DE3045542C2

DE3045542C2 -

Info

Publication number: DE3045542C2
Application number: DE19803045542
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6100 Darmstadt De Illetschko
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1988-11-24
Also published as: DE3045542A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruches.

Bei verschiedenen meß- und regelungstechnischen Aufgaben taucht das Problem auf, daß zur Weiterverarbeitung eines Eingangssignales nur ein bestimmter Amplitudenbereich be nötigt wird, während ein anderer Amplitudenbereich unter drückt werden soll. In einem Falle soll beispielsweise ein Eingangssignal nur bis zu einer bestimmten vorgege benen Maximalamplitude weitergeleitet werden, weil höhere Signalamplituden für die weitere Signalverarbeitung nicht benötigt werden. Dieses Problem taucht beispielsweise bei der digitalen Aperturkorrektur in Fernsehsystemen auf. Hierunter versteht man einen bestimmten Frequenzgang der Amplitude im Verstärker eines Fernsehgerätes, mit dem ein bei der Abtastung von Strichrastern zunehmender Feinheit im gewonnenen Fernsehsignal vorhandener, abfallender Amplitudengang kompensiert werden soll. Es hat sich ge zeigt, daß eine derartige digitale Aperturkorrektur nur bis zu bestimmten Grenzwerten, beispielsweise 80%, sinn voll ist, da bei Überschreiten dieses Wertes Übersteue rungen und Kantensignale am Fernsehbild auftreten. Es ist daher in diesem Falle erwünscht, den Steuersignalverlauf zu erfassen und zur Weiterverarbeitung in der Weise zu Begrenzen, daß statt aller Werte oberhalb eines vorbe stimmten Schwellwertes dieser Schwellwert weitergeleitet wird.

Bei einem weiteren Beispiel der Unterdrückung eines bestimmten Amplitudenbereiches eines elektrischen Signales sollen alle Signalwerte unterhalb eines bestimmten Schwellwertes unterdrückt werden, beispielsweise zur digitalen Rausch unterdrückung. In diesem Falle wird ein relativ niedriger Schwellwert, der der maximalen erwarteten Rauschamplitude entspricht, festgelegt, und es werden nur die Signalanteile weitergeleitet, die oberhalb dieses Schwellwertes liegen.

Bei den herkömmlichen Schaltungsanordnungen zur Unter drückung eines bestimmten Amplitudenbereiches werden in der Regel Bauelemente mit nichtlinearer Kennlinie verwen det. Soll zum Beispiel ein Signal im Hinblick auf einen hohen Schwellwert begrenzt werden, bietet sich ein Bau element mit Sättigungscharakteristik an, das nur Signale relativ kleiner Amplitude unverzerrt weiterleitet. Sollen hingegen kleine Signalamplituden unterdrückt werden, bie tet sich ein Bauelement an, das in der Nähe des Nullpunktes eine parabelartige Kennlinie hat, beispielsweise eine Diode, so daß Signale mit geringer Amplitude nicht weitergleitet werden.

Aus der EP 00 16 318 A1 ist ferner eine Korrekturschaltung zur Verbesserung der Konturen von Fernsehbildern bekannt, bei welcher eine digitale Begrenzerschaltung vorgesehen ist. Diese hierbei nur als Block, nicht aber detailliert dargestellte Begrenzerschaltung begrenzt die Eingangsssignalwerte derart, daß bei kleinem Eingangswert ein Minimum-Graustufensignalwert, bei großem Eingangswert ein Maximum-Graustufensignalwert und in den anderen Fällen das jeweilige Eingangssignal unverändert abgegeben wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art besonders einfach und wirkungsvoll zu gestalten.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Haupt anspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat den Vor teil, daß eine Unterdrückung eines vorbestimmten Amplitudenbereiches digital erfolgt, wobei der jeweilige obere oder untere Schwellwert beliebig digital vorgege ben werden kann. Durch Verwendung eines Multiplexers, der entweder das Signal oder einen Festwert weiterleitet, ist es möglich, den Ampli tudenbereich, der unterdrückt werden soll, scharf zu definieren, wobei Verzerrungen im Übergangsbereich, wie sie bei Bauelementen mit nichtlinearer Kennlinie auf treten, ausgeschlossen sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.

So wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung zur Begrenzung eines Eingangssignales hinsichtlich eines vor gegebenen oberen Schwellwertes entweder das Eingangs signal selbst oder der vorgegebene Schwellwert durch den Multiplexer auf den Ausgang weitergeschaltet.

Andererseits wird in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, bei der Signale unterhalb eines niedrigen Schwellwertes unterdrückt werden sollen, zunächst die Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem vorgege benen Schwellwert gebildet und von einem Multiplexer entweder dieses Differenzsignal, das heißt der Signal anteil oberhalb des niedrigen Schwellwertes oder der Wert "0" weitergeleitet.

In beiden Fällen wird auf überraschend einfache Weise eine Trennung der zu übertragenden Signalanteile von den nicht zu übertragenden Signalanteilen vorgenommen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1a ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Unterdrückung hoher Signalamplituden;

Fig. 1b ein Diagramm zur Veranschaulichung der in Fig. 1a dargestellten Anordnung;

Fig. 2a ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und

Fig. 2b ein Diagramm zur Veranschaulichung der in Fig. 2a dargestellten Anordnung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1a ist mit 10 eine Datenleitung bezeichnet, auf der ein digitales Eingangssignal S _D einem Komparator 11 zuführbar ist. An den anderen Eingang des Komparators 11 ist eine weitere Datenleitung 12 angeschlossen, über die dem Komparator 11 ein oberer vorgegebener Schwellwert S _Dmax von einem Schwellwertgeber 13, beispielsweise einem Kodierschalter oder dergleichen zuführbar ist. Das di gitale Eingangssignal S _D sowie der Schwellwert S _Dmax sind weiterhin auf die beiden Eingänge eines Multiplexers 14 geführt, dessen Steuereingang mit dem Ausgang 15 des Kom parators 11 verbunden ist. Die Ausgangs-Datenleitung des Multiplexers 14 ist mit 16 bezeichnet.

Die Funktion der in Fig. 1a dargestellten Anordnung soll anhand des Diagrammes in Fig. 1b erläutert werden. In Fig. 1b ist das Eingangssignal - jedoch in analoger Form - dargestellt und als S _A über der Zeit t aufgetragen. Wei terhin ist - ebenfalls in analoger Form - der obere vor gegebene Schwellwert S _Amax eingezeichnet. Wie aus Fig. 1b ohne weiteres ersichtlich, verläuft das Signal S _A mit Aus nahme des Bereiches zwischen t ₁ und t ₂ unterhalb des Schwellwertes S _Amax. Vor dem Zeitpunkt t ₁ wird daher der Multiplexer 14 vom Komparator 11 in der Weise angesteuert, daß das digitale Eingangssignal S _D über den Multiplexer 14 auf die Ausgangsleitung 16 geschaltet ist. Bei Er reichen des Zeitpunktes t ₁ schaltet der Komparator 11 jedoch um und gibt über seinen Ausgang 15 an den Multi plexer 14 einen Steuerbefehl derart, daß dieser nunmehr den oberen Schwellwert S _Dmax auf die Ausgangsleitung 16 schaltet. Das Signal auf der Ausgangsleitung 16 hat da mit im Zeitintervall zwischen t ₁ und t ₂ den in Fig. 1b strichpunktiert eingezeichneten Verlauf.

Die in Fig. 2a dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1a dargestellten zunächst einmal dadurch, daß der in der Einheit 13 vorgegebenen digitale Schwellwert nunmehr ein unterer Schwellwert ist, der mit S _Dmin bezeichnet ist. Das digitale Eingangssignal S _D sowie der Schwellwert S _Dmin werden einmal in der bereits bekannten Weise dem Komparator 11 zugeführt, weiterhin jedoch auch einem Subtrahierer 17. Der Ausgang des Sub trahierers 17 ist an einen Eingang des Multiplexers 14 angeschlossen, dessen anderer Eingang auf Null-Potential liegt. Der Steuereingang des Multiplexers 14 ist wiederum mit dem Ausgang 15 des Komparators 11 verbunden.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2a dargestellten Anordnung soll nun anhand des Diagrammes in Fig. 2b erläutert werden. In Fig. 2b ist wiederum - in analoger Form - das Eingangs signal S _A über der Zeit t dargstellt und es ist weiterhin der untere Schwellwert S _Amin eingezeichnet. Wie aus Fig. 2b wiederum ohne weiteres ersichtlich, überschreitet das Signal S _A den vorgegebenen Grenzwert S _Amin nur im Zeit bereich zwischen t₁ und t ₂. Dies wird im Komparator 11 erkannt, der das digitale Eingangssignal S _D mit dem digi talen unteren Schwellwert S _Dmin vergleicht. Um jedoch den Bereich unterhalb des Schwellwertes S _Dmin abzu trennen, wird im Subtrahierer 17 die Differenz zwischen dem Signal S _D und dem Schwellwert S _Dmin gebildet und auf den Multiplexer 14 weitergeleitet. Erkennt der Komparator 11 nun, daß das Signal S _D unter halb des Schwellwertes S _Dmin liegt, wie dies bis zum Zeitpunkt t ₁ in Fig. 2b der Fall ist, wird durch den Multiplexer 14 der Festwert "0" auf die Ausgangsleitung 16 weitergeleitet. Überschreitet das Signal den vorge gebenen Schwellwert, schaltet der Komparator 11 um, wo durch nunmehr die Differenz zwischen dem Signal und dem unteren Schwellwert auf die Ausgangsleitung 16 weiterge leitet wird. Insgesamt entsteht damit eine Signalform, wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, wenn man die Null-Linie um den Betrag S _Amin in Ordinatenrichtung verschiebt, wo bei in den gestrichelt eingezeichneten Bereichen der Wert "0" übertragen wird.

Es versteht sich von selbst, daß der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Multiplexer 14 nur funktionell angedeutet ist und durch eine Vielzahl von Schaltungsmaßnahmen rea lisiert werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, den Multiplexer 14 in Fig. 2a durch eine Torschaltung mit einer UND-Funktion zu realisieren, wobei der eine Eingang dieser Torschaltung mit der Signaldifferenz vom Subtra hierer 15 und der andere Eingang mit dem Ausgangssignal des Komparators 11 geschaltet ist. Unterschreitet nämlich das digitale Eingangssignal S _D den vorgegebenen unteren Schwellwert S _Dmin, schaltet der Ausgang des Komparators 11 auf logisch "0", so daß die Torschaltung aufgrund ihrer UND-Funktion gesperrt ist und an ihrem Ausgang ebenfalls auf "0" geht. Überschreitet das digitale Eingangssignal S _D jedoch den vorgegebenen Schwellwert S _Dmin, liegt am Ausgang 15 des Komparators 11 ein positives logisches Signal, so daß die Torschaltung die vom Subtrahierer 17 kommende Signaldifferenz unverändert auf die Ausgangs leitung 16 weiterschaltet.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur digitalen Unterdrückung eines vorbestimmten Amplitudenbereiches eines elektrischen Signals (S _D) mit einer Einheit (13) zur Vorgabe eines Schwellwertes und einem Komparator (11) zum Vergleichen des Signals mit dem Schwellwert, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Komparators (11) einen Multiplexer (14) steuert, dem eingangsseitig zum einen das Signal (S _D) selbst bzw. ein von dem Signal (S _D) abgeleitetes Signal und zum anderen ein Festwert zugeführt werden und an dessen Ausgang (16) das begrenzte Signal abnehmbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Multiplexer (14) zum einen das Signal (S _D) selbst und zum anderen ein vorgegebener oberer Schwell wert (S _Dmax) zugeführt werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Multiplexer (14) zum einen die Differenz zwischen dem Signal (S _D) und einem vorgegebenen unteren Schwellwert (S _Dmin) und zum anderen der Festwert "0" zu geführt werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, daduch gekenn zeichnet, daß der Multiplexer (14) als Torschaltung aus gebildet ist, die nach Art einer UND-Funktion an ihrem einen Einang mit dem Differenzsignal von Signal (S _D) und Schwellwert (S _Dmin) und an ihrem anderen Eingang mit dem Ausgangssignal des Komparators (11) beschaltet ist.