DE2250051A1

DE2250051A1 - Video-band-recorder

Info

Publication number: DE2250051A1
Application number: DE2250051A
Authority: DE
Inventors: Richard Swynford-Lain
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1971-10-20
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1973-04-26
Also published as: JPS4850633A; BE790423A; DE2250051B2; FR2156880A1; BR7207392D0; NL7214167A; AU4779572A; CH555076A; CH561946A5; GB1390037A; AR194759A1; IT968291B; US3849776A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYH

München 71,

Melchiorstr. 42 ,

Unser Zeichen: A 12 535

FERRANTI Limited

Hollinwood-Lancashire

England

Video-Band-Recorder

Die Erfindung betrifft Video-Band-Recorder und insbesondere.solche Recorder zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Video-Informationen, die gleichzeitig von einer Vielzahl von Informationsquellen kommen.

Das Aufzeichnen von Video-Informationen mittels eines Video-Band-Recorders wird in zunehmendem Umfang dort verwendet, wo die Information gespeichert und später ausgewertet werden soll. Recorder dieser Art werden in Verbindung mit Radaranlagen verwendet, bei denen die Video-, die Peilungs- und die Markierungsinformation auf der Video-Spur des Aufzeichnungsbandes aufgezeichnet werden. Derartige Anlagen sind jedoch nur in der Lage, die Information von einer einzigen Informationsquelle aufzuzeichnen und zwar aufgrund der Bandbreite der Signale, die die Information bilden.

Auf Verkehrsflughäfen werden nun häufig mehr als eine Radaranlage Lh/fi - 2 -

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verwendet, die Informationen über denselben Luftraum geben und es kann daher erforderlich sein, die separaten Informationen die von zwei oder mehr separaten Radaranlagen gegeben werden, aufzuzeichnen. Bisher war dies nur möglich bei Verwendung einer gleichen Anzahl von Aufzeichnungsgeräten, obwohl hier Synchronisierungsprobleme bei der Wiedergabe auftraten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Video-Band-Recorder anzugeben, zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Video-Informationen, die gleichzeitig von einer Vielzahl von Informationsquellen kommen.

Ausgehend von dem eingangs genannten Recorder wird dies gemäß der Erfindung erreicht durch eine Einrichtung zum Verarbeiten der aufgezeichneten Signale, die eine Einrichtung zum Erzeugen von zwei Trägersignalen derselben Frequenz aufweist, die 90° phasenverschoben zueinander sind, ferner mit einer Moduliereinrichtung zum Modulieren der beiden Trägersignale entsprechend mit ersten und zweiten Video-Informations-Signalen, einer Einrichtung zum Zusammenfassen der beiden modulierten Signale mit einem dritten Video-Informations-Signal, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden; einer Einrichtung, um das zusammengesetzte Signal auf einem magnetischen Aufzeichnungsmittel aufzuzeichnen oder von ihm wieder abzurufen, ferner mit einer Einrichtung zum Verarbeiten von Wiedergabesignalen, die eine Einrichtung zum Trennen des dritten Video-Informations-Signales von den beiden modulierten Signalen aufweist, ferner mit einer

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aeiten Einrichtung zur Erzeugung von '90 phasenverschobenen Trägersignalen, die dieselbe Frequenz wie die von der ersten Einrichtung erzeugten Trägersignale haben, und mit einer Demoduliereinrichtung zum Demodulieren der beiden modulierten Signale, um erste und zweite Video-Informations-Signale zu erhalten.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

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Fig. 1 ein schematisches Block-Diagramm eines Aufzeichnungsgerätes zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Anzahl von Wellenformen, die die Signale darstellen, die beim Betrieb des Gerätes nach Fig. 1 auftreten.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Wiedergabegerätes.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Ton- Peilungs- und Markierungsinformationen,

Das Aufzeichnungsgerät nach Fig. 1- hat drei Eingangskanäle, über die Signale T, kommen die die Senderimpulse der Radaranlage darstellen, sowie Echosignale E, die von dem Radarempfänger kommen. Die Signale auf jedem Kanal werden auf entsprechende Kodiergeräte CEl, CE2 und CE3 gegeben, um kodierte Signale zu bilden. Die kodierten Signale laufen von dem jeweiligen Kodiergerät entsprechend durch Teifpaßfilter Fl, F2 und F3. Der Ausgang des Filters F2 ist an den Eingang eines abgeglichenen Modulators BM2.gelegt, während der Ausgang des Filters F3 in gleicher Weise an einen abgeglichenen Modulator BM3 gelegt ist.

Ein Sinus-Wellen-Generator Gl erzeugt ein Trägersignal mit einer Frequenz f. Dieses Signal wird an einen Eingang des Modulators BM3 gelegt und über ein 9O°-Phasenschieber-Netzwerk PSl an einen Eingang des Modulators BM2. Der Generator Gl und das Netzwerk PSl bilden die erste Einrichtung zur Erzeugung von Trägersignalen. Die Ausgänge der beiden Modulatoren und der Ausgang des Filters Fl werden in einem Addiergerät CMl addiert und der Ausgang des Addiergerätes wird an einen Eingang eines konventionellen Frequenz-Modulators M gelegt, wie bei üblichen Video-Band-Recordern. Der Modulator M hat seinen eigenen Generator G2 zur Erzeugung von Trägersignalen. Der frequenzmodulierte Ausgang des Modulators M wird mit einem Pilot-Träger der Frequenz f/n zusammengefaßt, der vom Generator Gl über

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das Phasenschieber-Netzwerk PSl und über einen Frequenzwechsler FCl abgenommen wurde, wobei die Zusammenfassung in einer zweiten Addierstufe CM2 erfolgt, deren Ausgang an die Aufzeichnungsköpfe des Recorders gelegt wird.

Figuren 2a und 2b zeigen entsprechend die Sender-Eingangs-Signale T und die Echo-Eingangs-Signale E für den Kanal 1, während"Fig. 2c das kodierte Ausgangssignal des entsprechenden Kodiergerätes CBl darstellt. Das Kodiergerät kehrt den Senderimpuls um und verlängert ihn, falls notwendig, um sicherzustellen, daß eine einwandfreie Schwarzwerthaltung im Recorder erfolgt. Dies kann zur Entfernung oder Beseitigung der ersten Echo-Impulse führen, da diese jedoch nur Bodenrücklauf-Echo sind, ist dies nicht wesentlich.

Die Kanäle 2 und 3 werden in derselben Weise gespeist, wobei die entsprechenden Signale für den Kanal 2 in den Figuren 2d, 2e und 2f gezeigt sind. Die drei Radarquellen können Rücklauf-Echos mit vollständig unterschiedlicher Form erzeugen, abhängig vom Typ und vom Bereich des Radarsystemes.

Die Bandbreiten der kodierten Signale werden durch die Tiefpaß-Filter Fl, F2 und F3 bestimmt, die unterschiedliche Charakteristiken haben können, um, falls erforderlich, Ausgänge mit unterschiedlicher Bandbreite zu erzeugen.

Hier wird angenommen, daß am Kanal 3 kein Eingang vorhanden ist, um den Verlauf von einigen der Wellenformen nach Fig. 2 zu vereinfachen.

Das kodierte Signal aus dem Kanal 2 wird in dem Modulator BM2 moduliert, wobei dessen Ausgangssignal in Fig. 2g dargestellt ist. Einen gleichen Ausgang würde man vom Kanal 3 über den Modulator BM3 erhalten, wenn ein Eingang vorhanden ist, außer daß das Tr^gersignal gegenüber demjenigen des Modulators BM2 um 90° phasenverschoben ist.

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Die beiden Modulatorausgänge werden mit dem frequenzbeschränkten kodierten Signal vom Kanal 1 zusammengefaßt, um vom Addiergerät CMl ein Signal in der Form nach Fig. 2h zu erhalten. Dies wird, wie oben ausgeführt, normal frequenzmoduliert worauf es mit dem Pilot-Träger der Frequenz f/n addiert wird, bevor es auf dem Band aufgezeichnet wird.

Der Generator G kann beispielsweise bei 3,5 MHz betrieben werden, wobei der Pilot-Träger auf 1 MHz verkleinert wird. Der Modulator · M kann im Bereich von etwa 5,5 bis 6,6 MHz arbeiten.

Das Wiedergabegerät zur Abnahme der originalen Signale ist in Fig. 3 gezeigt und es arbeitet in umgekehrter Richtung gegenüber dem Aufzeichnungsgerät. Das zusammengesetzte Signal von den Rückspielköpfen des Recorders wird an einen Signal-Separator S gelegt, der in Form eines abgestimmten Verstärkers ausgebildet ist. Der Pilot-Träger wird herausgenommen und das restliche Signal wird in einem üblichen Frequenz-Demodulator DM_f wie er in einem Video-Recorder verwendet wird, demoduliert. Das notwendige Trägersignal wird durch einen Generator G3 erzeugt» Der Ausgang des Demodulators wird an Filter F4 und F5 gelegt,, wobei F4 ein Tiefpaßfilter und F5 ein Hochpaßfilter ist. Der Ausgang des Filters F4 wird an den Dekoder CDI gelegt, von dem die Sendeimpulse T und die Echoimpulse E für den Kanal 1 erhalten werden. Der Ausgang des Hochpaßfilters F5 wird an die Signaleingänge von zwei synchronen Demodulatoren DM2 und DM3 gelegt.

Der von dem Signal-Separator S erhaltene Pilot-Träger wird an eine zweite Einrichtung zur Erzeugung von Trägern gelegte die einen Begrenzer L und einen Frequensswechsler FC2 aufweist, der ein Trägersignal mit der ursprünglichen Frequenz f abgibt. Dieses wird direkt an den Trägersignal-Eingang des Demodulators DM2 und an ein 90°- Phaseaschiebernetzwerk PS2 gelegt» Der Ausgang dieses Netzwerks wird an den Trägersignal-Eingang eines Demodulators DM3 gelegt. Die de~

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modulierten Ausgänge der beiden synchronen Demudolatoren DM2 und DM3 werden entsprechend über Tiefpaß-Filter F6 und F7 entsprechend an Dekodiergeräte CDI und CD3 gelegt, von denen die erforderlichen Sendesignale und Echosignale erzeugt werden zur Verwendung beispielsweise in Bildschirmgeräten. Die Phasenschiebung durch das Metzwerk PS2 erfolgt in demselben Sinn wie diejenige durch das Netzwerk PSl.

Der Betrieb des Rückspielgerätes wird nicht näher erläutert.

Ebenso wie die Aufzeichnung der Video-Information für jeden Eingangskanal sind auch andere Daten aufzuzeichnen. Die Bewegungen jeder Radarantenne sind ebenfalls aufzuzeichnen, so daß die wiedergegebene Information in der korrekten Position auf dem Bildschirm dargestellt werden kann und es sind daher im Falle einer rotierenden Antenne Peilungsdaten aufzuzeichnen. Ebenso sind verschiedene Markierungen aufzuzeichnen, z.B. die Nordrichtung oder eine andere Hauptrichtung. Ferner muß gegebenenfalls ein Sprechkanal aufgezeichnet werden, z.B. für einen Komentarsprecher oder einen Kontrollsprecher.

Fig. 4 zeigt eine Methode zum Aufzeichnen all dieser Daten über die drei Eingangskanäle. Die Peilungsdaten für jeden Kanal, die die Winkelstellung der Antenne wiedergeben, werden auf Peilungs-Kodiergeräte BEI, BE2 oder BE3 zusammen mit den entsprechenden Markierungsdaten gegeben. Die Kodiergeräte formen die Peilungsdaten in einen Zug von Impulsen mit konstanter Amplitude um, die die Inkremente der Peilung darstellen.

Die Markierungsdaten werden durch Impulse größerer Amplitude dargestellt. Die kodierten Daten aus den Kanälen werden dann zu Frequenzmodulatoren FMl, FM2 und FM3 entsprechend geführt, wobei die Modulatoren der Kanäle 2 und 3 unterschiedliche Trägerfrequenzen benutzen, so daß ihre Ausgange in einem Addiergerät ADl kombiniert

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werden können, ohne daß gegenseitige Störungen auftreten» Der Ausgang des Addiergerätes wird an einen der beiden Ton-Eingangs-Kanälen des Recorders R gelegt, damit er auf einer Tonspur des Aufzeichnungsbandes aufgezeichnet wird.

Die Peilungs- und Markierungsdaten des Kanales 1 werden ebenfalls vom Modulator auf ein zweites Addiergerät AD2 gegeben, wo sie mit dem Ton-Eingang zusammengefaßt werden. Dieser letztgenannte Eingang wird durch einen Vorverstärker Al verstärkt, dann durch ein Tiefpaß-Filter LPl auf ein Frequenzband begrenzt, das getrennt liegt von demjenigen, das vom Ausgang des Modulators FMl eingenommen wird. Der Ausgang des Addiergerätes AD2 wird an den zweiten Ton-Eingang des Recorders R gelegt.

Bei der Wiedergabe enthält der Ausgang der ersten Tonspur die Peilungs- und Markierungsdaten der Kanäle 2 und 3. Die beiden Kanäle sind durch die Verwendung eines Hochpaß-Filters HPl und eines Tiefpaß-Filters LP2 getrennt,'deren Ausgänge zu zwei Frequenz-Demodulatoren FD2 und FD3 entsprechend geführt werden. Der Ausgang der anderen Tonspur enthält die Peilungs- und Markierungsdaten des Kanales 1 und den Ton- bzw. Sprechausgang. Die beiden sind getrennt durch ein Hochpaß-Filter HP2 und ein Tiefpaßfilter LP3. Das Signal des Hochpaßfilters wird an einen Demodulator FDl gelegt. Die Niederfrequenz-Signale bilden den Ton- oder Sprechausgang, und sie werden an einen Ton- oder Hör-Frequenzverstärker gelegt.

Der Ausgang der Demodulatoren wird jeweils zu einem separaten Peilungs-Dekodiergerät BDI, BD2 und BD3 geführt. Jedes dieser Geräte enthält einen Zähler, an den die Peilungs-Inkremente gelegt werden, um eine Bezugsgröße zu erhalten, wobei die Zähler durch jede Markierung der Nordrichtung oder einer anderen gewünschten Hauptrichtung zurückgestellt werden. Die Ausgänge der Peilungsdaten können Impuls-Ausgänge für einen Stellmotor sein oder kontinuierliche Signale, die die Winkelposition der Antenne darstellen.

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Die vorbeschriebene Vorrichtung eignet sich zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Radarinformationen von drei separaten Quellen. Auch wenn eine oder zwei der Informations-Signale zu irgendeinem Zeitpunkt wegfallen, arbeitet die Vorrichtung einwandfrei. Der erfindungsgemäße Recorder kann in entsprechender Weise auch zur Aufzeichnung von anderen Arten von Video-Informations-Signalen verwendet werden, z.B. für Signale von Datenstationen. Die zur Erzeugung der Träger-Signale für den Aufzeichnungsmodulator und den Wiedergabe-Demodulator vervmdeten Generatoren G2 und G3 können durch einen einzigen Generator ersetzt werden, wenn dieselbe Vorrichtung sowohl zur Aufzeichnung wie auch zur Wiedergabe verwendet werden soll.

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Claims

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Patentansprüche

Video-Band-Recorder zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Video-Informationen, die gleichzeitig von einer Mehrzähl von Informationsquellen in Forin von separaten Signalen kommen, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung mit einer ersten Einrichtung (GI, PSl) zur Erzeugung von zwei Trägersignalen derselben Frequenz, die jedoch um 90° phasenverschoben zueinander sind, eine Moduliereinrichtung zum Modulieren der beiden Trägersignale mit ersten und zweiten Informations-Signalen, einer Addiereinrichtung (CMl). zum Addieren der beiden modulierten Signale mit einem dritten Informations-Signal, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden, eine Einrichtung zum Aufzeichnen des zusammengesetzten Signales auf einem magnetischen Aufzeichnungsmittel und zum Abnehmen dieses Signales von diesem Aufzeichnungsmittel, ferrer mit einer Wiedergabeeinrichtung mit einer Signal-Trenn-Einrichtung(S)zum Trennen des dritten Informations-Signales von den beiden modulierten Signalen, einer weiteren Einrichtung (L, FC2) zur Erzeugung von zwei um 90° phasenverschobenen Trägersignalen, die dieselbe Frequenz wie die erstgenannten Trägersignale haben, ferner mit einer Demoduliereinrichtung (DM) zum Demodulieren der beiden modulierten Signale, um die ersten und zweiten Informations-Signale zu erhalten.

Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede Informationsquelle eine Radaranlage ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungseinrichtung für jede Informationsquelle Kodiergerate (CEl, CE2, CE3) aufweist, die ein kodiertes Signal abgeben, das aun einem Sende impuls und entsprechendem Idahos LgnaLeu gebildet Lst,

ORlGlNAi

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung Filter (Fl, F2, F3) enthält, zur Bestimmung der Bandbreite jedes kodierten Signales,

4. Vorrichtung nach einem dor Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Moduliereinrichtung der Aufzeichnungseinrichtung zwei abgeglichene Modulatoren (B*12, B: 13) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung ein Addiergerät (CM2) aufweist, um ein Pilot-Träger-Signal zu dem zusammengesetzten Signal hinzuzuaddieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilot-Träger-Signal eine niedrigere Frequenz hat als die Träger-Signale, die von der Einrichtung (Gl, PSl) erzeugt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ e I. c h net, daß die Wiedergabeeinrichtung eine Trenneinrichtung (S) aufweist, um das Pilot-Träger-Signal von dem

aufgezeichneten zusammengesetzten Signal zu trennen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zv/eite Einrichtung (L₁ FC2) zur Erzeugung von Trägersignalen eine Einrichtung aufweist, um von dem Pilot-Träger zwei. Träger-Signale abzuleiten, die um 90° zueinander phasenverschoben sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Cj e 1; e η η ze i c h net, daß die Demoduliere Lnrichtung (DM) clur WLeclercjabeeinrichtuny zwei synchrone Deniodulatoron (DM.?, Iiil!) aufv/oist.

■II-

ORfGtNAL

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Wiedergabeeinrichtung für die Signale von jeder separaten Signalquelle Dekodiergeräte (CDI, CD2, CD3) aufweist, um von den Signalen ein Signal abzuleiten, das einen Sendeimpuls und die entsprechenden empfangenen Echosignale darstellt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Signalen, die Peilungs- und Markierungsdaten jeder Signalquelle darstellen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe-Einrichtung eine Signal-Trenn-Einrichtung aufweist, um ein drittes Video-Informations-Signal von einem zusammengesetzten Signal zu trennen, das aus drei Video-Informations-Signalen besteht, daß ferner eine Einrichtung zur Erzeugung von zwei Trägersignalen derselben Frequenz jadoch um 90° zueinander phasenverschoben sowie eine Demoduliereinriehtung vorgesehen ist, um den Rest des zusammengesetzten Signales zu demodulieren, um erste und zweite Video-Informations-Signale zu erhalten.

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