DD256971B5 - Circuit arrangement for the recovery of phase or frequency modulated signal components - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Demodulation phasen- bzw. frequenzmodulierter Signale bei solchen Übertragungssystemen, bei denen ein hoher Anteil von Amplitudenmodulation (AM) einem geringen Anteil von Phasenmodulation (PM) gegenüber steht und bei denen insbesondere noch eine weiche Umtastung erfolgt. Solche Übertragungssysteme mit zusätzlicher Phasen- bzw. Frequenzumtastung dienen der Übertragung zusätzlicher Informationen analoger oder digitaler Art unter Ausnutzung der vorhandenen Redundanz bei der AM-Hörrundfunkübertragung. Diese zusätzliche Übertragung bleibt auf den Hörrundfunkempfang mit üblichen Empfängern ohne hörbaren Einfluß; stellt aber an die Rückgewinnung der Zusatzinformationen besondere Bedingungen, auf deren Erfüllung sich die Erfindung bezieht. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen allgemein auch bei anderen phasen- bzw. frequenzmodulierten Übertragungssystemen mit starken AM-Störeinflüssen, beispielsweise bei der Fernübertragung mittels Schmalband-FM, bei deren Empfang hohe Stör- und Rauscheinflüsse zu berücksichtigen sind.The invention relates to the field of demodulation of phase- or frequency-modulated signals in such transmission systems, in which a high proportion of amplitude modulation (AM) faces a small proportion of phase modulation (PM) and in which, in particular, a soft shift keying occurs. Such transmission systems with additional phase or Frequenzumtastung serve the transmission of additional information analog or digital type taking advantage of the existing redundancy in the AM Hörrundfunkübertragung. This additional transmission remains on the radio reception with conventional receivers without audible influence; However, the recovery of the additional information special conditions on the fulfillment of which the invention relates. Other applications are generally also in other phase or frequency modulated transmission systems with strong AM interference, for example, in the remote transmission using narrow-band FM, the reception of high interference and noise influences are taken into account.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es sind allgemein mehrere Möglichkeiten bekannt, wie hochfrequente Trägerschwingungen zur Übertragung phasen- und/oder frequenzmodulierter Informationen zur Rückgewinnung der Informationen phasen- oder frequenzdemoduliert werden können. Zu den aus der Standard- und Patentliteratur bekannten Systemen gehören Ringdemodulatoren (PHM), Gegentaktdemodulatoren (PHM), Flankendemodulatoren (FM), Rieggerkreis-Demodulatoren (PHM), Ratiodetektoren (FM), Koinzidenzdemodulatoren (FM), Phasendemodulatoren mit speziellen Bauelementen, z. B. Enneoden (PHM) oder Doppelgate-FET (PHM) und andere Formen der Produkt-Demodulation, die Mischschaltungen enthalten (PHM) sowie FM-Demodulatoren, die nach dem Zählerprinzip arbeiten (FM). Darüber hinaus sind Demodulatorschaltungen auf der Basis von Phasenregelschleifen (PLL) bekannt und weitverbreitet, wie in DE-OS 2939 402, DE-OS 2853 890 und DE-OS 3616 864, sowie dort weiterer zitierter Quellen beschrieben, mit deren Hilfe eine differenzierende Phasendemodulation (entspricht etwa einer Frequenzdemodulation) mit Rauschunterdrückung möglich ist, welche die oben erwähnten Demodulationsprinzipien nicht aufweisen. Prinzipiell arbeiten die PLL-Demodulatoren als Phasendetektoren durch den Phasenvergleich des an einem Eingang anliegenden RF- bzw. ZF-Signals des Empfängers mit der phasenmodulierten Information, und des am anderen Eingang des Phasendetektors anliegenden Referenzsignals des VCO (spannungsgesteuerten Oszillators) gleicher Frequenz. Am Ausgang des Phasendetektors entsteht eine Spannung, die dem Phasenunterschied beider Eingangssignale proportional ist. Ein dem Phasendetektor nachgeschaltetes Tiefpaßfilter (lead-lag-Filter mit nachgeschaltetemThere are generally several ways known how high-frequency carrier vibrations for transmitting phase and / or frequency modulated information to recover the information phase or frequency demodulated. Systems known from the standard and patent literature include ring demodulators (PHM), push-pull demodulators (PHM), edge demodulators (FM), closed-loop demodulators (PHM), ratio detectors (FM), coincidence demodulators (FM), special-purpose phase demodulators, e.g. B. Enneoden (PHM) or double-gate FET (PHM) and other forms of product demodulation containing mixing circuits (PHM) and FM demodulators operating on the counter principle (FM). In addition, demodulator circuits based on phase-locked loops (PLL) are known and widely used, as described in DE-OS 2939 402, DE-OS 2853 890 and DE-OS 3616 864, as well as other sources cited therein, with the aid of which a differentiating phase demodulation ( corresponds approximately to a frequency demodulation) with noise reduction is possible, which do not have the demodulation principles mentioned above. In principle, the PLL demodulators work as phase detectors by the phase comparison of the applied at one input RF or IF signal of the receiver with the phase modulated information, and the voltage applied to the other input of the phase detector reference signal of the VCO (voltage controlled oscillator) of the same frequency. At the output of the phase detector creates a voltage which is proportional to the phase difference of the two input signals. A downstream of the phase detector low-pass filter (lead-lag filter with downstream

einfachen RC-Tiefpaß) unterdrückt alle RF- bzw. ZF-frequenten Anteile der Phasendetektor-Ausgangsspannung und liefert am Ausgang eine Regelspannung, die zur Regelung der Frequenz (und damit zunächst der Phase) des VCO dient, um ihn mit der Frequenz des phasenmodulierten Eingangssignals zu synchronisieren. Die sehr niedrige untere Grenzfrequenz des lead-lag-Filters unterdrückt die Rauschanteile des phasenmodulierten Eingangssignals und des VCO-Signals stark, wodurch ein Rauschminderungseffekt (Gegenkopplung) auftritt. Das lead-lag-Filter beeinflußt das Regelverhalten der PLL bei geeigneter Dimensionierung der Zeitkonstanten derart, daß die Ausgangsspannung des Phasendetektors näherungsweise dem Differenzialquotienten der Phasenänderung nach der Zeit, also der Momentanfrequenz des Eingangssignals proportional ist, so daß ein nahezu idealer Frequenzdemodulator entsteht. Die große Zeitkonstante des lead-lag-Filters sorgt für eine Trägheit der gesamten PLL-Anordnung (Speichereffekt), so daß sie nach entsprechendem "Einrasten" im Haltebereich stabil arbeitet. Nur extreme impulsartige Störungen fuhren zum "Ausrasten" und damit zum Versagen wie sie beim bevorzugten Anwendungsgebiet vorkommen können.simple RC low-pass filter) suppresses all RF or IF-frequency components of the phase detector output voltage and provides at the output a control voltage which is used to control the frequency (and thus the first phase) of the VCO, with the frequency of the phase-modulated input signal to synchronize. The very low lower limit frequency of the lead-lag filter greatly suppresses the noise components of the phase-modulated input signal and the VCO signal, whereby a noise reduction effect (negative feedback) occurs. The lead-lag filter affects the control behavior of the PLL with a suitable dimensioning of the time constant such that the output voltage of the phase detector is approximately proportional to the differential quotient of the phase change after the time, ie the instantaneous frequency of the input signal, so that a nearly ideal frequency demodulator is formed. The large time constant of the lead-lag filter provides for inertia of the entire PLL arrangement (memory effect), so that it operates stably after corresponding "latching" in the holding region. Only extreme impulsive disturbances lead to "disengagement" and thus to failure as they can occur in the preferred field of application.

Die in DE-OS 2939 402 beschriebene Schaltungsanordnung zur Demodulation frequenzmodulierter Signale zweigt den Weiterverarbeitungsweg nach dem TP-Filter (20) ab. Hinter diesem Filter ist praktisch nur noch die Gleichspannung als Regelspannung für den VCO (22) vorhanden, so daß der Wirkungsgrad und -mechanismus dieser zitierten Anordnung sogar technisch anzuzweifeln ist.The circuit arrangement for demodulating frequency-modulated signals described in DE-OS 2939 402 branches off the further processing path after the TP filter (20). Behind this filter is practically only the DC voltage as a control voltage for the VCO (22) available, so that the efficiency and mechanism of this cited arrangement is even technically doubt.

Ein weiterzuverarbeitendes Signal müßte vor dem TP-Filter (20) abgenommen werden. Das ist nicht der Fall.A weiterzuverarbeitendes signal would have to be removed before the TP filter (20). That's not the case.

Dabei wären eine drastische Unterdrückung schädlicher ZF-Anteile vor der Weiterverarbeitung des Nutzsignals und eine Impulsformung zur Optimierung des Verlaufes der weiterzuverarbeitenden Information durch Entzerrung der Verformung des Nutzsignals auf dem Übertragungsweg zusätzlich zu realisieren. (Reduzierung eines schädlichen Über- bzw. Unterschwingens zur Verbesserung der Signalerkennung im nachfolgenden Fehlerschutz- und -Signalregenerationsblock des vollständigen Phasendemodulators)In this case, a drastic suppression of harmful ZF components before the further processing of the useful signal and pulse shaping for optimizing the course of the information to be further processed by equalization of the deformation of the useful signal on the transmission path would additionally be realized. (Reduction of harmful overshoot or undershoot to improve signal detection in the subsequent error protection and signal regeneration block of the complete phase demodulator)

Eine derartige Lösung steht mit DE-OS 2939 402 nicht zur Verfügung. Such a solution is not available with DE-OS 2939 402.

Der in DE-OS 2853 890 beschriebene Einsatz des TP-Filters "RF" ist ausdrücklich für die Funktion als Schmalband-PLL erforderlich.The use of the TP filter "RF" described in DE-OS 2853 890 is expressly required for the function as a narrow-band PLL.

Die angestrebte erfinderische Lösung entspricht aber als FM-Demodulator eindeutig im Sinne der hier gegebenen Definitionen - die korrekt sind - einer Breitband-PLL-Lösung, für die aber dieses zusätzliche Filter "RF" völlig unbrauchbar ist.However, the desired inventive solution corresponds clearly as FM demodulator in the sense of the definitions given here - which are correct - a broadband PLL solution, for which, however, this additional filter "RF" is completely useless.

Es wird in beiden zitierten Schriften an keiner Stelle darauf hingewiesen, daß die eingesetzten Tiefpässe mit ihrer Dimensionierung eine wesentliche Beeinflussung des Zeitverhaltens, d. h. der Erzielung eines ganz bestimmten Zeitverlaufes des ausgangsseitigen Nutzsignals, bewirkenIt is pointed out in both cited documents at no point that the low-pass filters used with their dimensioning a significant influence on the timing, d. H. the achievement of a very specific time profile of the output-side useful signal effect

sollen und können. Es wird dort nur von üblicherweise interessanten Grenzfrequenzen, von Frequenzgängen bzw. -verlaufen gesprochen, d. h. das Frequenzverhalten der Anordnung betrachtet, was für die angegebenen Einsatzfalle auch richtig und allein interessant ist.should and can. It is spoken only of conventionally interesting cutoff frequencies, frequency responses, d. H. considered the frequency behavior of the arrangement, which is also true and only interesting for the specified use case.

Die oben erwähnten Eigenschaften der PLL nutzt auch ein modifiziertes AM-Hörrundfunksystem mit weicher Phasenumtastung (DE-OS 3616 864), bei dem empfängerseitig zur Rückgewinnung der diskreten Zusatzinformation ein einfacher Zusatzbaustein in integrierter Schaltungstechnik vorgesehen ist. Der dort eingesetzte zusätzliche Phasendemodulator enthält einen Begrenzerverstärker zur Unterdrückung der AM-Tonmodulation, einen PLL-Demodulator mit optimiertem Frequenz- und Zeitverhalten der Schleife zur Rückgewinnung der diskreten Phaseninformation sowie eine Signalaufbereitungs- und Ausgangsstufe zur Regenerierung der verschliffenen und möglicherweise verzerrten diskreten Signale der zusätzlich übertragenen Informationen und zur Erzeugung des erforderlichen Systemausgangspegels. Die Tiefpaßfilter-Zeitkonstanten und damit - Grenzfrequenzen der insgesamt vier RC-Tiefpässe im Phasendemodulatorbaustein des Empfängers sind dort, ausgehend von der Problematik der zusätzlich zur Amplitudenmodulation erfolgenden weichen Phasenumtastung um Phasenwinkel < 180°, optimal an die Form der zu demodulierenden, digitalen Phaseninformation angepaßt, um eine stabile, möglichst unverzerrte und ungestörte (störimpuls- und jitterfreie) Rückgewinnung der übertragenen zusätzlichen diskreten Informationen eines transparenten Datenkanals zu gewährleistenThe above-mentioned characteristics of the PLL also uses a modified AM audio broadcasting system with soft phase shift keying (DE-OS 3616 864), in which the receiver side is provided for the recovery of discrete additional information, a simple additional component in integrated circuit technology. The additional phase demodulator employed therein includes a limiter amplifier for suppression of AM tone modulation, a PLL demodulator with optimized frequency and timing response of the discrete phase information recovery loop, and a signal conditioning and output stage for regenerating the scrambled and possibly distorted discrete signals of the additionally transmitted ones Information and to generate the required system output level. The low-pass filter time constants and thus - cutoff frequencies of the total of four RC low-pass filters in the phase demodulator module of the receiver are optimally adapted to the shape of the digital phase information to be demodulated starting from the problem of the additional soft phase shift keying in addition to the amplitude modulation. to ensure a stable, undistorted and undisturbed (glitch-free and jitter-free) recovery of the transmitted additional discrete information of a transparent data channel

Die vier Tiefpaßfilter dieser Schaltung erfüllen folgende Aufgaben: The four low-pass filters of this circuit fulfill the following tasks:

- 1. Tiefpaß, geringe Zeitkonstante, Unterdrückung hochfrequenter ZF-Reste des Trägers, vor dem Abzweigen des Nutzsignals der zusätzlichen Informationen aus der Schleife (üblich).- 1. Low pass, low time constant, suppression of high frequency IF residuals of the carrier, before branching the useful signal of the additional information from the loop (common).

- 2. Tiefpaß, sehr hohe Zeitkonstante, lead-lag-Filter (Schleifenfilter), sichert die Stabilität der PLL und ihre differenzierende Wirkung bei hoher Trägheit für langsame Frequenzänderungen und impulsartige Störungen (üblich).2. Low-pass filter, very high time constant, lead-lag filter (loop filter), ensures the stability of the PLL and its differentiating effect at high inertia for slow frequency changes and pulsed noise (common).

- 3. Tiefpaß, geringe Zeitkonstante, die etwa dem Kehrwert der Schleifengrenzfrequenz, der OfFenschleifenverstärkung entspricht und als Systemzeitkonstante zur Optimierung des Zeitverhaltens der rückgewonnenen, differenzierten Phaseninformation genutzt wird, ist zusätzlich in die Schleife eingefugt.- 3. Low pass, low time constant, which corresponds approximately to the reciprocal of the loop cutoff frequency, the OfFenschleifenverstärkung and is used as a system time constant to optimize the timing of the recovered, differentiated phase information is also inserted into the loop.

- 4. Tiefpaß, Zeitkonstante entspricht etwa der des 3. Tiefpasses, dient der nachfolgenden Unterdrückung synchroner Störphasenmodulationsanteile der Phasendetektor-Ausgangsspannung vor der Signalregenerierung und liegt außerhalb der PLL-Schleife.4. Low pass, time constant approximately equal to that of the 3rd low pass, is used for the subsequent suppression of synchronous Störphasenmodulationsanteile the phase detector output voltage before signal regeneration and is outside the PLL loop.

Diese 4 Tiefpässe stellen bei Berücksichtigung der Dämpfungen und des Abgleiches einen verhältnismäßig großen Aufwand dar, obwohl der Störspannungs-Unterdrückungseffekt bei optimalem Zeitverlauf des demodulierten und für die möglichst jitterfreie Regenerierung der zusätzlichen Phaseninformation vorbereiteten Datensignals gerade noch die erforderlichen besonderen Bedingungen weich umgetastete Phasenmodulation aus starker Amplitudenmodulation zu erkennen, erfüllt. Eine weitere Verbesserung dieses Verhaltens ist bei der gegebenen Anordnung nur durch wenigstens ein weiteres 5. RC-Tiefpaßfilter im Signalweg, d. h. außerhalb der PLL-Schleife, nach dem 4. Tiefpaß möglich, was aber den Aufwand weiter erhöht.Taking into account the attenuations and the matching, these 4 low-pass filters represent a comparatively great expense, although the interference-suppression effect with just the required time characteristic of the demodulated data signal prepared for the jitter-free regeneration of the additional phase information just barely encodes the necessary special conditions soft phase modulation from strong amplitude modulation to recognize, fulfilled. A further improvement of this behavior is in the given arrangement only by at least one other 5th RC low-pass filter in the signal path, d. H. outside the PLL loop, after the 4th low pass possible, but the effort further increased.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der qualitativen Bedingungen, insbesondere hinsichtlich Störunempfindlichkeit der PM-Demodulation bei einer Verringerung des Aufwandes an Tiefpässen, die den Aufwand an äußerer Beschaltung der sonst integrationsfahigen empfangsseitigen Schaltungsstruktur bestimmen.The aim of the invention is to improve the qualitative conditions, in particular with regard to immunity to interference of the PM demodulation with a reduction in the cost of low-pass filters, which determine the cost of external circuitry of the otherwise integratable receiving side circuit structure.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Ausgehend von der erwähnten Zielstellung zeigt eine Analyse der technischen Mängelursachen einen Widerspruch zwischen den Möglichkeiten der Qualitätssteigerung mit größerer Zahl von Tiefpaßfiltern einerseits und dem Bestreben der Integration, der Aufwandsminderung bei der Vielzahl von Empfängern und der Zuverlässigkeitssteigerung, die ebenfalls unter der steigenden Zahl von Tiefpaßfiltern leidet, andererseits. Die Überwindung dieses Widerspruchs durch eine veränderte Schaltungsstruktur mit höherer Störsicherheit bei geringerer Zahl von Tiefpaßfiltern ist die Aufgabe der Erfindung.Based on the above-mentioned objective, an analysis of the technical causes of defects shows a contradiction between the possibilities of increasing quality with a greater number of low-pass filters on the one hand, and the endeavor of integration, the reduction of effort in the multiplicity of receivers and the increase in reliability, which also suffers from the increasing number of low-pass filters , on the other hand. The object of the invention is to overcome this contradiction by changing the circuit structure with higher immunity to interference with a smaller number of low-pass filters.

Gegenstand dieser Erfindung ist nicht schlechthin die Anwendung eines zusätzlichen Tiefpaßfilters im Rückführungszweig der PLL, sondern eine Kombination von TP-Filtern, die im wesentlichen eine für übliche PLL erforderliche - und damit nicht übliche - Impulsformeraufgabe zu lösen hat, die eine genaue Abstimmung der TP-Kenngrößen voraussetzt, die vom Zeitverhalten der übertragenen digitalen Informationen, vom Phasenmodulator des Übertragungssystems über den gesamten Funkkanal bis zum anmeldungsgemäßen Phasendemodulator durch eine spezifische weiche Phasenumtastung bzw. -modulation, abhängt. Diese Aufgabe ist mit herkömmlichen PLL-Schaltungen, wie z. B. Frequenzaufbereitungssysteme oder auch gewöhnliche FM- bzw. PM-Detektoren, nicht zu lösen.The subject matter of this invention is not simply the use of an additional low-pass filter in the return path of the PLL, but a combination of TP filters which essentially has to solve a pulse shaping task which is required for conventional PLL and which is thus not customary. Characteristics that depends on the time behavior of the transmitted digital information, the phase modulator of the transmission system over the entire radio channel to the phase demodulator according to the application by a specific soft Phasenumtastung or -modulation. This task is with conventional PLL circuits, such. B. frequency editing systems or ordinary FM or PM detectors, not to solve.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das erste Tiefpaßfilter mit der Systemzeitkonstante zwischen dem Phasendetektorausgang einerseits und der Verzweigung zur Auskopplung zum Weiterverarbeitungszweig des Ausgangssignals und zur Schleife mit dem zweiten Tiefpaßfilter, dem leag-lag-Filter, andererseits liegt und daß im Weiterverarbeitungszweig, lose an das erste Tiefpaßfilter angekoppelt, vor der Regenerier- und Impulsformerstufe ein drittes Tiefpaßfilter mit annähernder Systemzeitkonstante liegt. Die lose Ankopplung zwischen dem ersten und dritten Tiefpaßfilter kann in einer ersten vorteilhaften Ausbildung durch einen zwischengeschalteten Verstärker realisiert sein.The invention solves this problem in that the first low-pass filter with the system time constant between the phase detector output on the one hand and the branch for decoupling the Weiterverarbeitungszweig the output signal and the loop with the second low-pass filter, the leag-lag filter, on the other hand and that in the processing branch, loose coupled to the first low-pass filter, before the regenerating and Impulsformerstufe a third low-pass filter with approximate system time constant is. The loose coupling between the first and third low-pass filter can be realized in a first advantageous embodiment by an intermediate amplifier.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß als drittes Tiefpaßfilter ein aktives Filter eingesetzt ist.A second possibility is that an active filter is used as the third low-pass filter.

Eine dritte, besonders aufwandsarme Möglichkeit der losen Ankopplung besteht darin, daß das erste und dritte Tiefbaßfilter mit unterschiedlichem R/C-Verhältnis bei annähernd gleichem RC-Produkt realisiert sind.A third, particularly low-cost possibility of loose coupling is that the first and third low-pass filter with different R / C ratio are realized at approximately the same RC product.

Der besondere Effekt der Erfindung, auf welche Weise die hohe Störsicherheit erzielt ist, ist zwecks leichterer Verständlichkeit im Ausfuhrungsbeispiel beschrieben.The particular effect of the invention on how the high interference immunity is achieved is described for ease of understanding in the exemplary embodiment.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand eines Ausführungsbeispieles ist nachstehend die Erfindung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt dieReference to an exemplary embodiment, the invention is explained in more detail below. In the accompanying drawing shows the

Fig. 1: ein Blockschaltbild des Phasendemodulators und Fig. 2: ein vergleichendes Diagramm der Störunterdrückung.Fig. 1: a block diagram of the phase demodulator and Fig. 2: a comparative diagram of the interference suppression.

Nach einer nicht dargestellten üblichen Verstärkung und Begrenzung des empfangenen Signals liegt am Eingang des Phasendetektors PD eine Phasenmodulationsfunktion Ψ(ί) der Zwischenfrequenz fzp. Am Ausgang des Phasendetektors PD und am Eingang des ersten RC-Tiefpaßfilters TP 1 erscheint eine Spannung uj)(t), die auch am Ausgang und damit sowohl am Weiterverarbeitungszweig als auch am zweiten Tiefpaßfilter TP 2, dem lead-lag-Filter (Schleifenfilter) liegt. An dessen Ausgang, dem RC-Spannungsteiler der kleineren Zeitkonstante τ 2 ⁼ кT ' ^τ2 (^T ⁼ Teilerfaktor < < 1), liegt eine Regelspannung mit definiertem Gleichspannungsanteil (der Phasendifferenz am Phasendetektor PD proportional) und Signalanteil (der integrierten Signalspannung urj(t) etwa proportional), die mit dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators VCO verbunden ist. Der Gleichspannungsanteil dieser Regelspannung sorgt für die Stabilität und Trägheit des gesamten PLL-Demodulators, während die integrierte Signalspannung J uj)(t)dt innerhalb des geschlossenen Regelkreises die differenzierende Wirkung des Demodulators hervorruft.After a usual amplification and limitation of the received signal (not shown), a phase modulation function Ψ (ί) of the intermediate frequency fzp is present at the input of the phase detector PD. At the output of the phase detector PD and at the input of the first RC low-pass filter TP 1 appears a voltage uj) (t), which also at the output and thus both the processing branch and the second low-pass filter TP 2, the lead-lag filter (loop filter) lies. At its output, the RC voltage divider the smaller time constant τ 2 ⁼ кT ^'τ 2 (^ T ⁼ division factor <<1) is a control voltage with a defined DC component (the phase difference at the phase detector PD proportional) and signal component (the integrated signal voltage URJ ( t) is approximately proportional), which is connected to the control input of the voltage controlled oscillator VCO. The DC component of this control voltage ensures the stability and inertia of the entire PLL demodulator, while the integrated signal voltage J uj) (t) dt within the closed loop causes the differentiating effect of the demodulator.

Der Weiterverarbeitungszweig zur Filterung, Regenerierung, Impulsformung und Erzeugung des gewünschten Ausgangspegels der rückgewonnenen (differenzierten) Phaseninformation am Ausgang des Tiefpaßfilters TP 1 besteht im gewählten Beispiel aus einem Verstärker zur Entkopplung, dem dritten Tiefpaßfilter TP 3, das der zusätzlichen Störsignalunterdrückung und der bekannten Regenerier- und Impulsformerstufe F zur Wiederherstellung definierter rechteckförmiger Datensignale dient.The further processing branch for filtering, regeneration, pulse shaping and generation of the desired output level of the recovered (differentiated) phase information at the output of the low-pass filter TP 1 consists in the example chosen of an amplifier for decoupling, the third low-pass filter TP 3, the additional noise suppression and the known Regenerier- and pulse shaping stage F for the recovery of defined rectangular data signals is used.

Zur Erklärung des Effektes der Erfindung erfolgt zuerst eine Betrachtung im Verhältnis zur Vergleichslösung (DE-OS 3616 864, Fig. 2).To explain the effect of the invention, a consideration in relation to the comparative solution (DE-OS 3616 864, Fig. 2).

Der erste Tiefpaß TP 1 nach dem Phasendetektor PD mit der Systemzeitkonstante übernimmt gegenüber der Vergleichslösung drei Aufgaben - gegenüber einer - welche sind:The first low-pass filter TP 1 after the phase detector PD with the system time constant assumes three tasks compared to the comparison solution - compared to one - which are:

- Unterdrückung hochfrequenter ZF-Reste des Trägers (üblicher Effekt bzw. 1. Tiefpaß 15 der Vergleichslösung),Suppression of high frequency IF residues of the carrier (usual effect or first low pass 15 of the comparison solution),

- Optimierung des Zeitverhaltens der rückgewonnenen, differenzierten Phaseninformation (Effekt des 3. Tiefpasses 17 der Vergleichslösung) undOptimization of the time behavior of the recovered, differentiated phase information (effect of the 3rd lowpass 17 of the comparison solution) and

- erste Unterdrückung synchroner Störphasenmodulationsanteile der Phasendetektor-Ausgangsspannung, (Effekt des 4. Tiefpasses 18 der Vergleichslösung).- First suppression of synchronous Störphasenmodulationsanteile the phase detector output voltage, (effect of the fourth low-pass 18 of the comparison solution).

Der zweite Tiefpaß TP 2, das lead-lag-Filter, jetzt ohne Änderung des Gesamtverhaltens der PLL und in seiner Dimensionierung unverändert dem 1. Tiefpaß 15, sowie dem ersten Tiefpaß TP 1 nachgeschaltet und an seinem Spannungsteilerabgriff direkt mit dem VCO verbunden ist.The second low-pass filter TP 2, the lead-lag filter, now unchanged without changing the overall behavior of the PLL and in its dimensioning the first low-pass filter 15, and the first low-pass filter TP 1 and is connected at its voltage divider tap directly to the VCO.

Der 3. Tiefpaß 15 der Vergleichslösung kann entfallen, da seine Wirkung der erste Tiefpaß TP 1 übernimmt, ebenso der ehemals 4. Tiefpaß 18 der Vergleichslösung, da sein Effekt auch im ersten Tiefpaß TP 1 integriert enthalten ist.The 3rd low-pass filter 15 of the comparison solution can be omitted, since its effect takes the first low-pass filter TP 1, as well as the former 4th low-pass filter 18 of the comparison solution, since its effect is also integrated in the first low-pass filter TP 1 included.

Der dritte Tiefpaß TP 3, der dem ersten Tiefpaß TP 1 außerhalb der PLL-Schleife nachgeschaltet ist, bewirkt eine zusätzliche Störspannungsunterdrückung durch eine damit verwirklichte Doppeltiefpaßstruktur im Signalweg, die bei optimaler Dimensionierung gleichzeitig eine weitere Verbesserung des Zeitverhaltens vor der Signalregenerierung ergibt (Verbesserung der Wirkung des 4. Tiefpasses 18 der Vergleichslösung). Die Zeitkonstante des dritten Tiefpasses TP 3 entspricht etwa der des 4. Tiefpasses 18 der Vergleichslösung.The third low-pass filter TP 3, which is connected downstream of the first low-pass filter TP 1 outside the PLL loop, effects an additional interference voltage suppression by a double low-pass structure implemented in the signal path, which with optimum dimensioning simultaneously results in a further improvement of the time response before the signal regeneration (improvement of the effect the 4th low pass 18 of the comparison solution). The time constant of the third low-pass filter TP 3 corresponds approximately to that of the fourth low-pass filter 18 of the comparison solution.

Die bestimmende Zeitkonstante Γ2 des zweiten Tiefpasses TP 2 ist sehr groß (einige Sekunden). Das Teilerverhältnis, Verhältnis des kleinen zum großen Widerstand im Tiefpaß TP 2, richtet sich nach der Gesamt-Offenschleifenverstärkung, die hier der Grenz-(kreis)frequenz »g entspricht und in einer engen Beziehung zur Systemzeitkonstante T₀ des Phasenmodulators im modifizierten AM-Hörrundfunksystem steht (0,8=«оГ₀=1).The determining time constant Γ2 of the second low-pass filter TP 2 is very large (a few seconds). The divider ratio, ratio of the low to the high resistance in the low-pass filter TP 2, depends on the total open-loop gain, which here corresponds to the limit (circle) frequency »g, and in close relation to the system time constant T _{0 of} the phase modulator in the modified AM audio broadcasting system stands (0.8 = «оГ ₀ = 1).

Der Ausgang des zweiten Tiefpasses TP 2 - am Spannungsteilerabgriff - ist direkt mit dem Eingang des VCO (Kapazitätsdiodenschaltung) verbunden.The output of the second low-pass filter TP 2 - at the voltage divider tap - is connected directly to the input of the VCO (capacitance diode circuit).

Der dritte Tiefpaß TP 3 hat eine Zeitkostante 73, die in der Nähe der Systemzeitkonstante T₀ liegt. Der Ausgang des dritten Tiefpasses TP 3 ist mit dem Eingang der nachfolgenden Regenerier- und Impulsformerstufe F verbunden.The third low-pass filter TP 3 has a time constant 73 which is close to the system time constant T ₀ . The output of the third low-pass filter TP 3 is connected to the input of the subsequent regeneration and pulse shaping stage F.

Die optimale Bemessung der Zeitkostanten bzw. Grenzfrequenzen der drei Tiefpässe ergibt in Verbindung mit der losen Ankopplung des Tiefpasses TP 3 an den Tiefpaß TP 1, dessen Zeitkonstante τ ι ebenfalls der Systemzeitkonstante T₀ entspricht, neben einer erhöhten Unterdrückung von Störsignalen und harmonischen Amplitudenmodulationsanteilen - um zusätzlich 20 dB/Dekade - eine Verbesserung der Signalform des Nutzsignals.The optimal calculation of the Zeitkostanten or cut-off frequencies of the three low passes results in connection with the loose coupling of the low-pass filter TP 3 to the low-pass filter TP 1, the time constant τ ι also the system time constant T ₀ , in addition to an increased suppression of noise and harmonic amplitude modulation - additionally 20 dB / decade - an improvement of the signal form of the useful signal.

Das vergleichende Diagramm der Fig. 2 verdeutlicht dies an drei Verläufen der frequenzunabhängigen Dämpfung. Der erste Dämpfungsverlauf a ist der eines üblichen lead-lag-Schleifenfilters allgemein bekannter Art. Der zweite Dämpfungsverlauf b gehört zur Vergleichslösung mit vier RC-Tiefbaßfiltern. Der dritte Dämpfungsverlauf с verdeutlicht die Wirkung der Erfindung. Das Ergebnis ist eine nahezu jitterfreie Signalregenerierung bei maximaler Augenöffhung, d. h. Störspannungsunterdrückung.The comparative diagram of FIG. 2 illustrates this on three courses of the frequency-independent damping. The first attenuation curve a is that of a conventional lead-lag loop filter of a generally known type. The second attenuation curve b belongs to the comparison solution with four RC low-pass filters. The third damping curve с illustrates the effect of the invention. The result is a nearly jitter-free signal regeneration at maximum eye opening, d. H. Noise suppression.

Claims (3)

Patentansprücheclaims 1. Schaltungsanordnung zur Rückgewinnung phasen- bzw. frequenzmodulierter Signalanteile aus Übertragungssystemen mit hohem Anteil von Amplitudenmodulation und einem insbesondere weich mit ( 180° umgetasteten Phasenwinkel erzeugten phasenmodulierten Signalanteil mit einem senderseitigen Impulsformerfilter der Zeitkonstante T₀ mittels eines PLL-Demodulators mit lead-lag-Schleifenfilter, Phasendetektor, VCO und weiteren Tiefpaßfiltern, von denen wenigstens eines eine Systemzeitkonstante aufweist, die an die senderseitige Zeitkonstante T₀ angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Tiefpaßfilter mit der Systemzeitkonstante (TP 1) zwischen dem Phasendetektorausgang (PD) einerseits und der Verzweigung zur Auskopplung zum Weiterverarbeitungszweig des Ausgangssignals und zur Schleife mit dem zweiten Tiefpaßfilter (TP 2), dem lead-lag-Filter, andererseits liegt und daß im Weiterverarbeitungszweig, lose an das erste Tiefpaßfilter (TP 1) angekoppelt, vor der Regenerier- und Impulsformerstufe (F), ein drittes Tiefpaßfilter (TP 3) mit annähernder Systemzeitkonstante liegt.1. Circuit arrangement for the recovery of phase or frequency modulated signal components from transmission systems with a high proportion of amplitude modulation and a particular soft with ( 180 ° umgetasteten phase angle generated phase-modulated signal component with a transmitter-side pulse shaper the time constant T ₀ by means of a PLL demodulator with a lead-lag loop filter , Phase detector, VCO and other low-pass filters, at least one of which has a system time constant adapted to the transmitter-side time constant T ₀ , characterized in that the first low-pass filter with the system time constant (TP 1) between the phase detector output (PD) on the one hand and the branch for decoupling the further processing branch of the output signal and the loop with the second low-pass filter (TP 2), the lead-lag filter, on the other hand and that in the further processing branch, loosely coupled to the first low-pass filter (TP 1), before the regeneration and Im pulse shaping stage (F), a third low-pass filter (TP 3) with approximate system time constant is. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lose Ankopplung zwischen dem ersten Tiefpaßfilter (TP 1) und dritten Tiefpaßfilter (TP 3) durch einen zwischengeschalteten Verstärker realisiert ist.2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the loose coupling between the first low-pass filter (TP 1) and third low-pass filter (TP 3) is realized by an intermediate amplifier. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lose Ankopplung zwischen dem ersten Tiefpaßfilter (TP 1) und dritten Tiefpaßfilter (TP 3) durch unterschiedliche R/C-Verhältnisse bei annähernd gleichem RC-Produkt realisiert ist.3. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the loose coupling between the first low-pass filter (TP 1) and third low-pass filter (TP 3) is realized by different R / C ratios at approximately the same RC product. Hierzu 1 Blatt ZeichnungenFor this 1 sheet drawings