CZ351697A3 - Způsob modulace a uspořádání obvodů k přenosu datových signálů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu modulace a uspořádání obvodů k přenosu datových signálů podle druhové části patentového nároku 1, popřípadě patentového nároku é>, a přijímače.

tadmikx

Zásadně je kupříkladu známa modulace s dvěma postranními pásmy. Jako způsob s pomocnou nosnou nachází se modulace s dvěma postranními pásmy opět v různých oblastech sdělovacích kanálů, jako kupříkladu rozdílový signál stereofonního přenosu, signál RDS k přenosu doplňkových informací vztažených k programu v radiovém vysílání UKW, a informace o barvě při televizním přenosu.

Tyto modulace s dvěma postranními pásmy byly specielně integrovány do sdělovacích kanálů, u kterých hraje šířka pásma signálu podřadnou roli.

Nosná, potřebná k demodulaci modulace DSB, se kupříkladu vytváří při stereofonním přenosu, ve kterém je spolu přenášena pilotní frekvence 19 kHz ke generaci 3S kHz nosné v multiplexním signálu FM. Jiné způsoby používají ke zpětnému získání nosné DSB s identickými postranními pásmy Costasovu smyčku. Jako příklad budiž uveden demodulátorový čip RDS - SAA6579T.

V našem případě, požadovaném přenosu signálu RDS <QDSB se 2 identickými postranními pásmy) v oblasti dlouhých vln • ···· ·· ··♦·

J_EDU v*.k n. SiřRu pí™ <4

QDSB * ♦ · • · · • ·· · · • · • ♦· ·

4,8 kHz) stanoveny jisté hranice

Vyzařování RDS GDSB s touto šířkou pásma v oblasti dlouhých a kilometrových vln ¢9...148,5 kHz) by vedlo k rušení sousedních kanálů již koordinovaných datových vysí1ačů.

Vzhledem k této skutečnosti a s tím spojené nevýhody vysílání DSB jako

1.

Dvojitá šířka pásma signálu RF

Rozdělení vysílané energie na stejné části do postranních pásem, přičemž je potřebné je jedno

Dvojitá šířka selekčního pásma pro potřebné přijímače zvyšuje pravděpodobnost vnikání rušivých signálů

Všeobecný problém při přenosu radiových zpráv analogového, popři pádě digitálního typu, představuje potřebná šířka pásma modulačního produktu. To znamená, že se musí mezinárodně, popřípadě národně usilovat o to, aby byl přirozený zdroj frekvenčního pásma potřebného pro zprávy optimálně využ i t.

Pro analogové způsoby modulace se využívá k redukci šířky pásma způsob s jedním postranním pásmem

Sideband

KS

SSB). Spočívá na skutečnosti, ze modulací s dvěma postranními pásmy, vztaženo na fiktivní nosnou RF, vznikají dvě postranní pásma se stejným obsahem i nformace.

Pro zpětné získání obsahu informace je potřebné ale jen jedno postranní pásmo.

Základem vynálezu je proto úkol vyvinout způsob a uspořádání obvodů, které se uvedeným nevýhodám dalece vyhýbají, jsou rychle a levně realizovatelné, nepotřebují

• 0·*·	0 0 0 0
00 0	0 0	0 ·	0 0
0 0	•	0	0 0
0 · ·	0	0	« 00 0
0 0	0	0	0
0·0 *	• 0 0	0 00	00

vývoj žádných nových čipů, a umožňují okamžité využití v koncových přístrojích.

Tento úkol je řešen pomocí přenosu modulace RDS (SSB-RDS) s jedním postranním pásmem znaky patentového nároku 1, popřípadě patentového nároku 6 pro uspořádání obvodů.

Dal ší charakter!zovány v příslušné význakové části patentových nároků 2 až c=; w u

Výhoda u řešení podle vynál ezu spočívá mezi jiným v tom, že se dá analogová modulace s jedním postranním pásmem SSB přenést i na digitální modulaci s dvěma postranní mi pásmy (DSB = 2PSK). Typickým zástupcem použití modulace s dvěma postranními pásmy (DSB), přesněji kvadraturní modulace s dvěma postranními pásmy (QDSB), je signál RDS podle obr

Použitím kupříkladu -filtrační metody se dá vol i tel ně vytvářet dolní nebo horní postranní pásmo signálu RDS. Takto získaná digitální modulace s jedním postranním pásmem se dá pomocí směšování s příslušnou -frekvencí oscilátoru transponovat do požadovaného vysílaného spektra, jak je

Vysílání postranního pásma se, nebo bez zbytku nosné, závisí na použitém demodulačním způsobu

Obě varianty jsou přípustné, viz obr. 1. Z toho vyplývá, je zajišťována jen polovi na šířky pásma oproti vysílání

RDS-DSB (QDSB). Kromě toho se lepsuje účinnost vysílacího zařízení a tím mohou být při stejném dosahu pokrytí sníženy energie a provozní ·· ··♦· ··· · 9 náklady. Zmenšení šířky pásma připouští na přijímací straně menší šířku selekčního pásma a tak snižuje pravděpodobnost vnikání rušivých signálů. Výhodný přijímač je charakterizován v patentových nárocích 7 až 9»

Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladech provedení pomocí připojených výkresů, které znázorňují na obr. 1 přenos modulace RDS s jedním postranním pásmem, na obr. 2 principiální schéma zapojení k realizaci způsobu podle vynálezu, a na obr. 3 principiální schéma zapojení při jí mače.

V popisu a obrázcích jsou používány následující z krátkýs

ARI rozhlasové informace pro řidiče aut

RDS radiový datový systém

SSB jedno postranní pásmo (single side band)

DSB dvě postranní pásma (double side band)

QDSB kvadraturní modulace s dvěma postranními pásmy

USE horní postranní pásmo (upper side band)

LSB dolní postranní pásmo (lower side band)

PSK klíčování posunem -fáze (phase shift keying)

ZF mez i frekvence

Naznačené těžkosti vyzařování signálu RDS na dlouhých vlnách se překonávají tak, že z analogové přenosové techniky známé způsoby SSB jsou přenášeny na modulaci RDS QDSB. Na a a a

- ₅ - :

··♦ rozdíl od analogové modulace SSB je pro •frekvenčně správné a fázově správné nosné»

Na obr, 1 je znázorněn signál RDS se pásmy» Přerušovaně vyznačená nosná při ÍJa nemodulovanou nosnou API známou ze systému ARI. Ta je v kvadratuře k -fázi RDS a může být tedy využívána k demodulaci postranního pásma RDS QDSB.

Příprava signálu RDS QDSB pro použití na dlouhých vlnách je znázorněna na obr. 2. Jako dodavatel signálu RDS QDSB s nosnou (nemodulovaný ARI) se dá zpravidla použít každý kodér RDS známý z UKW-RDS.

Pro vytvoření horního postranního pásma (USB) s nosnou, na obr. 1 přerušovaně orámovaného, se zde používá -filtrační metody. To znamená, že v druhém kroku dochází k převodu •frekvence signálu RDS QDSB (57 kHz) do šířky -filtračního • · ♦

··· demodulaci svými ·· ···· ♦ · · • · · ·♦· · • ·

9 třeba postranní mi pásma (Ω<»~Ωο+ íhtz> = 2,4 kHz)

Na výstupu -filtru frekvenci oscilátoru dolní (LSB + nosná) v poloze ZF. Druhý získaný SSB signálu na maximum amplitud požadovanou vysílací signál zesiluje na způsobem se signál metoda, Použití převést svázáno je první ho nebo horní •frekvenční •filtru SSB.

tedy v závislosti na zvolené převodu frekvence k dispozici (USB + nosná) postranní pásmo převod slouží k tomu, aby se nosné (nosná redukována pásma) transponoval na následujícím stupni se vysílací výkon. Takým metoda, -fázová nemá význam.

které je třeba í způsobu není

RDS se zbytkem postranního •frekvenci. V odpovídající

SSB vytváří (filtrační popřípadě syntetické generování) pro hodnotnější způsoby modulace, zpět na DSB, nelze vyloučit. Použit s pásmem dlouhých vln.

V následujícím je popsána demodulace vysílání SSB-RDS ~ éi

Všeobecně je možná demodulace synchronní (koherentní demodulátor s -frekvenčně a -fázově správnou pomocnou nosnou) , ale i asynchronní (bez pomocné nosné). Pří použití jednoho druhu synchronní demodulace je nutné zbytek nosné, která je v kvadratuře k bočnímu pásmu, přenášet na vysílací straně sebou. Demodulace se uskutečňuje přes synchronní demodulátory, přičemž přenášený zbytek nosné je používán k synchronní demodulací. Demodulace se tedy provádí přímo do základního pásma. Jestliže se demoduluje asynchronně, musí být na přijímací straně postaráno o to, aby byla demodulátorem zajišťována nepřítomná reference nosné postranního pásma. Dále je možné analyzovat demodulaci signálu podle digitální 0 nebo 1 existencí jeho typických spektrálních -frekvenčních složek, a z’ toho generovat proud dat tím, že se asynchronně demoduluje postranní pásmo, včetně demodulace analýzou spektrálních frekvenčních složek modulačního produktu. To «Μ. MM «Μ, MK (Μ. M

Z Π<9ιπιε?Π<9ΐ ₇ ze pro demodulaci se nemusíme vázat na čipy, které je třeba nově vyvinout, protože demodulační zpracovatelný pomocí produkt je v každém případě ihned dále digitálních obvodů, běžných v obchodě

Vysílání s jedním postranním pásmem signálu RDS (SSB--RDS) bylo vyzkoušeno na dlouhých vlnách s -frekvencí

123,7 kHz, přičemž dále popsané zapojení podle obr. 2 se ukázalo jako technicky realizovatelné a výhodné. Jako zdroj dat se v takovém případě používá kodér RDS, který může poskytnout modulaci QDSB s, nebo i bez nosné -frekvence. Signál RDS---SSB se zbytkem nosné je vytvářen pomocí filtrační metody a směšováním převáděn na vysílací -frekvenci. Jako zbytek nosné může být tedy používána nosná ARI, zapojitelná u kodéru RDS. Pro příjem signálu SSB-RDS se používá známý všepásmový přijímač se

- 7 synchronním demodulátorem.

opracování základního pásma ·· 0000 • 0 0

0 0 • 00 0 ·

0

0

Další

RDS (bifázový signál) nezpůsobí žádné technické problémy» Použití způsobu není vázáno na pásmo dlouhých vln.

Obr. 3 znázorňuje přijímač pro datové signály přenášené způsobem podle vynálezu. Od antény jsou vysokofrekvenční signály přiváděny ke vstupnímu zesilovači. Frekvence f« + far se vytváří oscilátorem, přičemž f» je -frekvencí (zbytku) nosné obsažené ve vysokofrekvenčním signálu, a fiF = 57 kHz. Ve směšovacím stupni je potom zesílený vysokofrekvenční signál převáděn do pásma ZF a veden přes pásmový filtr s šířkou pásma 2,4 kHz. Na něj se napojuje demodulátor RDS typu SAA6579T, který je běžně k dostání v obchodě, a který má po jednom výstupu pro taktovací signál a datový signál. Tyto signály mohou být dekódovány podle pravidel stanovených v radiovém datovém systému, a potom indikovány.

Zastupuje

1.

1.

4.

4.

PATENTOVÉ yíifýlG

Claims (3)

1. Způsob modulace k přenosu datových signálů v pásmu dlouhých vln, vyznačující se t í m, že se z digitální modulace, jako je modulace s dvěma postranními pásmy (DSB =
2. 2PSK), popřípadě kvadraturní modulace s dvěma postranními pásmy (QDSB), pomocí •filtrační, popřípadě fázové metody nebo syntetického generování vytváří jedno postranní pásmo (DSB), které je následně směšováním s -frekvencí oscilátoru převáděno do příslušného vysílacího spektra, popřípadě vysílací •frekvence, a přenášeno.

   Způsob modulace podle patentového nároku 1, vyznačující se t í m, že jako zdroj dat slouží kodér radiového datového systému (RDS), který provádí kvadraturní modulaci s dvěma postranními pásmy (QDSB) s, nebo bez nosné -frekvence, že se signál RDS---SSB se zbytkem nosné získává -filtrací a směšováním převádí na vysílací -frekvenci.

   Způsob podle patentového nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že volitelně se pomocí -filtru vytváří dolní nebo horní postranní pásmo signálu RDS.

   Způsob podle patentového nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se přenášený zbytek nosné používá k synchronní demodulaci.

   • · • · «

   Způsob podle patentového nároku 1 nebo

   Z.

   ···· vyznačující se tím, že se asynchronně demoduluje postranní pásmo, zejména pomocí analýzy spektrálních -frekvenčních složek modulačního produktu.

   6. Uspořádání obvodů k provádění způsobu podle některého z předcházejících patentových nároků, vyznačující se tím, že kodér RDS je na výstupu spojen s frekvenčním převodníkem, který je ze své strany na výstupu spojen s filtrem SSB, jehož výstup je spojen s frekvenčním převodníkem (signál

   RF) a jehož výstup je spojen se zesilovačem (zesilovač RF).

   7« Přijímač k příjmu datových signálů přenášených podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jsou uvažovány prostředky k převodu signálu, přijímaného ve vysílacím spektru, do frekvenční polohy modulovaného digitálního datového signálu, na jejichž výstup je napojena pásmová propust, a že pásmová propust je spojena s demodulátorem.
3. 3. Přijímač podle nároku 7, vyznačující se tím, že pásmová propust má šířku pásma 2,4 kHz, a zahrnuje frekvenci 57 kHz.

   9. Přijímač podle některého z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že demodulátorem je sám o sobě známý demodulátor RDS.