DE1009666B - Verfahren und Einrichtungen zur Frequenzkorrektur in einem mit unterdruecktem Traeger arbeitenden Nachrichtensystem - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21a² 39/10

INTERNAT. KL. H 04 j

PATENTAMT

A 20398 VIII a/21a² ANMElDETAGi 25. MAI 1954

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 6. JUNI 1957

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zur Frequenzkorrektur in einem mit unterdrücktem Träger arbeitenden Nachrichtensystem, bei dem empfangsseitig Nachrichtensignale mit im wesentlichen exakt bekannten Frequenzen aus einem Signalfrequenzband gewonnen werden, dessen Frequenzen von ihren Nennwerten um einen unbekannten Frequenzteiler abweichen. Derartige Systeme werden insbesondere für die Trägertelefonie verwendet und arbeiten meist mit Einseitenbandübertragung.

Bei der Erzeugung derartiger Signale wird die Nachricht, die gewöhnlich, jedoch nicht unbedingt Sprache ist, mit einer Trägerfrequenz in einem abgeglichenen Brückenmodulator kombiniert, der in seinem Ausgang sowohl das ursprüngliche Nachrichtensignal als auch die Trägerfrequenz unterdrückt, so daß als resultierende Ausgangssignale 2 Seitenbänder entstehen, von denen das eine eine Frequenz gleich der Summe und das andere gleich der Differenz zwischen Trägerfrequenz und Nachrichtenfrequenz aufweist. Das eine der 2 Seitenbänder wird durch ein Filter ausgesiebt, und die Träger werden in bezug auf eine Gruppe solcher Signale so gewählt, daß sie ein kontinuierliches Frequenzband bilden. In einem System werden diese Signalbänder erneut in gleicher Weise moduliert und dadurch zu Gruppen kombiniert, und dieses Verfahren kann wiederholt werden, so daß übergeordnete Gruppen entstehen mit im wesentlichen kontinuierlichen Bändern, die so breit wie erforderlich gemacht werden können. Auf diese Weise können beispielsweise in einem System 4 Sprachkanäle mit einer Nennbandbreite von je 4 kHz zu einem 16-kHz-Band kombiniert werden, wobei 3 davon durch weitere Modulation ein 48-kHz-Band mit 12 Kanälen ergeben, und 2 der letzteren Bänder zuzüglich einem Zwischenband für Überwachungszwecke eine Gesamtbandibreke von 100 kHz ausmachen.

Das Band mit der erwähnten Bandbreite stellt etwa die Grenze dar, die für gebräuchliche Kabel oder Freileitungen in Betracht kommt, es bildet jedoch nicht die Grenze, bis zu der das Verfahren an sich getrieben werden kann. Koaxialkabel oder drahtlose Übertragungssysteme gestatten die Übertragung wesentlich breiterer Bänder als dieses. Es gibt beispielsweise mit einer Frequenz von etwa 1000 kHz betriebene drahtlose Übertragungssysteme, bei denen Gruppen mit 12 Sprachkanälen in Gruppen zu 5 in der Frequenz heraufgesetzt und wiederholt moduliert werden, so daß Bänder mit 60 Kanälen entstehen, und diese werden wieder in Gruppen zu 5 moduliert und heraufgesetzt, so daß 300 Sprachkanäle erzielt werden, die nach dem Einseitenbandverfahren mit einer einzigen Trägerwelle übertragen werden.

Beim Empfang eines solchen breiten Bandes mit Verfahren und Einrichtungen

zur Frequenzkorrektur in einem

mit unterdrücktem Träger arbeitenden

Nachrichtensystem

Anmelder:

Automatic Electric Laboratories,
Inc., Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert,
Patentanwälte, Bremen, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Mai 1953

Robert Surguy Caruthers, PaIo Alto,

Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Mehrkanalgruppen der Signale wird das Verfahren im umgekehrten Sinne wiederholt, indem zuerst die übergeordneten Gruppen und dann die Gruppen und Untergruppen durch Addition oder Subtraktion mit Wellen gleicher Frequenz demoduliert werden wie die ursprünglich bei der Modulation benutzten Wellen. Bei der Frequenzheraufsetzung auf der Senderseite können die Nachrichtenfrequenzen mit den aufeinanderfolgenden Trägerfrequenzen addiert oder subtrahiert werden. Bei der Frequenzherabsetzung wird immer die Subtraktion angewendet, jedoch kann der demodulierende Träger von der Nachrichtenfrequenz abgezogen werden oder umgekehrt, was im allgemeinen davon abhängt, ob beim Heraufsetzvorgang das obere oder das untere Seitenband ausgesiebt worden ist.

Die genaue Wiederherstellung del »ursprünglichen Sprachfrequenzen hängt bei diesem Einseitenbandverfahren davon ab, daß bei jedem Demodulationsvorgang exakt die gleiche Träger- oder Überlagerunffsfrequenz wie bei der Modulation angewendet wird. Je höher die Frequenz ist, bis zu welcher die Signale transponiert werden, desto schwieriger wird dieser Vorgang. Bei der Frequenzheraufsetzung erscheint die Trägerfrequenz immer additiv in den Modulationsprodukten, obwohl Träger niederer Ordnung· subtraktiv in den späteren Modulationen.-. erscheinen können. Wenn die Frequenz herabgesetzt

709 547/295

3 4

wird, werden die gleichen Nennträgerfrequenzen sub- Nennfrequenzen kompensieren können und deshalb ein träniert. Jede Abweichung zwischen den Modulations- Gesamtfehler gleich . der Summe der Einzelfehler trägern und den Demodulationsträgern tritt infolge- höchst unwahrscheinlich ist, da die verschiedenen dessen als ein algebraisch addierter Fehler im end- Oszillatoren unter ziemlich abweichenden Bedingungültigen Sprachfrequenzkanal in Erscheinung. 5 gen ■— teils in Häusern, teils im Freien, bei Hitze Die Stabilität eines Oszillators liegt in der Größen- oder Kälte — betrieben werden, so besteht immerhin Ordnung von Bruchteilen von Prozenten der OsziMa- die Möglichkeit, daß sich sämtliche Fehler addieren, torfrequenz. Ein ziemlich guter Oszillator kann eine Somit liegt bei Verwendung von 16 Verstärkerstellen Genauigkeit von 10~⁵ aufweisen. Durch weitere Ver- in einem System der erläuterten Art die wahrscheinf einerung, genaue Temperaturkonstanthaltung und io liehe Abweichung und folglich die Frequenzverzerrung andere umfangreiche Vorkehrungen können Genauig- der demodulierten Signale in der Größenordnung von keiten von 10—⁶ oder 10—⁷ erreicht werden, und bei 25 Hz, der mögliche Fehler kann jedoch viermal so höchstem Aufwand lassen sich manchmal noch größere groß sein, also 100 Hz betragen. Die Abweichung Genauigkeiten erzielen. Bei dem drahtlosen Träger von 6 Hz ist aber bereits unerwünscht bei einem des obenerwähnten Systems mit einer Trägerfrequenz 15 Sprachkanal und untragbar bei einem Musikkanal, in der Größenordnung von 1000 MHz würde ein Eine Abweichung von 25 Hz ergibt zwar noch ausOszillator mdt einer Genauigkeit von 10—^Gum 1000 Hz reichende Sprachverständlichkeit, obwohl die Sprache von seiner theoretischen Nennfrequenz abweichen stark verzerrt ist und gewöhnlich unter üblichen können, und der Demodulationsoszillator kann von Fernsprechbedingungen nicht mehr annehmbar sein der gleichen Nennfrequenz in entgegengesetzter Rieh- 20 dürfte. Eine Abweichung von 100 Hz ist jedoch ganz tung abweichen. Der resultierende Fehler von untragbar.

2000 Hz wird auf das .Sprachfrequenzband über- Aus den oben erläuterten Gründen ist deshalb bis tragen, und die entstehenden Signale werden un- jetzt bei Leitungs- oder Kabelträgersystemen mit Frebrauchbar. quenzvertauschung die Zweiseitenbandmodulation mit Diese Schwierigkeit erhöht sich weiter bei draht- 25 Trägerübertragung verwendet worden, obwohl das losen Relaissystemen und. bei bestimmten Ausführungs- Einseitenbandverfahren die Übertragung der doppelformen von Leitungsträgersystemen. Bei drahtlosen ten Anzahl gleichzeitiger Nachrichten mit der gleichen Relaissystemen ist es erforderlich, zu verhindern, Leistung und besserem Signal-Geräusch-Verhältnis daß die abgestrahlte Welle aiuf den Empfänger gestattet, wobei andere Geräuschverminderungsverzurückwirkt, und zwar dadurch, daß die Fre- 30 fahren, welche durch die Frequenzvertauschung erquenz der abgestrahlten Welle in bezug auf die möglicht werden, im Augenblick außer acht gelassen aufgenommene Welle geändert wird. Dies wird werden. Da bei drahtlosen Relaissystemen im allebenfaills durch Überlagerung oder Modulation er- gemeinen noch außergewöhnlichere Modulationsverreioht. Bei Leitungsträgersystemen ist es wegen fahren bezüglich der Bandbreite verwendet werden, so der unterschiadilicihen Übertragungseigensdbtaft der 35 überwiegt die Schwierigkeit der Bereitstellung von Leitung oder des Kabels bei verschiedenen. Fre- Trägeroszillatoren hinreichender Genauigkeit für das quenzen von großem Vorteil, die verschiedenen Einseitenbandverfahren mit Amplitudenmodulation Kanäle durch Frequenzvertauschung auszugleichen, die Vorteile eines solchen Systems. d. h., die Frequenzen des Bandes werden als Gesamt- Es ist bereits ein Verfahren zur Korrektur des Freheit oder in Gruppen so umgesetzt und verschlüsselt, 40 quenzfehlers von mit unterdrücktem Träger arbeitendaß alle Frequenzen nacheinander gleiche Teile des den Trägerfrequenzübertragungsbändern bekannt, bei Bandes besetzen und somit in gleichem Maße ge- dem eine innerhalb des Bandes angeordnete oder ihm dämpft werden. Hierdurch wird unter anderem der dicht benachbarte Steuerfrequenz, die als Teil des erforderliche Aufwand für Entzerrung in den Ver- Modulationsfrequenzbandes übertragen wird, auf der stärkern und Endpunkten vermindert, jedoch werden 45 Empfangsseite, gegebenenfalls nach der Frequenzweitere Modiuiatoren notwendig, und die Frequenz- umsetzung, mit einer Vergleichsfrequenz, die der urabweichungen derselben wirken sich auf den end- sprünglich sendeseitig zugesetzten Steuerfrequenz gültigen Sprachkanal aus. Aus diesem Grunde wird möglichst gleich ist, moduliert und die dadurch gegewöhnlich bei drahtlosen Relaissystemen mit Ampli- wonnene Summen- oder Differenzfrequenz als Trägertudenmodulation der Träger ebenso wie die Signal- 5° frequenz in einer Modulationsstufe verwendet wird, information mit übertragen, trotz der großen Erspar- Bei einem weiteren bekannten Verfahren dieser Art nis, die die Einseitenbandmodulation mit unterdrück- werden die Anteile der infolge Frequenzabweichung tem Träger gewährleistet. des empfangsseitigen Grundfrequenzgenerators und Betrachtet man beispielsweise ein. Kahelträger- der empfangsseitigen weiteren Trägerfrequenzgenerasystem der erwähnten Art mit 24 Kanälen, so liegen 55 toren auftretenden Zeichenfrequenzverfälschungen die für die Frequenzvertauschung erforderlichen Fre- unter Benutzung von mitübertragenen Meßfrequenzen quenzen in der Größenordnung von 300 kHz. Die getrennt für den Grundfrequenzgenerator und die Betriebsumständie dieses Systems erfordern gewöhn- Summe der übrigen Generatoren ermittelt und durch lieh, daß wenigstens ein Teil, wenn nicht alle, der vorzugsweise selbsttätige Nachstimmung dieser oder Verstärker, in denen die Frequenzvertauschung vor- ^6o der entsprechenden sendeseitigen Generatoren getrennt genommen wird, unbewacht betrieben werden, wobei ausgeglichen. Schließlich ist bei Trägerfrequenzdie Verwendung temperaturkompensierter Kristall- systemen mit Erzeugung der Trägerfrequenzen als oszillatoren wirtschaftlich nicht durchführbar ist, so Harmonische einer Grundfrequenz die Zuführung daß auf weniger stabile Typen zurückgegriffen werden zweier Pilotfrequenzen bekannt, die um die Grundmuß. Durch Versuche ist ermittelt worden, daß die 65 frequenz voneinander abweichen, wobei am anderen mögliche Frequenzabweichung be.i jedem Oszillator in Übertragungsende die Differenzfrequenz erzeugt wird, der Größenordnung von 10~^& oder ungefähr 6 Hz pro Das Verfahren zur Frequenzkorrektur nach der Oszillator liegt. Längs der Leitung sind viele Ver- vorliegenden Erfindung unterscheidet sich hiervon stärkerstellen, vorgesehen, und, obwohl sich die Ab- dadurch, daß die Frequenzen eines Frequenzpaares weichungen der verschiedenen Oszillatoren von ihren 7° mit bekanntem Nennwert einzeln aus dem Band aus-

gesiebt werden und hierdurch das Band in 3 Teile geteilt wird, von denen 2 Teile die einzelnen Frequenzen des Frequenzpaares und der andere Teil die übrigen Frequenzen des Bandes umfassen, daß sodann die eine Frequenz des Frequenzpaares derart mit der anderen Frequenz des Frequenzpaares moduliert wird, daß eine der sich hierbei ergebenden Seitenbandfrequenzien außerhalb der Grenzen des Bandes zu liegen kommt, und daß schließlich dieses resultierende Seitenband mit dem Frequenzband moduliert und dasjenige Seitenband aus den Produkten dieser gegenseitigen Modulation ausgewertet wird, bei dem sich der Frequenzfehler auslöscht.

Es ist so möglich, die beiden Pilotfrequenzen zu übertragen, ohne daß eine zusätzliche Bandbreite für die Übertragung in Anspruch genommen wird. Ferner wird der Vorteil erzielt, daß auf der Empfangsseite keine getrennte, stabilisierte Frequenzstromquelle vorhanden sein muß.

Der Erfindungsgedanke wird zweckmäßig in der Weise verwirklicht, daß die Frequenzen des Frequenzpaares, von denen jede einen bekannten Nennwert aufweist, als Pilotsignale vor der Modulation in das Frequenzband eingefügt werden und daß das eine der Seitenbänder von seinen Nennfrequenzen um den doppelten unbekannten Frequenzfehler abweicht, während in dem anderen Seitenband die Frequenzfehler der zwei miteinander modulierten Signale in entgegengesetztem Sinne kombiniert werden, so daß die Fehler im wesentlichen ausgelöscht werden. Die bekannten Frequenzen Hegen vorteilhaft niedriger als sämtliche Frequenzen innerhalb des Bandes.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann dadurch erhalten werden, daß ein Hauptstromkreis vorgesehen ist, der alle erwähnten Signale führt, und zwei Zweigstromkreise von diesem Hauptstromkreis abgezweigt sind, wobei jeder dieser Zweigstromkreise ein Filter zur getrennten Aussiebung der Frequenzen des Frequenzpaares mit bekanntem Nennwert aus diesen Signalen enthält, daß die beiden Zweigstromkreise in einem Modulator enden, der die Frequenzen des Frequenzpaares derart miteinander moduliert, daß ein resultierendes Seitenband keine mit den Frequenzen des anderen Zweiges oder des Hauptzweiges dieses Kreises übereinstimmende Frequenz enthält, und daß ein Filter vorgesehen ist, das dieses resultierende Seitenband aus den Modulationsprodukten des ersten Modulators aussiebt, daß ferner ein zweiter Modulator den Hauptstromkreis und die beiden Zweigstromkreise zum Zwecke der gegenseitigen Modulation der über diese Stromkreise geführten Signale verbindet, während ein Filter an den zweiten Modulator angeschlossen ist, das dasjenige einzelne Seitenband aus den durch diesen erzeugten Frequenzen aussiebt, in dem die Frequenzfehler in entgegengesetztem Sinne kombiniert und im wesentlichen ausgelöscht werden. In dem Modulator wird dabei die eine Frequenz des Frequenzpaares bekannten Nennwertes zweimal mit der anderen Frequenz kombiniert. Das Filter für die Aussiebung des resultierenden Seitenbandes und das letztgenannte Filter sind zweckmäßig so eingerichtet, daß entgegengesetzte Seitenbänder ausgesiebt werden. Das Letztgenannte Filter kann ferner so eingerichtet werden, daß es das untere Seitenband aus den durch den zweiten Modulator erzeugten Frequenzen aussiebt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung an Hand von Zeichnungen näher erläutert, und zwax zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Trägerstromsystems nach der Erfindung mit Einrichtungen zur Bildung von Untergruppen, Gruppen und übergeordneten Gruppen bezüglich der Frequenzen in Verbindung mit einer Zwischenfrequenzeinrichtung und einer Frequenzkorrektur, auf die sich die Erfindung in erster Linie bezieht. Der Demodulationsteil ist weggelassen, da die verschiedenen Gruppen und Untergruppen nach der Frequenzkorrektur mit üblichen Mitteln getrennt werden, ebenso sind sämtliche Verstärker fortgelassen.

Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild eine Ausführungsform der Frequenzkorrektureinrichtung nach der Erfindung mit zwei Pilotfrequenzen, die den entsprechenden Teil in dem System nach Fig. 1 ersetzt, und

Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild eine Endempfangsstelie eines drahtlosen Relaissystems, bei der eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung verwirklicht ist, und zwar sind hier die erforderlichen Verstärker in ihrer genauen Lage rn der Schaltungsanordnung dargestellt.

In Fig. 1 dient die symbolisch innerhalb des gestrichelten Rechtecks dargestellte und mit dem Bezugszeichen A versehene Einrichtung zur Bildung einer Frequenzuntergruppe in einem Band mit 16 kHz Bandbreite, wobei die Frequenzen aus 4 Kanälen mit Sprachbandbreite abgeleitet werden. Jeder dieser Kanäle hat eine Nennbandbreite von 4 kHz, jedoch nehmen die eigentlichen Sprachfrequenzen ein etwas schmäleres Band ein, so daß zwischen den Frequenzen, die zur Nachrichtenübertragung benutzt werden, Uberwachungsbänder untergebracht werden können und außerdem noch Raum für das Rufen und Wählen der Unterkanäle bleibt. Die verschiedenen Verstärker,, mit deren Hilfe die Signale auf den erforderlichen Pegel gebracht werden, sind zur Vereinfachung in diesem Teil und auch in den übrigen Teilen der Figur weggelassen. Die 4 Eingangsleitungen, über welche die Signale aufgenommen werden, sind jeweils mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Jede Eingangsleitung führt zu einem üblichen abgeglichenen Modulator 3, wo die Signalfrequenzen auf Träger mit unterschiedlichen Frequenzen aufmoduliert werden. Sämtliche Trägerfrequenzen werden vorzugsweise von einem einzigen Hauptoszillator 5 geliefert, der höchste Frequenzstabilität besitzt, d. h., es wird zweckmäßig ein kristallgesteuerter Oszillator verwendet, dessen Kristall in einem Thermostaten mit Temperaturregelung auf konstanter Temperatur gehalten wird, so da& die Ausgangsfrequenz des Oszillators mit einer Genauigkeit von 10—⁶ oder besser konstant bleibt. Dieser in der betreffenden Endstation angeordnete Oszillator arbeitet in üblicher Weise auf der höchsten erforderlichen Frequenz, und die verschiedenen anderen an diesem Ende des Systems verwendeten Frequenzen werden vom Ausgang des Generators durch einen Frequenzteiler 7 abgeleitet, der nach einer der verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet sein kann. Der Oszillator kann natürlich andererseits auch auf einer niedrigeren Frequenz arbeiten, und die· verschiedenen Träger, Pilotfrequenzen usw. des Systems können durch Frequenzvervielfachung daraus erzeugt werden. Das Frequenzteilungsverfahren ist jedoch zu bevorzugen, da es praktisch größere Frequenzstabilität gewährleistet.

Die auf diese Weise erzeugten unterschiedlichen Frequenzen werden den entsprechenden Modulatoren 3 zugeführt. Beispielsweise werden für diesen Zweck die Frequenzen 8, 12, 16 und 20 kHz benutzt, und in diesem Falle ist der Ausgang der Modulatoren mit je

einem Bandpaßfilter 9 verbunden, von denen jedes ein Band mit Sprachkanalbreite von 4 kHz hindurchläßt, und zwar betragt die Durchlaßbreite der entsprechenden Filter 8 bis 12, 12 bis 16, 16 bis 20 und 20 bis 24 kHz entsprechend dem oberen Seitenband, das in jedem Falle bei dieser Modulation entsteht. Die vom Frequenzteiler gelieferten Modulationsfrequenzen können andererseits auch 12, 16, 20 und 24 kHz betragen, in welchem Falle die gleichen Filter jeweils das untere Seitenband hindurchlassen, das bei der Modulation entsteht. Die Ausgänge der 4 Bandpaßfilter werden in einem gemeinsamen Kreis 11 kombiniert, der somit ein von 8 bis 24 kHz reichendes Band enthält.

In dem mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Block ist eine weitere genau gleiche Einrichtung enthalten, die ein ebensolches Frequenzband in den gemeinsamen Kreis 11' liefert, und außerdem ist eine solche Einrichtung im Block C vorgesehen, die mit dem gemeinsamen Kreis 11" verbunden ist.

Die Kreise 11, 11' und 11" führen an die Gruppenmodulatoren 13, 13' und 13", wo die entsprechenden Ausgangsfrequenzbänder erneut auf verschiedene Träger moduliert werden, die ebenfalls vom Hauptoszillator 5 und vom Frequenzteiler 7 geliefert werden. Diese Trägerfrequenzen können beispielsweise die Werte 64 bzw. 80 bzw. 96 kHz haben, in welchem Falle die Bandpaßfilter 15, 15' und 15" das untere Seitenband aussieben und deren Ausgänge an einen gemeinsamen Kreis 17 führen, der infolgedessen ein Frequenzband von 40 bis 88 kHz enthält. Die von den Untergruppen A, B und C gelieferten Frequenzen können als zur Gruppe I gehörig bezeichnet werden. Frequenzen, die von einem gleichen Satz Untergruppenmodulatoren und Filtern geliefert werden, jedoch das Band von 92 bis 140 kHz besetzen, können als Frequenzen der Gruppe II bezeichnet werden, und diese werden mit den Frequenzen der Gruppe I im gemeinsamen Kreis 17 zusammengesetzt, so daß eine übergeordnete Gruppe mit einem Frequenzband von 40 bis 140 kHz entsteht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird an dieser Stelle eine Pilotfrequenz von 80 kHz hinzugefügt, und zwar liegt diese 80-kHz-Pilotfrequenz innerhalb des Frequenzbandes der Gruppe I. Die an dieser Stelle zugeführte Pilotfrequenz kann andererseits auch 100 kHz betragen und innerhalb der Gruppe II liegen, wobei, wie gezeigt wird, die Pilotfrequenz die gleiche Lage innerhalb des Bandes einer übergeordneten Gruppe erhält.

Die übergeordnete Gruppe durchläuft sodann einen Modulator 19, wo sie mit einer Frequenz von 304 kHz kombiniert wird, und ein Bandpaßfilter 21, das die resultierenden unteren Seitenbänder aussiebt, so daß ein Frequenzband von 164 bis 264 kHz entsteht. Innerhalb dieses Frequenzbandes wird die Pilotfrequenz von 80 kHz jetzt dargestellt durch eine Pilotfrequenz von 224 kHz. Das gleiche Frequenzband kann durch Verwendung eines Trägers von 124 kHz im Modulator 19 erhalten werden, in welchem Falle das Bandpaßfilter 21 das obere Seitenband aussiebt und die Pilotfrequenz von 100 kHz durch eine Frequenz von 224 kHz dargestellt wird.

Von dieser Stelle an können die Signale beliebigen weiteren Frequenzänderungen unterworfen werden, und zwar entweder durch erneute Modulation der übergeordneten Gruppen in übergeordnete Übergruppen oder im Falle der Übertragung über Kabel od. dgl. durch Frequenzumsetzung des gesamten Frequenzbandes oder eines Teiles zum Zwecke der Frequenzvertauschung. Die entsprechenden Einrichtungen hierfür sind durch das gestrichelte Rechteck 23 dargestellt, das die Bezeichnung »Zwischenfrequenzänderungen« trägt. Es wird angenommen, daß das gesamte Band der hier im einzelnen betrachteten übergeordneten Gruppe der gleichen Serie von Frequenzänderungen unterworfen wird und daß es mit allen diesen Änderungen auf einen Träger moduliert wird, dessen Nennfrequenz Gegenstand einer gewissen unbekannten Frequenzabweichung ist. Auf diese

ίο Weise können die Signale in einem Zweidrahtkabelsystem wiederholt moduliert und \veitermoduliert werden auf Träger mit Nennfrequenzen von 304 kHz, wobei das untere Seitenband ausgesiebt und eine Frequenzvertauschung des Bandes vorgenommen wird.

Das O-JF-Band von 164 bis 264 kHz wird so in 40 bis 140 kHz in der ersten Übertragung bzw. im ersten Verstärker umgesetzt, wo das iV-0-Ba.nd ebenfalls auf denselben Bereich zur Übertragung nach der Endstation umgesetzt wird. Es wird hier angenom-

ao men, daß das im einzelnen behandelte Band nach einer Anzahl solcher Umsetzungen im Eingangskreis 25 der Endempfangsstelle als ein Frequenzband auftritt, das den Bereich von 164 kHz + d bis 264 kHz + d umfaßt, wobei d ein Frequenzfehler konstanter Schwingungszahl ist und entweder einen positiven oder einen negativen Wert haben kann. Der Fehler entspricht der algebraischen Summe der Frequenzabweichungen der Trägerfrequenzoszillatoren in den verschiedenen Übertragungen von der Frequenz 304 kHz. Am Ausgang des Kanals 25 wird das Frequenzband in 2 Teile geteilt und 2 Stromkreisen zugeführt. Jeder dieser Kreise enthält ein Bandpaßfilter, von denen das eine eine Durchlaßbreite von 164kHz — D bis 264kHz + D aufweist, wobei D die größte positive Frequenzabweichung vom Nennwert des betrachteten Frequenzbandes bezeichnet. Der andere Kreis enthält nur die Pilotfrequenz von 224 kHz + d, die ein zweites Bandpaßfilter durchläuft, dessen Bandbreite Frequenzen von 224 kHz ± D durchläßt.

Das Nennfrequenzband f durchläuft im oberen Zweig dieses Kreises ein Filter 27, während das Frequenzband im unteren Zweig das Filter 29 durchläuft und mit F bezeichnet ist. Im Augenblick besteht kein Unterschied, ob / oder -F das breite Band oder die einzelne Pilotfrequenz darstellt. In jedem Falle wird der Frequenzfehler d algebraisch addiert. Die über das Filter 27 geführte Frequenz bzw. Frequenzen werden einem Modulator 31 zugeführt, wo sie mit einer örtlich erzeugten Trägerfrequenz aus einer Stromquelle 33 gemischt werden. Im allgemeinen ist es ausreichend, wenn diese Stromquelle als Hauptoszillator gleichartig wie der Hauptoszillator 5 ausgebildet ist, jedoch ist zu erwähnen, daß im Falle des eingangs angeführten Doppelpilotsystems die Quelle durch die zweite Pilotfrequenz des Signals selbst gebildet werden kann, wie dies später erläutert wird. In jedem Falle beträgt die Frequenz, die von der Quelle 33 geliefert wird, bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel entweder 80 oder 100 kHz, und zwar hängt dies davon ab, welche Pilotfrequenz ursprünglich dem gemeinsamen Kreis 17 zugeführt worden ist. Ein Filter 35 am Ausgang des Modulators 31 siebt ein Seitenband aus, das mit f'±d bezeichnet wird. Dieses Seitenband wird einem Modulator 37 zugeführt.

Am Modulator 37. liegt als zweiter Speisekreis der Ausgang des Filters 29. Die resultierenden Seitenbänder können ausgedrückt werden als F + f + 2d und F + f. Es zeigt sich, daß in dem einen Seitenband der Frequenzfehler verdoppelt wird, während sich in

ίο

lieh solche Fehler korrigiert werden, die durch auf die Zuleitung der Pilotfrequenz folgende Modulationen verursacht werden, und es besteht hinsichtlich der Frequenzen im Stromkreis 25 kein Unterschied, ob das Band bei den verschiedenen Modulationen zwischen der Pilotfrequenzzuführung und der endgültigen Wiederherstellung des ursprünglichen Frequenzbandes umgesetzt wird oder nicht. Die Frequenzkorrektur kann derart eingerichtet werden, daß ein die über-

dem anderen Seitenband der Fehler des Bandes und
des Pilotsignals auslöschen. Ein Filter 39 siebt das
Seitenband mit dem Fehler 0 aus und läßt ein Band
von 40 bis 140 kHz durch, das exakt dem Frequenzband im Kreis 17 entspricht, wo die Pilotfrequenz
zugeführt worden ist. Es bleibt ein Restfehler bestehen, der durch die Frequenzabweichung zwischen
der vom Hauptoszillator 5 gelieferten ursprünglichen
Pilotfrequenz und der durch den Oszillator 33 abgegebenen Frequenz bestimmt wird. Angenommen, io geordnete Ausgangsgruppe umfassendes Frequenzband daß in jedem Falle die Nennfrequenz 80 kHz beträgt entweder in direktem oder umgesetztem Verhältnis und daß die örtlichen Oszillatoren in beiden Endstellen auftritt, und es kann nach Belieben zwischen diesen des Systems mit einer Genauigkeit von 1O^-8 konstant beiden Fällen gewählt werden. Das Kriterium im gehalten werden, so ergibt sich eine maximale Fre- Hinblick auf die von der Stromquelle 33 zugeführte quenzabweichung zwischen den zwei 80-kHz-Frequen- 15 Modulationsfrequenz besteht darin, daß das entzen von 2 · 1O^-8 bei 80 kHz, also ein Wert von stehende Seitenband eine solche Lage hat, daß dem 0,16 Hz. Die Hälfte dieses möglichen Fehlers wird Modulator 37 von seinen 2 Speisezweigen keine gedurch die Abweichung des empfangsseitigen Oszilla- meinsame Frequenz zugeführt wird, tors von seinem Nennwert bestimmt. Der Rest wird Bei dem erläuterten System wird, wie vorher durch die Frequenzabweichung des Hauptoszillators 5 20 erwähnt, von der örtlichen Stromquelle 33 eine Freverursacht. Bei Verwendung einer Pilotfrequenz von quenz von 80 kHz geliefert, und diese wird mit einer 100 kHz ist die Frequenzabweichung des den Demo- Pilotfrequenz von 224 kHz + d überlagert. Das Filter dulatoren zugeführten Bandes von 40 bis 140 kHz 35 siebt das obere Seitenband aus, dessen Frequenz um 25°/o größer und beträgt 0,2 Hz. 304 kHz + d beträgt. Im Modulator wird dieses mit Jeder dieser Fehlerwerte ist zu klein, um wenigstens 25 dem Band gemischt, das durch das Filter 29 durchfür gewöhnliche Fernsprechanlagen von Bedeutung zu gelassen wird und eine Breite von 164 kHz + d bis sein. Sollte jedoch aus bestimmten Gründen eine noch 264 kHz + d aufweist. Das untere Seitenband am genauere Steuerung für erforderlich gehalten werden, Ausgang des Modulators 37 ist dann gleich der Diffeso kann eine Pilotfrequenz in einer der Gruppen oder renz zwischen der Frequenz 304 kHz + d und den Untergruppen hinzugefügt und der Prozeß wiederholt 30 Frequenzen, die zwischen 164kHz + d und 264kHz + d werden. Wird beispielsweise eine Pilotfrequenz in liegen. Die Fehlerfrequenz d wird infolgedessen in jedem der gemeinsamen Kreise 11, 11' und 11" zu- diesem Seitenband subtraktiv zusammengesetzt, so geführt, so kann die Abweichung auf weniger als die daß am Ausgang des Filters 39 das Frequenzband von Hälfte und bei Zuführung in den Untergruppen und 40 bis 140 kHz auftritt, zusammen mit den Frequen-Wiederholung des Prozesses der Fehler auf die 35 zen, die bezüglich ihrer Relativlagen im Kreis 25

Größenordnung von 0,04 Hz verringert werden. Da die Demodulationsfrequenzen vorzugsweise aus der gleichen Quelle, beispielsweise der Stromquelle 33, ausgesiebt werden, kann durch saubere Auswahl der

umgesetzt worden sind.

Das gleiche Frequenzband, jedoch nicht umgesetzt, kann durch Zuführung eines 100-kHz-Trägers von der Stromquelle 33 zum Modulator 31 erzielt werden. In

Demodulationsfrequenz der letzte Fehler auf die 40 diesem Falle wird durch das Filter 35 das untere Abweichung vermindert werden, die durch die Fre- Seitenband, das bei der Modulation der 224 kHz + d quenzabweichung der höchsten Modulationsfrequenz
in der Untergruppe am senderseitigen Ende bestimmt

wird, obwohl dieser letzte Schritt bei der Erfindung

Pilotfrequenz entsteht, ausgesiebt, und zwar ist zu bemerken, daß dieses außerhalb des Bandes von 164 bis 264 kHz liegt. Das Band und die verschobene nicht unbedingt erforderlich ist. 45 Pilotfrequenz werden im Modulator 37 miteinander

Bei der obigen Erläuterung der erfmdungsgemäßen moduliert, und die Differenzfrequenz ist wieder gleich Frequ'enzkorrektureinnichitung war die Frage offengelassen worden, welcher der zwei Zweige des Kreises

dem Band plus Fehler minus der Pilotfrequenz plus Fehler, es erfolgt also die Fehlerauslöschung im unteren Seitenband von 40 bis 140 kHz, jedoch wird

allein führt. Vom theoretischen Gesichtspunkt aus 50 in diesem Falle das Band nicht umgekehrt.

betrachtet besteht an sich kein Unterschied zwischen Genau das gleiche Ergebnis kann erzielt werden,

25 das gesamte Band und welcher die Pilotfrequenz

diesen zwei Möglichkeiten, jedoch ist es aus praktischen Gründen gewöhnlich etwas einfacher, auf die Pilotfrequenz abzustimmen als auf das breitere Band. In diesem Falle ist F
164 kHz + d bis 264 kHz ■
frequenz von 224 kHz + d darstellt. Es wird zweckmäßig ein symmetrisches System verwendet, bei dem

wenn das Band, das durch die Frequenz von der Quelle 33 moduliert wird, so behandelt wird und die durch die Quelle gelieferte Frequenz die gleiche wie

das Frequenzband von 55 vorher, nämlich entweder 80 oder 100 kHz beträgt, d, während f die Pilot- wobei wieder zu bemerken ist, daß diese Frequenzen

außerhalb d>es Bandes selbst liegen. Es werden jedoch in den zwei Fällen die entgegengesetzten Seitenbänder ausgewählt, und zwar wird bei Verwendung der tung gleich dem Eingangsband zum Modulator 19 ist, 60 80-kHz-Frequenz das obere Seitenband durch das wobei zu bemerken ist, daß die Pilotfrequenz entweder Filter 35 ausgesiebt, so daß ein verschobenes Band

von 84 bis 184 kHz entsteht. Dies wird mit der ursprünglichen 224-kHz-Pilotfrequenz kombiniert, und das durch das Filter 39 ausgesiebte untere Seitenband

140-kHz-Bandes mit dem umgekehrten Band. Bei Verwendung der 100-kHz-Ffequenz zur Modulation

das Ausgangsband von der Frequenzkorrektureinrich-

auf 80 kHz und der dem Modulator 19 zugeführte Träger auf 304 kHz oder die Pilotfrequenz und die Trägerfrequenz auf 100 bzw. 124 kHz gelegt wird

und die Pilotfrequenz die gleiche Lage im Band bei 65 ist wieder gleich der Differenzfrequenz des 40

224 kHz einnimmt. Im ersterwähnten Falle werden die Relativlagen der Frequenzen, die die jeweiligen Eingangsfrequenzen bilden, direkt erzielt, während im anderen Falle die Frequenzen bezüglich ihrer Lage

des Bandes wird das obere Seitenband von 264 bis 364 kHz Nennfrequenz im Filter 35 ausgesiebt, und

im Frequenzband umgesetzt werden. Es können ledig- 70 die 224-kHz-Pilotfrequenz wird beim Modulations-f

709 5*7/295

■Vorgang subtrahiert, so daß sich ein nicht umgekehrtes Band von 40 bis 14OkHz ergibt und die Fehler ausgelöscht werden.

Zu den erläuterten Ausführungsbeispielen wird bemerkt, daß 4 Varianten möglich sind, die gleiche Seitenbänder, soweit sie sämtliche Frequenzen umfassen, ergeben, wobei bei 2 dieser Varianten gerade Seitenbänder und bei 2 umgekehrte Seitenbänder entstehen. In beiden Fällen wird das untere Seitenband

faßt das eine die Frequenz 2 F₁ — F₂. Sofern F₁ die Pilotfrequenz 260 H- d kHz und F₂ die Pilotfrequenz 216+ ei kHz ist, so entsteht das Seitenband 2 (260 + d) kHz — (216 + d) kHz = 304 + d kHz. 5 Dies ist der ursprüngliche Träger, der dem Modulator 19 zugeführt wird, plus dem Fehler, und dieser Wert wird im Modulator 37' mit dem Band moduliert. Das Filter 39' siebt das untere Seitenband aus, und dort entsteht wie vorher das Band 40 bis 140 kHz. An die-

bei der letzten Modulation ausgewählt. Dies erfolgt io _Ser Stelle bleibt lediglich ein Restfehler übrig, der deshalb, weil die von der Stromquelle 33 zugeführte durch die mögliche Abweichung der Pilotfrequenzen Frequenz von 80 oder 100 kHz die niedrigste bei der von ihren Nennwerten bestimmt wird, die als Fehler Modulation im Modulator 31 verarbeitete Frequenz in der Differenz zwischen den 2 Pilotfrequenzen er-Ist, und diese Frequenz wird deshalb verwendet, weil scheint, welche gleich 44 kHz ist. Sofern der Hauptsie entweder zu den vom Filter 27 gelieferten Frequen- 15 oszillator mit einer Genauigkeit von 1O^-6 stabilisiert zen addiert oder von diesen subtrahiert wird, so daß wird, entsteht ein Gesamtfehler von 0,44 Hz. Der in jedem Falle der Fehler nicht umgekehrt wird. Im Prozeß kann wie bei dem früheren Ausführungsgewöhnlichen Falle, bei dem die Korrektur unmittelbar beispiel auf einer tieferen Frequenzstufe wiederholt vor der Demodulation mit nachfolgender allgemeiner und dadurch der Fehler auf jeden beliebigen Kleinst-Frequenzherabsetzung durchgeführt wird, ist es emp- 20 wert verringert werden.

fehlenswert, daß die örtlich erzeugte Frequenz so Wie bereits erwähnt, sind die Schaltbilder nach

niedrig wie möglich ist, um den Fehlerprozentsatz, Fig. 1 und 2 durch Weglassen aller Verstärker und der hier entsteht, in Schwingungen pro Sekunde aus- anderer nicht direkt mit der theoretischen Betrachtung gedrückt so klein wie möglich zu halten. Unter anderen der Erfindung als solcher in Zusammenhang stehender Umständen kann es jedoch erwünscht sein, als örtlich 25 Elemente vereinfacht worden. In Fig. 3 ist ein zugefügte Frequenz die höchste der im Modulator 31 Prinzipschaltbild einer Frequenzkorrektureinrichtung miteinander modulierten Frequenzen zu verwenden. für drahtlose Relaissysteme dargestellt, das auch die Unter diesen Umständen erscheint der Fehler im ent- Verstärker und andere zugehörige Geräte enthält. Mit gegengesetzten Sinne im oberen und unteren Seiten- Rücksicht auf die Darstellungserleichterung ist die band an diesem Modulator. Infolgedessen löschen, sich 30 Lage bestimmter Filter gegenüber Fig. 1 und 2 verbei der Kombination der 2 Kanäle im Modulator 37 ändert worden, jedoch werden hierdurch die Frequendie Fehler nur dann aus, wenn das entgegengesetzte zen in den verschiedenen Zweigen der Schaltung, die Seitenband zu dem durch das Filter 35 ausgesiebten zu den Modulatoren führen, nicht beeinflußt, und die Seitenband gewählt wird, d. h., bei Aussiebung des
oberen Seitenbandes im Filter 35 muß durch das 35
Filter 39 das untere Seitenband ausgesiebt werden,
und umgekehrt. Es ergeben sich wieder 4 Varianten,
die im wesentlichen zu den gleichen Ergebnissen am
Ausgang des Filters 39 führen, wenn die Modulationsfrequenz von der Stromquelle 33 die höchste der 40 Band einen Nennfrequenzbereich von 900,012 bis kombinierten Frequenzen ist; 2 ergeben entsprechend 901,244MHz umfaßt. Wie bereits erläutert wurde, gerade und umgekehrte Seitenbänder, wenn das Band können dieverschiedenen bei der Frequenzherauf Setzung

innerhalb des Bandes verwendeten Modulatoren von ihren Nennwerten um 10~° abweichen. Da diese Ab-Seitenbänder, wenn die Pilotfrequenz verschoben wird. 45 weichungen von zufälliger Natur sind, ist es möglich, Fig. 2 zeigt eine Einrichtung, bei der die Erzeugung daß sie in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, einer örtlichen. Frequenz vollständig vermieden werden Alle an den Enden des Systems vorgesehenen Trägerkann und die Funktion des Oszillators 33 durch eine frequenzen werden vorzugsweise von einem einzigen Frequenz ersetzt wird, die vom Band selbst abgeleitet Hauptoszillator in der jeweiligen Endstation abwird, so daß der Fehler auf der Stufe, wo die Korrek- 50 geleitet, und die Fehler sind infolgedessen alle der tür durchgeführt wird, auf den Wert reduziert wird, Frequenz proportional. Bei der Wiederherstellung der der im örtlichen Oszillator auf der Senderseite entsteht. Das System bleibt das gleiche, mit dem Unterschied, daß zwei Pilotfrequenzen vor der Modulation

durch den übergeordneten Gruppenmodulator 19 zu- 55 ihren Nennwerten, sonderen in der tatsächlichen geführt werden. Diese Pilotfrequenzen können bei- Differenz zwischen den 2 Frequenzen. Bei der folgenspielsweise die Werte 44 und 88 kHz erhalten, und den Erläuterung wird deshalb kein Fehler einbei der Modulation im Modulator 19 entstehen daraus begriffen, wenn angenommen werden kann, daß die die Frequenzen 260 und 216 kHz, sofern das untere modulierenden Frequenzen exakt die erforderlichen Seitenband ausgewählt wird und die Modulations- 60 Werte haben, während die demodulierenden Frequenfrequenz 304 kHz beträgt. Der Stromkreis 25', der zen von ihren Nennwerten um den doppelten Maximaldem Stromkreis 25 in Fig. 1 entspricht, wird in die- fehler abweichen, der von jedem Oszillator zu ersem Falle in 3 Zweige geteilt, von denen jeder ein warten ist. Das System wird unter der Voraussetzung Bandpaßfilter enthält und einen Teil des Signalbandes beschrieben, daß in jeder Stufe die maximalen Freaussieb't. Das Filter 29' siebt in diesem Falle das 65 quenzfehler auftreten, um sowohl die Größe der erforderlichen Korrektur als auch die Genauigkeit der tatsächlich erzielbaren Korrektur darzulegen. Die wahrscheinlichen Restfehler werden unter den gemachten Voraussetzungen kleiner sein als diese an

Wirkungsweise entspricht der bisherigen Beschreibung. Das Schaltbild in Fig. 3 zeigt das enipfängerseitige Ende eines drähtlosen Relaissystems, bei dem 5 übergeordnete Gruppen mit 60 Kanälen nach dem Prinzip der Einseitenbandmodulation auf einen einzigen ultrahochfrequenten Träger moduliert werden und das

als Ganzes in der Frequenz verschoben wird, und die 2 weiteren ergeben ebenfalls gerade bzw. umgekehrte

ursprünglichen Nachrichtenfrequenzen liegt der wichtigste Gesichtspunkt nicht in der Abweichung der modulierenden und demodulierenden Frequenzen von

gesamte Band aus, während die Filter 27' und 27" die Pilotfrequenzen mit den Nennwerten von 216 bzw. 260 kHz aussieben. Die 2 Pilotfrequenzen werden in einem Modulator 41 kombiniert. Unter

den im Modulator erzeugten Seitenbändern um- 70 genommenen Fehler.

13 U

In "Fig. 3 werden die Signale mit der Mikrowellen- " An dieser Stelle wird die FrequenzkorreKturantenne 51 aufgenommen, und das Band von 900,012 einrichtung in den Stromkreis eingeschaltet. * Unter bis 901,244MHz wird mit einer üblichen im Emp- den gemachten Voraussetzungen erstreckt sich das der fänger vorgesehenen Bandpaßabstimmeinrichtung 53 Korrektureinrichtung zugeführte tatsächliche Fredurch Abstimmung ausgewählt. Die Bandfrequenzen 5 quenzband von 310,2006 bis 550,2006 kHz. Die Pilotwerden durch Überlagerung in einer Mischröhre oder frequenz ist in diesem Band enthalten, und ihre Nenneiriem andersartigen Modulator 55 auf eine Zwischen- frequenz beträgt in diesem Falle 308 kHz, während frequenz herabgesetzt unter Verwendung eines ort- ihre tatsächliche Frequenz 306,2006 kHz beträgt. Der liehen Oszillators 57, der in der Zeichnung zwecks Stromkreis teilt sich hier in 2 Zweige, die der EinVereinfachung als besondere Stromquelle dargestellt io fach'heit halber als »Hauptstromkreis« und »Zweigist, jedoch vorzugsweise durch eine vom Haupt- Stromkreis« bezeichnet sind. In diesem einzelnen Falle oszillator abgeleitete Frequenz gebildet wird. Die ist es zweckmäßig, daß zwecks Vereinheitlichung der Oszillatorfrequenz bzw. die abgeleitete Frequenz be- Einrichtung im folgenden das tatsächliche Ausgangsträgt 870MHz, und die Abweichung von der Nenn- band der Frequenzkorrektureinrichtung gleich ihrem frequenz ist, da der Gesamtfrequenzfehler der modu- 15 Nennband am Eingang ist. Da die Frequenzen im lierenden und demodulierenden Oszillatoren auf die Band durch die Korrektureinrichtung verschoben örtliche Stromquelle verteilt angenommen wird, mit werden, wird das Band deshalb zuerst mit Hilfe eines 2Hz pro Megahertz oder 1,74 kHz angenommen. durch die örtliche Stromquelle 85 gespeisten Modu-Diese Abweichung kann natürlich positiv oder lators 83 auf den Nennwert von 896 bis 1136 kHz in negativ sein. Bei positiver Abweichung beträgt die 20 der Frequenz verschoben. Es wird wieder äntatsächliche Frequenz 870,00174 MHz. Ein Bandpaß- genommen, daß diese Stromquelle vom Hauptfilter 59 siebt das untere Seitenband aus, dessen Nenn- oszillator durch Frequenzteilung abgeleitet ist und ihr frequenzen 30,012 bis 31,244MHz betragen, die je- eine Frequenz von 584 kHz zugeordnet wird, die tatdoch in Wirklichkeit um jeweils 1,74 kHz niedriger sächlich 1,168 Hz höher liegt. Das zugehörige Filter lieeen. 25 87 siebt das obere Seitenband aus, und dieses ver-Dieses Frequenzband wird in einem Zwischen- mindert den Frequenzfehler aller Frequenzen des Ausfrequenzverstärker 61 verstärkt, der mit einer auto- gangsbandes um diesen Wert von 1,168 Hz. Das Band matischen Verstärkungsregelung versehen ist, deren wird sodann einem Korrekturmodulator 89 zugeführt. Steuerspannung von einem Stromkreis 63 abgenom- Der Zweigstromkreis führt zuerst an ein Bandpaßmen wird, wie später erläutert werden soll. Vom 30 filter 91, das die Pilotfrequenz mit einem Nennwert Zwischenfrequenzverstärker gelangen die Signale an bei diesem Ausführungsbeiispiel von 308 kHz aussiebt, einen zweiten Demodulator 65, wo sie mit einem Die Durchlaßbandbreite des Filters 91 ist genügend Träger von 27 MHz gemischt werden. Gemäß der breit gewählt, um Frequenzabweichungen von der Darstellung wird dieser Träger von einer örtlichen 308-kHz-Nennfrequenz um den zu erwartenden Stromquelle 67 geliefert, jedoch soll er vorzugsweise 35 Maximalfehler aufnehmen zu können, der in diesem ebenfalls vom Hauptoszillator abgeleitet werden, und Falle etwa ± 1000 Hz beträgt, und zwar ist dies die ei- weicht deshalb unter der bereits erwähnten Vor- einzige Stelle in der Erläuterung, wo die Verteilung aussetzung von der Nennfrequenz 27 MHz um plus des Gesamtfehlers auf den örtlichen Oszillator eine 2-10-e oder 54 Hz ab. Ein Bandpaßfilter 69 Wirkung auf den endgültigen Ausgang hat. In der siebt die unteren Seitenbänder mit einem Nenn- 40 Praxis ist es natürlich günstig, wenn eine gewisse frequenzbereich von 3,012 bis 4,244 MHz aus, jedoch Breite vorgesehen wird, indem z. B. an dieser Stelle liegt der tatsächliche Frequenzbereich um 1,794 kHz der Pilotfrequenz ein gesamter Sprachkanal zugeteilt niedriger, da die Frequenzabweichung von 54 Hz des wird, um eine Abweichung von ± 2 kHz an Stelle von Oszillators 67 ebenfalls abgezogen wird. + 1 kHz zu gestatten, jedoch ist dies eine Einzelheit

Dieses niedrigere Band wird wieder in einem Regel- 45 und nicht zwingend für die Erfindung,
verstärker 71 verstärkt, der seine Steuerspannung Am Ausgang des Filters 91 teilt sich der Stromgleichfalls aus dem Stromkreis 63 erhält. Vom Ver- kreis wieder. Ein Zweig führt an einen Gleichrichter stärker 71 gelangen die Signale zu einer Gruppe von 93, der am Ausgang eine Gleichspannung liefert, die Bandpaßfiltern, die die einzelnen Bänder mit 60 Ka- sich wie die Amplitude der Pilotfrequenz ändert und nälen trennen. Von diesen Filtern ist nur das eine 50 den Stromkreis 63 für die Verstärkungsregelung der dargestellt, das ein Nennfrequenzband von 3,012 bis Verstärker 61 und 71 speist, so daß die Pilotfrequenz 3,252 MHz durchläßt. Entsprechende Bandpaßfilter, auf diese Weise 2 Funktionen ausübt. Der andere die in gleicher Weise die anderen 4 übergeordneten Zweig führt an einen Modulator 95, der wie vorher Gruppen mit 60 Kanälen trennen, sind an den Strom- mit einer örtlich erzeugten Frequenz gespeist wird, kreis 75 angeschlossen. Da die Signale in allen Grup- 55 die hier 276 kHz beträgt, wobei die Hauptoszillatorpen genau gleichartig behandelt werden wie in dem quelle mit 97 bezeichnet ist. Der angenommene Fredargestellten Kanal, ist es nicht erforderlich, jede quenzfehler dieses Oszillators' beträgt 0,552 Hz. Die Gruppe einzeln zu erläutern. tatsächliche Frequenz des Trägers mit dem Nenn-Vom Filter 73 gelangt ein ausgesiebtes Band an wert von 308 kHz beträgt 306,2006 kHz. Das einen Demodulator 77, dem eine Trägerfrequenz vom 60 resultierende obere Seitenband, das durch ein Band-Hauptoszillator zugeleitet wird, jedoch ist diese paßfilter 99 ausgesiebt wird, hat einen Nennwert von Trägerfrequenz durch eine Stromquelle 79 angedeutet, 584 kHz und entspricht der Frequenz, die vom die auf einer Nennfrequenz von 2,7 MHz arbeitet, wo- Oszillator 85 zugeführt wird. Es ist in Wirklichkeit bei unter der bereits erwähnten Annahme die tat- um den allen Frequenzen des Bandes gemeinsamen sächliche Arbeitsfrequenz um 5,4 Hz höher als dieser 65 Frequenzfehler von 1,7994 kHz kleiner minus dem Nennwert liegt. Ein Bandpaßfilter 81 siebt wieder das Fehler von 0,552 Hz der örtlichen Stromquelle 97. untere Seitenband aus, das den Nennbereich von 312 Diese Frequenz wird dem Modulator 89 als Träger bis 552 kHz umfaßt, jedoch in Wirklichkeit um zugeführt.

1,7994 kHz tiefer liegt, da der Fehler wieder subtrak- In dem unteren Seitenband, das durch Modulation

tiv in Erscheinung tritt. 70 des letzteren Trägers mit dem Frequenzband erzeugt

wird, wird der Träger von allen Frequenzen des Bandes subtrahiert. Von den Modulationsstellen der von den Stromquellen 85 und 97 zugeführten Träger an sind die Abweichungen bei allen Frequenzen immer gleich, und dieser Teil des Fehlers wird infolgedessen im unteren Seitenband ausgelöscht, das bei der Modulation im Modulator 89 entsteht. Im oberen Seitenband wurden sich die Fehler addieren, jedoch wird in jedem Falle das obere Seitenband unterdrückt und das untere Seitenband ausgesiebt. Die Frequenz-Falle, da die Differenz der 2 Frequenzen die gleiche wie vorher ist.

Es ist nicht immer erforderlich, daß die durch das Filter 99 hindurchgelassene Modulationsfrequenz den gleichen Wert hat wie die von der Stromquelle 85 gelieferte Frequenz. Eine dem Modulator 95 als Träger zugeführte örtliche Frequenz von 28 kHz ergibt ein unteres Seitenband mit einer Nennfrequenz von 280 kHz. In Kombination mit dem unteren Seitenband vom Modulator 83 ergeben sich im oberen Seitenband von 212 bis 522 kHz vom Modulator 89 Verhältnisse, bei denen sic'h die Fehler auslöschen. Der Restfehler ist hier ein wenig größer, er ist jedoch immer noch so klein, daß er keinerlei praktische Bedeutung hat.

Die oben erläuterten Verhältnisse beruhen auf der Annahme, daß die einzelnen Zwischenstufen bei der Modulation und Demodulation unter Verwendung von Trägern mit der gleichen Nentifrequenz im Sender

fehler der Stromquellen 85 und 97 subtrahieren sich im ausgesiebten Band am Ausgang des Modulators. Der durch die Stromquelle 85 hervorgerufene Fehler beträgt 1,168 Hz. Der Fehler von 0,552 Hz am Ausgang der Stromquelle 97 wird hiervon subtrahiert, so daß ein Restfehler von 0,616 Hz übrigbleibt.

Wie bereits erwähnt wurde, ist selbst bei sehr hochwertiger Sprach- und Musikübertragung für Rundfunkzwecke eine Abweichung von 2 Hz zulässig.

Die an dieser Stelle durchgeführte Korrektur reicht ao und Empfänger durchgeführt werden und die Stufen deshalb für alle gewöhnlichen Zwecke aus, jedoch in der gleichen Reihenfolge liegen und die entsprechenkann der Prozeß erforderlichenfalls in der Zwölfkanalgruppe wiederholt werden, so daß die Abweichung auf beliebig niedrige Werte verringert werden kann.

Bei dem erläuterten System werden die Gruppen mit 12 Kanälen am Ausgang der Frequenzkorrektureinrichtung getrennt. Von dem unteren Seitenband mit einer Bandbreite von 312 bis 552 kHz siebt ein Filter 101 am Ausgang des Modulators 89 eine Gruppe von 48 kHz Breite aus, die sich von 312 bis 360 kHz erstreckt, und diese wird in einem Modulator 105 mit einem Träger von 420 kHz aus der Stromquelle 103 demoduliert. Das resultierende untere Seitenband, welches in diesem speziellen Kanal Frequenzen von 60 bis 108 kHz umfaßt, wird durch ein nicht dargestelltes Ausgangsfilter ausgesiebt. Angenommen, daß der durch die Stromquelle 103 verursachte Frequenzfehler 0,84 Hz beträgt, von dem der additive Fehler von 0,616 Hz subtrahiert wird, so bleibt ein resultierender Fehler von nur 0,224 Hz übrig, d. h., der Gesamtfehler wird noch weiter verringert.

Ein vom Ausgang des Modulators 89 vor dem Filter 101 aufgehender Zweigstromkreis 107 speist die weiteren Gruppen mit je 12 Kanälen in gleicher Weise wie 45 liehe Einrichtung wie in Fig. 2 benutzt wird, so entdie im einzelnen behandelte Gruppe des> Filters 101. sprechen die dem Filter 101 zugeführten Frequenzen In der Frequenzkorrektureinrichtung können auch identisch denjenigen, die im entsprechenden Band auf andere Modulationsfrequenzen als die oben an- der Senderseite vorhanden sind, und von dieser Stelle genommenen Frequenzen verwendet werden, und es an werden nur noch durch die folgenden wird dabei im wesentlichen das gleiche Ergebnis er- 50 Demoduilation'sfrequenzen Fehler verursacht, die jedoch

den Seitenbänder einander gleich sind. Dieses Verfahren ermöglicht die Erzielung eines Minimums an Abweichung, das erfindungsgemäße Korrektursystem ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Es ist ferner nicht unbedingt erforderlich, daß die von den Stromquellen 57, 67, 79, 85 und 97 gelieferten Demodulationsfrequenzen von der gleichen Quelle abgeleitet werden, obwohl die Restfehler ein Minimum erreichen, wenn wenigstens die letzten 2 Frequenzen in dieser Weise abgeleitet werden. Solange die algebraische Summe der Abweichungen die Bandbreite des Pilotenfrequenzfilters nicht übersteigt, eliminiert die Korrektureinrichtung alle Abweichungen, die vor ihr im Übertragungskanal auftreten. Es ist deshalb nicht nur die Verwendung einzelner Stromquellen für die verschiedenen Zwischenträger möglich, sondern auch die Umkehrung der Seitenbänder und die beliebige Modulation in verschiedener Reihenfolge, sofern dafür gesorgt wird, daß die Pilotfrequenz den gleichen Modulations- und Demodulationsprozessen unterworfen wird wie der übrige Teil des Bandes. Sofern an Stelle der Verwendung getrennter Stromquellen 85 und 97 eine ahn-

35

55

zielt. Das Filter 87 siebt in einem Falle das untere Seitenband aus, so daß sich ein Nennfrequenzband von 32 bis 272 kHz ergibt. Da der negative Frequenzfehler in diesem Falle subtrahiert wird, erscheint er am Ausgang des Filters 87 als positiver Frequenzfehler. Der Restfehler im 584-kHz-Träger erscheint ebenfalls additiv. Die Trägerfrequenz, die zur Pilotfrequenz mit dem Nennwert von 308 kHz addiert wird, beträgt in diesem Falle 892 kHz. Das Filter 99 siebt das gleiche Band wie vorher mit einem Nennwert von 584 kHz aus, und es entsteht wieder ein negativer Frequenzfehler am Eingang der Korrektureinrichtung, der subtrahiert wird und am Ausgang einen positiven Frequenzfehler ergibt. Der Modulator 89 erzeugt das untere Seitenband von 312 bis 552 kHz, wo sich die Fehler mit Ausnahme der von den Elementen 85 und 97 verursachten Frequenzfehler auslöschen. Der Restfehler ist der Frequenzdifferenz zwischen den Stromquellen 85 und 97 proportional, und der Restfehler beträgt 0,616 Hz wie im vorigen 70 Korrektur nur in der letzten Endempfangsstation

von relativ kleinem Wert sind. Diese Fehler ergeben sich aus den Abweichungen der Oszillatoren, die bei der Frequenzherabsetzutig zwischen 312 und 360 kHz und den letzten Frequenzbändern der einzelnen Sprechkanäle verwendet werden. Der wahrscheinliche Fehler wird dabei gewöhnlich immer noch kleiner als 1 Hz sein, obwohl sich sein Wert je nach Wahl der Seitenbänder beim Demodulationsprozeß ändern kann. Es ist klar, daß alle erwähnten speziellen Frequenzwerte lediglich als Ausführungsbeispiele aufzufassen sind, um die Größenordnungen insbesondere bezüglich der maximalen Frequenzfehler darzulegen, die bei einem System der erläuterten Art auftreten können, wenn Oszillatoren bestimmter Stabilität benutzt werden. Bei Verwendung mehr oder weniger stabiler Oszillatoren ändern sich die maximalen Restfehler proportional, wobei die wahrscheinlichen Fehler natürlich kleiner sind.

In vielen Fällen wird es ausreichen, wenn die

durchgeführt wird. An dieser Stelle werden die Frequenzen durch aufeinanderfolgende Demodulationen herabgesetzt. Sofern die demodulierenden Trägerfrequenzen sauber ausgewählt und alle durch Frequenzvervielfachung oder Frequenzteilung von einer gemeinsamen Stromquelle abgeleitet werden, wie es vorzugsweise durchgeführt werden soll, kann der endgültige Fehler auf der endgültigen Sprachkanalfrequenz im wesentlichen auf denjenigen Wert gebracht werden, der durch die Frequenzabweichung zwischen dem Träger, auf den die ursprüngliche Sprachnachricht moduliert wurde, und dem endgültigen Demodulationsträger gleicher Nennfrequenz bestimmt wird. Um dies zu erreichen, sollen die anschließend an die endgültige Korrektur benutzten Demodulationsfrequenzen so gewählt werden, daß sie in jedem Falle von den zu demodulierenden Frequenzen abgezogen werden, was besagt, daß immer das untere Seitenband gewählt wird.

Da die Restfehler klein werden, selbst wenn diese letzte Vorsichtsmaßregel nicht eingehalten wird, ist es auch zulässig, die Demodulation so einzurichten, daß nicht in jedem Falle das untere Seitenband gewählt wird, sofern andere Erwägungen dies erforderlich machen, z. B. wenn die in Fig. 3 in Klammern ein- as getragenen anderen Frequenzen verwendet werden und dies zur Wahl des oberen Seitenbandes im Filter 101 führt.

Es ist gezeigt worden, daß es 4 Varianten gibt, die angewendet werden können, um mit einer gegebenen Pilotfrequenz ein korrigiertes Frequenzband zu erzielen. Bei 2 dieser Varianten wird eine tiefere Frequenz als die Pilotfrequenz angewendet, um diese oder das Band so zu verschieben, daß die für die letzte Modulation benutzte Frequenz außerhalb der Bandgrenzen liegt, während bei den anderen 2 eine höhere Frequenz als die Pilotfrequenz verwendet wird, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Die Regel ist, daß bei niedrigerer örtlich erzeugter Frequenz als die Frequenzen, auf welche sie einwirkt, das untere Seitenband immer aus den Zwisehenmodulationsprodukten gewählt werden muß. Sofern die örtlich erzeugte Frequenz höher ale diejenigen ist, auf die sie einwirkt, müssen entgegengesetzte Seitenbänder von den Frequenzverschiebungs- und Zwischenmodulationsstufen gewählt werden.

Obwohl die erwähnten 4 Varianten theoretisch zu gleichen Ergebnissen bezüglich der primären Seitenbänder führen, kann es bei praktischen Systemen vorkommen, daß sie nicht in gleicher Weise zweckmäßig sind, wegen der Möglichkeit von Modulationsprodukten höherer Ordnung, die innerhalb des gewünschten Nachrichtenbandes auftreten können. Dies ist nicht möglich, wenn bei den Modulationen die Trägerfrequenz oberhalb des aufzumodulierenden Bandes liegt, jedoch dann, wenn die Trägerfrequenz unterhalb des Bandes liegt. Dies ist bei den in Verbindung mit Fig. 1 diskutierten anderen Frequenzen der Fall, wo dem Modulator 19 ein Träger von 124 kHz zugeführt wird, so daß ein Seitenband dritter Ordnung aus der doppelten Trägerfrequenz minus den Nachridhtenfrequenzen entsteht, das sich von 108 bis 208 kHz erstreckt und sich mit dem gewünschten Band von 164 bis 264 kHz überlappt. Dieses Band dritter Ordnung liegt im Pegel zwar beträchtlich unterhalb des gewünschten Bandes, es tritt jedoch unter Umständen als Übersprechen in den sich überlappenden Kanälen in Erscheinung. Die Forderung nach einwandfreien Fernsprechbedingungen verbietet deshalb die Anwendung dieser anderen Frequenzkombinationen in den Fällen, wo Sprache übertragen werden soll, selbst wenn sie in vielen Fällen zu annehmbaren Ergebnissen führen. Bei Telegrafie- und Fernsehsignalen sind jedoch kleinere Signal-Geräuschverhältnisse zulässig. Bei der Übertragung der letztgenannten Sign al arten oder dort, wo die Lage der Pilotfrequenz in bezug auf das Nachrichtenband so gewählt werden kann, daß keine Überlappung zwischen den ersten Seitenbändern und den Seitenbändern höherer Ordnung auftritt, kann die Verwendung eines Trägers niedrigerer Frequenz Vorteile bringen.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß bei dem System nach Fig. 3 die Lage des Modulators 83 und des Zwischenmodulators 89 in der Schaltung vertauscht werden kann, ohne daß die Wirkungsweise beeinflußt wird.

Die Frequenzen zur Erzielung des gleichen endgültigen Bandes, aus dem die dem Demodulator 105 zugeführten Frequenzen ausgesiebt werden, sind in jedem Falle die gleichen. Außerdem besteht große Freiheit in der Wahl sowohl der Pilotfrequenz als auch der örtlich zugeführten Frequenzen. Es ist lediglich erforderlich, entweder ihre Summe oder ihre Differenz so zu wählen, daß ein Träger mit einer Nennfrequenz erzielt wird, die für die Demodulation im Zwischenmodulator erforderlich ist.

Aus diesem Grunde ist die Erfindung weder auf die als Ausführungsbeispiele genannten Frequenzen noch auf die Anordnung der verschiedenen Modulatoren und Filter in den dargestellten Schaltungen beschränkt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Frequenzkorrektur in einem mit unterdrücktem Träger arbeitenden Nachrichtensystem, bei dem empfangsseitig NaChriehtensignale mit im wesentlichen exakt bekannten Frequenzen aus einem Signalfrequenzband gewonnen werden, dessen Frequenzen von ihren Nennwerten um einen unbekannten Frequenzfehler abweichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen (216 kHz; -26OkHz) eines Frequenzpaares mit bekanntem Nennwert einzeln aus dem Band ausgesiebt werden und hierdurch das Band in 3 Teile geteilt wird, von denen 2 Teile die einzelnen Frequenzen (216 kHz; 260 kHz) des Frequenzpaares und der andere Teil die übrigen Frequenzen des Bandes (164 bis 264 kHz) umfassen, daß sodann die eine Frequenz (216 kHz) des Frequenzpaares derart mit der anderen Frequenz (260 kHz) des Frequenzpaares moduliert wird, daß eine der sich hierbei ergebenden Seitenbandfrequenzen (304 kHz) außerhalb der Grenzen des Bandes (164 bis 264 kHz) zu. liegen kommt und daß schließlich dieses resultierende Seitenband (304 kHz) mit dem Frequenzband (164 bis 264 kHz) moduliert und dasjenige Seitenband (40 bis 14OkHz) aus den Produkten dieser gegenseitigen Modulation ausgewertet wird, bei dem sich der Frequenzfehler auslöscht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen des Frequenzpaares, von denen jede einen bekannten Nennwert aufweist, als Pilotsignale [F₁)F^) vor der Modulation in das Frequenzband eingefügt werden und daß das eine der Seitenbänder von seinen Nennfrequenzen um den doppelten unbekannten Frequenzfehler (d) abweicht, während in dem anderen Seitenband die Frequenzfehler (d) der zwei rnit-

709 547/29S

einander modulierten Signale in entgegengesetztem Sinne kombiniert werden, so daß die Fehler im wesentlichen ausgelöscht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bekannten Frequenzen (F₁ ; F₂) niedriger liegen als sämtliche Frequenzen innerhalb des Bandes.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptstromkreis (25') vorgesehen ist, der alle erwähnten Signale führt, und zwei Zweigstromkreise von diesem Hauptstromkreis abgezweigt sind, wobei jeder dieser Zweigstromkreise ein Filter (27', 27") zur getrennten Aussiebung der Frequenzen (216kHz; 26OkHz) des Frequenzpaares mit bekanntem Nennwert aus diesen Signalen enthält, daß die beiden Zweigstromkreise in einem Modulator (41) enden, der die Frequenzen (216 kHz; 26OkHz) des Frequenzpaares derart miteinander moduliert, daß ein resultierendes Seitenband (304 kHz) keine mit den Frequenzen des anderen Zweiges oder des Hauptzweiges dieses Kreises übereinstimmende Frequenz erhält, und daß ein Filter (304 + d) vorgesehen ist, das dieses resultierende Seitenband aus den Modulationsprodukten des ersten Modulators (41) aussiebt, daß ferner ein zweiter Modulator (37') den Hauptstromkreis und die beiden

Zweigstromkreise zum Zwecke der gegenseitigen Modulation der über diese Stromkreise geführten Signale (164 bis 264kHz; 304kHz) verbindet, während ein Filter (39') an den zweiten Modulator (37') angeschlossen ist, das dasjenige einzelne Seitenband (40 bis 140 kHz) aus den durch diesen erzeugten Frequenzen aussiebt, in dem die Frequenzfehler in entgegengesetztem Sinne kombiniert und im wesentlichen ausgelöscht werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Modulator (41) die eine Frequenz (260 kHz) des Frequenzpaares bekannten Nennwertes zweimal mit der anderen Frequenz (216 kHz) kombiniert wird,

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (304 + d) für die Aussiebung des resultierenden Seitenbandes und das Filter (39') zur Aussiebung entgegengesetzter Seitenbänder eingerichtet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (39') eingerichtet ist, das untere Seitenband (40 bis 140 kHz) aus den durch den zweiten Modulator (37') erzeugten Frequenzen auszusieben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 850 628, 844 473;
britische Patentschrift Nr. 463 409.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 547/295 5.