IT8347738A1 - Ricevitore digitale. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

RICEVITORE DIGITALE

RIASSUNTO

Un segnale analogico di portante e le bande laterali dello stesso contengono informazioni modulate che devono venire codificate ed elaborate digitalmente. La demodulazione e la codificazione

digitale vengono ottenute in un singolo processo, o ? per mezzo di un convertitore analogico/digitale(50)

il quale campiona i segnali analogici in risposta

ad un segnale di campionamento(Nf /M)presentante

una frequenza inferiore al doppio della frequenza

piu' elevata esistente nella portante e nelle corri-spondenti bande laterali^ ma pari almeno al doppio

della larghezza di banda delle bande di frequenze

contenenti il segnale di portante e le corrisponden-ti bande laterali di supporto delle informazioni.

I campioni dei segnali analogici vengono codificati digitalmente , in modo tale da produrre segnali di?

Ulfl. c CREGOjy

gitali di informazione corrispondenti alle componen? ti(R, G, B) del segnale alla banda di base.

Quando impiegata in un ricevitore televisivo per produrre campioni di segnali digitali, la banda di segnali analogici pu? includere sia una portante audio(s) sia una portante di immagine(p)e le loro informazioni audio e video. Controllando la fase e la frequenza di detto segnale analogico di portante in reazione al segnale di sottoportante di colore (C) e derivando il segnale di campionamento dalla portante analogica, viene facilitata la demodulazione del segnale video.

(Figura 1).

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a ricevitori digitali, o numerici, nei quali i segnali di informazione della banda di base vengono elaborati con l'ausilio di tecniche digitali di elaborazione dei segnali. Un esempio di questo ricevitore ? rappresentato da un ricevitore televisivo digitale.

I miglioramenti che sono stati ottenuti nei complessi circuitali, di tipo digitale, hanno ora reso possibile l'elaborazione dei segnali video alla banda di base, con circuiti digitali, in un ricevitore televisivo. Alcuni sistemi proposti comportano

tao. ?. GRE??|-e

l'impiego di classici circuiti a radiofrequenza(RF) e a frequenza intermedia (Fi) per produrre un segnale video della banda di base demodulato e il segnale audio a frequenza intermedia. Il segnale video della banda di base viene filtrato a "passa?basso? per mezzo di un filtro "anti-sovrapposizione"(anti-aliasing) e convertito in forma digitale per mezzo di un convertitore analogico/digitale(A/D) . Il filtro anti-aliasing limita , come banda, il segnale video alla banda di base, allo scopo di impedire la sovrapposizione delle frequenze campionate durante il processo di conversione. Il segnale video digitalizzato, vale a dire convertito in forma numerica, viene quindi elaborato digitalmente, in modo tale da produrre segnali digitali rappresentativi dei segnali di informazione del colore rosso, del colore verde e del colore blu. Questi segnali vengono quindi con-vertiti in forma analogica, filtrati da un filtro passa-basso ed alimentati al complesso circuitale di comando del cinescopio. Il segnale audio a frequenza intermedia viene separato, se necessario, dal segnale video alla banda di base, filtrato ed alimentato ad un secondo convertitore analogico/digitale il quale converte il segnale in forma numerica.

Il segnale audio a frequenza intermedia, a carattere

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C CREMORI

digitale, viene quindi elaborato e demodulato digitalmente, in modo tale da produrre un treno di impulsi modulati impulsivamente in durata, tale treno di impulsi potendo venire filtrato da un filtro passa?basso, per il ricupero del segnale audio.

Il sistema precedentemente descritto viene generalmente definito come un ricevitore televisivo digitale. Tuttavia, l'intero complesso circuitale di elaborazione dei segnali video non ? digitale, poich? vengono impiegati circuiti classici a radiofrequenza e a frequenza intermedia, di tipo analogico, per produrre un segnale analogico a frequenza intermedia il quale viene quindi demodulato in un segnale della banda di base, prima della conver? zione in forma digitale. Idealmente, un ricevitore televisivo digitale dovrebbe ricevere il segnale a radiofrequenza teletrasmesso e dovrebbe convertire immediatamente questo segnale in forma digitale.

Tuttavia, con la tecnologia attuale, questa conversione, in un ricevitore televisivo, non ? ancora fattibile. L'attuale banda di frequenze UHF negli Stati Uniti d'America si estende oltre gli 800 MHz. Per consentire una codificazione fedele di questi segnali in una forma digitale, il segnale a radiofrequenza deve venire campionato e codificato alla

5 I **??M

<AO. a CREGORJ frequenza di Nyquist la quale risulta superiore a 1,6 GHz.Questa elevata frequenza di campionamento risulta, sfortunamente, oltre le possibilit? della tecnologia commerciale.

Un compromesso alla codificazione diretta dei segnali a radiofrequenza ? rappresentato dallo eterodinaggio del segnale a radiofrequenza in un segnale a frequenza inferiore, il quale pu? quindi venire codificato direttamente in forma digitale.

Nei ricevitori televisivi degli Stati Uniti d'America, il segnale a radiofrequenza viene eterodinato, vale a dire convertito in una banda di segnali a frequenza intermedia che si estende da circa 41 MHz a circa 46,5 MHz. Tuttavia, la codificazione del segnale a frequenza intermedia richiederebbe un segnale di campionamento presentante una frequenza di Nyquist almeno pari a 93 MHz e, a questo proposito, deve essere rilevato che con la tecnologia attuale, anche questa soluzione non ? possibile. Conseguentemente, i sistemi televisivi digitali proposti comportano la demodulazione dei segnali a frequenza intermedia nella gamma delle frequenze della banda di base, in corrispondenza della quale gli stessi possono venire efficientemente ed economicamente convertiti in campioni di segnali a carattere digitale.

>*0. C GREGEI

Conseguentemerite, ? desiderabile essere in grado di codificare digitalmente un segnale televisivo senza adottare una o entrambe le fasi di etero? dinaggio impiegate per convertire i segnali televisivi a radiofrequenza nelle frequenze della banda di base, prima della codificazione digitale?

In accordo con gli aspetti specifici della presente invenzione, un segnale analogico di portante, modulato con le informazioni rappresentative dei segnali, entro una data banda di frequenze, viene campionato e codificato digitalmente, ad una frequenza che non soddisfa il criterio di Nyquist per campionare la frequenza del segnale di portante, ma che soddisfa il criterio di Nyquist per campionare la banda di frequenze delle informazioni che devono venire ricuperate dai segnali codificati digitalmen-te.

In accordo con un particolare aspetto della presente invenzione, il segnale analogico di portante comprende un segnale televisivo a frequenza in-termedia in un ricevitore televisivo. Il segnale televisivo a frequenza intermedia viene applicato direttamente ad un convertitore analogico/digitale A/D, allo scopo di operare una codificazione digitale. Questi segnali campionati e codificati vengono

quindi elaborati da un elaboratore di segnali, di tipo digitale e gli stessi includono le informazioni video ed audio modulate. Dopo la digitalizzazione, vale a dire la conversione in forma numerica, le informazioni audio digitali vengono separate dalle informazioni video ed elaborate e demodulate numericamente. Questo elimina la necessit? di impiego di un convertitore /A/D separato per i segnali audio e un circuito analogico separato a frequenza intermedia per i segnali audio.

In accordo con un altro aspetto della piesente invenzione, la frequenza della portante video a frequenza intermedia viene scelta di valore pari ad un multiplo della frequenza della sottoportante di colore. Questo si traduce in una elaborazione piu' semplice dei segnali di colore, senza la necessit? di ricampionamento ed interpolazione dei segnali.

In accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione, la fase della portante video a frequenza intermedia viene controllata in modo tale che la stessa risulti allineata, come fase, con il segnale di sincronizzazione orizzontale, in modo tale da introdurre una ulteriore semplificazione nell'elaborazione dei segnali di colore.

La presente invenzione risulter? piu' eviden? ? 0 ? ~ <? >*?W

C C&fGOR/

te dall'analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai , disegni allegati, nei quali:

la figura 1 illustra, in forma diagrammati- ? ca a blocchi, un ricevitore televisivo digitale costruito in conformit? con gli aspetti specifici della presente invenzione;

la figura 2 illustra la banda passante del filtro a frequenza intermedia della figura 1;

la figura 3 illustra lo spettro di frequenza dei segnali prodotti dal convertitore analogico/digitale A/D della figura 1;

la figura 4 illustra una porzione dello spettro di frequenze rappresentato nella figura

3;e

la figura 5, considerata costituita dalle figure 5a , 5b e 5c, illustra alcune forme d'onda utili per descrivere il principio di funzionamento del convertitore A/D rappresentato nella figura 1,

Facendo riferimento specifico alla figura

1, pu? essere rilevato che nella stessa ? stata rappresentata la sezione di elaborazione dei segnali di un ricevitore televisivo. I segnali a radiofrequenza vengono ricevuti per mezzo di una antenna 8 ed alimentati al complesso circuitale a radiofrequen

?ftf. GREGOIU

za 12 di un modulo sintonizzatore 10. Il complesso circuitale a radiofrequenza 12 include circuiti selettivi nei confronti delle frequenze e circuiti di amplificazione i quali forniscono segnali amplificati a radiofrequenza ad un ingresso di un primo rivelatore, o miscelatore 14. I circuiti 22 di selezione dei canali, presenti nel modulo sintonizzatore 10, producono i segnali digitali corrispondenti .

. -- - canal<e >selezionato. I segnali digitali controllano un anello ad aggancio di fase PLL 20, in modo tale da produrre una tensione per la sintonizzazione approssimata V ,per il controllo di un oscillatore locale 16, in modo tale che la frequenza dello stesso possa presentare una relazione di proporzionalit?, determinata dal numero del canale, nei confronti di una frequenza di riferimento prodotta da un oscillatore a cristallo identificato dal corrispondente cristallo 21. La tensione per la sintonizzazione approssimata V viene

LsX alimentata, per mezzo di un commutatore 24, agli ingressi del complesso circuitale a radiofrequenza 12 e dell'oscillatore locale 16, La tensione di siny tonizzazione V , applicata al complesso circuitale a radiofrequenza 12, regola la sintonizzazione dei circuiti selettivi nei confronti della frequenza,

tofl. a GREGOQJ

per il canale televisivo selezionato, in accordo con una relazione di corrispondenza,o di "tracking" con la frequenza dell?oscillatore locale 16. L'oscillatore locale 16 fornisce un segnale, a carattere oscillante al miscelatore 14, il quale eterodina il segnale a radiofrequenza del canale televisivo selezionato, ad una specifica banda di frequenze nel campo delle frequenze intermedie. Dopo che la tensione per la sintonizzazione automatica approssimata 5 ha sintonizzato l'oscillatore locale per la ricezione di un segnale corrispondente ad un canale desiderato, la ricezione viene mantenuta per mezzo della commutazione del commutatore 24, in modo tale che l'oscillatore locale 16 possa venire controllato da una tensione per la sintonizzazione fine V?1. Un sistema di sintonizzazione appartenente a?questo tipo, ? stato descritto, con maggiori dettagli, nel brevetto statunitense no.4.031.549, rilasciato il 21 Giugno 1977 a nome R.M. Rast et al. ed intitolato "TELEVISION TUNING SYSTEM VITH PROVISIONS FOR RECEIVING RF CARRIER AT NONSTANDARD FREQUENCY".

I segnali prodotti dal miscelatore 14 e presentanti ora le frequenze televisive intermedie, vengono applicati ad un filtro a frequenza intermedia 30. Il filtro a frequenza intermedia 30 modifi?

11 G. GREGOrj

ca la caratteristica di risposta nei segnali a frequenza intermedia del canale televisivo selezionato. La caratteristica di disposta all'uscita del filtro a frequenza intermedia 30 ? stata rappresentata nel-la figura 2 che verr? in seguito analizzata. I segnali al di sopra e al di sotto dei limiti della banda passante a frequenza intermedia vengono attenuati dal filtro a frequenza intermedia 30.

I segnali a frequenza intermedia trasferiti dal filtro a frequenza intermedia, vengono alimentati ad un amplificatore a frequenza intermedia 40 il quale amplifica, o attenua i segnali a frequenza intermedia, in risposta ad una tensione di controllo del guadagno V ? I segnali a frequenza intermedia amplificati vengono quindi alimentati ad un circui-to 52 di estrazione del segnale di riferimento della portante, in modo tale da produrre un segnale rappresentativo del segnale di portante dell'immagine, ad un rivelatore di picco 42 e ad un convertitore analogico/digitale A/D 50, per la corrispondente conversione in forma numerica. I segnali a frequenza intermedia vengono campionati dal convertitore A/D 50 in risposta ad un segnale di campionamento Il convertitore A/D 50 produce il segnali video digitalizzati formati, ad esempio, da otto

tao. a GREGOP*

bit. Nella figura 1, i segnali digitalizzati, a piu* bit, vengono rappresentati schematicamente da linee di notevole larghezza, in senso relativo come si verifica, ad esempio all'uscita del convertitore A/D 50. I segnali digitali includono sia informazioni video, sia informazioni audio.

Il segnale digitale viene alimentato ad un elaboratore digitale per i segnali video 60 il quale separa ed elabora le informazioni video dell'immagine e produce segnali rappresentativi del colore rosso, del colore verde e delcolore blu e viene pure alimentato al rivelatore digitale di picco 44. Un elaboratore digitale di segnali video, adatto per l'impiego come elaboratore 60, ? stato illustra-to e descritto nella domanda di brevetto statunitense no.297?556, depositata il 31 Agosto 1982 a nome H.G. Lewis, Jr. ed intitolata "DIGITAL COLOR TELEVI? SION SIGNAL DEMODULATOR ". Questi segnali vengono alimentati ad un convertitore digitale/analogico D/A 62 il quale converte i segnali in forma analogica. I segnali analogici prodotti dal convertitore D/A 62 vengono alimentati ai filtri passa?basso LPF (low pass filters) 64, 66 e 68 i quali consentono 1'eliminazione delle componenti indesiderate, di frequenza superiore dei segnali analogici, in modo

bMioie enfifSTTt

(n? C CREGOQi tale da produrre i segnali rappresentativi del colore rosso E, del colore verde G, e del colore blu B, per la visualizzazione su di un cinescopio.

I segnali digitali, contenenti le informa-zioni rappresentative dei segnali audio e di sincronizzazione vengono accoppiati dall?elaboratore digitale dei segnali video 60 agli ingressi di un filtro digitale passa/banda 70 e di un elaboratore digitale dei segnali di sincronizzazione 80. Il filtro digitale passa-banda 70 trasferisce le informazioni audio digitali nelle vicinanze della portante audio, ad un rivelatore audio digitale 72. Il rivelatore audio digitale rivela le informa^ zioni audio e produce, ad esempio, un segnale modulato impulsivamente in durata, rappresentativo delle infom azioni audio. Questo segnale viene filtrato da un filtro passa-basso LPF 74 in modo tale da consentire il ricupero delle infom azioni audio per la sucessiva riproduzione delle stesse.

L'elaboratore digitale dei segnali di sin-cronizzazione 30 estrae e separa i segnali di sincronizzazione orizzontale e verticale e produce treni di impulsi ricorrenti alla frequenza orizzontale e alla frequenza verticale, per un complesso circuitale di deflessione, non rappresentato, presente

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no. C GffEGODj

nel ricevitore televisivo. L' elaboratore digitale dei segnali di sincronizzazione 80 produce pure un segnale costituente un multiplo n della frequenza f del segnale di sincronizzazione orizzontale e il

presentante una relazione di fase sostanzialmente costante nei confronti del segnale di sincronizza-zione orizzontale. Questo segnale nf.., viene ali-

H

mentato ad un ingresso di un rivelatore di fase 90 il quale riceve pure il segnale rappresentativo del segnale estratto corrispondente alla portante di immagine, derivato dall'estrattore del segnale di riferimento della portante 52. Il rivelatore di fase 90 confronta la fase di questi due segnali e genera un segnale di controllo che viene filtrato da un filtro 92 ed alimentato al commutatore 24 presente nel modulo di sintonizzazione 10, sotto forma di una tensione per la sintonizzazione fine V .

r 1 La tensione per la sintonizzazione fine V.F.,-i, controlla lbscillatore locale 16, in modo tale da mantenere la portante video a frequenza intermedia in accordo con una relazione di fase sostanzialmente costante nei confronti del segnale di sincronizzazione orizzontale.

L'uscita digitale derivata dal rivelatore digitale di picco 44 viene combinata con l'uscita

ino. & GREGQ?U analogica del rivelatore di picco 42 nel circuito di combinazione 46. L'uscita del circuito di combinazione 46 ?rappresentata da una tensione analogica di controllo automatico del guadagno VA-~. Questa tensione controlla il guadagno del?amplificatore a frequenza intermedia 40 in modo tale da mantenere costante il livello di uscita dell'amplificatore a frequenza intermedia 40, come verr? in seguito descritto con un maggiori dettagli.

In accordo con gli aspetti della presente invenzione, il convertitore A/D 50 converte le informazioni dei segnali modulati a frequenza intermedia, direttamente in campioni digitali dei segnali adatti per l'elaborazione del segnale della banda di base senza la necessit? di impiego di un secondo rivelatore video. Il circuito 52 di estrazione del segnale di riferimento della portante, presenta un ingresso collegato in modo tale da ricevere il segnale a frequenza intermedie e lo stesso produce un segnale allineato come frequenza e sostanzialmente in accordo con una relazione di fase costante con la portante di immagine. Preferibilmente il segnale prodotto dal circuito estrattore 52 presenta una fase che risulta in accordo con una relazione di fase di novanta gradi in ritardo rispetto al segnale rappre?

ma C> <*REe<?3S

sentativo della portante di immagine. Il segnale estratto viene diviso, come frequenza, per mezzo di un circuito divisore per M 54, in modo tale da produrre un segnale di campionamento Nf

SC/M per il convertitore A/D 50. L'estrattore 52 del segnale di riferimento di portante pu? comprendere, a titolo di esempio, un circuito s&ettivo nei confronti della frequenza, sintonizzato sulla frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia e un circuito sfasatore in grado di introdurre una rotazione di fase di novanta gradi, oppure un circuito ad anello, ad aggancio di fase ed uno sfasatore in grado di introdurre una rotazione di fase di novanta gradi operante in modo tale da produrre un segnale a carattere oscillatorio in corrispondenza della frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia e in accordo con una relazione di fase in quadratura rispetto alla stessa. Il segnale , a caratte-re oscillante, viene quindi diviso, come frequenza, sino all' ottenimento della frequenza desiderata di campionamento.il convertitore A/D 50 campiona il segnale analogico a frequenza intermedia in risposta al segnale di campionamento e converte i campioni in parole digitali in corrispondenza della frequenza del segnale di campionamento

prrvom ?***.*?*

- 17

?ng, C GRECO '

Il convertitore A/D 50 dovrebbe campionare il segnale analogico ad una frequenza in grado di soddisfare il criterio di Nyquist per la larghezza di banda dell'informazione che deve venire ricuperata. Se il criterio di Nyquist non viene soddisfatto, lo spettro di frequenza dei campioni dei segnali conterr? bande di frequenza che si sovrappongono (alias) fra di loro. Queste componenti sovrapponen? tisi possono risultare sostanzialmente differenti dalle componenti originali in corrispondenza delle stesse frequenze. Quando si verifica questa sovrapposizione , i tentativi condotti per recuperare l'informazione desiderata dai campioni, si traducono in una distorsione provocata dalle parti sovrapponentisi dello spettro. Questa distorsione non pu? venire eliminata mediante filtraggio del segnale ricuperato.

Una tecnica comune per impedire la sovrapposizione consiste nel limitare la larghezza di banda del segnale analogico applicato all'ingresso del convertitore A/D, per mezzo di un filtro passa?basso "anti?sovrapposizione"(anti?aliasing). La frequenza di campionamento per il convertitore A/D viene quindi scelta di valore almeno pari al doppio della frequenza di interdizione del filtro anti?sovrapposi? zione

o t? tf .

Nel complesso rappresentato nella figura 1 non ? necessario l'impiego di un filtro separato anti?sovrapposizione. Il segnale televisivo che deve venire ricuperato si trova, convenzionalmente, fra 40,75 MHz e 46,5 MHz, con la frequenza portante di immagine disposta a 45,75 MHz. Il segnale video ? rappresentato da un segnalz a doppia banda laterale nelle vicinanze della portante di immagine,

(+ 0,75 MHz), disposto sulla parte pendente soppressa della caratteristica passa-banda a frequen?? in termedia. Pertanto, tutta l'informazione video ? contenuta in una singola banda laterale compresa fra 40,75 MHz e 45,75 MHz(larghezza di banda a frequenza intermedia di 5,0 MHz), pure includente la portante audio. Per la larghezza di banda di 5,0 MHz, la frequenza del segnale di campionamento per il segnale di informazione della banda di base deve essere almeno pari a 10,0 MHz per soddisfare il criterio di Nyquist.

Come ulteriore esempio, si consideri la caratteristica banda passante a frequenza intermedia del filtro a frequenza intermedia 30 della figura 1, la quale si estende da circa 37,95 MHz a circa 43,7 MHz, con la portante di immagine disposta a 42,95 MHz. Questa caratteristica di risposta a fre

"?, C ?WCOOJ

quenza intermedia ? stata pure rappresentata nella figura 2. Quando la frequenza della portante di immagine a Frequenza intermedia, di 42,95 MHz, presentata nella figura 2, viene estratta da parte del-l'estrattore 52 del segnale di frequenza della portante e quando la stessa viene divisa per quattro da parte del circuito divisore per N 54, ? possibile ottenere un segnale di campionamento presentante una frequenza di 10,7375 MHz. Quando i segnali di questa banda passante a frequenza intermedia vengono codi-ficati per mezzo di un segnale di campionamento a MH

z

10^375 ,/? possibile ottenere uno spettro idealizza? to di frequenza del tipo rappresentato nella figura 3.Per effetto del processo di codificazione, la banda passante originale viene replicata e spostata in nuove locazioni di frequenza distribuite attorno a frequenze costituenti multipli della frequenza del segnale di campionamento. Una replica della banda passante originale 100 che deriva da una componente armonica del segnale di campionamento, ? stata rappresentata come banda passante 102 la quale si estende fra zero e 5MHz. La banda passante 102 ? stata rappresentata, su scala maggiore, nella figura 4 dall'analisi della quale pu? essere rilevata che questa banda passante comprende la frequenza

20 tnfl, C. ?WW u?

della sottoportante di colore c a 3,58 MHz e la portante audio S a 4,5 MHz. La banda immediatamente superiore di frequenze inizia a circa 5,74 MHz e

la stessa risulta separata dalla banda inferiore di frequenze di circa 740 kHz. Pertanto, pu? essere rilevato che non si verifica una sovrapposizione delle bande passanti replicate e, pertanto, non si verifica il fenomeno del cosiddetto "aliasing"

Dall'analisi della figura 3 pu? essere rilevato che esistono sovrapposizioni' apparenti delle bande passanti duplicati attorno ai multipli delle frequenze di campionamento 10,74 MHz, 21,48 MHz, 32,22 MHz, 42,95 MHz e cos? via. Tuttavia, queste aree di sovrapposizione non costituiscono un "aliasing" ma rappresentano una sovrapposizione di regioni modulate a doppia banda laterale delle informazioni video. Poich? la sovrapposizione risulta centrata attorno alla frequenza della portante di immagine, le componenti costituite dalle bande laterali doppie, sui rispettivi lati della frequenza portante di imma-gine vengono effettivamente combinate e rinforzate fra di loro. La porzione a banda laterale doppia di ogni banda passante viene ricostituita digitalmente in questo modo a sovrapposizione.

Deve essere rilevato che la frequenza del

21 '"0. c GREGOfU segnale di campionamento di 10,74 MHz non soddisfa il criterio di Nyquist per le frequenze dei segnali a frequenza intermedia comprese fra 37,95 MHz e 43,7 MHz. Questo

/e* permesso in accordo con gli aspetti della presente invenzione poich? non sono le frequenze intermedie che devono venire ricuperate digitalmente. Al contrario, il ricupero concerne le informazioni rappre sentate dalla modulazione di quei segnali, secondo quanto contenuto entro una banda di 5,0 MHz. La frequenza di campionamento di 10,74 MHz pu? soddisfare il criterio di Nyquist per il campionamento

e il ricupero di informazioni contenute in ura banda passante di 5,0 MHz. Eliminando le componenti dei segnali al di sotto di una frequenza di 37,95 MHz.

nel filtro a frequenza intermedia, viene impedita

la sovrapposizione dei segnali durante il processo

di codificazione.

Le componenti dei segnali delle bande passanti di frequenza superiore, al di sopra della gamma della banda di base (0?5 MHz) della figura 3.sono contenute nei campioni dei segnali codificati digitalmente, ma le stesse non influenzano negativamente il processo di elaborazione dei segnali. Queste componenti di frequenza superiore vengono attenuate dalla caratteristica di risposta del convertitore

c. c.

Ina c CRESCA D/A 62 e vengono ulteriormente attend e dai Filtri passa-basso 64, 66, 68 collegati alle uscite del convertitore D/A 62 e dal filtro passa-basso 74 associato al rivelatore digitale audio 72.

Poich? il processo di conversione che campio na e codifica il segnate televisivo a frequenza intermedia ? costituito, essenzialmente, da un processo lineare di traslazione di frequenze, la banda passante che viene codificata pu? contenere la portante audio. Altri circuiti traslatori di frequenza costituiti, ad esempio,da un rivelatore a diodo, non sono lineari e gli stessi possono quindi creare indeside-rabili prodotti di intermodulazione delle frequenze delle sottoportanti di immagine e della portante audio. La natura lineare del processo di conversione da analogico a digitale(A/D) permette quindi la simultanea codificazione delle informazioni audio da parte del convertitore analogico/digitale A/D 50.

Pertanto, l'intero segnale televisivo pu? venire codificato digitalmente dal convertitore A/D 50.

La tecnica di conversione proposta dall'invenzione, che consente la codificazione diretta del segnale televisivo a frequenza intermedia nei campioni digitali dei segnali rappresentativi delle informazio-ni video della banda di base, ? applicabile per qual

<,n>D. C GRfGQft

siasi frequenza della portante di immagine e per qu?siasi frequenza di campionamento in grado di soddisfare il criterio di Nyquist per la larghezza di banda delle informazioni televibxve della banda di base. Ad esempio, negli Stati Uniti d'America, la classica frequenza portante di immagine a frequenza intermedia in accordo con lo<" >standard NTSC ? pari a 45,75 MHz. Quando il circuito divisore per M

54 divide per quattro (M=4) la frequenza della portante estratta, la frequenza del segnale di campionamento per il convertitore A/D 50 ? pari a 11,4375 MHz. Questa frequenza di campionamento soddisfa il criterio di Nyquist per la codistazione delle informazioni audio e delle informazioni di immagine le quali, congiuntamente, presentano una larghezza di banda, pari, approssimativamente a 5MHz e che richiedono, pertanto, una frequenza del segnale

di campionamento almeno pari a 10 MHz.

Il valore precedentemente indicato soddisfa pure

il criterio di Nyquist per codificare soltanto le informazioni video del segnale televisivo, il quale presenta una larghezza di banda pari,approssimativamente a 4,2 MHz.

Tuttavia, quando il segnale a frequenza intermedia viene campionato ad una frequenza di

C. 6BEGO.-<1>

11,4375,MHz, la componente presentata dal segnale di colore verr? campionata in corrispondenza di fasi differenti rispetto alla fase d?i sincrosegnale di riferimento di colore, vale a dire del "burst" da un periodo all'altro del sincrosegnale di riferimento di colore. Vale a dire, il segnale di colore ver-r? campionato ad ogni 112,66? rispetto ad un pe-riodo del sincrosegnale di riferimento di colore. Se un periodo del "burst? del segnale di colore viene campionato in corrispondenza di 0?, 112,66?, 225,3? e 338? rispetto alla fase del sincrosegnale di riferimento di colore, il periodo successivo del segnale di colore verr? campionato in corrispondenza di 90,6?, 203? e 316? rispetto alla fase del sincrosegnale di riferimento di colore. Questo angolo varia-bile di demodulazione del segnale di colore richiede l'effettuazione di una interpolazione sui campioni separati del segnale di colore, per produrre campioni in corrispondenza delle fasi dei segnali di mescolanza di colore desiderati(rappresentati, ad esempio dai segnali I e Q o dai segnali(R?Y) e (B-Y) prima che i segnali di colore vengano demodulati e matrizzati per produrre i segnali rappresentativi del colore rosso, del colore blu e del colore verde, R, B e G, rispettivamente.

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In accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione, la frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia televisiva, nella versione rappresentata nella figura 1, ? stata scelta in modo tale da corrispondere ad un multiplo del-la frequenza del sincrosegnale di riferimento di colore. Questo permette la demodulazione delle componenti del segnale video, costituite dai segnali di colori, attraverso un sub?campionamento(vale a dire selezionando certi ca

*mpioni ad una velocit? inferiore a quella del segnale di campionamento del convertitore A/D, senza la necessit? di adottare un'interpo-lazione complessa. Conseguentemente, viene ridotta la complessit? dell?elaboratore digitale dei segnali video.

Nella versione schematizzata nella figura 1, la frequenza dell?oscillatore locale viene scelta in modo tale che la portante di immagine a radiofrequenza possa venire convertita in una frequenza intermedia di 42,95454 MHz il cui valore ? pari a dodici volte la frequenza del sottoportante del sincro segnale di riferimento di colore. La frequenza intermedia della sottoportante di colore ? quindi pari a 39,374995 MHz, mentre la portante audio ? stata spostata ad un valore di 38,45454 MHz.

usto Ufi***<114>

Nella figura 5b ? stata rappresentata la portante diimmagine a frequenza intermedia, presentante una frequenza di 42,05454 MHz'; modulata in ampiezza di un ciclo del sincrosegnale di ~?iferimento di co?

1 lore, mentre in questa figura, il segnale di portante da immagine 108 risulta anticipato, in fase, nei confronti dell'inviluppo idealizzato 110 del sincrosegnale di riferimento di colore, di 00? della portante di immagine, per cui i picchi della portante dell'immagine si verifica?ioin corrispondenza dei punti di grado zero dell'inviluppo del sincrosegnale di riferimento di colore. Per facilare l?illustrazione, la profondit? di modulazione della portante di immagine 108 a frequenza intermedia ? stata aumentata oltre quella normalmente esibita, mentre sono stati cancellati gli effetti della portante audio.

Quando la portante di immagine rappresentata nella figura 5b viene estratta dal segnale a frequen-za intermedia , da parte dell'estrattore 52 e divisa per quattro(M=4), ? possibile ottenere un segnale di campionamento presentante una frequenza di 10,74 MHz, secondo quanto indicato dalla forma d'onda 112 rappresentativa del segnale di campionamento riportata nella figura 5a . Questo segnale di campionamento presenta la forma Nf /M , in cui f _rappresenta

- - * M ft t ? e sir/ i .

la frequenza della sottoportante di colore pari a 3j579545 M?z,N ? pari a 12/mentre M ? pari a 4, in questo particolare esempio specifico. Il segnale di campionamento 112 campioner? il segnale a frequenza intermedia in corrispondenza dei picchi della portante di immagine che si verificaioin corrispondenza di 0?, 120?, e 240? rispetto al sincrosegnale di riferimento di colore, mediante campionamento in corrispondenza degli istanti relativi alle transi-zioni positive del segnale di campionamento 112.

Tuttavia, in virt?' della relazione in accordo con multipli dispari fra la met? della frequenza di riga orizzontale e la frequenza della sottoportante di colore nel .aisterna NTSC, il sincro_segnale di riferimento di colore, nello stesso punto temporale nella linea successiva, come quello rappresentato nella figura 5b verr? campionato in corrispondenza di 60?, 180? e 300?. Questa effettiva intercalatura dei campioni nella direzione verticale aumenta la complessit? del filtraggio a pettine che pu? essere utilizzato per separare i segnali di luminanza e di crominanza nell'elaboratore digitale nei segnali video 60. L'allineamento dei campioni nella direzione verticale allevier? questo problema e pu? essere ottenuto invertendo la fase del segnale di

0C?9OCU

( campionamento 112 da una riga orizzontale all'altra, ad esempio per mezzo dell'impiego di un commutatore che risulti sensibile al segnale di sincronizzazione orizzontale, secondo quanto descritto nel brevetto i statunitense no.3.946432.

La demodulazione di colore dei campioni del segnale di colore separati, quando prodotta

dal segnale di campionamento a 10,74 MHz rappresentato nella figura 5a risulta relativamente lineare Il campione in corrispondenza di 0? della sottoportante di colore ? allineato con l'asse del segnale di mescolanza dei colori ?(R-Y); mentre questo segnale di mescolanze dei colori pu? venire ricuperato

per mezzo di un sub?campionamento. L'asse del segnale di mescolanza dei colori del segnale ?(B-Y), in corrispondenza di 90?, corrisponde a tre quarti

del tratto fra il primo campione e il secondo campione in corrispondenzad^o<? >e 120? e lo stesso

pu? venire ricuperto per mezzo dell'interpolazione dei valori dei due campioni.

Anche questa interpolazione pu? venire eliminata se il progettista del sistema ? propenso ad accettare la frequenza piu' elevata dei dati di un sistema di campionamento con una sottoportante di valore pari a quattro volte a quella indicata

In questo caso, il circuito divisore per M 54 viene regolato in modo tale da dividere per tre il segnale di sottoportante estratto, in modo tale che la frequenza Nf^^/M possa risultare p^ri a 4f , vale a dire, pari, approssimativamente a 14,32 MHz. Quando il segnale di portante 103 rappresentato nella fi gura 5b viene diviso per tre, ? possibile ottenere un segnale di campionamento in accordo con quanto rapprsentato dalla forma d'onda 114 della figura 5c . Le transizioni ad andamento positivo della figura 5? consentiranno il campionamento del segnale a frequenza intermedia riportato nella figura 5b, in corrispondenza di 0?, 90?, 180?, e 270? Rispetto all'inviluppo 110 del sincrosegnale di riferimento di colore. I campioni in corrispondenza di questi angoli di fase possono venire direttamente combinati in un filtro a pettine, per separare i segna-li di luminanza e di crominanza, allo scopo di cor-rispondere direttamente con?<^li assi dei segnali di mescolanza dei colori -(R-Y), -(B-Y), (KVY) e (B-Y) rispettivamente. Pertanto, il segnale di crominanza derivante dal filtraggio a pettine, pu? venire demo? dulato direttamente mediante un sub-campionamento, senza la necessit? di una interpolazione.

Altre frequenze della portante di immagine a frequenza intermedia, costituenti multipli della frequenza della sottoportante di colore, possono pure risultare desiderabili in un particolare progetto di ricevitore. Ad esempio, se la frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia ? pari, a sedici volte la frequenza della sottopor? tante di colore, vale a dire pari a 57,27272 MHz, il circuito di divisione per M 54 pu? venire regolato in modo tale da dividere per quattro la portante di immagine estratta, allo scopo di ottenere una favorevole frequenza del segnale di campionamento pari a 14,32 MHz, vale a dire pari a quattro volte la frequenza della sottoponente di colore. La frequenza del segnale di portante di immagine a frequenza intermedia di valore pari a 57,27272 MHz pu? essere desiderabile in ricevitori in accordo con lo standard giapponese NT5C poich? la classica frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia ? pari,in Giappone , a 53,75 MHz, mentre la frequenza della sottoponente di colore ? pari a 3 ,570545 MHz.

Per mantenere l'allineamento desiderato di fase del segnale video e della portante di immagine a frequenza intermedia, secondo quanto rappreeentato nella figura 5b ? necessario controllare la fase Jrtfr U. vwtowu#

della portante di immaginje a frequenza intermedia. Questo viene ottenuto , nella versione rappresentata nella figura 1, per mezzo del rivelatore di fase 90Je del filtro 92. Il rivelatore di fase 90 confronta la fase del segnale rappresentativo della portante di immagine a frequenza intermedia estratta, prodotta dall'estrattore 52 del segnale di riferimento di portante, con il segnale nf , costituente

H

un multiplo della frequenza del segnale di sincronizzazione orizzontale. Ad esempio, il segnale di portan-te di immagine estratto pu? venire diviso, come frequenza, per mezzo di un divisore di frequenza, sino alllottenimento della frequenza nf... Se desiderato,

H

parte o tutte le divisioni di frequenza possono venire ottenute dal circuito divisore per M, se appropriato. Il segnale nf.ri. pu? venire prodotto rivelando dapprima il segnale di sincronizzazione orizzontale, nell'elaboratore digitale dei segnali di sin-cronizzazione 80 o all'esterno della sezione digita-le di elaborazione dei segnali del ricevitore. Un sistema digitale di deflessione, identificato come MAA 2500 Digital Deflection Control Unit, illustrato nell'opuscolo "A New Dimension- - VLSI Digital TV System" della Intermetall Semiconductors(Sett. 1981) evidenzia una disposizione in grado di produrre un

fri ' c naecocu

segnale F ricorrente alla frequenza orizzontale, da un segnale video composito digitalizzato.

Alternativamente, un classico rivelatore di picco, simile al rivelatore di picco 42 e un separatore dei segnali di sincronismo, possono venire utilizzati per rivelare, come livello di picco e separare le componenti rappresentate dai segnali di sincronizzazione orizzontale, ricorrente alla frequenza f del segnale analogico a frequenza intermedia. Il segnale f , ricorrente alla frequenza oriz? zontale, viene quindi applicato ad un moltiplicatore digitale di frequenza del tipo illustrato nel brevetto statunitense no.4.244.027, rilasciato il 6 Gennaio 1981 a nome S. Shai ed intitolato "DIGI-TAL OPEN LOOP PROGRAMMARLE FREQUENCY MULTIPLIER" in modo tale da consentire lo sviluppo del segnale nfu. Le fasi dei due segnali di ingresso alimentati al rivelatore di fase 90, ora entrambe alla stessa frequenza, possono venire confrontate direttamente. Un segnale rappresentativo di questo confronto viene filtrato per mezzo del filtro 92, allo scopo di produrre una tensione di controllo V , la quale viene r X

utilizzata per sintonizzare in modo fine, ^oscilla? tore locale 16, allo scopo di mantenere la frequenza della portante di immagine a frequenza interme

4 c foconi

dia ad un valore di 42,95454 MHz. Il rivelatore di fase 90 e il circuito di filtro 92 operano in modo tale da controllare la fase della portante video a 42,95454 MHz poich? il segnale di confronto di fase nf rappresenta un multiplo della frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia. Nel sistema televisivo a colori NTSC, la frequenza di scansione orizzontale f ? pari a 15.734,26 Hz.

H

Inoltre, poich? il segnale di sincronizzazione orizzontale risulta esattamente correlato, come fase al segnale della sottoportante di colore, da parte del trasmettitore, in accordo con i requisiti imposti dalla FCC, il confronto del segnale rappresentativo della portante di immagine a frequenza intermedie e del segnale nf produce un segnale indi? n

cativo della fase, il quale, sotto forma di una tensione di controllo V__ mantiene il segnale dell'oscillatore locale alla frequenza e con la fase necessaria per mantenere la relazione desiderata fra la portante di immagine a frequenza intermedia e le informazioni di colore modulate. Il controllo della fase della portante di immagine a frequenza intermedia, fornito dal circuito ad anello di controllo automatico della frequenza e della fase(AFPO automa tic frequency and pi?ase control) impedisce qualsiaai

variazione avvertibile nella tinta dell'immagine te-levisiva riprodotta, a titolo di esempio illustrativo?

Poich? il segnale televisivo a frequenza intermedia viene applicato direttamente all'ingresso del convertitore analogico /digitale 50, ? necessa-rio mantenere le escursioni del segnale a frequenza intermedia, entro la gamma dinamica dell'ingresso alimentato al convertitore analogico/digitale 50.

Quando viene utilizzato un convertitore A/D a otto bit, come convertitore analogico /digitale A/D 50, a titolo di esempio illustrativo, il segnale analogico verr? convertito in uno di 256 livelli del segnale digitale.

Il livello del segnale a frequenza intermedia deve venire controllato in modo tale che il segnale digitalizzato non debba superare il valore <?>del duecentocinquantase?esimo livello, o livello piu' elevato.

Il rivelatore di picco 42 controlla i picchi del segnale a frequenza intermedia applicato all'ingres so del convertitore A/D 50. mentre il rivelatore digitale di picco 44 controlla i valori di picco dei campioni del segnale digitale, I risultati delle due rivelazioni di picco vengono combinati nel cir? cuito di combinazione 46, il quale produce una tensione di controllo automatico del guadagno VAGC? telo,C GREGOW

la quale viene alimentata all 'amplificatore a frequenza intermedia 40. La tensione di controllo V , AGC i mantiene automaticamente il livello del segnale

a frequenza intermedia entro i requisiti concernenti la gamma dinamica, del convertitore analogico/digitale 50. I dettagli costruttivi e di funzionamento di questo circuito di controllo automatico del guadagno ( AGC) sono stati riportati nella domanda di brevetto statunitense no.350.580, depositata il

2 Febbraio 1982 a nome S.A. Steckler e A.R. Balaban, ed intitolata: "DIGITAL TELEVISION AGC ARRANGEMENT".

Deve essere sottolineato il fatto che il segnale a radio frequenza prodotto nel modulo sintonizzatore 10, pu? venire codificato direttamente in infor-mazioni digitali , in accordo con gli aspetti della presente invenzione, nello stesso modo secondo il quale ? stato codificato il segnale a frequenza in term?di? nella versione rappresentata nella figura

1. In una tale applicazione degli aspetti della presente invenzione, la portante di immagine a radiofrequenza deve venire estratte e divisa come frequenza in modo tale da produrre un segnale di campionamento presentante una frequenza in grado di soddisfare i requisiti di Nyquist per la banda dei canali televisivi che deve venire codificata. Il complesso circui-

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI

   1)Apparato, in un sistema elaboratore di segnali, includente una sorgente (1030 , 40) di segnali analogici di portante, modulati con informazioni rappresentative dei segnali ed occupanti una data banda di frequenze e mezzi digitali(60, 70, 80) teg, C, ~ ?' t

   di elaborazione dei segnali, sensibili ai campioni dei segnali digitali, per produrre segnali digitali elaborati di informazione, caratterizzato dal fatto f che comprende:

   mezzi (52, 54), per produrre un segnale di campionamento presentante ima frequenza inferiore al doppio della frequenza piu<1 >elevata di detti segnali analogici di portante; e

   un convertitore analogico/digitale (50) presentante un ingresso per i segnali accoppiato in modo tale da ricevere detti segnali di portante modulati, un ingresso per i segnali di campionamento, accoppiato in modo tale da ricevere detto segnale di campionamento ed una uscita,per il campionamento di detti segnali di portante in corrispondenza di detta frequenza del segnale di campionamento e per convertire i campioni in tal modo ottenuti, in detti segnali digitali rappresentativi di detti segnali modulati con le informazioni rappresentative dei segnali .

   2)Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sorgente(10, 30, 40) di segnali analogici di portante, fornisce segnali occupanti una banda passante delle frequenze intermedie televisive e dal fatto che dett? frequen?

   natta

   za del segnale di campionamento risulta almeno pari al doppio della differenza di frequenza fra la frequenza minima e la frequenza massima di detta banda passante.

   3)Apparato secondo la rivendicazione 1, o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta sorgente (10,30,40) di segnali analogici di portante produce un segnale di portante, presentante una data frequenza disposta entro detta data banda di frequenze e in cui detto segnale di campionamento presenta una frequenza costituente un sottomultiplo di detta frequenza del segnale di portante.

   4)Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che:

   detti segnali analogici di portante sono costituiti da segnali a frequenza intermedia e carat-terizzato dal fatto che il complesso circuitale (30, 40) per l?elaborazione dei segnali a frequenza intermedia presenta un ingresso accoppiato in modo tale da ricevere detti segnali a frequenza intermedia ed includente un filtro a frequenza intermedia(30) per sagomare la banda passante dei segnali a frequenza intermedia ed una uscita in corrispondenza della quale vengono prodotti i segnali contenenti dette informazioni ed occupanti detta banda passante dei

   ?*?\ vi '?<' '? ?>

   segnali a frequenza intermedia;

   detto segnale di campionamento pimentando una frequenza almeno pari al doppio della larghezza di banda di detta banda passante dei segnali a frequenza intermedia ed essendo inferiore alle frequenze di detti segnali a frequenza intermedia occupanti detta banda passante dei segnali, a frequenza intermedia;

   detto convertitore analogico/digitale (50) presentando detto ingresso per i segnali accoppiato all'uscita di detto complesso circuitale di elaborazione dei segnali a frequenza intermedia, per campio? nare i segnali contenuti in detta banda passante dei segnali a frequenza intermedia, in risposta a detto segnale di campionamento e per convertire i campioni dei segnali in campioni dei segnali digitali rappresentanti dette informazioni contenute entro una banda di frequenze che risulta inferiore alla banda passante a frequenza intermedia.

   5)Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che:

   detti segnali analogici di portante sono costituiti da segnali analogici a frequenza intermedia, modulati con informazioni televisive e contenuti in una banda passante di frequenza intermedia

   ^ <Q >~?f?o?j televisiva, detto elaboratore dei segnali digitali (60, 70, 80) essendo costituito da un elaboratore di segnali televisivi, per l'elaborazione di campioni di segnali televisivi digitali, contenuti in una che

   gamma di frequenze alla balda di base/risulta inferiore a detta banda passante a frequenza intermedia; e detto convertitore analogico /digitale (50) presenta detto ingresso accoppiato in modo tale da ricevere detti segnali analogici televisivi a frequenza intermedia, per convertire detti segnali televisivi a frequenza intermedia in campioni di s?gnali televisivi digitali, rappresentanti dette informazioni televisive e contenute entro detta gamma di frequenze della banda di base.

   6)Apparato secondo la rivendicazione 5,ca- <1 >ratterizzato dal fatto che detti segnali analogici a frequenza intermedia includono una portante di immagine a frequenza intermedia; e dal fatto che detti mezzi per la produzione dei segnali di campio namento (52, 54) comprendono:

   un circuito (52) per l'estrazione del segnale di riferimento di portante , presentante un ingresso collegato in modo tale da ricevere detti segnali analogici a frequenza intermedia e una uscita in corrispondenza della quale viene prodotto un segnale

   di riferimento con una frequenza sostanzialmente uguale alla frequenza di detta portante di immagine, a frequenza intermedia; e

   un circuito divisore (54) presentante un ingresso accoppiato in modo tale da ricevere detto segnale di riferimento ed una uscita in corrispondenza della quale viene prodotta un segnale di cam-pionamento presentante una frequenza costituente un sottomultiplo di detta frequenza del segnale di ri-ferimento.

   7) Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che:

   dette informazioni televisivi sono rappresentate da informazioni audio e video televisive;

   detto elaboratore dei segnali televisivi (60, 70, 80) include un complesso circuitale per l'elaborazione dei segnali video, a carattere digi-tale (60, 62, 64, 66, 68) e un complesso circuitale (70, 72, 74) per l'elaborazione dei segnali audio a carattere digitale; e

   detto convertitore digitale/analogico(50) presenta detta uscita collegata a detto complesso circuitale di elaborazione dei segnali video, di tipo digitale e a detto complesso circuitale per l'elaborazione dei segnali audio , a carattere digi? ?nB C GREOGQS tale e in grado di fornire campioni di segnali digitali rappresentativi di dette informazioni video e di dette informazioni audio.

   8)Apparato secondo la rivendicazione 5^ caratterizzato dal fatto che comprende:

   una sorgente di segnali a radiofrequenza (8, 12) modulati con dette informazioni televisive ed occupanti una banda di frequenze includenti una frequenza della sottoportante di colore ed una frequenza della portante di immagine, e

   mezzi (1 A , 16) per convertire detti segnali a radiofrequenza in segnali contenuti in detta banda di frequenze intermedie, inclusa una frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia, costituente un multiplo intero della differenza fra detta frequenza della sottoportante di colore e detta frequenza della portante di immagine.

   9) Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende:

   una sorgente (8, 12) di segnali a radiofrequenza, includente una portante di immagine a radiofrequenza,modulata con dette informazioni televisive incluse le componenti, costituite dai segnali di sincronizzazione orizzontale, presentanti una data frequenza;

   I ft

   - 43

   <?>OQ. ? ?<Q>ECOC mezzi (14, 16, 20, 21, 22, 24) sensibili ad un segnale di controllo per convertire detti segnali televisivi a radiofrequenza in detti segnali a fre? quanza intermedia,inclusa ima portante di immagine a frequenza intermedia, modulata con detti segnali tefevisivi;

   mezzi (50, 60, 80) sensibili a detti segnali a frequenza intermedia, per produrre un segnale di riferimento presentante una frequenza costituente un multiplo della frequenza di dette componenti rappresentate dai segnali di sincronizzazione orizzontale; e

   un rivelatore di fase(90) presentante un primo ingresso accoppiato in modo tale da ricevere un segnale rappresentativo di detta portante di immagine, a frequenza intermedia, un secondo ingresso collegato in modo tale da ricevere detto segnale di riferimento ed una uscita in corrispondenza della quale viene prodotto detto segnale di controllo.

   10)Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fattp che:

   dette informazioni televisive includono una portante di immagine a frequenza intermedia, presentante una data frequenza;

   detta sorgente di segnali a frequenza inter?

   c. GQECOQJ

   media (??, 30, 40) comprende un complesso circuitale (30, 40) per l'elaborazione dei segnali a frequenza intermedia, presentante un ingresso accoppiato in modo tale da ricevere detti segnali,analogici a frequenza intermedia e includente un filtro a frequenza intermedia(30) per sagomare una banda passante per i segnali a frequenza intermedia con frequenze includenti detto segnale di portante di immagine a frequenza intermedia? un amplificatore a frequenza intermedia(40) ed una uscita in corrispondenza della quale vengono prodotti detti segnali a frequenza intermedia contenuti in detta banda passante dei segnali a frequenza intermedia;

   detto segnale di campionamento presentando una frequenza inferiore al doppio della frequenza di detta portante di immagine a frequenza intermedia; e detto convertitore analogico /digitale (33) presentando detto ingresso collegato all'uscita di detto complesso circuitale di elaborazione dei se-gnali a frequenza intermedia, per campionare detti segnali a frequenza intermedia contenuti in detta banda passante dei segnali a frequenza intermedia, detti campioni essendo contenuti in una banda di frequenze che risulta di frequenza inferiore rispetto alle frequenze della banda passante dei segnali a

   .m iti *.r?~ w. r.r ?.v*--*

   frequenza intermedia.

   l?) Apparato secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che:

   detti mezzi per i segnali di campionamento comprendono:mezzi generatori dei segnali di campi onamento(52, 54) presentanti un ingresso collegato a detto complesso circuitale (30, 40) di elaborazione dei segnali a frequenza intermedia, per ricevere detto segnale di portante di immagine ,a frequenza intermedia e una uscita collegata a detto ingresso per i segnali di campionamento di detto convertitore analogico /digitale (50), per produrre un segnale di campionamento presentante una frequenza costituente un sotto-multiplo di detta data frequenza ;

   in cui detto convertitore analogico/digi? tale (50) produce detti campioni dei segnali digitali ad una frequenza determinata dalla frequenza di detto segnale di campionamento.

   12) Apparato secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi generatori dei segnali di campionamento (52, 54) comprendono un circuito (52) di estrazione dei segnali di riferimento di portante, sensibile a detta portante di immagine a frequenza intermedia, per produrre

   <?,>^ .??,

   .GL un segnale di riferimento sostanzialmente in corrispondenza della frequenza di detta data frequenza e un divisore di frequenza (54) sensibile a detto segnale di riferimento, per produrre detto segnale di campionamento.

   13) Apparato secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto circuito (52) di estrazione del segnale di riferimento di portante include un circuito sintonizzato il quale risulta appunto sintonizzato su detta data frequenza.

   14) Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto circuito di estrazione dei segnali di riferimento di portante(52) include un circuito ad anello ad aggancio di fase(pLL).

   15) Apparato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che:

   dette informazioni televisive includono una portante video ed una portante audio;

   detto elaboratore dei segnali video, a carattere digitale (60, 62, 64, 56, 68) risulta sensibile a detti campioni dei segnali digitali, per produrre segnali video digitali elaborati;

   un filtro passa?banda, di tipo digitale (70), sensibile a detti campioni dei segnali digitali e presentante una uscita per il trasferimento

   dei campioni dei segnali digitali contenenti dette informazioni audio ad esclusione di dette informazioni video; e

   detto elaboratore dei segnali audio, di tipo digitale (72, 74) essendo accoppiato all'uscita di detto filtro passa-banda di tipo digitale, per produrre un segnale audio elaborato?

   16) Apparato secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti segnali televisivi a radiofrequenza sono contenuti in una banda di frequenze includente la frequenza di detta portante di immagine a radiofrequenza;

   detti mezzi di conversione(14, 16, 20, 21, 22, 24) operando in modo tale per cui detta portante di immagine a frequenza intermedia pu? presentare una frequenza costituente un multiplo intero di detta data frequenza; e

   detti mezzi elaboratori dei segnali digitali (60, 70, 80) producendo segnali video elaborati e dette componenti rappresentate dai segnali ricorrenti alla frequenza di scansione orizzontale, costituenti componenti presentanti detta data frequenza.

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   Milano, ?ri tv

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   S. FI

   Statunitense dei'<? >Brevetti e dei Marchi Commerciali, della domanda innanzi richiamata cosi come ? stata depositata in origine.

   Per delega del

   COMMISSARIO BREVETTI E MARCHI COMMERCIALI

   (f.to) H. L. Jackson

   Ufficiale certificatore

   Data: 22 DIC 1982 (datario lineare)

   (Datario rotondo $_ 65*QP - 101

   con la data del A

   22 PEB .1982) $132,00 - 102

   3 5 1 3 0 7 (stampigliato) _ _ _ _ . _ RCA 78.070 . . <? >_ RICEVITORI TELEVISIVI DIGITALI

   .. ..La presente invenzione si riferisce a. ricevi-, tori digitali nei quali i segnali televisivi di informazione della banda di base vengono elaborati con tecniche digitali di elaborazione dei segnali.

   _ I progressi compiuti nel campo dei circuiti digitali hanno ora reso possibile 1'elaborazione dei videosegnali della banda di base con circuiti digi-_ tali in un ricevitore televisivo. Alcuni sistemi proposti comportano l'impiego di circuiti ti tipo convenzionale a radiofrequenza e circuiti convenzionali a frequenza intermedia per produrre un segnaI<1>impiego di-e?-assici-Gircuitl a .radiofroquonBa(RP^ a a frequenza intermedia (FI) por -produrre un gogna? le video della banda di base demodulato e il segnale audio a frequenza intermedia. Il segnale video della banda di base viene filtrato a "passa-basso" per mezzo di un filtro "anti?sovrapposizione"(anti-aliasing) e convertito in forma digitale per mezzo di un convertitore analogico/digitale (A/D)? Il filtro anti?aliasing limita f come banda, il segnale video alla banda di base, allo scopo di impedire la sovrapposizione delle frequenze campionate durante il processo di conversione? Il segnale video digitalizzato, vale a dire convertito in forma numerica, viene quindi elaborato digitalmente, in modo tale da produrre segnali digitali rappresentativi dei segnali di informazione del colore rosso, del colore verde e del colore blu. Questi segnali vengono quindi convertiti in forma analogica, filtrati da -un filtro passa-basso ed alimentati al complesso circuitale di comando del cinescopio. Il segnale audio a frequenza intermedia viene separato, se necessario, dal segnale video alla banda di base, filtrato ed alimentato ad un secondo convertitore analogico/digitale il quale converte il segnale in forma numerica.

   Il segnale audio a frequenza intermedia, a carattere digitale, viene quindi elaborato e demodulato digitalmente, in modo tale da produrre un treno di impulsi modulati impulsivamente in durata, tale treno di impulsi potendo venire filtrato da un filtro passa-basso, per il ricupero del segnale audio.

   Il sistema precedentemente descritto viene generalmente definito come un ricevitore televisivo digitale. Tuttavia, l'intero complesso circuitale di elaborazione dei segnali video non ? digitale, poich? vengono impiegati circuiti classici a radiofrequenza e a frequenza intermedia, di tipo analogico, per produrre un segnale analogico a frequenza intermedia il quale viene quindi demodulato in un segnale della banda di base, prima della convenzione in forma digitale. Idealmente, un ricevitore televisivo digitale dovrebbe ricevere il segnale a radiofrequenza-teletrasmesso e dovrebbe convertire immediatamente questo segnale in forma digitale.

   Tuttavia, con la tecnologia attuale, questa conversione, in un ricevitore televisivo, non ? ancora fattibile. L'attuale banda di frequenze UHF negli Stati Uniti d'America si estende oltre gli 800 MHz. Per consentire una codificazione fedele di questi segnali in una forma digitale, il segnale a radiofrequenza deve venire campionato e codificato alla frequenza di Nyquist la quale risulta superiore a 1,6 GHz.Questa elevata frequenza di campionamento risulta, sfortunamente, oltre le possibilit? della tecnologia commerciale.

   Un compromesso alla codificazione diretta dei segnali a radiofrequenza ? rappresentato dallo eterodinaggio del segnale a radiofrequenza in un segnale a frequenza inferiore, il quale pu? quindi venire codificato direttamente in forma digitale.

   Nei ricevitori televisivi degli stati Uniti d'America, il segnale a radiofrequenza viene eterodinato, vale a dire convertito in una banda di segnali a frequenza intermedia che si estende da circa 41 MHz a circa 46,5 MHz. Tuttavia, la codificazione del segnale a frequenza intermedia richiederebbe un segnale di campionamento presentante una frequenza di Nyquist almeno pari a 93 MHz e, a questo proposito, deve essere rilevato che con la tecnologia attuale, anche questa soluzione non ? possibile. Conseguentemente, i sistemi televisivi digitali proposti comportano la demodulazione dei segnali a frequenza intermedia nella gamma delle frequenze della banda di base, in corrispondenza della quale gli stessi possono venire efficientemente ed economicamente convertiti in campioni di segnali a carattere digitale.

   Conseguentemente, ? desiderabile essere in grado di codificare digitalmente un segnale televisivo senza adottare una o entrambe le fasi di eterodinaggio impiegate per convertire i segnali.televisivi a radiofrequenza nelle frequenze della banda di base, prima della codificazione digitale?

   In accordo con gli aspetti specifici della presente invenzione, un segnale analogico di portante, modulato con le informazioni rappresentative dei segnali, entro una data banda di frequenze, viene campionato e codificato digitalmente, ad una frequenza che non soddisfa il criterio di Nyquist per campionare la frequenza del segnale di portante, ma che soddisfa il criterio di Nyquist per campionare la banda di frequenze delle Informazioni che devono venire ricuperate dai segnali codificati digitalmente.

   In accordo con un particolare aspetto della presente invenzione, il segnale analogico di portante comprende un segnale televisivo a frequenza intermedia in un ricevitore televisivo. Il segnale televisivo a frequenza intermedia viene applicato direttamente ad un convertitore analogico/digitale A/D, allo scopo di operare una codificazione digitale. Questi segnali campionati e codificati vengono quindi elaborati da un elaboratore di segn-ali, tipo digitale e gli stessi includono le informc^ioni video ed audio modulate. Dopo la digitaliz-zazicne, vale a dire la conversione in forma numerica, j.? informazioni audio digitali vengono separate c-:ile informazioni video ed elaborate e demodulate nuneri? camente. Questo elimina la necessit? di iraipiegc di un convertitore /A/D separato per i segnala, auc: e un circuito analogico separato a frequenta ir:=xmedia per i segnali audio.

   In accordo con un altro aspetto deLla preente invenzione, la frequenza della portante vide: a frequenza intermedia viene scelta di valore par: ad un multiplo della frequenza della sottoportele di colore. Questo si traduce in una elaborazione piu' semplice dei segnali di colore, senza la necessit? di ricampionamento ed interpolazione dei segnali.

   In accordo con un ulteriore aspetto delle presente invenzione, la fase della portante video = frequenza intermedia viene controllata in modo -ale che la stessa risulti allineata, come fase, cor.il segnale di sincronizzazione orizzontale, in mod: tale da introdurre una ulteriore semplificazione nell*elaborazione dei segnali di colore.

   La presente invenzione risulter? pi.'u* ewden<?>f

   te dall'analisi della seguente descrizione dettaglia? ta, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati, nei quali:

   la figura 1 illustra, in forma diagrammatica a blocchi, un ricevitore televisivo digitale costruito in conformit? con gli aspetti specifici della presente invenzione;

   la figura 2 illustra la banda passante del filtro a frequenza intermedia della figura 1;

   la figura 3 illustra lo spettro di frequenza dei segnali prodotti dal convertitore analogico/di-gitale A/D della figura 1;

   la figura 4 illustra una porzione dello spettro di frequenze rappresentato nella figura 3 ;e

   la figura 5, considerata costituita dalle figure 5.a , 5b e 5c, illustra alcune forme d'onda utili per descrivere il principio di funzionamento del convertitore A/D rappresentato nella figura 1.

   Facendo riferimento specifico alla figura 1, pu? essere rilevato che nella stessa ? stata rappresentata la sezione di elaborazione dei segnali di un ricevitore televisivo. I segnali a radiofrequenza vengono ricevuti per mezzo di una antenna 8 ed alimentati al complesso circuitale a radiofrequen? za 12 di un modulo sintonizzatore 10. Il complesso circuitale a radiofrequenza 12 include circuiti selettivi nei confronti delle frequenze e circuiti di amplificazione i quali forniscono segnali amplificati a radiofrequenza ad un ingresso di un primo rivelatore, o miscelatore 14. I circuiti 22 di selezione dei canali, presenti nel modulo sintonizzatore 10, producono i segnali digitali corrispondenti .

   - -- - canal<e >selezionato. I segnali digitali controllano un anello ad aggancio di fase PLL 20, in modo tale da produrre una tensione per la sintonizzazione approssimata Vv1 ,per il controllo di un oscillatore locale 16? in modo tale che la frequenza dello stesso possa presentare una relazione di proporzionalit?, determinata dal numero del canale, nei confronti di una frequenza di riferimento prodotta da un oscillatore a cristallo identificato dal corrispondente cristallo 21. La tensione per la sintonizzazione approssimata V viene alimentata, per mezzo di un commutatore 24, agli ingressi del complesso circuitale a radiofrequenza 12 e dell?oscillatore locale 16. La tensione di sintonizzazione V^, applicata al complesso circuitale a radiofrequenza 12, regola la sintonizzazione dei circuiti selettivi nei confronti della frequenza, per il canale telev.sivo selezionato, in accordo con una relazione d corrispondenza,o di "tracking" con la frequenza del<?>oscillatore locale 16? L?oscillatore locale 16 ferisce un segnale, a carattere oscillante al miscelatore 14, il quale eterodina il segnale a radiofreqienza del canale televisivo sele-zionato, ad una specifica banda di frequenze nel campo delle frequen.e intermedie? Dopo che la tensione per la sinton-czazione automatica approssimata 5 ha sintonizzato 1oscillatore locale per la rice-zione di un segnale corrispondente ad un canale de-siderato, la ricezicie viene mantenuta per mezzo della commutazione cil commutatore 24, in modo tale che 1?oscillatore locale 16 possa venire controllato da una tensione per la sintonizzazione fine ? F_T? Un sistema di sintonizzazione appartenente a questo - tipo, ? stato descritto, con maggiori dettagli, nel brevetto statunitense no ,4.031 ? 549, rilasciato il 21 Giugno 1977 a me R.M. Rast et al* ed intitolato "TELEVISION TUIUTG SYSTEM WITH PROVISIONS FOR RECEIVING RF CARRI EH ?? NONSTANDARD FREQUENCY".

   I segnali precotti dal miscelatore 14 e presentanti ora le frecuenze televisive intermedie, vengono applicati ac un filtro a frequenza intermedia 30? Il Filtro a frequenza intermedia 30 modi fi? f

   ca la caratteristica di risposta nei segnali a frequenza intermedia del canale televisivo selezionato. La caratteristica di risposta all'uscita del filtro a frequenza intermedia 30 ? stata rappresentata nella figura 2 che verr? in seguito analizzata* I segnali al di sopra e al di sotto dei limiti della banda passante a frequenza intermedia vengono attenuati dal filtro a frequenza intermedia 30.

   I segnali a frequenza intermedia trasferiti dal filtro a frequenza intermedia, vengono alimentati ad un amplificatore a frequenza intermedia 40 il quale amplifica, o attenua i segnali a frequenza intermedia, in risposta ad una tensione di controllo del guadagno VAGC? I segnali a frequenza intermedia amplificati vengono quindi alimentati ad un circuito 52 di estrazione del segnale di riferimento della portante, in modo tale da produrre un.segnale rapprsentativo del segnale di portante dell'immagine, ad un rivelatore di picco 42 e ad un convertitore analogico/digitale A/D 50, per la corrispondente conversione in forma numerica. I segnali a frequenza intermedia vengono campionati dal convertitore A/D 50 in risposta ad un segnale di campionamento Nfsc/to. Il convertitore A/D 50 produce il segnali video digitalizzati formati, ad esempio, da otto f

   bit? Nella figura 1, i segnali digitalizzati, a piu* bit, vengono rappresentati schematicamente da linee di notevole larghezza, in senso relativo come si verifica, ad esempio all'uscita del convertitore A/D 50? I segnali digitali includono sia informazio-ni video, sia informazioni audio.

   Il segnale digitale viene alimentato ad un elaboratore digitale per i segnali video 60 il quale separa ed elabora le informazioni video dell'immagi-ne e produce segnali rappresentativi del colore rosso, del colore verde e delcolore blu e viene pu-re alimentato al rivelatore digitale di picco 44. Un elaboratore digitale di segnali video, adatto per l'impiego come elaboratore 60, ? stato illustra-to e descritto nella domanda di brevetto statunitense n0,297*556, depositata il 31 Agosto 1982 a nome H.G. Lewis, Jr. ed intitolata "DIGITAL COL?R T?LEVI-SION SIGNAL DEMODULATOR". Questi segnali vengono alimentati ad un convertitore digitale/analogico D/A 62 il quale converte i segnali in forma analo-gico.? I segnali analogici prodotti dal convertitore D/A 62 vengono alimentati ai filtri passa?basso LPF (low pass filters) 64, 66 e 68 i quali consentono l'eliminazione delle componenti indesiderate, di frequenza superiore dei segnali analogici, in modo f

   tale da produrre i segnala rappresentativi del colore rosso R, del colore verde G, e del colore blu Bf per la visualizzazione si di un cinescopio.

   I segnali digitali, contenenti le informazioni rappresentative dei segnali audio e di sin-cronizzazione vengono accappiati dall<1>e?>oratore digitale dei segnali vide: 60 agli ingressi di un filtro digitale passa/banda 70 e di un elaboratore digitale dei segnali di sincronizzazione 80. Il filtro digitale passa?banda 70 trasferisce le in-formazioni audio digitali nelle vicinanze della portante audio, ad un rivelatore audio digitale 72. Il rivelatore audio digitale rivela le informazioni audio e produce, ad esempio, un segnale modulato impulsivamente in durata, rappresentativo delle informazioni audio. Questo segnale viene filtrato da uri filtro passa?b?5so 1?? 74 in modo tale da consentire il ricupero delle informazioni audio per la sucessiva riproduzione celle stesse.

   L* elaboratore digitale dei segnali di sin_ cronizzazione 80 estrae e separa i segnali di sincronizzazione orizzontale e verticale e produce treni di impulsi ricorrenti alle frequenza orizzontale e alla frequenza verticale, per un complesso circuitale di deflessione, non rappresentato, presente nel ricevitore televisivo? L*elaboraiore digitale dei segnali di sincronizzazione 80 produce pure uni segnale costituente un multiplo n della frequenta fH del segnale di sincronizzazione orizzontale e presentante una relazione di fase sostanzialmente costante nei confronti del segnale di sincronizzazione orizzontale. Questo segnale nf?, viene ali?? H

   mentato ad un ingresso di un rivelatore di fase

   90 il quale riceve pure il segnale rappresentativo del segnale estratto corrispondente alla portante di immagine, derivato dall'estrattore del segnale di riferimento della portante 52. Il rivelatore ci fase 90 confronta la fase di questi due segnali e genera un segnale di controllo che viene filtrato da un filtro 92 ed alimentato al commutatore 24 presente nel modulo di sintonizzazione 10, sotto for=?L di una tensione per la sintonizzazione fine V__.

   La tensione per la sintonizzazione fine V^ , contreDl? la lbscillatore locale 16, in modo tale da mantenerle la portante video a frequenza intermedia in accordcD con una relazione di fase sostanzialmente costante nei confronti del segnale di sincronizzazione orizzontale.

   L'uscita digitale derivata dal rivelatore digitale di picco 44 vime combinata con l'uscita.

   analogica del rivelatore di picco 42 nel circuito di combinazione 46. L'uscita del circuito di combinazione 46 ?rappresentata da una tensione analogica di controllo automatico del guadagno <V>AQQ? Questa tensione controlla il guadagno dell?amplificatore a frequenza intermedia 40 in modo tale da mantenere co-stante il livello di uscita dell?amplificatore a frequenza intermedia 40, come verr? in seguito descritto con un maggiori dettagli.

   In accordo con gli aspetti della presente invenzione, il convertitore A/D 50 converte le informazioni dei segnali modulati a frequenza intermedia, direttamente in campioni digitali dei segnali adatti per l'elaborazione del segnale della banda di base senza la necessit? di impiego di un secondo rivelatore video. Il circuito 52 di estrazione del segnale di riferimento della portante, presenta un ingresso collegato in modo tale da ricevere il segnale a frequenza intermedie e lo stesso produce un segnale allineato come frequenza e sostanzialmente in accordo con una relazione di fase costante con la portante di immagine. Preferibilmente il segnale prodotto dal circuito estrattore 52 presenta una fase che risulta in accordo con una relazione di fase di novanta gradi in ritardo rispetto al segnale rappresentativo della portante di iemagine. Il segnale estratto viene diviso, come frequenza, per mezzo di un circuito divisore per M 54, in modo tale da produrre un segnale di campionamento <Ni>sc/M per il convertitore A/D 50. ^ estrattore 52 del segnale di riferimento di portante pu? comprendere, a titolo di esempio, un circuito saettivo nei confronti della frequenza, sintonizzato sulla frequenza della portante di immaginE a frequenza intermedia e un circuito sfasatone in grado di introdurre una rotazione di fase di novanta gradi, oppure un circuito ad anello, ad aggancio di fase ed uno sfasatore in grado di introdurre una rotazione di fase di novanta gradi operante itimodo tale da produrre un segnale a carattere oscillatorio in corrispondenza della frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia e in accordo con una relazione di fase in quadratura rispetto alla stessa, n segnale , a carattere oscillante, viene quindi diviso, come frequenza, sino all' ottenimento della frequenza desiderata di campionamento.il convertitore A/D 50 campiona il segnale analogico a frequenza intermedia in risposta al segnale di campionamento e converte i campioni in parole digitali in corrispon?enza della frequenza del segnale di campionamento.

   Il convertitore A/D ;? dovrebbe campionare il segnale analogico ?d uni frequenza in grado di soddisfare il criterio di K-?cuist per la larghezza di banda dell'informazione cae deve venire ricupera-ta? Se il criterio di Nyqu.st non viene soddisfatto, lo spettro di frequenza dei campioni dei segnali conterr? bande di fre<q>uenze che si sovrappongono (alias) fra di loro? Queste componenti sovrapponen? tisi possono risultare sostanzialmente differenti dalle componenti originali _c corrispondenza delle stesse frequenze. Quando si -erifica questa sovrappo-sizione , i tentativi condccci per recuperare l'infor-mazione desiderata da-i campioni, si traducono in una distorsione provocata dille parti sovrapponentisi dello spettro? Questa distorsione non pu? venire eliminata mediante filtraggio tei segnale ricuperato? Una tecnica comune per impedire la sovrapposizione consiste nel. limitare la larghezza di banda del segnale analogico applicato all'ingresso del convertitore A/D, per mezzo ci un filtro passa-basso "anti-sovrapposizione"'(anti-aliasing) . La frequenza di campionamento per ?1 convertitore A/D viene quindi scelta di valore almeno lari al doppio della frequenza di interdizione del .'litro anti-sovrapposizione.

   ir

   Nel complesso rappresentato nella figura 1 non ? necessario l'impiego di un filtro separato anti?sovrapposizione? Il segnale televisivo che deve venire ricuperato si trova, convenzionalmente, fra 40,75 MHz e 46,5 MHz, con la frequenza portante di immagine disposta a 45,75 MHz? Il segnale video ? rappresentato da un segnalz a doppia banda laterale nelle vicinanze della portante di immagine,

   (+ 0,75 MHz), disposto sulla parte pendente soppressa della caratteristica passa-banda a frequen^a in termedia. Pertanto, tutta l'informazione video ? contenuta in una singola banda laterale compresa fra 40,75 MHz e 45,75 MHz(larghezza di banda a frequenza intermedia di 5,0 MHz), pure includente la portante audio. Per la larghezza di banda di 5,0 MHz, la frequenza del segnale di campionamento per il segnale di informazione della banda di base deve essere almeno pari a 10,0 MHz per soddisfa

   *re il criterio di Nyquist.

   Come ulteriore esempio, si consideri la caratteristica banda passante a frequenza intermedia del filtro a frequenza intermedia 30 della figura 1, la quale si esteide da circa 37,95 MHz a circa 43,7 MHz, con la portante di immagine disposta a 42,95 MHz. Questa caratteristica di risposta a fre

   ?

   qienza intermedia ? stata pure rappresentata nella i.-rura 2. Quando la frequenza della portante di indagine a frequenza intermedia, di 42,95 MHz, presentata nella figura 2, viene estratta da parte del? 1 Estrattore 52 del segnale di frequenza della portane o quando la stessa viene divisa per quattro di parte del circuito divisore per N ?, ? possibile ottenere un segnale di campionamento {cementante una -fi-icuenza di 10,7375 MHz. Quando i segnali di questa baita passante a frequenza intermedia vengono codiai.ati per mezzo di un segnale di campionamento a MHz

   10?75,/? possibile ottenere uno spettro idealizzate ? frequenza del tipo rappresentato nella figura i.Per effetto del processo di codificazione, la baida passante originale viene replicata e spostata in nuove locazioni di frequenza distribuite attorno a frequenze costituenti multipli dellafrequenza del segnale di campionamento. Una replica della baida passante originale 100 che deriva, da una componente armonica del segnale di campionamento, ? icata rappresentata come banda passante 102 la quale si estende fra zero e 5MHz. La banda passante 101 ? stata rappresentata, su scala maggiore, nella finir? 4 dall?analisi della quale pu? essere rilevata die questa banda passante comprende la frequenza della sottoportante di colore c a 3,58 MHz e la portante audio S a 4,5 MHz, La banda immediatamente superiore di frequenze inizia a circa 5,74 MHz e

   la stessa risulta separata dalla banda inferiore di frequenze di circa 740 kHz. Pertanto, pu? essere rilevato che non si verifica una sovrapposizione delle bande passanti replicate e, pertanto, non si verifica il fenomeno del cosiddetto "aliasing"

   Dall'analisi della figura 3 pu? essere rilevato che esistono sovrapposizioni' apparenti delle -bandepassanti duplicati attorno ai multipli delle frequenze di campionamento 10,74 MHz, 21,48 MHz, 32,22 MHz, 42,95 MHz e cos? v?a. Tuttavia, queste aree . di sovrapposizione non costituiscono un "aliasing" ma rappresentano una sovrapposizione di regioni modulate a doppia banda laterale delle informazioni video. Poich? la sovrapposizione risulta centrata attorno alla frequenza della portante di immagine, le componenti costituite dalle bande laterali doppie^, sui rispettivi lati della frequenza portcinte di indagine vengono effettivamente combinate e rinforzate fra di loro? La porzione a banda laterale doppia di ogni banda passante viene ricostituita digitalmente in questo modo a sovrapposizione.

   Deve essere rilevato che la frequenza del

   segnale di campionamento di 10,74 MHz non soddisfa il criterio di Nyquist per le frequenze dei segnali a frequenza intermedia comprese fra 37,95 MHz e 43,7 MHz, Questo

   /e? permesso in accordo con gli aspetti della presen-te invenzione poich? non sono le frequenze intermedie che devono venire ricuperate digitalmente. Al contrario, il ricupero concerne le informazioni rappre sentate dalla modulazione di quei segnali, secondo quanto contenuto entro una banda di 5,0 MHz, La frequenza di campionamento di 10,74 MHz pu? soddisfare,il criterio di Nyquist per il campionamento

   e il ricupero di informazioni contenute in ura banda passante di 5?0 MHz, Eliminando le componenti dei segnali al di sotto di una frequenza di 37,95 MHz,

   nel filtro a frequenza intermedia, viene impedita

   la sovrapposizione dei segnali durante il processo

   __di codificazione. ? - -Le componenti dei segnali delle bande passanti di frequenza superiore, al di sopra della gamma della banda di base (0-5 MHz) della figura 3,sono contenute nei campioni dei segnali codificati digitalmente, ma le stesse non influenzano negativamente il processo di elaborazione dei segnali? Queste componenti di frequenza superiore vengono attenuate dalla caratteristica di risposta del convertitore

   D/A 62 e vengono ulteriormente attentare dai filtri passa-basso 64, 66, 68 collegati alle uscite del convertitore D/A 62 e dal filtro passa-basso 74 as-sociato al rivelatore digitale audio 72#

   Poich? il processo di conversione che campio na e codifica il segnafe televisivo a frequenza intermedia ? costituito, essenzialmente, da un processo lineare di traslazione di frequeme, la banda passante che viene codificata pu? contenere la portante audio. Altri circuiti traslatori di frequenza costi-tuiti, ad esempio,da un rivelatore a diodo, non sono lineari e gli stessi possono quindi creare indeside-rabili prodotti di intermodulazione delle frequenze delle sottoportanti di immagine e della portante audio. La natura lineare del processo di conversione da analogico a digitale(A/D) permette quindi la simultanea codificazione delle infonnazioni audio da parte del convertitore analogico/d?gitaie A/D 50.

   Pertanto, l?intero segnale televisivo pu? venire codificato digitalmente dal convertitore A/D 50.

   La tecnica di conversione proposta dall?invenzione, che consente la codificazioae diretta del segnale televisivo a frequenza interredia nei campioni digitali dei segnali rappresentativi delle informazio-ni video della banda di base, ? applicabile per qualsiasi frequenza della portante di immagine e per quasiasi frequenza di campionamento in grado dii sod-disfare il criterio di Nyquist per la larghezza fibanda delle informazioni televisive della banfia di base. Ad esempio, negli Stati Uniti d'America,, la classica frequenza portante di immagine a fre<guenz?. intermedia in accordo con lo standard NTSC ? pari a 45,75 MHz. Quando il circuito divisore per" M

   54 divide per quattro (M=4) la frequenza della- portante estratta, la frequenza del segnale di campionamento per il convertitore A/D 50 ? pari a 11 ,437? O?z, Questa frequenza di campionamento soddisfa il criterio di Nyquist per la codificazione delle informazioni audio e delle infoimazioni di immagine Ite quali, congiuntamente, presentano una larghezza di banda, pari, approssimativamente a 5MHz e Che -richiedono,pertanto, una frequenza del segnale?

   di campionamento almeno pari a 10 MHz.

   Il valore precedentemente indicato soddisfa puare

   il criterio di Nyquist per codificare soltanto le informazioni video del segnale televisivo, il eguale presenta una larghezza di banda pari,approssimativamente a 4,2 MHz.

   Tuttavia, quando il segnale a frequemza intermedia viene campionato ad una frequenza dii

   11,4375,MHz, la componente presentata dal segnale di colore verr? campionata in corrispondenza di fasi differenti rispetto alla fase d?i sincrosegnale di riferimento di colore, vale a dire del "burst" da un periodo all'altro del sincrosegnale di riferimen-to di colore? Vale a dire, il segnale di colore ver-r? campionato ad ogni 112,66? rispetto ad un pe-riodo del sincrosegnale di riferimento di colore. Se un periodo del "burst" del segnale di colore viene campionato in corrispondenza di 0?, 112,66?, 225,3? e J338? rispetto alla fase del sincrosegnale di rife-rimento di colore, il periodo successivo del segnale di colore verr? campionato in corrispondenza di 90,6?, 203? e 316? rispetto alla fase del sincrose? gnale di riferimento di colore. Questo angolo variabile di demodulazione del segnale di colore richiede l'effettuazione di una interpolazione sui campioni separati del segnale di colore, per produrre campioni in corrispondenza delle fasi dei segnali di mescolanza di colore desiderati(rappresentati, ad esempio dai segnali X e Q;o dai segnali(R-Y) e (B-Y) prima che i segnali di colore vengano demodulati e matrizzati per produrre i segnali rappresentativi del colore rosso, del colore blu e del colore verde, R, B e G, rispettivamente.

   In accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione, la frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia televisiva, nella versione rappresentata nella figura 1, ? stata scelta in modo tale da corrispondere ad un multiplo della frequenza del sincrosegnale di riferimento di colore, Questo permette la demodulazione delle compo-nenti del segnale video, costituite dai segnali di colori, attraverso un sub-canpionamento(vale a dire selezionando certi campioni ad una velocit? inferiore .a -quella del segnale di campionamento del convertitore A/D, senza la necessit? di adottare un'interpolazione complessa. Conseguentemente, viene ridotta la complessit? dell*elaboratere digitale dei segnali video?

   Nella versione schematizzata nella figura 1, la frequenza dell?oscillatore locale viene scelta -in modo tale che la portante di immagine a radiofrequenza possa venire convertita in una frequenza intermedia di 42,95454 MHz il cui valore ? pari a dodici volte la frequenza del sottoportante del sin-cro segnale di riferimento di colore. La frequenza intermedia della sottoportante di colore ? quindi pari a 39,374995 MHz, mentre la portante audio ? stata spostata ad un valore ti 38,45454 MHz,

   Nella figura 5b ? stata rappresentata 3?:por-tante diinmagine a frequenza intermedia, jpreseirante una frequenza di 42,95454 MHz; modulata im ampiezza di un ciclo del sincrosegnale di :*iferimemto d: co-lore, mentre in questa figura,, il segnale di pcriante da immagine 108 risulta anticipato, in fase, nt\ confronti dell'inviluppo idealizzato 110 ?fiel siicrosegnale di riferimento di colore, di 90? <Sella icrtante di immagine, per cui i picchi della T>ortr-rre dell'immagine si verificanoin corrispondenzaa de: -unti d? grado zero dell'inviluppo del sincrosegmale ? riferimento di colore. Per facilare l'illustrar.cne, la profondit? di modulazione della portante di ..va-gine 108 a frequenza intermedia ? stata aumenta::: oltre quella normalmente esibita, mentre sono itati cancellati gli effetti della portante audiro.

   _ Quando la portante di immagine rapareseitata nella,figura 5b viene estratta dal segnale;a frequenza intermedia , da parte dell'estrattore 5i2 e dr/isa per quattro(M=4), ? possibile ottenere un segnala di campionamento presentante una frequenza di i:,74 MHz, secondo quanto indicato dalla forma d'onda 112 ?sp? presentativa del segnale di campionamento ^riportata nella figura 5a ? Questo segnale di campioniamenti presenta la forma Nfsc/M , in cui f rapprresenta.

   la frequenza della sottoportante di colore pari a 3^579545 ???,? ? pari a ^ mentre M ? pari a 4, in questo particolare esempio specifico? Il segnale di campionamento 112 campioner? il segnale a frequenza intermedia in corrispondenaa dei picchi della portante di immagine che si verificanoin corrispondenza di 0?, 12G?, e 240? rispetto al sincrosegnale di riferimento di colore, mediante campionamento in corrispondenza degli istanti relativi alle transizioni positive del segnale di campionamento 112.

   Tutavia, in virt?* della relazione in accordo con multipli dispari fra la met? della frequenza di riga orizzontale e la frequenza della sottoportante di colore nel .sistema NTSC, il sincro_segnale di riferimento di colore, nello stesso punto temporale nella linea successiva, come quello rappresentato nella figura 5b verr? campionato in corrispondenza di 60?, 180? e 300?? Questa effettiva intercalatura dei campioni nella direzione verticale aumenta la complessit? del filtraggio a pettine che pu? essere utilizzato per separare i segnali di luminanza e di crominanza nell*elaboratore digitale nei segnali video 60? L?allineamento dei campioni nella direzione verticale allevier? questo problema e pu? essere ottenuto invertendo la fase del segnale di campionamento 112 da una riga orizzontale all'altra, ad esempio per mezzo dell'impiego di un commutatore che risulti sensibile al segnale di sincronizzazione orizzontale, secondo quanto descritto nel brevetto statunitense no.3.946432.

   La demodulazione di colore dei campioni del segnale di colore separati, quando prodotta dal segnale di campionaaento a 10,74 MHz rappresentato nella figura 5a risulta relativamente lineare Il campione in corrispondenza di 0? della sottopor? tante di colore ? allineato con l'asse del segnale di mescolanza dei colori ?(R?Y)^mentre questo segnale di mescolanze dei colori pu? venire ricuperato per mezzo di un sub?cangionamento. L'asse del segnale di mescolanza dei colori del segnale ?(B-Y), in corrispondenza di 90?, corrisponde a tre quarti del tratto fra il primo campione e il secondo campione in corrispondenzadijo<0 >e 120? e lo stesso pu? venire ricuperto per mezzo dell*interpolazione dei valori dei due campioni.

   Anche questa interpolazione pu? venire eliminata se il progettista del sistema ? propenso ad accettare la frequenza piu* elevata dei dati di un sistema di campionamento con una sottoportante di valore pari a quattro v?fl.te a quella indicata.

   In questo caso, il culto divisore per M 54 viene regolato in modco tal* ta dividere per tre il segnale di sottoportante est.v-rto, in modo tale che la fre-quenza Nf posse risultare pari a 4fsc, vale a dire, pari, appros?_:-tivamente a 14, 32 MHz, Quando il segnale di portar .: 103 rappresentato nella fi gura 5b viene clivi s: -er tre, ? possibile ottenere un segnale di campioiur.ento in accordo con quanto rapprsentato daH-la forra d'onda 114 della figura 5c . Le transiziloni ai andamento positivo della figu-?ra 5c consentii'' anno campionamento del segnale a frequenza intermedi ; riportato nella figura 5b, in corri sponde nz:a di ; % 90? , 180? , e 270? .rispet-to all 'inviluppo VU lei sincrosegnale di riferimento di colore, I ca-pioni in corrispondenza di questi angoli di faise po:?ono venire direttamente com-- binati in un filtro e pettine, per separare i segnali di luminanza se di crominanza, allo scopo di corrispondere direttamene con ili assi dei segnali di mescolanza dei c-Olori -{R? Y) , -(B-Y) , (R?*Y) e (B-Y) rispettivamente, Pertico, il segnale di crominanza derivante dal fiUtracrio a pettine, pu? venire demo? dulato direttamente radiante un sub-campionamento, senza la necessit? di ma interpolazione.

   Altre fr*equer.:.? della portante di immagine a frequenza intermedia, costituenti multipli della frequenza della sottoportante di colore, possono pure risultare desiderabili in un particolare pirogetto di ricevitore. Ad esempio, se la frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia ? pari, a sedici volte la frequenza della sottotpor? tante di colore, vale a dire pari a 57,27272 Mfflz, il circuito di divisione per M 54 pu? venire regolato in modo tale da dividere per quattro la portante di immagine estratta, allo scopo di ottenere un? favorevole frequenza del segnale di campionamento pari a 14,32 MHz, vale a dire pari a quattro vollte la frequenza della sottoponente di colore. La frequenza del segnale di portante di immagine a fre*? quenza intermedia di valore pari a 57,27272 MHz pu?' essere desiderabile in ricevitori, in accordio con.lo standard.giapponese NTSC poich? la classica frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia ? pari,in Giappone , a 58,75 MHz, mentre la frequenza della sottoponente di colore ? pari, a 3,579545 MHz.

   Per mantenere 1*allineamento desiderato -di fase del segnale video e della portante di immagtine a frequenza intermedia, secondo quanto rappreeenrtato nella figura 5b ? necessario controllare la faise della portante di inmaginie a frequenza intermedia. Questo viene ottengo , nella versione rappresentata nella figura 1, per mezzo del rivelatore di fase 90',e del filtro 92, Il rivelatore di fase 90 con-fronta la fase del segnale rappresentativo della portante di immagine a frequenza intermedia estratta, prodotta dall*estrattore 52 del segnale di riferimento di portante, *on il segnale nf.., costituente un multiplo della frequenza del segnale di sincronizzazione orizzontale. Ad esempio, il segnale di portante di immagine estratto pu? venire diviso, come fre-quenza, per mezzo di un divisore di frequenza, sino alltottenimento dell* frequenza nf?. Se desiderato, parte o tutte le divisioni di frequenza possono venire ottenute dal circuito divisore per M, se appropriato, Il segnale nf? pu? venire prodotto rivelando dapprima il segxt?Le di sincronizzazione orizzontale, nellElaboratele digitale dei segnali di sincronizzazione 80 o SLl'esterno della sezione digita-le di elaborazione ?i segnali del ricevitore. Un sistema digitale di deflessione, identificato come MAA 2500 Digital De&ection Control Unit, illustrato nell'opuscolo "A New Dimension- - VLSI Digital TV System" della Internetall Semiconductors(Sett. 1981) evidenzia tuia disposizione in grado di produrre un segnale F ricorrente alla frequenza orizzontale, da un segnale video composito digitalizzato.

   Alternativamente, un classico rivelatore?di picco, simile al rivelatore di picco 42 e un separatore dei segnali di sincronismo, possano venir<l>e utilizzati per rivelare, come livello di picco e separare le componenti rappresentate dai segnali d?i sincronizzazione orizzontale, ricorrente alla frequenza ? del segnale analogico a frequenza imterme-H

   dia. Il segnale fri, ricorrente alla frequenza, orizzsmtale, viene quindi applicato ad un moltipli-catore digitale di frequenza del tipo illustrato mel brevetto statunitense ???4?244.027, rilasciato il 6 Gennaio 1981 a nome S. Shai ed intitolato "IDIGI-TAL OPEN LOOP PROGRAMMAL E FREQUENCY MULTIPLIER" in modo tale da consentire lo sviluppo del segnale -nf?. Le fasi dei-due -segnali di ingresso alimsentat: al rivelatore di fase 90, ora entrambe alla stessa frequenza, possono venire confrontate direttasnente. Un segnale rappresentativo di questo confronto-vien* filtrato per mezzo del filtro 92, allo scopo dii produrre una tensione di controllo V^, la quale -viene utilizzata per sintonizzare in modo fine, JosczLllatore locale 16, allo scopo di mantenere la Prerquenza della portante di immagine a frequenza intermedia ad un valore di 42,95454 MHz. Il rivelatore di fase 90 e il circuito di filtro 92 operano in modo tale da controllare la fase della portante video a 42,95454 MHz poich? il segnale di confronto di fase nf rappresenta un multiplo della frequenza della portante di immagine a frequenza intermedia.

   Nel sistema televisivo a colori NTSC, la frequenza di scansione orizzontale f ? pari a 15.734,26 Hz. Inoltre, poich? il segnale ?E sincronizzazione orizzontale risulta esattamente correlato, come fase al segnale della sottqportante di colore, da parte del trasmettitore, in accorda con i requisiti imposti dalla FCC, il confronto del segnale rappresentativo della portante di immagine a frequenza intermedia e del segnale nfH froduce un segnale indicativo della fase, il quale, sotto forma di una tensione di controllo Vpp mantiene il segnale dell*oscil-? latore locale alla frequenzi e con la fase necessaria per mantenere la relazione desiderata fra la portante di immagine a freqienza intermedia e le informazioni di colore modulate. Il controllo della fase della portante di immagine a frequenza intermedia, fornito dal circuito ai anello di controllo automatico della frequenza e della fase(AFPO automa tic frequency and p&ase contici) impedisce qualsiaai variazione avertibile nella tinta dell ?immagine televisiva: ripncotta, a titolo di esempio illustrativo.

   p^oicht il segnale televisivo a frequenza in-termedia.. vien* applicato direttamente all'ingressa del coxnrertitue analogico /digitale 50, ? necessa-rio mantenere le escursioni del segnale a frequenza intermediia, evtro la gamma dinamica dell 'ingresso alimentalo al convertitore analogico/digitale 50.

   Quando vtiene idlizzato un convertitore A/D a otta bit , corate con<T>ertitore analogico /digitale A/D 50, a titolo di e:enpio illustrativo, il segnale analo-gico vertr? corcertito in uno di 256 livelli del sognale digjital*,

   II livel-Lo del segnale a frequenza intermedia deve venire controllato in modo tale che il segnale digitalizzato non debba superare il valore del duecento? cinquantaseiesimo livello, o livello piu* elevato.

   Il rivelatore ?i picco 42 controlla i picchi del segnale a frequenza intermedia applicato all'ingres so del convertitore A/D 50, mentre il rivelatore di*<, >gitale dii pica 44 controlla i valori di picco dei campioni del sanale digitale. I risultati delle due riv?lLazioii di picco vengono combinati nel circuito dii comtuiazione 46, il quale produce una tensione di coitrollo automatico del guadagno VAQC, la quale viene alimentata all 'amplificatore a frequenza intermedia 40. La tensione di controllo V..,-,, AGC mantiene automaticamente il livello del segnale a frequenza intermedia entro i requisiti concernenti la gamma dinamica, del convertitore analogico/digitale 50. I dettagli costruttivi e di funzionamento di questo circuito di controllo aromatico del guadagno ( AGC) sono stati riportati nella domanda di brevetto statunitense no.350*580,depositata il

   2 Febbraio 1982 a nome S.A. Steckler e A.R. Balaban, ed intitolata:<?>DIGITAL TELEVISION AGC ARRANGEMENT".

   Deve essere sottolineato il fatto che il segnale a radio frequenza prodotto nel modulo sintonizzatore 10, pu? venire codificato direttamente in informazioni digitali , in accordo con gli aspetti della presente invenzione, nello stesso modo secondo il quale ? stato codificato il segnale a frequenza in--term?di? nella versione rappresentata nella figura 1. In una tale applicazione degli aspetti della presente invenzione, la portante di immagine a radiofrequenza deve venire estrati e divisa come frequenza in modo tale da produrre un segnale di campionamento presentante una frequenza in grado di soddisfare i requisiti di Nyquist per la banda fei canali televisivi che deve venire codificata. Il complesso circu?

   RIVENDICAZIONI

   1. In un sistema di elaborazione segnali, ch? comprende una sorgente di segnali analogici a radi frequenza modulati con informazioni di segnali e oc r cupanti una dataL? banda di frequenze, complresso co stituito da:

   mezzi atti a produrre un segnale di campiona-

   -ftura___di frequenza inferiore a^ due volte la piu eie 4

   . vata frequenza.dei detti segnali..analogici a radiofrequenza;

   un convertitore analogico/digitale con ingresso segnali collegato in modo da ricevere segnali modulati a radiofrequenza, un ingresso per i segnali di campionamento collegato in modo da ricevere il detto segnale di campionamento, e un'uscita in grado di !campionare i detti segnali a radiofrequenza_alla

   [detta frequenza di campionamento e a convertire i campioni in jtal modo ottenuti in segnali digitali rappresentanti le dette informazioni di segnali modulati contenute entro una banda di frequenze inferiore alla detta data banda di frequenze di detti segnali analogici a radiofrequenza; e

   mezzi elaboratori del segnali digitali sensibili ai detti campioni di segnali digitali e atti a<1 >_ produrre segnali elaborati di informazioni, diiggi:tal il 2._ Complesso secondo la rivendicazione 1, ii nni] cui la detta_porgente d.i_segnali analogici a radio- ?j frequenza fornisce segnali occupanti una passabanda _ a^frequenza intermedia televisiva e in cui la detta

   1[frequenza dei segnali_di_campionamento e almeno il 'doppio della differenza di frequenza tra la piu bassa . . .

   e la piu alta frequenza di detta_passabanda.

   3. Complesso delle rivendicazioni 1 o 2, in _ cui la detta. sorgente di segnali analogici a radiofrequenza. produce un segnale portante di una data frequenza situato entro la detta data banda di frequenze e in cui il detto segnale di campionamento presenta una frequenza che ? un sottomultiplo di detta frequenza del segnale portante.

   4. In un_sistema di elaborazione segnali di inforinazioni., comprendente una sorgente di segnali analogici a frequenza intermedia modulati con le dette informazioni, complesso costituito da:

   circuito elaboratore dei segnali a frequenza intermedia con ingres_sp collegato in modo da ricevere i detti segnali a_frequenza intermedia e com-.prendente un filtro a frequenza intermedia in grado di sagomare una banda passante di segnali a nza intermedia e con un<1>uscita sulla quale vengono prodotti segnali..contenenti le detti informazioni e_ occupanti la detta banda passante di segnali a frequenza intermedia;_ _ _

   mezzi atti a produrre un segnale di campionatura avente una frequenza almeno doppia dell'ampiezza di banda di detta banda passante di segnali a frequenza .intermedialed inferiore alle frequenze di detti segnali a frequenza intermedia occupanti detta banda passante di segnali a frequenza intermedia; _ _ un convertitore analogico/digitale con un in-

   gresso collegato all'uscita di detto circuito elabo-

   ratore di segnali a frequenza intermedia per la cam-

   pionatura dei segnali contenuti entro la detta ban?a

   passante di segnali a frequenza intermedia in ri-

   sppsta al detto segnale di campionamento e per ???

   conversione dei campioni di segnali a campioni di T|segnali digitali rappresentanti le dette informazioni

   |contenute entro una banda di frequenze inferiore_a I

   L

   |_detta. banda passante a frequenza intermedia; e_

   ^ complesso elaboratore di segnali digitali con

   un ingresso collegato a detto converitore analogico/

   digitale e sensibile ai detti campioni di segnali

   ^digitali in modo da_produrre segnali di inf.ormazioni

   I

   idigitali elaborate. _ _ _ _ _

   1

   2_ , 5? In un ricevitore teleyisiyq__comprendente i

   _ j_una sorgente di segnali analogici afrequenza inter-

   media modulati con informazioni televisive e conte-I

   |nuti entro una banda passante a frequenza intermedia

   je un elaboratore digitale di segnali televisivi per i

   P

   ^ltrlaborazione di segnali televisivi digitali cam-

   jpionati entro una gamma di frequenze della banda di

   |;base inferiore alla detta banda passa<.>nte a frequenz fa

   jintermedia; apparecchio di traslazione segnali com-

   prendente:

   prendente:

   una sorgente di segnali di campionamento avente una frequenza inferiore al doppio della massima frequenza di detta banda passante a frequenza inter-ninedia? e

   _ un convertitore ana1ogico/digitale con un ingresso collegato in modo da ricevere i detti segnaci .televisivi -analogici a frequenza interniedia_e sensibile ai_detti segnali di campionamento _p_er la conversione di detti segnali televisivi a frequenza intermedia in campioni di segnali televisivi digitali rappresentanti le dette informazioni televisive e contenuti entro la detta gamma avente la frequenza della banda di base. _ _ _

   _ 6_._ Complesso secondo, la rivendicazione 5, in.. cui i detti segnali a frequenza intermedia ^comprendono-una portante dell<1 >immagine a__frequenza intercedisi-?_i<n >_cui la detta sorgente di segnali di cani pionamento ? costituita da:_ _ _

   un circuito di estrazione segnali portanti di riferimento con un ingresso collegato in modo da ricevere i detti segnali analogici a frequenza inter-<'>me <">dia<.>e con un<'>'usci<'>ta sulla qual<~>e<.>viene prodotto un I segnale di riferimento di frequenza sostanzialmente {uguale alla_frequenza di detta portante di immagine a frequenza intermedia; e

   un circuito divisore, con un ingresso .collegato

   .in modo da ricevere il detto segnale di riferimento^ Ie con un'uscita sulla quale viene prodotto un segna!le | . ! di campionatura con una frequenza che ? sottomultipla Idi detta frequenza del segnale, di riferimento.

   7?. In un sistema di elaborazione segnali telej-

   visivi comprendente una..sorgente di segnali analogici

   televisivi dotata d? un'uscita, i quali segnali ven<1>-

   gono modulati per mezzo di informazioni televisive

   L sonore: e in un complesso circuitale di elabora-!<. >- - t [zione segnali televisivi, di tipo digitale, comprenj-

   Lente un circuito di eleborazione digitale di video-

   Legnali e in un circuito digitale di elaborazione

   .segnali audio, apparecchiatura costituita da:

   un convertitore digitale/analogico con un in-

   gresso collegato all'uscita di detta sorgente di

   ^segnali televisivi analogici modulati e edn un'uscita

   jcollegata al detto complesso circuitale di tipo di?|

   I T

   gitale per l'elaborazione di videosegnalx e al detto I^circuito di tipo digitale per l'elaborazione di

   I

   (audiosegnali, sui quali circuiti vengono forniti

   jcampioni di segnali digitali rappresentanti le dette !

   jinforinazioni. video e le dette informazioni audio.

   8. In un ricevitore televisivo comprendente

   i

   p a sorgente di segnali a radiofrequenza modulati con informazioni televisive e occupanti una banda di frequenze comprendenti un-complesso a frequenza. di sott.oportante colore e a frequenza di portante di immagine, apparecchiatura costituita da:

   mezzi atti a convertire i detti segnali a radiofrequenza in segnali contenuti entro una banda d Ii (frequenze intermedie televisive comprendenti una frequenza di portante di immagine a frequenza, inter? ?edia, multipla intera .della differenza tra detta frequenza di sottoportante colore e detta frequenza di portante di immagine;

   un convertitore analogico/digitale con .un Jn-^. presso collegato in modo da ricevere i detti segnali televisivi a frequenza intermedia e con un'uscita in grado di produrre campioni digitali di segnali televisivi rappresentanti le dette informazioni televisive ; e

   un complesso circuitale digitale di elaborazione segnali con un ingresso collegato all'uscita jdi detto convertitore analogico/digitale per la elaborazione di detti campioni digitali di segnali telje

   visivi. . .

   9. In un sistema di elaborazione di segnali televisivi comprendente, una sorgente di segnali. a__ radiofrequenza comprendenti una portante di immagine a_radiofrequenza modulata con segnali televisivi comprendenti componenti del segnale di sincronizzazione orizzontale; complesso costituito da:

   mezzi sensibili ad un segnale di controllo per d.a.conversione di detti segnali televisivi a radio-|

   frequenza in segnali a frequenza intermedia comprendenti una portante di immagine a frequenza interme-J dia modulata con detti segnali televisivi;

   I

   mezzi sensibili a detti segnali a frequenza m -\ .termedia e atti a produrre segnali di riferimento

   r -ad una frequenza multipla della frequenza di dette j componenti del segnale di sincronizzazione orizzon-j tale; e < r I

   un rivelatore di fase con un primo ingresso collegato in modo da ricevere un segnale rappresentativo di detta portante di'immagine a frequenza inter |media e con un'uscita sulla quale viene prodotto il detto segnale di controllo.

   10. In un sistema elaboratore di segnali televisivi comprendente una sorgente di segnali a frejquenza intermedia rappresentativi di informazioni janalogiche televisive e comprendenti un sottoportante <1 >j 'di immagine a frequenza intermedia di una data fre-( jquenza, complesso di traslazione segnali costituito da: _ ifq- -

   .complesso circuitale di elaborazione segnali a frequenza intermedia con un ingresso collegato in modo da ricevere i detti segnali analogici televisivi a.frequenza . intermedia e comprendenti un filtro a frequenza intermedia per sagomare una banda passante ai segnali a...frequenza intermedia comprendente detto (segnale rappresentantivo della portante di immagine^ _a. frequenza intermedia, un amplificatore di frequenze intermedie e con un.'uscita .sulla quale vengono pro-^_ dotti segnali a frequenza intermedia entro la detta banda passante di segnali a frequenza intermedia;

   mezzi sensibili-a detti-segnali a frequenza injtermedia e atti.a produrre un segnale. di campionamento che ha meno del doppio di frequenza di detta portante di immagine a fr?quenza intermedia;

   un convertitore analogico/digitale con un ingresso collegato all'uscita di detto complesso cir~. cuitale elaboratore di segnali a frequenza interme-j dia e sensibile al detto segnale di campionatura per il campionamento di<.>detti s.egnali a frequenza inter1-media contenuti entro la detta banda passante di segnali a frequenza. intermedia, per produrre campi?ni di- segnali digitali rappresentativi di dette informazioni televisive e contenuti entro una banda di frequenze, unferiore come frequenza alle dette fre^quenze di banda passante del segnale a frequenza intermedia; e

   mezzi digitali elaboratori di segnali, sensi-,bili. a. detti campioni digitali di segnali e atti a produrre segnali televisivi digitali elaborati. | | 10. Complesso secondo la rivendicazione 10, in |Cui il detto convertitore analogico/digitale comjprende inoltre un ingresso di segnali di campionajmento e in cui i detti mezzi di campionamento segnali ^sono inoltre costituiti da:

   mezzi generatori di segnali di campionamento t

   Jcon un ingresso collegato al detto complesso cirf

   |cuitale..per ricevere il detto segnale di portante I

   di immagine a frequenza intermedia e con un'uscita collegata a detto ingresso segnali campionamento di detto convertitore analogico/digitale per produrre un segnale di campionamento di frequenza multipla di detta data frequenza;

   in cui il detto convertitore analogico/digitale produce i detti campioni di segnali digitali ad uni velocit? determinata dalla frequenza di detto segnale di campionamento.

   12. Complesso secondo la rivendicazione 11, in cui i detti mezzi generatori di segnale di campionamento sono costituiti da un circuito estrattore di segnale di riferimento della portante sensibile a detta portante di immagine a frequenza intermedia per produrre, un segnale di riferimento sostanzialmente alla.frequenza di detta data frequenza* e un divisore di frequenza sensibile al detto segnale di riferimento per produrre il detto segnale di campionamento.

   13.. Complesso della rivendicazione 12, in cui il detto circuito ?strattore di segnali di riferimento della portante comprende un circuito sintoniz zato alla detta data frequenza.

   14. Complesso della rivendicazione 12, in cui il detto circuito estrattore di segnale di riferimento della portante comprende un circuito ad anelio agganciato in fase.

   15 In un ricevitore televisivo, complesso atto ad elaborare informazioni rappresentative di segnali televisivi contenute entro una banda di segnali a radiofrequenza costituite da: _

   mezzi convertitori di radiofrequenza sensibili ai detti segnali a radiofrequenza e atti a convertire la detta banda a radiofrequenza di segnali in una data banda inferiore di segnali a .frequenza m -termedia*

   mezzi, convertitori a frequenza intermedia sen|

   ^sibili alla detta banda di segnalia frequenza interL-I

   {media per convertire di detti segnali a frequenza t <" . .>

   {intermedia in segnali contenuti entro una data banda jinferiore di segnali di banda di basa; e

   mezzi atti ad elaborare ! detti segnali della 1

   'banda di base:

   in cui i detti, mezzi convertitori a frequenza .intermedia sono costituiti da un convertitore ana-Jlogico/digitale .

   |_ 16. In un ricevitore televisivo comprendente t

   |Una sorgente di segnali analogici rappresentativi di informazioni video cont?nuti entro una banda di freiquenze e comprendenti una portante di immagine di jUna data frequenza, un complesso di traslazione se-I

   .gnali costituito da:

   <1 >mezzi in grado di produrre segnali di campiona-.mento, collegati alla detta sorgente di segnali, per ^produrre un segnale di campionamento di frequenza I

   ;sottomultipla di detta data frequenza; e

   J convertitore analogico/dig?tale con un ingresso <1>

   {collegato in modo da ricevere la detta banda di se-J ^gnali provenienti dalla detta sorgente, per la campionatura di detti segnali in risposta al detto se-| gnale di campionamento e per la conversione di detti t

   ^segnali campionati in campioni digitali di segnali

   L

   rappresentanti le dette informazioni video e conte-' p Iut? entro una banda di freq<.>uenze inferiore alla <f >petta data frequenza.

   17. In un ricevitore televisivo comprendente una sorgente di segnali rappresentaitivi di inforinazioni modulate video e audio e contenuta entro una banda di frequenze comprendente una portante video j e una portante audio, apparecchiatura costituita da:

   un convertitore analogico/digitale con un ingresso collegato a detta sorgente di segnali per produrre campioni digitali di segnali rappresentante... dette informazioni_video _e.audio?,

   un elaboratore digitale di videosegnali sensibile ai .detti campioni digitali.di segnali,, in grado di produrre videosegnali digitali elaborati;

   un filtro digitale passabanda sensibile a detti campioni digitali di. segnali e dotato di un filtro atto a far passare i campioni digitali dei segnali contenenti la..detta informazione audio con esclusione delle dette informazioni video; e

   un elaboratore digitale di segnali audio collegato all'uscita di detto filtro digitale a passa-banda per produrre un segnale audio elaborato.

   18. In un ricevitore televisivo comprendente una. sorgente di segnali televisivi a radiofrequenza comprendenti una portante di immagine a radiofre-I t ^quenza modulata con segnali di informazioni video i f ? comprendenti componenti di una data frequenza del jsegnale a frequenza di.scansione orizzontale, i qujli <1>.comprendente,la frequenza di detta..portante di imma igine a radiofrequenza* complesso costituito. da:.

   mezzi atti a convertire i detti segnali televisivi a radiofrequenza in segnali televisivi a frequenza intermedia c<.>omprendenti un<'>a portante di imma igine a frequenza intermedia ad una frequenza che ? multiplo intero di detta data frequenza* e

   mezzi atti ad elaborare i detti segnali televisivi a frequenza intermedia per produrre videosegnali 'elaborati e le dette componenti della detta frequen.-j ? [za del segnale a frequenza di scansione orizzontal?. i

   19 Complesso secondo la rivendicazione 18, in !cui i detti mezzi convertitori comprendono inoltre iun ingresso di segnali di controllo a conversione* <!>e inoltre costituito da:

   mezzi paragonatori di fase con un primo ingresso collegato in modo da ricevere la detta portante di immagine a frequenza intermedia, con un secondo in? gresso collegato ai detti mezzi elaboratori per ri?? cev?rerun segnale di frequenza multipla intera di

   * -co-

   dette componenti del segnale avente frequenza di scansione orizzontale e con un'uscita collegata al detto ingresso di controllo conversione sul quale ^viene prodotto un segnale di controllo.

   I

   t 20. In un ricevitore televisivo comprendente F

   iuna sorgente di segnali televisivi analogici a frej iquen<'>za intermedia comprendenti una portante di imma I-_|gine a frequenza intermedia, complesso atto a produrre campioni digitali di segnali televisivi per

   j<1>

   un elaboratore digitale di videosegnali, costituito]da:

   un filtro antialiasing con un ingresso collegato alla detta sorgente di segnali televisivi analogici a frequenza intermedia e un'uscita in grado di definire una banda di segnali da campiqnare, rappresentativi di informazioni televisive;

   un convertitore analogico/digitale con un ingresso collegato all'uscita di detto filtro antialiasing e con un'uscita per il campionamento di se} gnali rappresentativi delle informazioni televisive filtrati da detto filtro e producenti campioni digitalmente codificati, rappresentativi di informazioni televisive; e _

   ! un elaboratore digitale di videosegnali con un ?i<.>ngresso collegato all'uscita di detto convertitore i? analogico/digitale ;

   .in cui il detto filtro anti-aliasing ? costituito da un filtro sagomatone di banda passante a frequenza intermedia, il quale definisce una banda passante, .di..Xrequpnze intermedie comprendenti detta portante di immagine a frequenza intermedia.

   ESTRATTO DELLA DESCRIZIONE

   Un segnale analogico di portante e le bande laterali_dello stesso'contengono informazioni modulate che devono venire codificate ed elaborate dig:.-talmente. La demodulazione_ e la codificazione dig:.-tale si__ottengono in unj_unica^ operazione per mezzo di un ^convertitore analogico/digitale che campionai _i segnali analogici in risposta ad un segnale di campionamento avente frequenza inferiore al doppio della piu alta frequenza esistente nella portante e.nelle.corrispondenti bande laterali ma pari ad almeno il doppio della larghezza di banda delleJbande -di fm qnejaze^contenentj^^l .segnaie di portante e le corrispondenti bande laterali di supporto delle ini formazioni. I campioni dei segnali analogici vengono codificati digitalmente in modo tale da produrre segnali digitali di informazioni corrispondenti al e componenti del segnale alla banda di base. Quando viene impiegata in un ricevitore televisivo per pr? durre campioni di segnali^ digitali, la banda di se? I gnali analogici pu? comprendere sia una portante audio sia una portante di immagine e le loro inforimazioni audio e video. Controllando la fase e la 'frequenza di detto segnale analogico di portante in< Trelazione al segnale di.sottoportante <'>di colore e derivando il segnale di campionamento dalla portante analogica, sj^_facilita _la demodulazione del segnale vvideo.

   Jniti d?America prima della nostra relativa invenione o che sia stata brevettata o descritta in pub f?blicazioni a stampa in alcun paese prima della nostra relativa invenzione o piu di un anno prima di questa istanza; che la presente invenzione non ? stata bre jvettata o fatta oggetto di certificato di inventore rilasciato anteriormente a questa nostra istanza in alcun paese straniero agli Stati Uniti su domanda !. .. - . - . depositata da noi o da nostri legali rappresentanti p cessionari piu di dodici mesi innanzi questa nostra istanza^ che noi accettiamo l?obbligo di segnalare notizie di cui siamo a conoscenza e che hanno rilevanza per l'esame di questa domanda; e che nessuna domanda di brevetto o di certificato di inventore 'relativamente^ a questa invenzione ? stata_depositata da noi da nostri rappresentanti o cessionari in lalcun paese straniero agli Stati Uniti d?America prima i - <? >- -di questa domanda.

   E con la presente delego singolarmente e cole Eugene M. V/hitacre (No. di Registrazione T0.7.462), mio mandatario; Paul J. Rasmussen (No di sRegistrazione 24-.872) , mio mandatario; Peter M.Emanpel (No. 54-2), mio mandatario; e W. Brinton Yorks Jr. (No_. di Reg. 28.923), mio mandatario^ domiciliati presso RCA Corporation, Patent Operations