DE3616864A1 - Modifiziertes am-hoerrundfunksystem - Google Patents
Modifiziertes am-hoerrundfunksystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein modifiziertes AM-Hörrundfunksystem
zur zusätzlichen simultanen Übertragung von diskreten Informationen
mittels Phasenmodulation, mit dessen Hilfe es möglich
ist, zusätzlich zur Übertragung der normalen, amplitudenmodulierten
Hörrundfunk-Toninformation (wie z. B. Sprache,
Musik, Zeit- und Pausenzeichen) unter Ausnutzung der vorhandenen
Redundanz dieser Übertragung durch nicht volle Ausschöpfung
des zur Verfügung stehenden Frequenzbereiches
(Funkkanal) weitere, nicht mit der ersten - oben erwähnten -
Nutzmodulation korrelierte Zusatzinformationen zu übertragen,
ohne daß dadurch die AM-Toninformation unzulässig hinsichtlich
ihrer Qualitätsparameter (z. B. Fremdspannungsabstand,
Geräuschspannungsabstand, nichtlineare Verzerrungen) beeinträchtigt
wird. Damit kann - ohne zusätzliche Bandbreite und
Energieaufwand - im AM-Hörrundfunk-Übertragungskanal
ein zusätzlicher schmalbandiger Informations-Übertragungskanal
(transparenter Datenkanal) erschlossen werden, mit dessen Hilfe
Daten, Steuerbefehle, Überwachungs-, Prüf- und Meßinformationen,
Alarmsignale usw. zusätzlich und ohne Beeinträchtigung
der AM-Toninformation vom AM-Hörrundfunksender innerhalb
des vorgesehenen Funkversorgungsbereiches ausgesendet und mit
einem modifizierten AM-Hörrundfunkempfänger (normaler AM-Hörrundfunkempfänger
mit zusätzlicher Baugruppe) ausgewertet
werden.
Es ist bekannt, daß hochfrequente Trägerschwingungen zur Übertragung
mehr oder weniger stark korrelierter Informationen
mehrfach moduliert werden können. Zu den bekannten Systemen gehören
u. a.:
. die im DD-WP 1 59 929 zum Stand der Technik und als neu vorgestellten
Systeme, mit denen Möglichkeiten der Realisierung einer
zusätzlichen Übertragungsmöglichkeiten für Daten in einem
modifizierten AM-Hörrundfunksystem (Sender und Empfänger) aufgeführt
sind. Die neue Lösung besteht dort darin, daß im
Sender durch eine zusätzliche kleine Baugruppe (Phasensprungmodulatoreinheit),
im wesentlichen aus einer Begrenzer-, einer
digitalen Verzögerungs-, einer doppelten Tor- mit nachfolgender
Summier-Schaltung aus Standardschaltkreisen bestehend, eine
harte Phasenumtastung der aus dem Quarzgenerator zur Erzeugung
der Senderträgerfrequenz entnommenen Sinus- oder Rechteckspannung
im Rhythmus des bi- bzw. n-phase-Datensignals mit
einem definierten Phasenhub Δϕ ≦ 180° erfolgt. Im AM-Empfänger
wird unmittelbar vor dem AM-Demodulator das komplexe Signal ausgekoppelt,
extrem stark zur AM-Unterdrückung begrenzt, mittels
PLL phasendemoduliert und somit das phasensprungmodulierte Datensignal
zurückgewonnen, das nach entsprechender Regeneration
am Ausgang dieser aus Standard-Schaltkreisen realisierten kleinen
Zusatzbaugruppe (Phasendemodulatoreinheit) mit TTL-Pegel
zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt wird. Der Vorteil
liegt in der relativ einfachen Modifikationsmaßnahme für
das beschriebene AM-Hörrundfunksystem (je eine kleine Zusatzbaugruppe
für den Sender und einen Empfänger, realisiert mit
Standard-Schaltkreisen). Nachteilig ist, daß für eine hohe Datengeschwindigkeit
noch kein ausreichender Fremd- bzw. Geräuschspannungsabstand
für die AM-Hörrundfunkübertragung, insbesondere
in Tonmodulationspausen, erreichbar ist.
. Bekannt ist auch ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung,
mit deren Hilfe, unter Anwendung einer Reaktanzstufe (z. B. einer
Varaktordiodenschaltung) in Verbindung mit einem Tiefpaßfilter
zur spektralen Begrenzung des Datensignals, in das frequenzbestimmende
Element des Quarzoszillators des Senders eingegriffen
und somit die HF-Schwingungen unmittelbar mit dem
(kodierten) Datensignal frequenz- und damit indirekt auch phasenmoduliert
werden (DE-OS 29 08 857). Auch hier wird die frequenz-
bzw. phasenmodulierte Zusatzinformation im Empfänger
(als AM-Stereo-Empfänger dargestellt) durch geeignete Trennung
beider Informationsanteile zurückgewonnen. Der Mangel dieser
Schaltungsanordnung liegt in der durch die direkte Frequenzmodulation
herabgesetzten Frequenzstabilität des Oszillators, wodurch
die hohen Frequenzgenauigkeitsforderungen eines AM-Systems
für den Hörrundfunk nicht erfüllt werden können.
. Speziell die Probleme der geeigneten Gestaltung der Empfängerschaltung
zur Feststellung einer Übermodulation von AM-
Signalen, deren Träger zusätzlich frequenz- und/oder phasenmoduliert
sind, führen zur Anwendung eines elektronischen
Schalters, der bei AM-Übermodulation zur Unterdrückung von
Störungen des frequenz- bzw. phasenmodulierten Signals eine
Sperrung dieses Signalweges ermöglicht. Der Übermodulationsdemodulator
mit Schwellwertschalter entnimmt zu diesem Zweck
das AM-PM-Komplexsignal unmittelbar vor dem herkömmlichen
AM-Hörrundfunksignal-Demodulator ab (DE-OS 30 47 386), wobei
im Falle einer AM-Stereo-Übertragung der Träger des Senders
für das Summensignal amplitudenmoduliert, für das Differenzsignal
phasenmoduliert ist. Die durch Übermodulation entstehenden
Verzerrungen im Differenzsignal werden durch die kurzzeitige
Sperrung dieses Kanals bei Übermodulation im Summenkanal
vermieden bzw. für den Rundfunkteilnehmer auf nicht
feststellbare Werte reduziert. Der Mangel dieses Systems für
den vorliegenden Anwendungsfall ist dadurch gegeben, daß bei
der beschriebenen AM-PM-Stereofonieübertragung zwischen dem
M- und S-Signal immer eine relativ hohe Korrelation besteht,
zwischen einem monofonen AM-Ton- und z. B. einem PM-Datensignal
aber nicht, so daß der Vorteil der untersuchten Lösung
mit einer Einschränkung der Anwendungsmöglichkeit erkauft ist.
. Bekannt ist ferner ein Verfahren in Verbindung mit einer
Schaltungsanordnung zur Phasenmodulation des Hauptträgers
eines AM-Hörrundfunksenders mit Dateninformationen, deren
Impuls-Taktfolge durch Synchronisation mit der Trägerfrequenz
des Senders mittels geeigneter Frequenzteilung quarzstabilisiert
wird und dadurch vorteilhafte Bedingungen für die Rückgewinnung
der Dateninformationen im Empfänger (synchroner
Betrieb) schafft. Die DE-OS 30 39 842 und die dort zitierte
Quelle (US-PS 41 17 405) lassen nicht erkennen, ob "weiche"
Phasenumtastung angewandt wird und welche Definition bzw.
Werte für die Begrenzung der unvermeidbaren Störungen der
AM-Tonmodulation zugrunde gelegt wurden. Die Aussagen (S. 2
unter B), S. 4 unter B5), S. 8 unter B), S. 18-10. bis 12.
Zeile v.u.) sind in der absoluten Formulierung physikalisch
und technisch - insbesondere bei harter Phasenumtastung mit
± 30° (vergl. S. 24 der zitierten OS) - nicht aufrechtzuerhalten,
da unter diesen Bedingungen Knackstörungen unvermeidlich
sind, die zumindest in Pausen bzw. Zeiten geringer Dynamik
als quasiperiodisches Störsignal störend wahrzunehmen
sind. Die Darlegung auf Seite 25 (4. Zeile v. o.) lassen
die Vermutung aufkommen, daß das System experimentell nicht
erprobt worden ist, denn mit diesen Werten sind Störungen unvermeidbar.
. Bekannt geworden ist ferner ein System (BBC/Großbritannien-
CCIR-Dokument 10/31-E vom 25.05.83 der Studienperiode 1982/86
zum Studienprogramm 44J/10), bei dem eine weiche Phasenumtastung
mittels Cos-Filter und einer Datengeschwindigkeit von
25 bit/s in bi-phase codierter Form genutzt wird (Übertragungsgeschwindigkeit
von 50 bit/s), um Zeit-, Wetter- und andere
Informationen zusätzlich zum herkömmlichen Tonsignal über das
vorhandene AM-Hörrundfunksender- (modifiziert durch einen zusätzlichen
Phasenmodulatorbaustein) und -empfängersystem (modifiziert
durch einen zusätzlichen Phasendemodulatorbaustein)
zu übertragen. Der Takt für die bit-Folge der Dateninformation
wird durch Frequenzteilung aus der hochkonstanten Quarzoszillator-
Trägerfrequenz des Senders gewonnen und erleichtert die
notwendige Synchronisation der Arbeitsweise des Phasendemodulators
im Empfänger. Der Mangel besteht darin, daß durch die
notwendige Verwendung des bi-phase-Codes die Datengeschwindigkeit
auf maximal 25 bit/s begrenzt ist und daß durch die
Tastung - ohne Verwendung schneller Zwischenspeicher - ein
asynchroner Datenverkehr (z. B. Fernschreiben) bzw. eine Übertragung
quasistationärer Zustände nicht möglich ist und dadurch
kein echter transparenter Datenkanal zur Verfügung steht.
Durch Übergang von der harten zur weichen Phasenumtastung
einer Trägerschwingung können die durch das Umschwingverhalten
der Sender- und Empfängerschwingkreise verursachten Amplitudeneinbrüche
weiter reduziert werden, so daß bei sicherer Datenübertragung
unter Beachtung der gewählten Übertragungsgeschwindigkeit
auch bei "anspruchsvollem AM-Hörrundfunkempfang"
durch den Rundfunkteilnehmer - auch in den Modulationspausen
- keine störenden Verzerrungen bzw. (Knack-) Störungen
im AM-Hörrundfunksignal mehr feststellbar sind. Bekannte
Verfahren und Schaltungen zur Realisierung einer
weichen Phasenumtastung sind:
. die Anwendung eines Reaktanz-(Varaktordioden-) FM-Modulators
mit geeignetem Tiefpaß-Filter (DE-OS 29 08 857) mit dem
Nachteil der bereits vorher dargestellten Verringerung der
Frequenzstabilität des Oszillators,
. die Superposition zweier Träger-Teilschwingungen zur resultierenden
Trägerschwingung, die vor der Umtastung völlig
gleiche Parameter aufweisen, die jedoch im Zeitpunkt der Umtastung
bei konstanter Phase zur Vermeidung von Verzerrungen
in ihrer Frequenz alternativ um Δ f/2 herauf- bzw. herabgesetzt
werden, wobei Δ f ein ganzzahliger Teil der Trägerfrequenz
sein muß und der Umtastzeitpunkt genau im Moment
des Auftretens des Scheitelwertes der beiden Teilschwingungen
erfolgen muß. Der resultierende Phasenhub der Ausgangs-
Trägerschwingung beträgt dabei exakt 180°. Die untersuchte
Quelle (DE-OS 28 29 429) beschreibt die Anwendung dieses Schaltungsprinzips
mit Hilfe dreier D-Flip-Flops, eines Exklusiv-
Oder-Gatters, zweier gleicher Frequenzteiler 1 : 2 m , zweier
Widerstände und eines Tiefpasses, bei dem aus der binären
Schwingung des Oszillators mit der 2 m+1-fachen Frequenz f 0
der modulierte Träger erzeugt werden kann. Der Mangel dieses
Verfahrens - für die Anwendung im AM-Hörrundfunksystem abträglich
- ist der relativ hohe Schaltungsaufwand und der zu
große - fest definierte - Phasenhub von Δϕ = 180°, der
auch bei weicher Phasenumtastung der vorgesehenen Übertragungsgeschwindigkeit
zu Knackstörungen führt,
. die Synthese der um 180° phasenumgetasteten Trägerschwingung
durch Anwendung eines Rechtecksignals mit m-facher Frequenz
der Trägerschwingung und eines weiteren Rechecksignals mit
der n-fachen Frequenz der halben Schrittgeschwindigkeit,
wobei durch deren frequenzmäßige Addition und Substraktion
zwei weitere Rechtecksignale gewonnen werden, die nach Durchlaufen
je eines Frequenzteilers 1 : n linear überlagert und
über einen Tiefpaß geführt werden. Hierfür kommen im wesentlichen
Schieberegister, Exklusiv-Oder-Gatter, Und-Gatter
und D-Flip-Flops zur Anwendung (DE-OS 28 22 798). Auch hier
gelten die gleichen - zum vorherigen Stabstrich dargestellten
- Mängel.
Ziel der Erfindung ist es, durch ein modifiziertes AM-Hörrundfunksystem
innerhalb des unveränderten AM-Hörrundfunkübertragungskanals
einen transparenten Datenübertragungskanal zur zusätzlichen
simultanen Übertragung von Informationen mit weiter
erhöhter Datengeschwindigkeit zu schaffen, ohne daß dadurch
die Qualität der übertragenen AM-Toninformation störend beeinträchtigt
wird. Auch soll der Schaltungsaufwand gegenüber dem
DD-WP 1 59 929 weiter reduziert werden. Die Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung sollen auch auf eine Hilfsträgermodulation
erstreckt werden können.
Ausgehend von dieser Zielstellung, von dem DD-WP 1 59 929 und
der mit anderen Nachteilen behafteten naheliegenden möglichen
Lösung der Aufgabe mit Reaktanzmodulator (DE-OS 29 08 857) ergibt
die Analyse der technischen Mängelursachen zunächst, daß
der Schaltungsaufwand für den Modulationsprozeß mit Begrenzer,
Verzögerer, 2 Toren, einer Ansteuerschaltung mit Laufzeitausgleich
zur definierten, alternativen Steuerung der Tore mit dem
geeignet aufbereiten bi-phase-Datensignal und einer Summier-
und nachgeschalteten Impulsformerschaltung zur Minimierung
der störenden Rest-Amplitudenmodulation des phasenumgetasteten
Trägersignals bei gleichzeitiger Verbesserung der zunächst noch
harten Phasenumtastung weiter noch zu hoch und reduzierbar ist.
Infolge der bei hoher Senderfrequenz im MHZ-Bereich nicht unendlich
kurzen Schaltflanken der aus der Dateninformation durch
eine Signal- und Pegelaufbereitung gewonnenen Steuerimpulse für
die Tore - Schaltzustände mit undefinierten Phasenverhältnissen -
entstehen weitere zusätzliche Amplitudeneinbrüche (unerwünschte
Amplitudenmodulation), die im Gesamtsystem - wenn sie nicht
durch sorgfältige Abgleich- und Kompensationsmaßnahmen (Symmetrierung
der Zeitlage) minimiert werden, was einen zusätzlichen
Schaltungsaufwand erfordert - zu zusätzlichen Fremd-
bzw. Geräuschspannungen führen. Diese sind - insbesondere in
den Modulationspausen - als Knackstörungen hörbar, was für eine
"hochwertige AM-Hörrundfunkübertragung" unzulässig ist. Außerdem
sind die durch die harte Phasenumtastung in AM-Hörrundfunkempfängern
mit geringerer HF-/ZF-Bandbreite und hoher NF-
Bandbreite auftretenden Knackstörungen auch bei Phasenhüben
von Δϕ ≈ 45° noch hörbar, im Gegensatz zu verwendeten Meßdemodulatoren
am Sender mit relativ großer HF-Bandbreite.
Des weiteren ergibt die Analyse der technischen Mängelursachen
bezüglich der Anwendung eines Reaktanzmodulators - im Sonderfall
Varaktordiode - gemäß DE-OS 29 08 857, daß durch den Eingriff
in die frequenzbestimmenden Elemente (Quarz oder Schwingkreis)
des vorhandenen Quarzoszillators neben der gewollten
Phasenänderung, die durch eine Frequenzmodulation hervorgerufen
wird, die Langzeitkonstanz der Frequenz der HF-Trägerschwingung
unzulässig beeinträchtigt werden kann (z. B. Frequenzdrift
durch Bauelemente-Parameterdrift), wodurch die hochkonstante
Frequenz des Senders nicht uneingeschränkt gesichert
ist. Außerdem liefert entweder nur der L- oder der H-Zustand
des niederfrequenten Datensignals einen Bezugswert, der der gewollten
Trägerfrequenz des Senders entspricht, d. h. die mittlere
Trägerfrequenz ist abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit,
zu der nähere Angaben fehlen, und der Zeichenfolge,
wenn nicht besondere aufwendige Stabilisierungsmaßnahmen für
den Arbeitspunkt des Reaktanzmodulators getroffen werden. Auch
Maßnahmen oder Mittel zur Qualitätssicherung des amplitudenmodulierten
NF-Signals fehlen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen echten transparenten Datenkanal
mit einer höheren Datengeschwindigkeit und verbesserter
Sicherheit gegen Störungen bei weiter verminderten Aufwand
durch Beseitung einiger und Ersatz anderer solcher als Mängelursachen
erkannter Elemente und Mittel im System zu erreichen.
Die Laufzeitausgleichmaßnahmen sind zu vermeiden.
Zur weiteren Reduzierung des systembedingten AM-Umschwingverhaltens
bei gleichzeitiger Vergrößerung des Phasenhubes
zur Erhöhung der Übertragungssicherheit des zusätzlichen Datenkanals
soll die harte Phasenumtastung in eine weiche Phasenumtastung
abgewandelt werden, ohne daß aber der Rechteckimpulscharakter
des übertragenen Datensignals verloren geht,
d. h., eine Optimierung des erforderlichen minimalen "Weichheitsgrades"
soll zur optimalen Bemessung der Modulator- und
Demodulatorschaltung führen.
Diese Aufgabe wird unter Wiederverwendung der Merkmale, daß
im AM-Hörrundfunksender von der HF-Verstärkung und Treiberleistungserzeugung
Mittel der integrierten Schaltungstechnik
für analoge und digitale Signalverarbeitung ohne Anwendung
von Resonanzkreisen geeignet kombiniert zur Phasenumtastung
der Ausgangsspannung des hochkonstanten Quarzgenerators eingesetzt
sind, die diesen mit den Zusatzinformationen in Form
einer diskreten Zeichenfolge mit einem Phasenhub ≦Χεθβαθ Δϕ ≦Χεθβαθ
≦ωτ 180°
unter Verzicht auf eine definierte Bezugsphase des Trägers
für die Phaseninformationsübertragung phasemodulieren und
daß im AM-Hörrundfunkempfänger vor der regulären AM-Demodulation
die Rückgewinnung der zusätzlichen Informationen durch
zusätzliche Mittel zur Auskopplung des ZF-Signals, anschließenden
Begrenzung und Phasendemodulation erfolgt, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Phasenmodulation durch weiche
Phasenumtastung der HF-Trägerschwingung bzw. einer Hilfsträgerschwingung
in anderen Sendersystemen direkt mit der diskreten
Zeichenfolge durch Einfügen eines Impulsformers in Form
eines RC-Tiefpaßfilters zweiten Grades der Zeitkonstanten
τ « T, d. h. der kleinsten Schrittdauer der Datenzeichenfolge,
mit einem Phasenhub Δϕ erfolgt, der nicht wie beim
PSK- und QPSK-Verfahren bzw. beim Verfahren gemäß DE-OS 28 29 429
und DE-OS 28 33 798 an den Wert 180° bzw. ganze Teile oder Vielfache
davon gebunden ist. Er kann in Abhängigkeit von der zulässigen
Störwirkung im AM-Tonkanal im Bereich von 0 ≦ωτ ≦Χεθβαθ Δϕ
≦Χεθβαθ ≦ωτ 180°
gewählt werden.
Senderseitig ist ein Phasenmodulator mit einer von der Phasenmodulation
unabhängigen konstanten HF-Ausgangsspannungsamplitude
eingesetzt und empfängerseitig ist die Zeitkonstante
bzw. Grenzfrequenz des zweiten Tiefpasses des Phasendemodulators
in Anpassung an die gewählte Zeitkonstante τ des Impulsformers
im Phasenmodulator bemessen. Die dabei erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit
kann ohne weiteres bei geeigneter Wahl
des Phasenhubes Δϕ in Abhängigkeit von den zulässigen Systemgrenzwerten
für den Fremd- und Geräuschspannungsabstand
für das AM-Ton-Nutzsignal auf Werte von 100 bit/s erhöht werden.
Das Ausgangssignal des Quarzgenerators der Frequenz f T und
einer beliebigen Phase ϕ hoher Frequenz- und damit auch Phasenkonstanz
wird in einer diesem unmittelbar nachgeschalteten
geeigneten Phasenmodulatoreinheit durch die weiche Phasenumtastung
der diskreten Zeichenfolge der Zusatzinformation mit
einer Übertragungsgeschwindigkeit von mindestens 50 bit/s moduliert,
wobei keine synchrone Störamplitudenmodulation auftritt.
Diese zusätzliche Phasenmodulatorschaltung kann auch
in die, dem Quarzoszillator nachfolgenden, Trenn- bzw. Verstärkerstufen
des Steuersenders eingefügt werden, solange sich
die Betriebs- und Hochfrequenzspannungen noch bei niedrigen,
der integrierten Schaltungstechnik angepaßten Werte bewegen,
d. h., vor den eigentlichen Leistungs- Vor-, -treiber- und
(modulierten) -endstufen. Durch die im Sender nachfolgenden,
immer vorhandenen selektiv arbeitenden Leistungsverstärkerstufen
(Leistungsverstärker und Treiber, AM-Modulator und
Leistungsstufe und Senderausgangsschaltung) mit einzelnen bzw.
gekoppelten Schwingkreisen (Bandfiltern) werden die im Ausgangssignal
des Phasenmodulators vorhandenen unerwünschten
Oberschwingungen der nun phasenumgetasteten mäanderförmigen
Trägerschwingung wirksam unterdrückt bzw. ausgesiebt, so
daß bereits im AM-Modulator - allgemein übliche Endstufenmodulation
vorausgesetzt - wieder eine sinusförmige, jetzt
phasenumgetastete Trägerwechselspannung mit eindeutiger Phasenbeziehung
zur Oszillatorschwingung und sehr niedrigem Oberschwingungsgehalt
zur Verfügung steht und nun ganz normal
amplitudenmoduliert werden kann.
Der zur weichen Phasenumstastung eingesetzte Phasenmodulator
besteht vorteilhaft im wesentlichen aus einer Trägeraufbereitung,
einem Komperator, einem Univibrator und einem Impulsformer.
Dabei ist der Eingang der Trägeraufbereitung direkt
mit dem Ausgang des Quarzgenerators des Steuersenders und
der Ausgang der Trägeraufbereitung mit dem ersten Eingang des
Komperators verbunden, während der zweite Eingang mit dem Ausgang
des Impulsformers und der Ausgang des Komperators mit
dem Eingang des Univibrators verbunden sind. Der Eingang des
Impulsformers ist mit dem Ausgang der Signalaufbereitung verbunden,
deren Eingang an die Datensignalquelle angeschlossen
ist. Der Ausgang des Univibrators ist mit dem Eingang der Ausgangsstufe
verbunden, deren Ausgang wiederum an die Verstärkerstufen
des Steuersenders angeschlossen ist. Der Impulsformer
besteht aus einer einfachen RC-Kette als Tiefpaß. Komparator
und Monoflop bzw. Univibrator zur Phasenumtastung sichern
einen konstanten Effektivwert des phasenumgetasteten
Trägers. Ein Impulsformer dient zur Sägezahnerzeugung im Falle
einer beliebigen, z. B. auch mäanderförmigen Ausgangsspannung
des Quarzgenerators.
Empfängerseitig geht die Erfindung bei weicher Phasenumtastung
von dem Prinzip der Rückgewinnung der diskreten Zusatzinformationen
aus, wie es bereits für harte Phasenumtastung im
DD-WP 1 59 929 beschrieben und mit Hilfe eines einfachen Zusatzbausteines
in integrierter Schaltungstechnik, des zusätzlichen
Phasendemodulators (Begrenzerverstärker zur Unterdrückung
der AM-Tonmodulation, PLL-Demodulator mit optimierten
Frequenz- und Zeitverhalten der Schleife zur Rückgewinnung
der diskreten Phaseninformation, Signalaufbereitungs- und
Ausgangsstufe zur Regenerierung der verschliffenen und möglicherweise
verzerrten diskreten Signale der zusätzlich übertragenen
Informationen und zur Erzeugung des erforderlichen
Systemausgangspegels) realisiert wurde. Die Tiefpaßfilter-
Zeitkonstanten und damit -Grenzfrequenzen im Phasendemodulatorbaustein
des Empfängers sind aber an die gewählte Zeitkonstante
τ des Impulsformers für die weiche Phasenumtastung im
Sender-Zusatzbaustein (Phasenmodulator) anzupassen, um eine
stabile, möglichst unverzerrte und ungestörte Rückgewinnung
der übertragenen zusätzlichen diskreten Informationen gewährleisten
zu können, auch wenn das gleichzeitig und kompatibel
übertragene AM-Ton-Rundfunksignal - etwa am Rande
des Versorgungsgebietes - bereits durch athmosphärische und
industrielle Funkstörungen schon so stark beeinträchtigt ist,
daß einem Rundfunkteilnehmer die technische Qualität dieser
Rundfunkübertragung nicht mehr zumutbar ist.
Die Zeitkonstanten der Tiefpaßfilter, von denen das zweite
RC-Tiefpaßfilter das Schleifenfilter LF ist, sind dabei vorteilhaft
gestaffelt. Ein erstes RC-Tiefpaßfilter, das dem
Phasendetektor nachgeschaltet ist, hat eine wesentlich kleinere
Zeitkonstante, während das zweite RC-Tiefpaßfilter, das
dem ersten nachgeschaltet ist, eine wesentlich größere als
die gewählte Zeitkonstante τ des Impulsformers des Senders
aufweist. Ein drittes RC-Tiefpaßfilter, das dem zweiten RC-
Tiefpaßfilter nachgeschaltet ist, hat annähernd die gleiche
Zeitkonstante τ wie der Impulsformer des Senders. Ein viertes
Tiefpaßfilter mit einer relativ großen Zeitkonstante, die mit
der minimalen Schrittdauer T vergleichbar ist, ist vorteilhaft
vor dem zweiten RC-Tiefpaßfilter an den Regelkreis der
PLL eingangsseitig angekoppelt und ausgangsseitig mit der
nachgeschalteten Regenerier- und Impulsformerstufe verbunden.
In einer vorteilhaften Schaltungsanordnung des Empfängers
ist der Ausgang des ersten RC-Tiefpaßfilters einerseits mit
dem Eingang des zweiten RC-Tiefpaßfilters - Schleifenfilter LF -
und andererseits mit dem Eingang des vierten RC-Tiefpaßfilters
verbunden. Der Ausgang des zweiten RC-Tiefpaßfilters ist an
den Eingang des dritten RC-Tiefpaßfilters angeschlossen und
dessen Ausgang mit dem Eingang des VCO verbunden. Der Ausgang
des vierten RC-Tiefpaßfilters ist an den Eingang der nachfolgenden
Regenerier- und Impulsformerstufe angeschlossen.
Zur weiteren Verbesserung der Stabilität des Gesamtsystems
kann der normale Empfängeroszillator des genutzten AM-Hörrundfunkempfängers
in die PLL-Struktur des zusätzlichen Phasendemodulators
mit einbezogen werden. Es wird ein erweiterter
Phasendemodulator eingesetzt, bei dem der VCO der PLL
durch einen Bezugsoszillator hoher Stabilität und zusätzlich
eine Kapazitätsdiodenschaltung ersetzt ist. Der Ausgang des
Bezugsoszillators ist mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors
PD verbunden und der Ausgang des dritten RC-Tiefpaßfilters
mit dem Eingang der Kapazitätsdiodenschaltung, deren Ausgang
an die frequenzbestimmenden Elemente der Empfängeroszillatorschaltung
angeschlossen ist.
Durch Anwendung dieser Regelschleife wird die Stabilität des
Gesamtsystems sowohl für den Datenkanal, als auch zusätzlich
für den AM-Hörrundfunkkanal dadurch erhöht, daß eine generelle
Stabilisierung der Zwischenfrequenz im Empfänger im Sinne
einer automatischen Frequenzregelung des Empfängeroszillators
(AFC) erfolgt, auch wenn keine Datenübertragung stattfindet
bzw. der empfangene Sender nicht zum modifizierten AM-Hörrundfunksystem
gehört (Fremdsender).
Das vorgeschlagene System kann prinzipiell auch auf die Hilfs-
bzw. Unter- bzw. Pilot-Träger-Übertragung angewandt werden,
wodurch eine größere Anwendungsbreite durch die zusätzliche
Übertragung digitaler Tonprüfzeichensignale im FM-Rundfunk
(Hilfsträger bei 15 kHz), durch die zusätzliche Übertragung
von Kennungs- bzw. Rufinformationen für den Verkehrsfunk durch
Modulation des verdreifachten FM-Stereo-Pilotträgers im FM-
Rundfunk usw. erzielt wird.
Mit Hilfe einfacher Schaltungsanordnungen, die auf der Basis
integrierter Schaltkreise des Standardsortiments geschaffen
und ohne besondere Probleme in den Steuersenderbaustein des
AM-Hörrundfunksenders bzw. in einen beliebigen AM-Hörrundfunkempfänger
(auch nachträglich) eingebaut werden können,
wird es möglich, den noch frei verfügbaren Frequenzbereich
in Trägernähe innerhalb des Funkkanals durch die Anwendung
einer zusätzlichen, vom AM-Modulationsprozeß unabhängigen
und im Quarzsteuersender unmittelbar im Anschluß an den Quarzoszillator
bzw. in einer ihm nachgeschalteten Stufe mit noch
niedrigem Leistungspegel vorzunehmenden Phasenmodulation
(durch weiche Phasenumtastung) auszunutzen, ohne daß dabei
durch ein mögliches Übersprechen der digitalen, diskreten,
phasenmodulierten Information in das analoge Tonsignal einerseits,
wie auch durch ein mögliches Übersprechen des analogen
Tonsignals in den zusätzlichen Datenkanal andererseits, durch
optimierte Wahl der Parameter der zusätzlichen Modulations-
und Demodulationsschaltung sowie der Phasenmodulation bezüglich
der Zeitkonstanten τ des RC-Tiefpaß-Impulsformers und
des Phasenhubes Δϕ die unabhängige Informationsübertragung
unzulässig beeinträchtigt wird. Durch die Anwendung an sich
bekannter Phasendemodulationsschaltungsprinzipien mit Speicherwirkung
(PLL) wird gesichert, daß - ohne eine Mitübertragung
einer Bezugsphase - im Empfängerphasendemodulator die Rückgewinnung
der Phaseninformation möglich wird und durch Störungen
nicht beeinträchtigt werden kann.
Herkömmliche andere Demodulatoren, wie z. B. der Rieggerkreis,
der Ratiodetektor, der Flankendemodulator, der Koinzidenzmodulator,
der Synchrondemodulator usw. sind zur Realisierung des
Systems nach der Erfindung weniger geeignet.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird nachstehend eine Ausführungsmöglichkeit
der Erfindung näher erläutert.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: Übersichtsschaltplan eines Phasenmodulators
Fig. 2: Übersichtsschaltplan des Phasendemodulators
Fig. 3: Übersichtsschaltplan eines erweiterten Phasendemodulators
mit Einbeziehung des Empfängeroszillators
Zur Erläuterung dient zunächst Fig. 1:
Im Falle eines sinusförmigen Ausgangssignals der Quarzsteuerstufe
1 a mit der Trägerfrequenz f T und der beliebigen Anfangsphase
ϕ am Eingang des Phasenmodulators wird über eine Trägeraufbereitung
2, die zur Pegel- und Arbeitspunkteinstellung
dient, der erste Eingang eines Komperators 3 mit der Eingangsspannung
u 1(t) angesteuert.
Wird gleichzeitig am zweiten Eingang des Komparators 3 eine
Signalspannung u 2(t) angelegt, die die Schwellwertspannung U 1S
des Komparators bestimmt, entsteht am Ausgang dieses Phasenmodulators
infolge des dem Komparator nachgeschalteten Univibrators
(Monoflop) 4 und der Ausgangsstufe 5 ein frequenzkonstantes
und phasenmoduliertes Trägersignal u 4(t) der Trägerfrequenz
f T , der beliebigen Anfangsphase ϕ und des Phasenhubes
Δϕ, der der Spannung 2 · Û 2 proportional ist, dessen
Phasenmodulationsfunktion ψ(t) der Signalspannung u 2(t) annähernd
proportional ist, wenn der Phasenhub Δϕ ≦ π/2
eingehalten wird und dessen Effektivwert 4 hoch konstant ist.
Dieses Trägersignal wird zur weiteren Verarbeitung in den nachfolgenden
Verstärkerstufen des Steuersenders 1 b und anschließenden
Senderstufen und weiter zur Modulation mit dem NF-Tonsignal
amplitudenmoduliert und verstärkt. Mit Hilfe der in
den HF-, Vor-, -Treiber- und Leistungsverstärkerstufen stets
vorhandenen Selektionsmittel (Schwingkreis, Bandfilter,
Tiefpaßfilter zur Anpassung und Oberwellenunterdrückung) wird
das mäanderförmige Trägersignal am Ausgang des Phasenmodulators
bis zum Senderausgang in ausreichender Weise von den unerwünschten
Oberwellen befreit, d. h., wieder in ein sinusförmiges
Signal umgewandelt.
Im Falle einer nichtsinusförmigen Ausgangsspannung des Quarzgenerators
1 a und zur Verbesserung der Linearität kann ferner
mit Hilfe der Trägeraufbereitung 2 aus dem sinus- oder auch
rechteck- oder mäanderförmigen Ausgangssignal moderner, z. B.
mit integrierten Schaltkreisen zur Frequenzteilung ausgerüsteter
Quarzgeneratoren in Steuersendern, ein sägezahnförmiges
Eingangssignal geformt und dem nichtinvertierenden Eingang
des Komparators 3 zugeführt werden. Gleichzeitig dient diese
Trägeraufbereitung 2 zur Einstellung der Sägezahnamplitude
und des Arbeitspunktes am nichtinvertierenden Eingang des
Komparators 3. Das grundsätzliche Wirkprinzip des Komparators
3 ändert sich dabei nicht, d. h., es gelten prinzipiell
die sinusförmige Aussteuerung dargelegten Funktionsprinzipien.
Die AM-Störsignale durch das systembedingte Umschwingverhalten
der Schwingkreiskette im Übertragungsweg Sender - Empfänger
bei harter Phasenumtastung erfordern bei der bekannten
Lösung nach DD-WP 1 59 929 die Wahl eines relativ kleinen
Phasenhubes Δϕ.
Nach der Erfindung werden durch Anwendung einer optimierten
weichen Phasenmodulation mit oben beschriebenen Phasenmodulator
mit Komparator 3 bei geeigneter Formung der Übergangsfunktionen
des Datensignals f 1(t) und bei geeigneter Wahl
des Phasenhubes Δϕ diese Mängel vollständig beseitigt. Zur
optimalen Formung dieser Übergangsfunktionen wird ein einfacher
RC-Vierpol zweiter Ordnung als Impulsformer 6 zwischen
Impulsausgang der Signalaufbereitung 7 zur Datensignalaufbereitung
und den zweiten Eingang des Komparators 3
geschaltet, der die Zeichenfolge des Datensignals f 1(t) mit
nahezu idealen sprungförmigen Übergängen von H → L bzw.
L → H in Übergänge mit geeignet verschiffenen Zeitverlauf umformt,
wobei als Nebenbedingung gefordert wird, daß das prinzipielle
Rechteckimpulsverhalten des Datensignals dabei weitestgehend
erhalten bleiben soll, also die Übergangsfunktionen innerhalb
der kleinsten Schrittdauer T des Datensignals nahezu vollständig
- bis auf einen geeignet definierten Restfehler F 1 -
"abgeklungen" sein sollen.
Außerdem wurde zur weitestgehenden Unterdrückung der durch
das Umschwingverhalten der im AM-Hörrundfunksystem vorhandenen
Sender- und Empfängerschwingkreise verursachten Störamplitudenmodulation
die Erfüllung der weiteren Nebenbedingungen erforderlich,
daß die Änderung der Signalspannung u 2(t) so festgelegt
wird, daß ein maximaler Frequenzhub nicht überschritten wird.
Das erfordert eine geeignet dimensionierte RC-Tiefpaßkette als
Impulsformer 6 mit einer Zeitkonstante t, mit deren Hilfe die
modulierende Signalspannung u 2(t) und die damit erzielbare
Phasenmodulation gewonnen werden. Die Signalaufbereitung 7
dient dabei gleichzeitig zur Arbeitspunkteinstellung am zweiten
Eingang des Komparators 3.
Innerhalb des zusätzlichen Phasenmodulators eines AM-Hörrundfunkempfängers
ist, wie in Fig. 2 dargestellt, am AM-
Demodulator das ausgekoppelte amplituden- und phasenmodulierte
ZF-Signal der Trägerspannung u ZF (t) in einem Trennverstärker
11 vom Empfänger entkoppelt, verstärkt und in einem Begrenzer-
Verstärker 12 hohen Begrenzungsfaktors begrenzt, so
daß die Nutz- und Stör-Amplitudendemodulation wirksam unterdrückt
werden, während das nun rein phasenmodulierte ZF-Signal
anschließend der PLL zugeführt wird. Diese besteht aus
einem Phasendetektor PD 13, einem ersten RC-Tiefpaßfilter 15
mit kleiner Zeitkonstante zur Unterdrückung zwischenfrequenter
Restspannungen, die am Phasendetektor auftreten, einem
zweiten RC-Tiefpaßfilter - Schleifenfilter LF - 16 (leadlag-
Filter) mit relativ großer Zeitkonstante zur Bestimmung des
optimalen Schleifenverhaltens und einem weiteren dritten RC-
Tiefpaßfilter 17 mit mittlerer Zeitkonstante zur Unterdrückung
aller Restwechselspannungen bei der Bildung einer
möglichst reinen Regel-Gleichspannung an der Kapazitätsdiodenschaltung
zum Zwecke der Nachstimmung des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO 14. Dieser Oszillator schwingt im
eingeschwungenen Zustand der PLL ebenfalls auf der Zwischenfrequenz
des Empfängers und weist dann zur ZF-Spannung einen
Phasenunterschied auf, der vom gewählten Typ des Phasendetektors
13 abhängt.
Als AM-Hörrundfunkempfänger müssen zunächst beliebige, hochwertige
Geräte mit unveränderter Konzeption bezüglich der RF-
Vorstufen, des Oszillators und Mischers, des ZF-Verstärkers,
des AM-Demodulators und der NF-Verstärkerstufen mit Lautsprecher
angewandt werden.
Die am Eingang des Phasendetektors PD 13 vorhandene Phasenmodulationsfunktion
ψ(t) erscheint am Ausgang des Phasendetektors
13 und ersten RC-Tiefpaßfilters 15 als Spannung u D (t),
praktisch unbeeinflußt von hohen Modulationsspitzen der AM-
Toninformation bis zu höchsten Modulationsgraden (bis nahezu
100%). Zur weiteren Verarbeitung (Filterung, Regenerierung,
Impulsformung und Erzeugung des gewünschten Ausgangspegels)
der rückgewonnenen zusätzlich übertragenen Information f 1*(t)
am Ausgang des Phasendemodulators durchläuft das am Ausgang
des ersten RC-Tiefpaßfilters 15 vorhandene Nutzsignal der
zusätzlichen, diskreten, phasendemodulierten Information ein
weiteres viertes RC-Tiefpaßfilter 18 zur Störsignalunterdrückung,
eine Regenerier- und Impulsformerstufe 19 zur Wiederherstellung
definierter, rechteckförmiger Datensignale
und eine Ausgangsstufe 20 zur Verstärkung bzw. Erzeugung definierter
Pegel und zur Sicherung einer Lastunabhängigkeit
der Signalrückgewinnung im Phasendemodulator. Das Ausgangssignal
f 1*(t) ist damit in hohem Grade das unverzerrte Abbild
des zusätzlich zu übertragenden diskreten Datensignals f 1(t)
am Eingang des Phasenmodulators gemäß Fig. 1.
Zur Erhöhung der Stabilität des Systems zur zusätzlichen Übertragung
diskret weich phasenmodulierter Datensignale - insbesondere
auf der Empfängerseite - bildet sich eine Schaltungsanordnung
eines erweiterten Phasenmodulators an.
Während bei der bisher beschriebenen Variante des Phasendemodulators
entsprechend Fig. 2 die Stabilität des eingesetzten Zustandes
der PLL durch die Frequenzstabilität des Empfängeroszillators
einerseits (Bildung der genauen Zwischenfrequenz durch
Drifterscheinungen beeinflußt) und zusätzlich durch die des
VCO bestimmt wird, kann bei der modifizierten, d. h., erweiterten
Form des Phasendemodulators die Frequenzstabilität
des Empfängeroszillators durch dessen Einbeziehung in die Regelschleife
erhöht werden (AFC).
Zu diesem Zweck wird die herkömmliche AM-Hörrundfunkempfängerschaltung
entsprechend Fig. 3, bestehend aus den RF-Vorstufen
21, dem Mischer 22, dem Empfängeroszillator 23, den ZF-Stufen
24, dem AM-Demodulator 25 und den NF-Stufen mit Lautsprecher
26 durch einen erweiterten Phasendemodulator ergänzt, der im
Unterschied zu dem Phasendemodulator entsprechend Fig. 2 anstelle
des VCO 14 jetzt einen (quarz-) stabilen Bezugsoszillator
31 aufweist, der möglichst genau und stabil auf der Zwischenfrequenz
f ZF schwingt. Der Ausgang des dritten RC-Tiefpaßfilters
17 wird nun - anstelle mit der Kapazitätsdiodenschaltung
des VCO 14 - mit der zusätzlichen Kapazitätsdiodenschaltung 32 verbunden, die zur elektronischen Nachsteuerung des
Empfängeroszillators 23 benutzt wird, der dadurch - innerhalb
des gesamten Regelkreises - exakt auf der Oszillatorfrequenz
f o schwingen muß, die zur genauen Bildung der Zwischenfrequenz
f ZF führt, die mit dem Bezugsoszillator 31 im Phasendetektor
13 eine Differenzfrequenz 0 ergibt.
Das beschriebene System nach der Erfindung mit weicher Phasenumtastung
weist gegenüber der im DD-WP 1 59 929 beschriebenen
Systemreaktion in Form signifikanter Umschwingvorgänge (Amplitudeneinbrüche)
sehr kurzer Dauer - einige µs - und einer allein
durch Δϕ bestimmten Einbruchtiefe proportional
≦Χεθβαθ 1 - cosΔϕ/2 ≦Χεθβαθ) der im System vorhandenen Schwingkreise -
unabhängig von deren Anzahl und Güte und von deren Verstimmung
bei insgesamt symmetrischem Amplitudenfrequenzgang des Übertragungssystems
Sender - Empfänger - ein Zeitverhalten aus,
das bezüglich der Fremd- und Geräuschspannungswerte und der
subjektiven Störwirkungen um mehrere Größenordnungen bessere
Eigenschaften und Parameter besitzt. Auch hier tritt im
Rhythmus der Phasenumtastung eine parasitäre synchrone Amplitudenmodulation
auf, die im Falle
. eines exakt abgestimmten Übertragungssystems (Sender und
Empfänger) im Verhältnis zur ZF-Spannung Û ZFmax sehr kleine
Amplitudeneinbrüche der Dauer einiger ms; aber extrem niedriger
bis ganz im Rauschen verschwindender Spannungsamplituden
Δ Û ZF auf, die für L → H - und H → L Übergänge der
Phaseninformation ψ(t) symmetrisch sind und keine Störungen
des Rundfunkempfangs - auch in Programm- bzw. Modulationspausen
- verursachen,
. eines schlecht abgeglichenen aber "richtig" abgestimmten
bzw. eines leicht verstimmten (Restseitenband-) Übertragungssystems
im Verhältnis zur ZF-Spannung Û ZFmax immer
noch sehr kleine Amplitudenschwankungen Δ Û ZF(+) bzw.
Δ Û ZF(-) der Dauer einiger ms auf, die jetzt aber für die
L → H- bzw. H → L-Übergänge der Phaseninformation ψ(t) unsymmetrisch
sind, aber immer noch keine den Rundfunkempfang
beeinträchtigenden Störungen verursachen,
. eines völlig auf die Flanke der ZF-Durchlaßkurve abgestimmten
Empfängers (Einseitenband-Übertragungssystem mit reduziertem
Träger) im Verhältnis zur jetzt reduzierten ZF-Spannung
Û ZF ≦ωτ Û ZFmax auch jetzt noch kleine Amplitudenschwankungen
Δ Û ZF(+) bzw. Δ Û ZF(-) der Dauer einiger ms aufweist,
die für die L → H- bzw. H → L-Übergänge der Phaseninformation
ψ(t) nahezu antimetrisch sind; aber auch jetzt noch nur unbedeutende
und nur in Modulationspausen wahrnehmbare "Knack"-
Störungen im Rhythmus der quasiperiodischen Schaltflankenfolge
des Datensignals verursachen. Dabei klingt das mit einem
derart unsymmetrisch abgestimmten Empfänger gewonnene Rundfunksignal
bereits so verzerrt, daß dieser extreme Abstimmzustand
als nicht den normalen AM-Rundfunk-Systembedingungen
entsprechend angesehen werden kann.
- Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 a = Quarzgenerator des Steuersenders
1 b = Verstärkerstufen des Steuersenders
2 = Trägeraufbereitung
3 = Komparator
4 = Univibrator
5 = Ausgangsstufe
6 = Impulsformer
7 = Signalaufbereitung
11 = Trennverstärker
12 = Begrenzerverstärker
13 = Phasendetektor PD
14 = Spannungsgesteuerter Oszillator, VCO
15 = erstes Tiefpaßfilter
16 = zweites Tiefpaßfilter
17 = drittes Tiefpaßfilter
18 = viertes Tiefpaßfilter
19 = Impulsformerstufe F
20 = Ausgangsstufe
21 = RF-Vorstufen
22 = Mischer
23 = Empfängeroszillator
24 = ZF-Stufen
25 = AM-Demodulator
26 = NF-Stufen mit Lautsprecher
31 = Bezugsoszillator G
32 = zusätzliche Kapazitätsdiodenschaltung
f T = Trägerfrequenz
f ZF = Zwischenfrequenz
ϕ = Ruhe- bzw. Anfangsphase
Δϕ = Phasenhub
ψ(t) = Phasenmodulationsfunktion, Phaseninformation
f 1(t) = Datensignal
f 1*(t) = übertragenes rückgewonnenes Datensignal
Claims (8)
1. Modifiziertes AM-Hörrundfunksystem zur zusätzlichen simultanen
Übertragung von diskreten Informationen mittels Phasenmodulation
unter Verwendung eines AM-Hörrundfunksenders
und -empfängers während des laufenden Programms durch zusätzliche
Modulation der Trägerschwingung des Senders innerhalb
des Steuersenders mit diesen diskreten Informationen
und durch Trennung der Signale mittels Aufteilung des Informationsflusses
und getrennter Demodulation im Empfänger
durch Auskopplung des ZF-Signals vor dem regulären AM-Demodulator
eines beliebigen, für die Rückgewinnung der zusätzlich
übertragenen Informationen geeignet modifizierten
AM-Hörrundfunkempfängers, einer anschließenden Begrenzung
und Phasendemodulation unter Verwendung einer PLL-Schaltung
und einer Impulsregenerier- und -former-Schaltung,
gekennzeichnet dadurch, daß die Phasenmodulation durch weiche
Phasenumtastung der HF-Trägerschwingung bzw. einer Hilfsträgerschwingung
in anderen Sendersystemen direkt mit der diskreten
Zeichenfolge durch Einführung eines Impulsformers
in Form eines RC-Tiefpaßfilters zweiten Grades der Zeitkonstanten
τ ≈ T mit einem Phasenhub, der in Abhängigkeit von
der zulässigen Störwirkung im AM-Tonsignal im Bereich von
0 ≦ωτ ≦Χεθβαθ Δϕ ≦Χεθβαθ ≦ωτ 180° festgelegt ist, erfolgt, daß ein Phasenmodulator
mit einer von der Phasenmodulation unabhängigen konstanten
HF-Ausgangsspannungsamplitude eingesetzt ist und
daß die Zeitkonstanten bzw. Grenzfrequenzen des zweiten
Tiefpasses des Phasendemodulators im Empfänger in Anpassung
an die gewählte Zeitkonstante τ des Impulsformers im Phasenmodulator
des Senders dimensioniert ist.
2. Modifizierts AM-Hörrundfunksystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der zur weichen Phasenumtastung eingesetzte
Phasenmodulator im wesentlichen aus einer Trägeraufbereitung
(2), einem Komparator (3), einem Univibrator (4)
und einem Impulsformer (6) besteht und daß der Eingang der
Trägeraufbereitung (2) direkt mit dem Ausgang des Quarzgenerators
des Steuersenders (1 a) und der Ausgang der Trägeraufbereitung
(2) mit dem ersten Eingang des Komparators (3)
verbunden sind, während der zweite Eingang mit dem Ausgang
des Impulsformers (6) und der Ausgang des Komparators (3)
mit dem Eingang des Univibrators (4) verbunden sind, daß
der Eingang des Impulsformers (6) mit dem Ausgang der Signalaufbereitung
(7) verbunden ist, deren Eingang an die Datensignalquelle
angeschlossen ist, und daß der Ausgang des
Univibrators (4) mit dem Eingang der Ausgangsstufe (5) verbunden
ist, deren Ausgang an die Verstärkerstufen des Steuersenders
(1 b) angeschlossen ist.
3. Modifiziertes Hörrundfunksystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der zur Rückgewinnung der phasenmodulierten
Zusatzinformationen im Empfänger eingesetzte PLL-Phasendemodulator,
der aus einem Begrenzerverstärker (12) einem
Phasendetektor PD (13) einem spannungsgesteuerten Oszillator
VCC (14) und Tiefpaßfiltern besteht, deren Zeitkonstanten
gestaffelt sind, wobei das erste RC-Tiefpaßfilter
(15) mit einer wesentlich kleineren Zeitkonstante und
das zweite RC-Tiefpaßfilter, das Schleifenfilter LF (16),
mit einer viel größeren als die gewählte Zeitkonstante τ
des Impulsformers (6) des Senders dimensioniert sind.
4. Modifiziertes Hörrundfunksystem nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet
dadurch, daß ein drittes RC-Tiefpaßfilter (17)
annähernd gleicher Zeitkonstante τ wie die Impulsformer des
Senders dem zweiten RC-Tiefpaßfilter nachgeschaltet ist.
5. Modifiziertes Hörrundfunksystem nach Anspruch 1, 3 und 4,
gekennzeichnet dadurch, daß ein viertes Tiefpaßfilter (18)
mit einer relativ großen Zeitkonstante, die mit der minimalen
Schrittdauer T vergleichbar ist, vor dem zweiten
RC-Tiefpaßfilter an den Regelkreis der PLL eingangsseitig
angekoppelt ist und ausgangsseitig mit der nachgeschalteten
Regenerier- und Impulsformerstufe (19) verbunden ist.
6. Modifiziertes Hörrundfunksystem nach Anspruch 1 und 3
bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß im Empfänger der
Ausgang des ersten RC-Tiefpaßfilters (15) einerseits mit
dem Eingang des zweiten RC-Tiefpaßfilters - Schleifenfilter
LF - (16) und andererseits mit dem Eingang des vierten
RC-Tiefpaßfilters (18) verbunden ist, der Ausgang des
zweiten RC-Tiefpaßfilters (16) an den Eingang des dritten
RC-Tiefpaßfilters (17) angeschlossen ist und dessen Ausgang
mit dem Eingang des VCO (14) verbunden ist, während
der Ausgang des vierten RC-Tiefpaßfilters (18) an den
Eingang der nachfolgenden Regenerier- und Impulsformerstufe
(19) angeschlossen ist.
7. Modifiziertes Hörrundfunksystem nach Anspruch 1 und 3 bis 6,
gekennzeichnet dadurch, daß ein erweiterter Phasendemodulator
eingesetzt ist, bei dem der VCO (14) der PLL durch
einen Bezugsoszillator (31) hoher Stabilität und zusätzlich
eine Kapazitätsdiodenschaltung (32) ersetzt ist.
8. Modifiziertes AM-Hörrundfunksystem nach Anspruch 1 und 7,
gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang des Bezugsoszillators
(31) mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors
PD (13) verbunden ist und daß der Ausgang des dritten
RC-Tiefpaßfilters (17) mit dem Eingang der Kapazitätsdiodenschaltung
(32) verbunden ist, deren Ausgang an die
frequenzbestimmenden Elemente der Empfängeroszillatorschaltung
(23) angeschlossen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28101185 | 1985-09-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3616864A1 true DE3616864A1 (de) | 1987-04-02 |
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ID=5571579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863616864 Withdrawn DE3616864A1 (de) | 1985-09-25 | 1986-05-20 | Modifiziertes am-hoerrundfunksystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3616864A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0367897A2 (de) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | TELEFUNKEN Sendertechnik GmbH | Verfahren zur zusätzlichen Übertragung von digitalen Datensignalen über bandbegrenzte Übertragungskanäle |
EP0367896A2 (de) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | TELEFUNKEN Sendertechnik GmbH | Verfahren zur zusätzlichen Übertragung von digitalen Datensignalen über bandbegrenzte Übertragungskanäle |
EP0989706A1 (de) * | 1997-06-13 | 2000-03-29 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Schaltung zur taktwiederherstellung |
-
1986
- 1986-05-20 DE DE19863616864 patent/DE3616864A1/de not_active Withdrawn
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EP0989706A4 (de) * | 1997-06-13 | 2005-04-13 | Kenwood Corp | Schaltung zur taktwiederherstellung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |