Kell-Faktor und Abtasttheorem

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Svenf1986
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 07. Feb 2012, 16:42
Hallo,
ich hoffe ich bin hier richtig gelandet. Ich hab eine Frage zum Kellfaktor:
Undzwar berechnet sich ja bei einem Scharz-Weiß Fernseher die benötigte Bandbreite folgendermaßen:

f= (768/2)/(52µs)=7,37 MHz bzw. f= (1/2)/(67,8ns)=7,37 MHz

Was ja bedeutet, dass man die maximale Anzahl der Schwingungsperioden (Je zwei benachbarte Punkte) in einer Zeile durch die dauer der Zeile teilt, bzw. eine halbe Schwingung durch die dauer eines Bildpunktes. Die 7,37MHz sind die maximal auftretenden Ortsfrequenz und damit die erforderliche Bandbreite des Übertragungskanals.

Frage 1. Wieso sind die 7,37MHz die erforderliche Bandbreite und nicht 2*7,37MHz, wie es das Abtasttheorem verlangen würde? Oder verwechsel ich hier etwas?


Der Kellfaktor reduziert nun diese Bandbreite um einen konstanten Wert. Meines Verständnisses nach, da die feinste denkbare Struktur überhaupt, mit der die 7,37MHz berechnet wurden in der Praxis um grunde nicht vorkommt und somit eine geringere Bandbreite ausreicht.

Frage 2. Gibt es da noch andere Gründe für die Einführung des Kell-Faktors? Insbesondere wundert mich, dass er anscheinend nur bei Systemen mit wertekontinuierlichen Zeilen und nicht bei diskreten Pixeln eine Rolle zu spielen scheint.


Vielen Dank!


[Beitrag von Svenf1986 am 07. Feb 2012, 16:44 bearbeitet]
Svenf1986
Schaut ab und zu mal vorbei
#2 erstellt: 08. Feb 2012, 16:08
Hmmm.... niemand? Bin ich im falschen Forum?
Kann mir denn vielleicht jemand ein Forum für Fernsehtechnik oder so empfehlen?
Steffen_Bühler
Inventar
#3 erstellt: 08. Feb 2012, 16:22

Svenf1986 schrieb:
Wieso sind die 7,37MHz die erforderliche Bandbreite und nicht 2*7,37MHz, wie es das Abtasttheorem verlangen würde? Oder verwechsel ich hier etwas?


Es entstehen zwar bei der Modulation zwei Seitenbänder, die in der Tat die doppelte Bandbreite bräuchten. Da hier aber das Einseitenbandverfahren (genauer: das Restseitenbandverfahren) angewendet wird, braucht man nur die Hälfte (genauer: das linke Seitenband wird nicht auf 0, sondern auf 1,25 MHz begrenzt, also etwas mehr).


Svenf1986 schrieb:
Gibt es da noch andere Gründe für die Einführung des Kell-Faktors?


Ich kenne auch nur diesen. Steht genauso in meinem Berufsschulheft.

EDIT: Daß man damit Bandbreite spart, ist ja klar, oder?

Viele Grüße
Steffen


[Beitrag von Steffen_Bühler am 08. Feb 2012, 16:29 bearbeitet]
Svenf1986
Schaut ab und zu mal vorbei
#4 erstellt: 09. Feb 2012, 09:00
Hey Steffen und danke für deine Antwort. Dann scheine ich hier ja doch richtig zu sein

Es entstehen zwar bei der Modulation zwei Seitenbänder, die in der Tat die doppelte Bandbreite bräuchten. Da hier aber das Einseitenbandverfahren (genauer: das Restseitenbandverfahren) angewendet wird, braucht man nur die Hälfte (genauer: das linke Seitenband wird nicht auf 0, sondern auf 1,25 MHz begrenzt, also etwas mehr).

Okay, das heißt die errechnete Bandbreite hat mit der Abtastung des Signals quasi nichts zu tun? Wieso nicht? Das Abtasttheorem besagt ja, dass man mit mindestens dem doppelten, der höchsten im Signal vorkommenden Frequenz abtasten muss, um das Signal wieder korrekt darstellen zu können. Das was du meinst entsteht ja erst bei der Modulation. Da hätte man ja schon das abgetastete Signal. Oder schmeiß ich hier jetzt etwa grade digital- und analogtechnik zusammen? Muss man da gar nicht Abtasten? Oder bin ich jetzt komplett verwirrt?

Daß man damit Bandbreite spart, ist ja klar, oder?

Ja, dass ist klar. Ich habe aber jetzt schon des öfteren gelesen, dass man ihn auch benutzt um die Wertekontinuierliche Zeile nicht höher auf zu lösen, als die wertediskrete Spalte (welhalb er für "echte" Pixelbilder auch irrelevant sein soll). Den Sinn verstehe ich allerdings nicht ganz, da wir mit den imaginären 768 Spalten ja schon einen diskreten Wert (und somit eine Auflösung) für die Anzahl der Spalten mit eingerechnet haben.
Du scheinst dich ja aber generell ganz gut aus zu kennen. Kannst du mir vielleicht auch mal das mit der Faltung (Ortsfrequenzspektrum und Dirac-Kamm) bei der Abtastung näher bringen? Das verstehe ich nämlich überhaupt nicht. Ich komme nicht mal so weit zu schnallen was eine Faltung überhaupt sein soll
Grüße und besten Dank!


[Beitrag von Svenf1986 am 09. Feb 2012, 09:02 bearbeitet]
Steffen_Bühler
Inventar
#5 erstellt: 09. Feb 2012, 10:02

Svenf1986 schrieb:
das heißt die errechnete Bandbreite hat mit der Abtastung des Signals quasi nichts zu tun?


Es ist, wie Du vermutest: hier wird nichts abgetastet. Du hast im einfachsten Fall einen Sinuston, sagen wir 1 kHz, mit dem Du den Träger, sagen wir 500 kHz AM, modulierst. Dann bekommst Du zwei Seitenlinien, 499 und 501 kHz. Für die Demodulation brauchst Du dann theoretisch nur eine, um die 1-kHz-Information wiederzugewinnen. So lief das in der guten alten Analogzeit.

Wenn Du die Information nicht analog, sondern digitalisiert auf den Träger schicken willst, multiplizierst Du den 1-kHz-Sinus mit einem Abtastpuls, meinetwegen 10kHz Abtastfrequenz. Das Spektrum dieser Information ist dann periodisch: alle 10 kHz gibt es zwei Linien im Abstand 2 kHz. Wenn Du dieses Signal auf den AM-Träger schickst, erhältst Du nun ein entsprechend breiteres Spektrum um den Träger herum.


Svenf1986 schrieb:
Ich habe aber jetzt schon des öfteren gelesen, dass man ihn auch benutzt um die Wertekontinuierliche Zeile nicht höher auf zu lösen, als die wertediskrete Spalte (welhalb er für "echte" Pixelbilder auch irrelevant sein soll). Den Sinn verstehe ich allerdings nicht ganz, da wir mit den imaginären 768 Spalten ja schon einen diskreten Wert (und somit eine Auflösung) für die Anzahl der Spalten mit eingerechnet haben.


Verstehe ich auch nicht. Eventuell ging's hier um rechteckige Pixel? Dann könnte ich es ein wenig nachvollziehen. Aber ansonsten hast Du schon recht: die 768 resultiert ja schon aus der Anzahl der sichtbaren Zeilen und dem 4:3-Bildverhältnis.


Svenf1986 schrieb:
Ich komme nicht mal so weit zu schnallen was eine Faltung überhaupt sein soll


Ich hab mir damals ein rechteckiges Loch (so breit wie der Abtastimpuls) in ein Blatt Papier geschnitten, über das farbig ausgefüllte Diagramm des Analogsignals gelegt und dann langsam von links nach rechts geschoben. Das, was ich dann jeweils als Fläche sah, war der Faltungswert zum entsprechenden Zeitpunkt. Damit hab ich's dann endlich kapiert.

Viele Grüße
Steffen
richi44
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 11. Feb 2012, 16:50
Einfach zur Erinnerung: Das normale Fernsehbild hatte 625 Zeilen total.
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