Verfahren zum Empfang von amplitudenmodullerten elektrischen Signalen mit reduziertem Träger. Bei der Übertragung elektrischer Signale durch das Mittel der Amplitudenmodulation einer Trägerwelle sieht ,man sich unter Um ständen veranlasst, nach vorgenommener Mo dulation den Träger nachträglich im Ver gleich zu den Seitenbändern zu reduzieren, den Modulationsgrad also wesentlich zu er höhen. Dieser Fall tritt z. B. dann ein, wenn es sieh darum handelt, die Endstufe eines Senders für drahtlose Telephonie energetisch günstig auszunützen.
Auf der Empfangsseite muss der ursprüngliche Modulationsgrad oder sogar noch ein kleinerer wieder hergestellt werden. Bei den heute üblichen Verfahren geschieht dies derart, dass man dem emp fangenen Signaleinen synchronen Träger zu setzt. Zu diesem Zweck wird aus dem emp fangenen Signal der reduzierte Träger aus gesiebt und entweder getrennt bis zu dem jenigen Betrage verstärkt, mit welchem er dem empfangenen Signal wieder zugeführt werden soll, oder zur Synchronisierung eines lokalen Oszillators verwendet, welcher den Zusatzträger von der gewünschten Grösse lie fert.
Dieses bekannte Verfahren stösst im Ge biete hoher Sendefrequenzen auf erhebliche Schwierigkeiten, weil bei relativ geringem Frequenzabstand der Seitenbänder von der Trägerwelle, das heisst bei geringem Abstand der niedrigsten Frequenz des obern Seiten bandes bezw. der höchsten Frequenz des un tern Seitenbandes von der Trägerwelle (mi nimaler Frequenzabstand) die Ansprüche an die Schärfe der Siebmittel zur Ausfilterung der Trägerwelle sehr gross werden.
Nun be sitzt man allerdings in den Kristallfiltern Mittel, die die notwendige hohe Selektivität aufweisen würden, jedoch sind diese Kristall filter für kurze und ultrakurze Wellen nicht mehr herstellbar. Auch die Selektivität von Filtern, die aus Hohlraumresonatoren zu sammengesetzt .sind, genügt bei ultrakurzen Wellen nicht mehr, während im mittleren und kurzen Wellenbereich diese Filter ausser ordentlich voluminös ausfallen. Darüber hin aus bedingt das bekannte Verfahren einen erheblichen Aufwand für die Aus.siebung des reduzierten Trägers. und die nachherige Bei fügung des wiederum verstärkten Trägers.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Empfang von arnplituden- modulierten elektrischen Signalen mit redu ziertem Träger beliebig kurzer Wellen, wobei der relative Frequenzabstand zwischen Trä gerwelle und Seitenbändern des empfangenen Signals kleiner als 1 /0" ist, so dass durch bekannte Siebmittel eine Trennung von Trä gerwelle und Seitenbändern nicht mehr vor genommen werden kann.
Das Verfahren besteht darin, da.ss durch Einwirkung des gesamten empfangenen Signals, das heisst sowohl des, Trägers wie der Seitenbänder, ein lokaler, selbsterregter Oszillator synchronisiert. wird und dass des sen Schwingung phasenrichtig dem empfan genen Signal aufgedrückt wird, so dass des sen Träger in einem solchen Betrage vergrö ssert wird, dass durch Demodulation das ur- spriingliche Signal mit einem Klirrfaktor zurückgewinnbar ist, der kleiner als 5 % ist.
Dabei kann das, empfangene Signal aus einer ultrahochfrequenten Trägerwelle bestehen, welche mit mehreren Zwischenfrequenzen moduliert ist, die ihrerseits wieder in ver schiedener Weise niederfrequent moduliert sind.
Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird auf eine Aussiebung des Trägers überhaupt verzichtet und mit dem gesamten empfangenen Signal ein selbst erregter lokaler Oszillator synchronisiert. Zu diesem Zwecke braucht nur das gesamte Signal in der Regel nach einer Vorverstär- kung dem Gitterkreis eines Oszillators zuge führt zu werden. Bei Abstimmung dieses Oszillators auf die Trägerwelle des ,Signals synchronisiert sich dann der Oszillator mit der Trägerwelle.
Kleine Abweichungen der Abstimmung des Oszillators von der exakten Abstimmung auf die Trägerwelle sind zu lässig, weil sich der Oszillator innerhalb eines bestimmten Abstimmbereiches, Synchronisier- bereich genannt, mit der Trägerwelle syn chronisiert, das heisst von ihr mitgenommen wird. Fügt man die so erhaltene Schwin gung in genügend grossem Betrage als Träger zusatz zum empfangenen Signal, so lässt sich durch Frequenzumsetzung bezw. Gleichrich tung das ursprüngliche Signal in einwand freier Güte wieder zurückgewinnen.
Es ist ohne weiteres einleuchtend, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren Signale, bei welchen der F'requenzabstand von Seitenband und Träger äusserst gering ist, ohne :Schwie rigkeit empfangen werden können, da. ja der Abstand überhaupt keine Rolle mehr spielt.
Als Beispiel für die vorteilhafte Anwen dung des vorliegenden Verfahrens sei nur darauf hingewiesen, da.ss, falls der Träger auf der Sendeseite so stark vermindert wird, dass seine Amplitude nur noch den fünften Teil der Amplitude eines beispielsweise aus einer einzigen Frequenz bestehenden Seiten bandes ausmacht, sich beim Empfang ohne Trägerzusatz nach erfolgter Demodulation ein Klirrfaktor von der Grössenordnung von wenigstens 50% ergibt,
während nach dem vorliegenden Verfahren der Klirrfaktor sich beliebig klein halten lässt bezw. in den prak tischen Ausführungsformen der Schaltungen zur Durchführung des Zierfahrens 2 bis 3, o' nicht überschreitet.
In der beiliegenden Zeichnung ist sche matisch eine Darstellung für die grundsätz liche Anordnung für den Empfang eines < ",mplitudenmodulierten Signals mit reduzier tem Träger entsprechend der vorliegenden Erfindung beispielsweise dargestellt. Das Eingangssignal, dessen Fre quenzschema mit a; am Eingang dargestellt ist, wird über zwei Kanäle 1 und 2 geführt, und zwar beide Male zunächst über einen Vorverstärker 3 und 4.
Der Zweig 1 führt nach dem Vorver stärker zu einem lokalen, selbsterregten Oszillator 5 und die Frequenz dieses Oszilla- tors wird von dies em über eine Ankopplungs- und Regulierstufe 6 zu einer Stufe 7 geleitet, in welcher die vom Vorverstärker 3 und der Ankopplungs- und Regulierstufe 6 geliefer- ten Frequenzen und Spannungen addiert, das heisst zu einem Signal mit verstärkter Trä gerwelle zusammengesetzt werden.
Von hier aus wird in bekannter Weise über ein Bandfilter 8, eine Demodulations- stufe 9 und eine Niederfrequenzstufe 10 die weitere Verarbeitung des Signals besorgt.
Method for receiving amplitude-modulated electrical signals with reduced carrier. When transmitting electrical signals through the means of amplitude modulation of a carrier wave, you may be prompted to reduce the carrier after the modulation made in comparison to the sidebands, so the degree of modulation has to be increased significantly. This case occurs e.g. B. a when it comes to using the power amplifier of a transmitter for wireless telephony energetically favorable.
On the receiving side, the original degree of modulation or even a smaller one must be restored. In the methods customary today, this is done in such a way that a synchronous carrier is set for the received signal. For this purpose, the reduced carrier is screened out of the received signal and either amplified separately up to the amount with which it is to be fed back to the received signal, or used to synchronize a local oscillator, which the additional carrier of the desired size delivers.
This known method encounters high transmission frequencies in the Ge area to considerable difficulties, because with a relatively small frequency spacing of the sidebands from the carrier wave, that is, at a small distance of the lowest frequency of the upper sideband BEZW. the highest frequency of the lower sideband of the carrier wave (minimal frequency spacing) the demands on the sharpness of the screen means for filtering out the carrier wave become very high.
However, the crystal filters now have means that would have the necessary high selectivity, but these crystal filters for short and ultra-short waves can no longer be produced. The selectivity of filters that are composed of cavity resonators is no longer sufficient for ultra-short waves, while these filters are extremely voluminous in the medium and short wave ranges. In addition, the known method requires a considerable effort for sieving out the reduced carrier. and the subsequent addition of the reinforced beam.
The present invention relates to a method for receiving amplitude-modulated electrical signals with reduced carriers of any short waves, the relative frequency spacing between carrier wave and sidebands of the received signal being less than 1/0 ", so that separation is achieved by known screening means from Trä gerwelle and sidebands can no longer be made before.
The method consists in that a local, self-excited oscillator is synchronized by the action of the entire received signal, i.e. both the carrier and the sidebands. and that its oscillation is imposed on the received signal in the correct phase, so that its carrier is enlarged to such an extent that the original signal can be recovered by demodulation with a distortion factor that is less than 5%.
The received signal can consist of an ultra-high frequency carrier wave, which is modulated with several intermediate frequencies, which in turn are modulated at low frequencies in different ways.
In the method according to the present invention, screening out of the carrier is dispensed with at all and a self-excited local oscillator is synchronized with the entire received signal. For this purpose, only the entire signal usually needs to be fed to the grid circuit of an oscillator after pre-amplification. When this oscillator is tuned to the carrier wave of the signal, the oscillator then synchronizes with the carrier wave.
Small deviations in the tuning of the oscillator from the exact tuning to the carrier wave are permissible because the oscillator is synchronized with the carrier wave within a certain tuning range, called the synchronization range, that is, it is carried along by it. If you add the vibration obtained in this way in a sufficiently large amount as a carrier addition to the received signal, you can bezw by frequency conversion. Rectification to regain the original signal in perfect quality.
It is readily apparent that, with the method according to the invention, signals in which the frequency spacing between the sideband and the carrier is extremely small can be received without difficulty because. yes the distance no longer plays a role at all.
As an example of the advantageous application of the present method, it should only be pointed out that if the carrier on the transmitting side is reduced so much that its amplitude only makes up the fifth part of the amplitude of a sideband consisting, for example, of a single frequency , when receiving without additional carrier after demodulation, a distortion factor of the order of magnitude of at least 50% results,
while according to the present method, the distortion factor can be kept as small as desired. in the practical embodiments of the circuits for carrying out the decorative process 2 to 3, o 'does not exceed.
The accompanying drawing schematically shows the basic arrangement for the reception of a amplitude-modulated signal with reduced carrier according to the present invention. The input signal, the frequency diagram of which is shown at the input with a, is via two channels 1 and 2, both times initially via a preamplifier 3 and 4.
The branch 1 leads after the Vorver stronger to a local, self-excited oscillator 5 and the frequency of this oscillator is passed from this em via a coupling and regulating stage 6 to a stage 7 in which the preamplifier 3 and the coupling and Regulating stage 6, the frequencies and voltages supplied are added, which means that they are combined to form a signal with an amplified carrier wave.
From here, a band filter 8, a demodulation stage 9 and a low frequency stage 10 take care of the further processing of the signal in a known manner.