CS260415B1

CS260415B1 - Digital method of multi-wave signal phasing

Info

Publication number: CS260415B1
Application number: CS853822A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Vachala
Original assignee: Vladimir Vachala
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1985-05-28
Publication date: 1988-12-15
Also published as: CS382285A1

Abstract

Řešeni se týká číslicového způsobu fázování vicevlnného signálu, zejména pro přenos telefonních signálů. Vícevlnný signál, fázově modulovaný s indexem modulace mp menším než 2, se po fázové modulaci, kde kmitočet nosné vlny je M-násobkem horního modulačního kmitočtu f2, popř. M-násobkem kmitočtu kde fj je dolní modulační kmitočet, přičemž konkrétní hodnoty fL2 se liší podle oblasti použití, se podrobí číslicovému synchronnímu dělení kmitočtu číslem M za účelem rozvětvení a získání k-násobku fázového posuvu 360°/M, kde k je celé kladné číslo menší než 10, jeho horní postranní pásmo se odfiltruje a nový nosný kmitočet f/M se potlačí přivedením shodného avšak nemodulovaného signálu v protifázi. Způsob fázování vicevlnného signálu podle vynálezu se uplatní v telekomunikační technice pro přenos telefonních a datových signálů.The solution relates to a digital method of phasing a multi-wave signal, in particular for the transmission of telephone signals. A multi-wave signal, phase-modulated with a modulation index mp less than 2, is, after phase modulation, where the carrier frequency is an M-multiple of the upper modulation frequency f2, or an M-multiple of the frequency where fj is the lower modulation frequency, with the specific values of fL2 varying according to the area of application, subjected to digital synchronous frequency division by a number M in order to branch and obtain a k-multiple of the phase shift 360°/M, where k is a positive integer less than 10, its upper sideband is filtered out and the new carrier frequency f/M is suppressed by supplying an identical but unmodulated signal in antiphase. The method of phasing a multi-wave signal according to the invention is applied in telecommunications technology for the transmission of telephone and data signals.

Description

Vynález se týká číslicového způsobu fázování vícevlnného signálu, zejména pro přenos telefonních signálů.The invention relates to a digital method of phasing a multi-wave signal, in particular for the transmission of telephone signals.

Jednopásmový signál lze získat známým způsobem odfiltrováním nežádaného postranního pásma po amplitudové modulaci, avšak tento způsob klade vysoké požadavky na filtraci za modulací. Jiným známým způsobem lze jednopásmový signál získat vhodným nafázováním identických modulačních průběhů i nosných vln každé z nejméně dvou signálových cest, na nichž dojde k amplitudové modulaci, a následnému sloučení dílčích signálů. Tím se vyruší nežádoucí a zvětší žádané postranní pásmo. Tento způsob není náročný na selektivitu filtrů, je však obvodově složitější. Vyžaduje na zlomek stupně předný rozdíl fázového posuvu v celém kmitočtovém rozsahu modulačního signálu, stejně přesný posuv nosných kmitočtů pro modulátory a také co možná signálových drah. Weaverův způsob širokopásmového fázování vícevlnného signálu využívá dvojího směšování. Jeho nevýhodou je však velká citlivost zapojení na fázové posuvy.A single-band signal can be obtained in a known manner by filtering out an unwanted sideband after amplitude modulation, but this method places high demands on filtering after modulation. In another known manner, a single-band signal can be obtained by suitable phasing of identical modulation waveforms as well as carrier waves of each of the at least two signal paths at which amplitude modulation occurs, and subsequent merging of the sub-signals. This eliminates the unwanted and increases the desired sideband. This method is not demanding on the selectivity of the filters, but is circumferentially more complex. It requires, for a fraction of the degree, the forward phase shift difference over the entire frequency range of the modulation signal, as well as the exact shift of the carrier frequencies for the modulators, as well as the possible signal paths. Weaver's method of broadband phasing of a multi-wave signal utilizes dual mixing. Its disadvantage, however, is the high sensitivity of the circuit to phase shifts.

Očelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tím, že vícevlnný signál po fázové modulaci, kde kmitočet nosné vlny je M-násobkem horního modulačního kmitočtu f₂, popř. M-násobkem kmitočtuIt is an object of the invention to overcome these disadvantages. According to the essence of the invention, this is achieved by providing a multi-wave signal after phase modulation, wherein the carrier wave frequency is M-fold of the upper modulation frequency f ₂ , respectively. M times the frequency

kde f_t je dolní modulační kmitočet, přičemž konkrétní hodnoty f₁₂ se liší podle oblasti použití, se podrobí číslicovému synchronnímu dělení kmitočtu číslem M za účelem jeho rozvětvení a získání k-násobku fázového posuvu 360°/M, kde k je celé kladné číslo menší než 10, pak se horní postranní pásmo odfiltruje a nový nosný kmitočet f/M se potlačí přivedením shodného avšak nemodulovaného průběhu v protifázi.where _t is a lower modulation frequency, while specific values of f ₁₂ differs depending on the application, is subjected to the digital synchronous frequency division number M for the purpose of branching and obtain a k-fold phase shift of 360 ° / M, where k is a positive integer smaller than 10, then the upper sideband is filtered off and the new f / M carrier frequency is suppressed by applying the same but unmodulated waveform in counter-phase.

Použití číslicových děličů kmitočtu dovoluje získat přesný fázový posuv modulačního signálu.The use of digital frequency dividers allows accurate phase shift of the modulation signal.

Příklad vynálezu je dále popsán pomocí výkresu, kde na obr. 1 je vektorové znázornění fázově modulovaného signálu, na obr. 2 je kmitočtové spektrum při využití způsobu fázování vícevlnného signálu podle vynálezu, na obr. 3 je kmitočtové spektrum při využití způsobu fázování vícevlnného signálu podle vynálezu pro použití Weaverova způsobu, na obr. 4 je příklad vhodného zapojení.An example of the invention is further described with reference to the drawing wherein Fig. 1 is a vector representation of a phase modulated signal; Fig. 2 is a frequency spectrum using the multi-wave signal phasing method of the invention; of the invention for the use of the Weaver method, FIG. 4 is an example of a suitable wiring.

Způsob fázování vícevlnného signálu podle vynálezu je zřejmý z obr. 2, kde je al spektrum modulačního signálu fj až f₂ a nosné vlny F; a2 je spektrum modulované nosné vlny; a3 je spektrum fázově modulované nosné vlny po kmitočtovém vydělení čtyřmi; a4 je předchozí spektrum po odstranění nosné vlny; a5 je spektrum dolního postranního pásma po filtraci v jedné signálové dráze fázově natočené o 0°; a6 je spektrum dolního postranního pásma po filtraci v jiné signálové dráze fázově natočené o 90°. Na obr. 3 je bl spektrum modulačního signálu fi až f₂ a nosné vlny F; b2 je spektrum fázově modulované nosné vlny; b3 je spektrum fázově modulované nosné vlny po kmitočtovém vydělení čtyřmi a odranění nosné vlny; b4 je spektrum dolního postranního pásma po filtraci v jedné signálové dráze fázově natočené o· 0^c; b5 je spektrum dolního postranního pásma po filtraci v jiné signálové dráze fázově natočené o 90°.Method vícevlnného synchronizing signal according to the invention is shown in Fig. 2, wherein the spectrum of the modulation signal Al fj to f ₂ and F subcarriers; a2 is the modulated carrier wave spectrum; a3 is the spectrum of the phase modulated carrier wave after a frequency division by four; a4 is the previous spectrum after carrier wave removal; a5 is the spectrum of the lower sideband after filtration in one signal path phase-rotated by 0 °; a6 is the spectrum of the lower sideband after filtering in another signal path 90 ° rotated. Fig. 3 is a bl spectrum of the modulation signal f ₁ to f ₂ and the carrier wave F; b2 is the spectrum of the phase modulated carrier wave; b3 is the spectrum of the phase modulated carrier wave after the frequency division by four and the carrier wave response; b4 is the spectrum of the lower sideband after filtration in one signal path phase-rotated by · 0 ^c ; b5 is the spectrum of the lower sideband after filtering in another signal path 90 ° phase.

Na obr. 4 je na první vstupní svorku 1 připojen první vstup prvního slučovacího členu Sl, Druhý vstup prvního slučovacího členu Sl je přes frekvenční fázový detektor FD připojen na druhou vstupní svorkuIn Fig. 4, the first input of the first combining member S1 is connected to the first input terminal 1. The second input of the first combining member S1 is connected to the second input terminal via the frequency phase detector FD.

2. Výstup prvního slučovacího členu Sl je přes první dolní propust DPI a napětím řízený oscilátor VCO připojen na vstup prvního synchronního děliče kmitočtu DK1 a na druhý vstup frekvenčního fázového detektoru FD. První výstup prvního synchronního děliče kmitočtu DK1 je připojen na první vstup druhého slučovacího členu S2, druhý výstup prvního synchronního děliče kmitočtu DK1 je připojen na druhý vstup druhého slučovacího členu S2. Vstup druhého synchronního děliče kmitočtu DK2 je připojen na druhou vstupní svorku 2. První výstup druhého synchronního děliče kmitočtu DK2 je připojen na vstup třetího slučovacího členu S3, jehož výstup je přes třetí dolní propust DP3 připojen na druhou výstupní svorku 4. Druhý výstup druhého synchronního děliče kmitočtu DK2 je připojen na druhý vstup druhého slučovacího členu S2, jehož výstup je přes druhou dolní propust DP2 připojen na první výstupní svorku2. The output of the first combiner element S1 is connected via a first low-pass filter DPI and a voltage-controlled oscillator VCO to the input of the first synchronous frequency divider DK1 and to the second input of the frequency phase detector FD. The first output of the first synchronous frequency divider DK1 is connected to the first input of the second combining member S2, the second output of the first synchronous frequency divider DK1 is connected to the second input of the second combining member S2. The input of the second synchronous frequency divider DK2 is connected to the second input terminal 2. The first output of the second synchronous frequency divider DK2 is connected to the input of the third combiner element S3, the output of which is connected via the third low pass filter DP3 to the second output terminal 4. frequency DK2 is connected to the second input of the second combiner element S2, whose output is connected to the first output terminal via the second low-pass filter DP2

3.3.

První slučovací člen Sl, první dolní propust DPI, napětím řízený oscilátor VCO a frekvenční fázový detektor FD tvoří fázový závěs, který pracuje jako fázový modulátor. Oba synchronní děliče kmitčtu DK1, DK2 jsou Johnsonova typu, pokud možno shodné. Rovněž shodné jsou druhá a třetí dolní propust DP2, DP3.The first combiner element S1, the first low pass filter DPI, the voltage-controlled oscillator VCO and the frequency phase detector FD form a phase lock which operates as a phase modulator. Both synchronous frequency dividers DK1, DK2 are of Johnson type, if possible identical. The second and third low pass filters DP2, DP3 are also identical.

Fázová modulace se uskutečňuje na kmitočtu F nosné vlny prostřednictvím fázového závěsu, k jehož řídicímu napětí pro synchronizaci oscilátoru VCO se přičítá i modulační signál, přicházející na první vstupní svorku 1. Na druhou vstupní svorku 2 přichází kmitočet F nosné vlny. Fázově modulovaný signál se přivádí do prvního děliče kmitočtu DK1, kde se dělí číslem M = 4. Na čtyřech výstupech prvního děliče kmttoč260415 tu DK1 je identický signál fázově natočený o 360°/M = 90°.Phase modulation is carried out at the carrier frequency F by means of a phase lock, to which the control voltage for the synchronization of the oscillator VCO is added by a modulation signal coming to the first input terminal 1. At the second input terminal 2 the carrier frequency F is received. The phase modulated signal is fed to the first frequency divider DK1, where it is divided by the number M = 4. At the four outputs of the first frequency divider260415 tu DK1, the same signal is rotated 360 ° / M = 90 °.

Vektorové znázornění fázově modulovaného signálu s malým modulačním Indexem m_p na čtyřech výstupech A, B, C, D děliče kmitočtu Johnsonova typu je na obr. 1. Fázově modulovaný signál je na výstupu A fázově natočen o 0°, na výstupu B o 90°, na výstupu C o 180° a na výstupu D o 270°. V zapojení jsou u prvního děliče kmitočtu DS1 využity první dva výstupy A, B, u druhého děliče kmitočtu druhé dva výstupy C, D. Žádanou složkou je dolní postranní pásmo v invertované poloze. Nežádaná nosná vlna a horní postranní pásmo se odstraní. Nosná vlna se potlačí přivedením nemodulované nosné vlny z druhé vstupní svorky 2 na druhý dělič kmitočtu DK2, odtud v protifázi na druhý slučovací člen S2. Ze signálu fázově natočeného o 90° se obdobně odstraní nosná vlna ve třetím slučovacím členu S3. Druhá a třetí dolní propust DP2, DP3 odstraňují horní postranní pásmo. Na první výstupní svorce 3 je požadovaný výstupní signál, na druhé výstupní svorce 4 je výstupní signál v protifázi.Vector representation of phase modulated signal with small modulation index m _p on four outputs of A, B, C, D frequency divider of Johnson type is shown in Fig. 1. Phase modulated signal at output A is rotated by 0 °, at output B by 90 ° , at outlet C by 180 ° and at outlet D by 270 °. In the wiring the first two outputs A, B are used for the first frequency divider DS1, and the two two outputs C, D are used for the second frequency divider The lower component in the inverted position is the desired component. The unwanted carrier wave and upper sideband are removed. The carrier wave is suppressed by applying an unmodulated carrier wave from the second input terminal 2 to the second frequency divider DK2, from there in counter phase to the second combiner member S2. Similarly, the carrier wave in the third combining member S3 is removed from the 90 ° phase-oriented signal. The second and third low pass filters DP2, DP3 remove the upper sideband. On the first output terminal 3 the output signal is required, on the second output terminal 4 the output signal is in phase.

Způsob fázování vícevlného signálu podle vynálezu se uplatní v telekomunikační technice pro přenos telefonních a datových signálů.The multi-wave signal phasing method according to the invention is applied in telecommunications technology for the transmission of telephone and data signals.

Claims

A digital method of phasing a multi-wave signal, in particular for the transmission of telephone signals, phase-modulated with a modulation index m _{p of} less than 2, characterized in that the multi-wave signal after phase modulation wherein the carrier frequency is M times the upper modulation frequency f ₂ or · M- frequency

INVENTION where

f) is the lower modulation frequency, the specific values of f _b f ₂ vary depending on the area of application, are subjected to synchronous frequency division by M, branching to a k-multiple of the phase shift of 360 ° / M, where k is an integer of less than 10 , and the upper sideband is filtered off, the new carrier frequency f / M is suppressed by supplying an identical but unmodulated waveform in counter-phase.