DE1011479B - Einseitenband-Empfaenger fuer Gespraechssignale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einseitenband-Empfänger für mittels Amplitudenmodulation übertragene Gesprächssignale, der auf übliche Weise mit einem Einseitenband-Demodulator versehen ist, wobei gegebenenfalls auch nur eine Einseitenbandmodulation notwendig ist.

Bekanntlich sind mit einem Einseitenband-Empfänger empfangene Gesprächssignale noch bei einem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis von etwa 15 db verständlich, aber bei einem niedrigeren Signal-Rausch-Verhältnis von z. B. 12 bis 9 db und weniger ist die Verständlichkeit des übertragenen Gesprächssignals für den Gebrauch praktisch ungenügend.

Entsprechend der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch wenigstens teilweise behoben werden, daß die eintreffenden Einseitenband-Signale über einen Begrenzer, dessen Ausgangssignal ein Einseitenband· Signal praktisch konstanter Amplitude ist, dem Einseitenband-Demodulator zugeführt wird.

Bei Durchführung der Erfindung wird bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis die sonst störende Maskenwirkung des Rauschens wesentlich verringert.

Der angewandte Begrenzer beschränkt naturgemäß wesentlich die Signal dynamik.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann diese Dynamikbeschränkung teilweise oder ganz dadurch behoben werden, daß das eingehende Einseitenband-Signal nicht nur dem Begrenzer, sondern auch einem Amplitudendetektor zugeführt wird, dem ein Tiefpaßfilter zum Erzielen eines umhüllenden Signals folgt, das höchstens die niedrigsten der übertragenen Gesprächsfrequenzen enthält und das einen zwischen dem Begrenzer und dem Einseitenband-Demodulator eingeschalteten Modulator steuert.

Bei Einseitenband-Empfängern letzterer Art ergab es sich, daß das Signal-Rausch-Verhältnis des umhüllenden Signals für das Signal-Rausch-Verhältnis am Ausgang des Empfängers eine besonders wichtige Rolle spielte. Damit bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen am Ausgang des Empfängers ein umhüllendes .Signal mit einem möglichst günstigen Signal-Rausch-Verhältnis erhalten wird, ist es erwünscht, das Einseitenband-Signal dem Amplitudendetektor für das umhüllende Signal über ein Filter zuzuführen, das nur einen Teil des Einseitenband-Gesprächssignals durchläßt. Vorzugsweise wird das Restseitenbandfilter derart gewählt, daß nur häufig mit verhältnismäßig großer Amplitude auftretende Gesprächsfrequenz-Komponenten z. B. 500 bis 800 Hz durchgelassen werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild einen Ein-Einseitenband-Empfänger
für Gesprächssignale

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

ίο Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 25. Oktober 1954

Frank de Jager und Johannes Anton Greefkes,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

seitenband-Empfänger nach der Erfindung in sehr

as einfacher Form;

Fig. 2 zeigt eine verbesserte Ausführungsform mit einem Detektor für die Umhüllende.

Bei dem Einseitenband-Empfänger nach Fig. 1 werden die durch eine Antenne 1 erhaltenen Signale über einen selektiven Hochfrequenz-Vorverstärker 2 einer Mischstufe 4 zugeführt, an die ein kristallgesteuerter Oszillator 3 angeschlossen ist. Die in der Mischstufe 4 entstandenen Zwischenfrequenzschwingungen werden einem Zwischenfrequenzverstärker 5 zugeführt, der die gewünschten Einseitenband-Signale herausfiltert.

Gemäß der Erfindung wird das Zwischenfrequenz-Einseitenband-Signal einem Begrenzer 6 zugeführt, der eine solche Begrenzung herbeiführt, daß das Ausgangssignal ein Einseitenband-Signal konstanter Amplitude ist. Dieses auf die erwähnte Weise stark begrenzte Einseitenband-Signal wird, gegebenen falls nach Durchgang durch ein Tiefpaßfilter oder durch ein einfaches Einseitenband-Filter auf übliche Weise demoduliert, indem es einer z. B. als Ringmodulator ausgebildeten Stufe 7 zugeführt wird, der außerdem ein wenigstens nahezu der unterdrückten Trägerwelle in der Frequenz entsprechendes Oszillatorsignal zugeführt wird, das von dem kristallgesteuerten Oszillator 8 stammt. Das erhaltene Einseitenband-Signa! wird über einen Niederfrequenzverstärker 9, der auf übliche Weise mit einem nur das Gesprächsfrequenzband von z. B. 0,3 bis 3,4 kHz durchlassenden Filter versehen sein kann, einem Lautsprecher 10 zugeführt.

709 586/2W

1 Oil

Der Begrenzer 6 für das ihm zugeführte Einseitenband-Signal läßt namentlich die Komponente mit der größten Amplitude durch und unterdrückt in stärkerem Maße die im zugeführten Frequenzgemisch enthaltenen Komponenten kleiner Amplitude. Dies bringt einerseits eine wesentliche Unterdrückung der Störung, andererseits eine verbesserte Diskriminierung während des Gesprächs gegenüber den in benachbarten Kanälen vorhandenen Signalen mit sich. Rausch- und Störsignale können während der Gesprächsintervalle dadurch unterdrückt werden, daß wie bei selbsttätiger Frequenzkorrektion üblich ist, mit dem Einseitenband-Signal ein in der Frequenz dem Gesprächsfrequenzband naheliegendes Pilotsignal mitgesandt- wird, das von einem dem Begrenzer 6 vorangehenden Einsehenband-Filter durchgelassen wird. Eine angemessene Wahl des Pilotsignalpegels gegenüber dem Begrenzungspegel fördert das Aufrechterhalten der Gesprächssignaldynamik beim Empfang schwacher Signale, was der Verständlichkeit zugute kommt.

Infolge der bei den Empfängern nach Fig. 1 durchgeführten, starken Begrenzung, die durch Begrenzer herbeigeführt werden kann, die im allgemeinen bei Frequenzmodulationsempfängern verwendet werden, wird die Signaldynamik normalerweise stark beschränkt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Einseitenband-Empfängers für Gesprächssignale, bei dem diese Dynamikbeschränkung wenigstens teilweise behoben werden kann.

Bei dem Empfänger nach Fig. 2 werden die durch eine Antenne 11 erhaltenen Einseitenband-Signale über einen selektiven Hochfrequenz-Vorverstärker 12 einer Mischstufe 14 zugeführt, an die ein kristallgesteuerter Ortsoszillator 13 angeschlossen ist. Das erhaltene Zwischenfrequenz-Einseitenband-Signal wird über einen selektiven Zwischenfrequenzverstärker 15 einem Begrenzer 16 zugeführt. Überdies wird das dem Zwischenfrequenzverstärker 15 entnommene Einseitenband-Signal über ein z. B. als Kristallfilter ausgebildetes Teilbandfilter 17 einem Amplitudendetektor 18 zugeführt, dem ein Tiefpaßfilter 19 folgt. Das Teilbandfilter 17 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß nur Gesprächsfrequenzkomponenten von 500 bis 800 Hz entsprechende Frequenzen im Einseitenband-Signal ungeschwächt durchgelassen werden. Das Tiefpaßfilter läßt nicht nur Gleichspannungen, sondern auch Wechselspannungen mit höchstens der niedrigsten übertragenen Gesprächsfrequenz noch nahezu ungeschwächt durch.

Wenn die niedrigste übertragene Gesprächsfrequenz, wie es häufig der Fall ist, z. B. 300 Hz beträgt, kann die Sperrfrequenz des Tiefpaßfilters 19 gleich 300 Hz oder weniger gewählt werden. Das infolgedessen am Ausgang des Tiefpaßfilters 19 auftretende umhüllende Signal wird zur Amplitudendemodulation des dem Begrenzer 16 entnommenen, begrenzten Einseitenband-Signals benutzt. Die Umhüllende steuert dazu einen vorzugsweise als Ringmodulator ausgebildeten Gegentaktmodulator 20, dem das begrenzte Einseitenband-Signal als Trägerwelle (mit veränderlicher Freqenz) zugeführt wird. Das dem Modulator 20 entnommene Einseitenband-Signal ist bei passender Wahl· der Modulationstiefe dem empfangenen, normalen Einseitenband-Signal ähnlich, aber das Signal-Rausch-Verhältnis ist verbessert.

Wie in bezug auf Fig. 1 bereits erwähnt wurde, bringt der Begrenzer 16 eine wesentliche Verringerung der Störung mit sich, so daß für das begrenzte Einseitenband-Signal das Signal-Rausch-Verhältnis günstiger ist als das des empfangenen Signals. Für das durch den Amplitudendetektor 18 erhaltene umhüllende Signal ist das Signal-Rausch-Verhältnis besonders infolge des vorangehenden Teilbandfilters, auch günstiger als des eingehenden Einseitenband-Signals.

Das dem Modulator 20 entnommene Einseitenband-Signal kann wieder 'auf übliche Weise demoduliert werden. Dazu wird es vorzugsweise über einen die Harmonischen des Einseitenband-Signals unterdrükkenden Trennverstärker 21 einem Ringmodulator 23 zugeführt, an den ein kristallgesteuerter Trägerwellenoszillator 22 angeschlossen ist. Das erhaltene Niederfrequenzsignal wird über den Verstärker 24 mit einem nur für das Gesprächsfrequenzband durchlässigen Filter der Wiedergabevorrichtung 25 zugeführt.

Bei dem Empfänger nach Fig. 2 ist das Signal-Rausch-Verhältnis des Ausgangssign'als wesentlich von dem Signal-Rausch-Verhältnis des dem Amplitudendetektor 18 und dem Tiefpaßfilter 19 entnommenen, umhüllenden Signals abhängig. Mittels einer Beschränkung des Durchlaßbandes des Tiefpaßfilters 19 kann das Signal-Rausch-Verhältnis der Umhüllenden verbessert werden, aber dann ist die Güte der wiedergegebenen Signale weniger hoch.

Überraschenderweise ergibt es sich jedoch, daß sogar bei einer Sperrfrequenz des Tiefpaß filters 19 von z. B. 50 Hz noch eine gute Verständlichkeit des Gesprächssignals erhalten wird.

Wenn in einem Empfänger des in Fig. 2 dargestellten Typs ein Einseitenband-Gesprächssignal empfangen wird, das von einem Pilotsignal begleitet wird, dessen Amplitude umgekehrt proportional mit der Spannung oder der Leistung des Gesprächssignals veränderlich ist, so· kann der für Dynamikexpansion erforderliche Amplitudenwert durch Amplitudengleichrichtung des Pilotsignals erhalten werden. Dazu wird das Filter 17 mit großer Trennschräfe auf die Frequenz des Pilot signals abgestimmt.

Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Empfängern ergab es sich, daß eine weitere Verbesserung von nahezu 3 db des Signal-Rausch-Verhältnisses des Ausgangssignals auftrat, wenn zwischen dem Begrenzer 6 bzw. 16 und dem darauffolgenden Modulator 7 bzw. 20 ein einfaches Einseitenband-Filter eingeschaltet wurde, das in den Figuren bei 26 bzw. 27 gestrichelt angegeben ist.

Es sei nachdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung praktisch ausschließlich bei der Übertragung von Gesprächssignalen durchführbar ist. Nur bei Gesprächssignalen ergab sich die Anwendung eines Begrenzers und eines Detektors für die Umhüllende als möglich, ohne die Güte des Niederfrequenzsignals wesentlich zu beeinträchtigen. i;

Es sei schließlich erwähnt, daß die Ausgangsspannung des Detektors 18 für die Umhüllende eine Gleichstromkomponente enthält, die nicht unterdrückt werden darf, sondern dem Gegentaktmodulator 20 zugeführt werden muß.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einseitenband-Empfänger für mittels Amplitudenmodulation übertragene Gesprächssignale mit einem durch eine Trägerwelle gesteuerten Einseitenband-Demodulator und einem dem Demodulator vorgeschalteten Einseitenband-Filter mit einer dem übertragenen niederfrequenten Gesprächsfrequenzband etwa gleichen Bandbreite,

1 Oil

dadurch gekennzeichnet, daß die empfangenen Einseitenband-Signale über einen Begrenzer, dessen Ausgangssignal ein Einseitenband-Signal praktisch konstanter Amplitude ist, dem Einseitenband-Demodulator zugeführt wird.

2. Einseitenband-Empfänger nach Anspruch 1 für den Empfang von Einseitenband-Signalen, die mit einem in der Frequenz dem Einseitenband-Gesprächssignal naheliegenden Pilotsignal ausges'andt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Begrenzer vorangehenden Einseitenband-Filter einen das Einseitenband-Signal und das Pilotsignal durchlassenden Bereich haben.

3. Einseitenband-Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale einerseits einem Begrenzer und andererseits einem Amplitudendetektor zugeführt werden, dem ein Tiefpaßfilter zum Erzielen eines umhüllenden Signals folgt, das höchstens die niedrigsten der übertragenen Gesprächsfrequenzen enthält und das einen zwischen dem Begrenzer und dem Einseitenband-Demodulator eingeschalteten Modulator steuert.

4. Einseitenband-Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eingehende Einseitenband-Signal dem Detektor für die Umhüllende über edn Teilbandfilter zugeführt wird, das nur Einseitenband-Frequenzen ungeschwächt durchläßt, die einem Frequenzteilband des Gesprächsfrequenzbandes entsprechen.

5. Einseitenband-Empfänger nach Anspruch 3, für den Empfang von Einseitenband-Signalen, die von einem Pilotsignal begleitet werden, dessen Amplitude sich· umgekehrt proportional mit dem Gesprächssignal ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotsignal dem Detektor für die Umhüllende über ein auf die Frequenz des Pilotsignals abgestimmtes Filter zugeführt wird.

6. Einseitenband-Empfänger nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfrequenz des dem Detektor für die Umhüllende folgenden Tiefpaßfilter kleiner als 100 Hz ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
VDE-Fachberichte, Bd. 14, 1950, S. 85 bis ί
Funkschau, 1955, S. 376.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 585/234 6.