschnitt negativer Polarität wird auf die Vorderflanke (Abfall) des Horizontal-Synchronisiersignals im Videosignal nach der FM- Modulation abgetrennt. Dann wird der FM-Träger mit zurückgesetztem Träger auf den Trägerrücksetz-Torimpuls (Fig. 3(E)) (wie vom Takt erzeugt, dessen Phase mit dem abgespielten Videosignal synchronisiert ist, oder aus einem aus dem wiedergegebenen Bildsignal abgetrennten Horizontal-Synchronisiersignal erzeugt) aus dem wiedergegebenen Videosignal entnommen. Eine Phaseneinstellung, wie eine Verzögerung über eine Verzögerungsleitung, des FM-Trägers wird nach Bedarf ausgeführt.
Der entnommene FM-Träger mit rückgesetztem Träger wird an ein schmalbandiges Filter gegeben. Ein durch Verzögern der Hinterflanke des Horizontal-Synchronisiersignals erzeugter Impuls wird aus dem Ausgangssignal nach der FM-Demodulation erzeugt. Ein anderes Impulssignal wird auf den verzögerten Impuls hin erzeugt. Das Ende der Erzeugung des anderen Impulssignals wird durch Erfassen des Nulldurchgangspunkts des Ausgangssignals des schmalbandigen Filters erzielt. Das andere Impulssignal dient als Jittererfassungssignal. Als Jittererfassungsschaltung kann z.B. eine Schaltung verwendet werden, die ähnlich der in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 1-264492 dargestellten ist.
Dabei kann das Jittererfassungssignal dadurch gebildet werden, daß der Abfall oder der Anstieg (Nulldurchgangspunkt) des Horizontal-Synchronisiersignals im Videosignal nach der FM-Demodulation erfaßt wird, ein oder mehrere FM-Trägersignale mit rückgesetztem Träger auf den Nulldurchgangspunkt aus dem wiedergegebenen Videosignal entnommen werden und der Nulldurchgangspunkt der entnommenen FM-Träger erfaßt wird.
Wenn die Länge der Schwingungsstopperiode, das Ende der zeitlichen Lage der Schwingungsstopperiode, der Zeitpunkt des Trägerrücksetzimpulses B (Fig. 3(B)) nach dem Ende der Schwingungsstopperiode und der Gleichspannungspegel des Trägerrücksetzimpulses A (Fig. 3(B)), wie zum Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals addiert, alle eingestellt sind, kann die Periode, in der die Tendenz besteht, daß nach der FM-Demodulation Verletzungen erzeugt werden, verkürzt werden, und die Größe (Breite) der Verletzung und das Ausmaß der Verletzung können verringert werden.
Wenn jedoch die Schwingungsstopperiode lang ist und der Gleichspannungspegel des Trägerrücksetzimpulses A (Fig. 3(B)) eine niedrige Spannung ist, ist der Gleichspannungspegel der Verletzung nach der FM-Demodulation abgesenkt, wenn ein Überschwingen auftritt. Dies ist für Synchronisiersignalabtrennung nach der FM-Demodulation von Vorteil. Wenn jedoch die Schwingungsstopperiode übermäßig lang ist, benötigt es viel Zeit zum Erzielen von Phasensynchronisation. Wenn der Gleichspannungspegel des Trägerrücksetzimpulses A (Fig. 3(B)) so abgesenkt wird, daß er nicht höher als ein bestimmter Pegel ist, beendet nur die FM-Modulationsschaltung 4 ihre Schwingung, während andere Zustände nicht verändert werden. Daher besteht eine Grenze beim Einstellen des Gleichspannungspegels des Trägerrücksetzimpulses (Fig. 3(B)).
Im folgenden ist ein Beispiel für die vorstehend angegebene Einstellung angegeben:
(a) Die Momentanfrequenz des FM-Trägers für die Synchronisiersignalspitze des Horizontal-Synchronisiersignals beträgt 12 MHz.
(b) Die Impulsbreite des Trägerrücksetzimpulses A beträgt ungefähr 120 ns.
(c) Der Pegel des Trägerrücksetzimpulses A beträgt ungefähr 50 % des maximalen Pegels eintreffender Videosignale, wobei der Spannungspegel zum Abschnitt der Synchronisiersignalspitze addiert wird, um den zugehörigen Gleichspannungspegel zu verringern.
(d) Die Anzahl der Impulse des Trägerrücksetzimpulses B beträgt 4. Jedoch ist seine Schwingungsfrequenz hoch eingestellt, wenn der Gleichspannungspegel des Eingangssignals in die FM-Modulationsschaltung 4 hoch ist, während die Schwingungsfrequenz des Impulses B niedrig eingestellt ist, wenn der Gleichspannungspegel des Eingangssignals in die FM-Modulationsschaltung 4 niedrig ist.
Beim Betrieb unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wird die Genauigkeit der Jittererfassung nicht höher als 5 ns, und das Ausmaß einer Verletzung hinsichtlich des demodulierten Videosignals beträgt ungefähr 10 % bezogen auf die Überschwingung.
Obwohl der Trägerrücksetzimpuls B beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Ende der Schwingungsstopperiode eingegeben wird, kann dieser Trägerrücksetzimpuls B während der Schwingungsstopperiode eingegeben werden. In diesem Fall wird ein FM-Träger erzeugt, der einen Abschnitt aufweist, der erscheint, wenn er in der Periode des Trägerrücksetzimpulses B in der Schwingungsstopperiode schwingt. Dabei kann selbst in diesem Fall die Periode, in der eine Verletzung nach FM-Demodulation auftritt, verringert werden, und die Größe und das Ausmaß der Verletzung können dadurch verringert werden, daß die Länge der Schwingungsstopperiode, der Endzeitpunkt der Schwingungsstopperiode, der Zeitpunkt der Erzeugung des Trägerrücksetzimpulses B nach dem Ende der Stopperiode und der Gleichspannungspegel des Trägerrücksetzimpulses A, wie zum Vorderflankenabschnitt des Horizontalsynchronisiersignals im FM-Träger hinzugefügt, eingestellt werden.
Obwohl die extern rücksetzbare FM-Modulationsschaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus monostabilen Multivibratoren 9 und 10, Widerständen 9a und 10a, Kondensatoren 9b und 10b sowie Dioden 9c und 10c besteht, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Obwohl die AFC-Frequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 6 die Umschaltstufe 13, den AFC- FM-Demodulator 18, das Tiefpaßfilter 19, die erste und zweite S/H-Schaltung 20 und 21 und die Frequenzabweichungsspannungs-S/H-Schaltung 22 enthält, ist die Erfindung auf ähnliche Weise nicht hierauf beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben, werden die folgenden Wirkungen erzielt, wenn der FM-Träger unter Verwendung des erfindungsgemäßen FM-Modulators mit Trägerrücksetzung erzeugt wird.
Da der FM-Träger durch Vergleich des AFC-Bezugsfrequenzsignals und des FM-Trägers schließlich einem AFC-Vorgang unterzogen wird, ist die Frequenz des FM-Trägers im Horizontal- Synchronisierabschnitt des Videosignals stabilisiert. Daher wird die Phase des FM-Trägers, der mit dem Horizontal-Synchronisiersignal im eintreffenden Videosignal synchronisiert ist, stabil, wodurch der Einfluß von Temperatur- und Spannungsänderungen unterdrückt werden kann.
Durch das Anbringen des Schwingungsstoppabschnitts im FM- Träger, durch das Ausführen des Trägerrücksetzvorgangs nach dem Schwingungsstoppabschnitt und durch das Bereitstellen mehrerer zweiter Trägerrücksetzimpulse kann ein FM-Träger zumindest nach dem Schwingungsstoppabschnitt des eintreffenden Videosignals ausgegeben werden, dessen Phase mit dem zweiten Trägerrücksetzimpuls synchronisiert ist, wodurch ein Unterschwingen im Vorderflankenabschnitt des Horizontal-Synchronisiersignals im wiedergegebenen Videosignal nach der FM-Demodulation unterdrückt werden kann.
Da der Einfluß von Temperatur- und Spannungsänderungen beim Trägerrücksetzvorgang unterdrückt ist und das Unterschwingen nach der FM-Demodulation durch die Trägerrücksetzimpulse A und B verringert ist, kann ein hochgenaues und stabiles Bezugs-Burstsignal erzeugt werden, und es kann ein Jittererfassungssignal mit stabilisiertem Nulldurchgangspunkt erzeugt werden.
Die Erfindung kann auf Videosignale für hochauflösendes Fernsehen (HDTV), zusammengesetzte Videosignale gemäß dem NTSC- oder dem PAL-System sowie auf MUSE-Signale, wobei es sich um eines der Systeme für Satellitenrundfunk handelt, angewendet werden. Im Fall von MUSE-Signalen kann durch Umsetzen des Horizontal-Synchronisiersignals positiver Polarität in ein Horizontal-Synchronisiersignal negativer Polarität vor dem Aufzeichnen sowie durch Rücksetzen des Spitzenwerts des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität als Bezugsburst ein FM-Träger mit über mehrere Zyklen zurückgesetztem Träger als aufzuzeichnendes Bezugs-Burstsignal selbst dann erzeugt werden, wenn das MUSE-Signal über eine sehr kurze Horizontal-Austastperiode verfügt.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben und veranschaulicht wurde, ist deutlich zu beachten, daß dies nur zur Veranschaulichung und als Beispiel erfolgte und nicht zum Beschränken des Schutzumfangs der durch die Ansprüche definierten Erfindung zu verwenden ist.

Claims

1. FM-Modulator zum Frequenzmodulieren eines Trägers mittels eines Videosignals, das ein Horizontal-Synchronisiersignal negativer Polarität enthält, um einen FM-Träger zu erzeugen, wobei der FM-Modulator folgendes aufweist:

- eine Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (7), die auf ein Eintreffen des Videosignals anspricht, um folgendes zu erzeugen: ein AFC-Bezugsfrequenzsignal (D in Fig. 3, D in Fig. 4) mit einer Frequenz, die mit der Frequenz des FM-Trägers (E in Fig. 4), entsprechend dem Pegel der Synchronisiersignalspitze des Horizontal-Synchronisiersignals (A in Fig. 3 und 4) negativer Polarität übereinstimmt, oder ein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, wobei die Phase mit dem Horizontal-Synchronisiersignal synchronisiert ist, einen ersten Rücksetzimpuls (B in Fig. 3), der dieselbe Frequenz wie das Horizontalsynchronisiersignal aufweist, und einen zweiten Rücksetzimpuls (F in Fig. 3) mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des Horizontalsynchronisiersignals ist;

- eine Addiereinrichtung (3) zum Addieren des ersten Rücksetzimpulses (B in Fig. 3) zum eintreffenden Videosignal (A in Fig. 3), um einen Schwingungsstoppabschnitt (C in Fig. 3) durch Absenken des Gleichspannungspegels des Vorderflankenabschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals negativer Polarität (A in Fig. 3) des eintreffenden Videosignals zu erzeugen;

- eine FM-Modulationseinrichtung (4) zum Frequenzmodulieren eines Trägers durch das Ausgangssignal (C in Fig. 3) der Addiereinrichtung, um den FM-Träger zu erzeugen, wobei die FM- Modulationseinrichtung folgendes aufweist: eine Schwingungseinrichtung (9, 9a, 9b, 10, 10a, 10b), deren Schwingungsfrequenz auf den Pegel des Ausgangssignals (C in Fig. 3) der Addierschaltung geändert wird, und ferner eine Rücksetzeinrichtung (9c, 10c), die auf den zweiten Rücksetzimpuls (F in Fig. 3) anspricht, um das Ausgangssignal der Schwingungseinrichtung zurückzusetzen, wobei der zweite Rücksetzimpuls zu einem späteren Zeitpunkt als der erste Rücksetzimpuls erzeugt wird, wodurch der FM-Träger (G in Fig. 3) in der Periode des Horizontal-Synchronisiersignals eine Schwingungsstopperiode, in der Phasenänderungen sehr klein sind, und eine Rücksetzperiode enthält, in der die Phase mit dem zweiten Rücksetzimpuls synchronisiert ist.

2. FM-Modulator nach Anspruch 1, ferner mit folgendem:

- einer Abweichungserfassungseinrichtung (6) zum Erfassen der Differenz zwischen der Frequenz des FM-Trägers in der Rücksetzperiode und der Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals; und

- einer Klemmeinrichtung (2), die auf das von der Abweichungserfassungseinrichtung ausgegebene Abweichungserfassungssignal anspricht, um den Gleichspannungspegel des eintreffenden Videosignals auf einen vorgegebenen Pegel zu klemmen.

3. FM-Modulator nach Anspruch 1, bei dem die FM-Modulationseinrichtung folgendes aufweist:

- einen ersten Oszillator (9) mit einem ersten Widerstand (9a) und einem ersten Kondensator (9b), die seine Zeitkonstante bestimmen, und der an einem Rücksetzeingang den zweiten Rücksetzimpuls erhält; und

- einen zweiten Oszillator (10) mit einem zweiten Widerstand (10a) und einem zweiten Kondensator (10b), die seine Zeitkonstante bestimmen, und der das Ausgangssignal des ersten Oszillators und an seinem Rücksetzeingang den zweiten Rücksetzimpuls erhält;

- wobei das Ausgangssignal des zweiten Oszillators den FM- Träger bildet und es an den Rücksetzeingang des ersten Oszillators gegeben wird; und

- wobei das Ausgangssignal der Addiereinrichtung an den ersten und zweiten Widerstand gegeben wird, um das Ladungspotential des ersten und zweiten Kondensators über den ersten und zweiten Widerstand zu bestimmen.

4. FM-Modulator nach Anspruch 3, bei dem der erste und zweite Oszillator jeweils aus einem monostabilen Multivibrator (9, 10) bestehen, die über einen als Rücksetzeingang dienenden Triggersignaleingang verfügen.

5. FM-Modulator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Grundtakt-Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung folgendes aufweist:

- eine Grundtakt-Erzeugungseinrichtung (17) zum Erzeugen eines Grundtakts, dessen Phase mit dem eintreffenden Videosignal synchronisiert ist;

- eine Einrichtung (15) zum Erzeugen des AFC-Bezugsfrequenzsignals, dessen Phase mit dem Horizontal-Synchronisiersignal synchronisiert ist, auf den Grundtakt hin;

- eine Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (16), die auf den Grundtakt anspricht und eine Einrichtung enthält, die auf das Horizontal-Synchronisiersignal anspricht, um einen Rücksetztorimpuls zu erzeugen, der die Dauer des zweiten Rücksetzimpulses bestimmt; und

- eine Einrichtung (14), die auf den Rücksetztorimpuls und das AFC-Bezugsfrequenzsignal anspricht, um den zweiten Rücksetzimpuls zu erzeugen.

6. FM-Modulator nach Anspruch 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, bei dem:

- die Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (16) folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Erzeugen eines Impulses AFCSW synchron mit dem Vertikal-Synchronisiersignal des eintreffenden Videosignals, eine Einrichtung, die auf das Horizontal-Synchronisiersignal anspricht, um einen ersten Abtast/Halte-Impuls zu einem Zeitpunkt zu erzeugen, der hinter dem des Rücksetztorimpulses nachhinkt, eine Einrichtung, die auf den Impuls AFCSW anspricht, um einen dritten Abtast/Halte-Impuls zu erzeugen, und eine Einrichtung, die auf den ersten Abtast/Halte-Impuls anspricht, um einen zweiten Abtast/Halte-Impuls zu erzeugen; und

- die Abweichungserfassungseinrichtung folgendes aufweist:

-- eine Umschalteinrichtung (13), die wahlweise entweder den FM-Träger oder das AFC-Bezugsfrequenzsignal durchläßt, und zwar auf den Impuls AFCSW hin;

-- eine FM-Demodulationseinrichtung (18) zur FM-Demodulation des ausgewählten Ausgangssignals der Umschalteinrichtung;

-- eine erste Abtast/Halte-Einrichtung (20), die auf den ersten Abtast/Halte-Impuls anspricht, um das Ausgangssignal der FM-Demodulationseinrichtung abzutasten und zu halten;

-- eine zweite Abtast/Halte-Einrichtung (21), die auf den dritten Abtast/Halte-Impuls anspricht, um das Ausgangssignal der FM-Demodulationseinrichtung abzutasten und zu halten; und

-- eine dritte Abtast/Halte-Einrichtung (22), die auf den zweiten Abtast/Halte-Impuls anspricht, um die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Abtast/Halte-Einrichtung abzutasten und um ein Spannungssignal als Abweichungserfassungssignal auszugeben, das der Differenz zwischen den beiden Abtastwerten entspricht.

7. Verfahren zum Erzeugen eines FM-Trägers durch Frequenzmodulieren eines Trägers durch ein eintreffendes Videosignal, das ein Horizontal-Synchronisiersignal negativer Polarität enthält, wobei das Verfahren folgendes Schritte umfaßt:

- Erzeugen der folgenden Signale: ein AFC-Bezugsfrequenzsignal (D in Fig. 3 und 4) mit einer Frequenz, die mit der Frequenz des FM-Trägers (E in Fig. 4) entsprechend dem Pegel der Synchronisiersignalspitze des Horizontal-Synchronisiersignals (A in Fig. 3 und 4) negativer Polarität übereinstimmt, oder ein ganzzahliges Vielfaches derselben ist, synchronisiert mit dem Horizontal-Synchronisiersignal, einen ersten Rücksetzimpuls (B in Fig. 3), der dieselbe Frequenz wie das Horizontal-Synchronisiersignal aufweist, und einen zweiten Rücksetzimpuls (F in Fig. 3) mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen des Horizontal-Synchronisiersignals ist, auf das eintreffende Videosignal hin;

- Addieren des ersten Rücksetzimpulses (B in Fig. 3) zum Vorderflankenabschnitt des Horizontalsynchronisiersignals (A in Fig. 3) negativer Polarität des eintreffenden Videosignals, um den Gleichspannungspegel des Vorderflankenabschnitts des Horizontal-Synchronisiersignals abzusenken;

- Ändern der Schwingungsfrequenz einer Oszillatoreinrichtung auf den Pegel (C in Fig. 3) des eintreffenden Videosignals mit dazuaddiertem erstem Rücksetzimpuls, um einen FM-Träger zu erzeugen, der durch das eintreffende Videosignal moduliert ist, wobei die Momentanfrequenz des FM-Trägers im Bereich minimal ist, in dem der erste Rücksetzimpuls addiert ist; und

- Rücksetzen der Phase des FM-Trägers auf den zweiten Rücksetzimpuls (F in Fig. 3) hin, wobei der zweite Rücksetzimpuls zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, der nach dem ersten Rücksetzimpuls nachhinkt, und wobei die Phase des rückgesetzten FM-Trägers (G in Fig. 3) mit dem zweiten Rücksetzimpuls synchronisiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit den folgenden Schritten:

- Vergleichen der Frequenz des durch den zweiten Rücksetzimpuls zurückgesetzten FM-Trägers mit der Frequenz des AFC-Bezugsfrequenzsignals; und

- Klemmen des Gleichspannungspegels des eintreffenden Videosignals abhängig vom Ergebnis des Frequenzvergleichs auf einen vorgegebenen Pegel.