DE1015503B - Verfahren zur UEbertragung von Signalen durch Doppelmodulation einer Traegerwelle in der Frequenz und in der Amplitude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, zur Übertragung von Signalen in einer Verbindungs- oder Nachrichtenanlage durch Doppelmodulation einer Trägerwelle in der Frequenz und in der Amplitude.

Bei Fernmeldeanlagen mit Impulsmodulation werden Zeichen verwendet, um einen Kennwert einer Impulsreihe, beispielsweise die Zeit des Auftretens der Impulse mit Bezug auf eine mittlere oder unmodulierte Zeit zu modulieren, wobei die modulierte Impulsreihe selbst benutzt werden kann, um eine Trägerwelle zur Übertragung von einer Station auf eine andere zu modulieren. In ähnlicher Weise werden in Anlagen mit Impulskodemodulation aufeinanderfolgende Gruppen kodierter Impulselemente zur Darstellung des Zeichens erzeugt und zur Modulation einer Trägerwelle für die Übertragung angewandt.

In beiden Fällen können die Impulse zur Amplituden-, Phasen- oder Frequenzmodulation der Trägerwelle verwendet werden. Bei der Frequenzmodulation ist, falls die Impulse konstante Amplitude und PoIarität haben, die Modulation der Trägerwelle gewöhnlich einfach eine Verschiebung ihrer Frequenz für die Dauer eines jeden Impulses.

Wendet man die allgemein bekannte Zeitteil-Multiplextechnik an, dann können die Impulsreihen, die Zeichen von Zahlen unterschiedlicher Kanäle tragen, verflochten werden, so daß sie eine zusammengesetzte Impulsreihe bilden, die in derselben Weise benutzt werden kann, um eine Trägerwelle für die Übertragung zu modulieren. Der Begriff »zeichenmodulierte Impulsreihe« wird in dieser Beschreibung verwendet, um alle Formen von Impulsreihen zu kennzeichnen, wie Multiplex- oder Einfachtyp, wobei jede Form der Impulsmodulation oder der Impulskodemodulation zur Übertragung der Zeichen angewandt werden kann.

Bei elektrischen Nachrichtenanlagen, im besonderen bei verzweigten Anlagen, beispielsweise einer Mehrkanalanlage mit Relaiskette, ist es oft erforderlich, Überwachungs- und Kontrollzeichen u. dgl. von einem Amt auf ein anderes zu übertragen. Diese Zeichen erfordern im allgemeinen keine hohe Wiedergabequalität, so daß es häufig vorteilhaft ist, wenn man nicht einen oder mehrere der Hauptzeichenkanäle für die Übertragung solcher Zeichen verwenden muß.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung moduliert sendeseitig eine von einem ersten Zeichen modulierte Impulsreihe die Frequenz eines Oszillators, dessen Ausgang in einer Mischstufe mit dem Ausgang eines weiteren Oszillators mit wesentlich höherer Frequenz vereinigt wird, und ein Seitenband des Ausgangs der Mischstufe wird nach Amplitudenmodulation durch ein zweites Zeichen ausgesiebt und in der Anlage übertragen. An einem Empfänger der Anlage wird die Verfahren zur Übertragung von Signalen durch Doppelmodulation einer Trägerwelle in der Frequenz und in der Amplitude

Anmelder:

The General Electric Company Ltd.,
Wembley, Middlesex (Großbritannien)

Vertreten Dipl.-Ing. W. Sdimitzdorff,

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 13,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. August 1951

Trägerwelle nach Aufnahme zu einem Amplitudenbegrenzer und dann zu einem Frequenzdiskriminator geschickt, dessen Impulsausgang demoduliert wird, um daraus das erste Zeichen abzuleiten, und die Trägerwelle wird nach Aufnahme auch zu einem Gleichrichter geschickt, um daraus das zweite Zeichen abzuleiten. An einer Relaisstation der Anlage wird die Trägerwelle nach Aufnahme zu einem Amplitudenbegrenzer geschickt und dann in einer Mischstufe mit einer Hochfrequenzschwingung von einem Oszillator vereinigt. Ein Seitenband des Ausgangs der Mischstufe wird ausgesiebt und nach Amplitudenmodulation durch ein Zeichen in der Anlage übertragen. Die Trägerwelle wird nach Aufnahme auch zu einem Gleichrichter geschickt, um das Zeichen abzuleiten, das die Amplitude der Trägerwelle moduliert.

Die Modulationszeichen können beispielsweise Sprachfrequenzzeichen, ein oder mehrere Tonfrequenzzeichen oder Telegraphiezeichen oder ähnliche Zeichen für Steuer- und/oder Anzeigezwecke sein. Vorzugsweise wird der Modulationsgrad der Trägerwellenamplitude in der Größenordnung von 10% oder weniger gehalten. Ein Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß durch Schaffung eines zusätzlichen Kanals infolge der Amplitudenmodulation einer Trägerwelle, die das Hauptzeichen als Frequenzmodulation überträgt, keine wesentlichen Sonderkosten entstehen, da die Ausrüstung zum Auf-

709 69:5/223

3 4

nehmen amplitudenmodulierter Zeichen und zur nommen. Die an dieser empfangenen Zeichen werden Amplitudenmodulation..einer Trägerwelle für einen einer Mischeinheit 11 zugeleitet, die auch von dem Überwachungskanal, an den nur geringe Qualitäts- Ausgang eines örtlichen Oszillators 12 gespeist wird, anforderungen zu stellen sind, im Aufbau einfach ist. Der Ausgang der Mischeinheit 11 ist an einen Haupt-Weitere Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung 5 zwischenfrequenzverstärker 13 angelegt, der ein selbstbestehen darin, daß kleine Änderungen der Träger- tätiges Schwundausgleichsystem aufweisen kann. Der Wellenfrequenz ohne Beeinträchtigung des ersten Ausgang des Verstärkers 13 ist an einen weiteren Oszillators lediglich durch eine geeignete Frequenz- Zwischenfrequenzverstärker 14 angeschlossen, der änderung des weiteren Oszillators vorgenommen wer- zwei Ausgänge hat. Einer dieser Ausgänge ist zur den können und die Siebung zur Übertragung nur io Beseitigung der Amplitudenmodulation der Schwineines Seitenbandes von dem Ausgang der Mischstufe gungen an den Eingang eines Amplitudenbegrenzungszu erhöhter Wirtschaftlichkeit der Anlage führt. Die kreises 15 geschaltet, der einen schnell arbeitenden Hinzufügung der Amplitudenmodulation zu der Schwundausgleichkreis hat. Der Ausgang des Begren-Trägerwelle hinter der Mischstufe gewährleistet, daß zungskreises 15 liegt an einem Frequenzdiskriminator keine Beeinträchtigung zwischen dieser Modulation 15 16, der die an ihn angelegten frequenzmodulierten und der Frequenzmodulation auftritt. Schwingungen demoduliert und an seinem Ausgang Ein Beispiel einer Fernmeldeanlage, die nach dem die zeichenmodulierte Impulsfolge reproduziert. Die Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet, wird an zeichenmodulierte Impulsfolge von dem Ausgang des Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Diskriminators 16 ist an ein geeignetes Veiftsitags-Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Senders und eines 20 und/oder Demodulationsgerät 17 angelegt, wie esSer-Empfängers der Anlage, forderlich ist, um das Zeichen oder die Zeichen zu

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Zwischenstation reproduzieren, das bzw. die er trägt.

einer Trägerwellenübertragungsrelaiskette, die einen Der andere Ausgang des weiteren Zwischen-

Teil der Anlage bilden kann, frequenzverstärkers 14 liegt an einem Amplituden-

Fig. 3 ein mit Einzelheiten versehenes Schaltbild ²5 modulationsgleichrichter 18, dessen Ausgangsleistung

eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Senders und die zusätzlichen Zeichen sind, die an den Sender an-

Fig. 4 ein mit Einzelheiten versehenes Schaltbild gelegt wurden, um die Amplitude der Trägerwelle zu

eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Empfängers. modulieren. Die zusätzlichen Zeichen werden einem

Die Anlage nach Fig. 1 enthält einen Generatori Empfänger 19 zugeleitet, der Wiedergabe-, Anzeige-

mit zeichenmodulierter Impulsreihe, dessen Ausgang 30 und/oder Auswertungsvorrichtungen u. dgl. je nach

an einen Niederfrequenzoszillator 2 angeschlossen ist, Erfordernis aufweisen kann.

um seine Frequenz beim Auftreten eines jeden Im- Das Glied zwischen dem Sender und dem Empfänpulses der Ausgangsleistung durch eine Frequenz- ger, die im Hinblick auf Fig. 1 beschrieben wurden, verschiebung zu modulieren. Die Ausgangsleistung kann eine Trägerwellenübertragungsrelaiskette aufdes Oszillators 2 ist deshalb eine ununterbrochene 35 weisen, wobei die Trägerwelle zwischen Stationen der Schwingung, deren Frequenz für die Dauer der Im- Kette über Rundfunk oder Hochfrequenzkabelglieder pulse variiert wird, die von dem Generator 1 an ihn übertragen wird. Bei einem Empfänger einer Zwiangelegt werden. Der Ausgang des Oszillators wird schenstation der Kette, die als Beispiel in dem Blockan den einen Eingang einer Mischeinheit 4 angelegt, schaltbild der Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt ist, während an einen weiteren Eingang dieser Misch- 4° kann der Ausgang des Amplitudenbegrenzers 15 direkt einheit der Ausgang eines Hochfrequenzoszillators 3 an eine weitere Mischeinheit 20 angelegt werden, an angeschlossen ist. Die Frequenz des Oszillators 3 ist die auch ein Ausgang eines Hochfrequenzoszillators im wesentlichen konstant und von derselben Größen- 21 angeschlossen ist. Der Ausgang der Mischeinheit Ordnung wie die Frequenz der Trägerwelle, die zur 20 ist, wie bei dem im Zusammenhang mit Fig. 1 beÜbertragung der Nachrichten zwischen dem Sender ⁴⁵ schriebenen Sender an einen Leistungsverstärker 22 und dem Empfänger erwünscht ist. Die Ausgangs- angelegt, der Trägerschwingungen an die Antenne 23 kreise der Mischeinheit 4 sind frequenzselektiv, so daß zur Übertragung an eine andere Station längs der nur entweder die Summen- oder Differenzfrequenz- Kette liefert. Zeichen von einer zusätzlichen Zeichenschwingungen, die sich aus der Mischung der beiden quelle 24 werden benutzt, um die Verstärkung des Eingangsschwingungen ergeben, an dem Ausgang 5° Leistungsverstärkers 22 zu ändern und somit die auftreten. Die unmodulierte Frequenz am Ausgang Amplitude der übertragenen Trägerwelle zu moduder Mischeinheit 4 stellt entweder die Summe oder Heren. Wie durch die gestrichelte Verbindung 25 die Differenz der Frequenzen des Hochfrequenz- schematisch dargestellt ist, können einige oder alle Oszillators 3 und der unmoduKerten Frequenz des der empfangenen zusätzlichen Zeichen in diesen weiter-Niederf requenzoszillators 2 dar und unterscheidet sich 55 gesandten Zeichen enthalten sein, wobei die Zeichen nur geringfügig von der Frequenz des Hochfrequenz- des zusätzlichen Zeichenempfängers 19 auf die zusätzoszillators 3. Der Ausgang der Mischeinheit 4 ist an liehe Zeichenquelle 24 zu diesem Zweck übertragen einen Leistungsverstärker 5 angeschaltet, dessen Aus- werden. Die übertragenen zusätzlichen Zeichen können gang mit einer Antenne 6 verbunden ist, von der die eine Nachricht einschließen, welche die Betriebsüber-Trägerwelle ausgestrahlt wird. Die Ausgangsleistung ^6o wachung der Relaisstation an den Endklemmen der einer Quelle zusätzlicher Zeichen 7 wird benutzt, um Kette betrifft. Es können in bekannter Weise Vorrichdie Verstärkung des Leistungsverstärkers 5 zu ändern tungen zur Regelung der Frequenzen der Oszillatoren und dadurch die Amplitude der Schwingungen zu 12 und 21 mit Bezug auf die Frequenz der empfanmodulieren, die der Antenne 6 in Übereinstimmung genen Trägerwelle vorgesehen werden, mit der Ausgangsleistung der Quelle 7 für die zusatz- ⁶S Fig. 3 der Zeichnung zeigt in Einzelheiten ein liehen Zeichen zugeführt werden. Der Modulations- Schaltbild einer Anordnung der zusätzlichen Zeichengrad der Trägeramplitude wird klein gehalten, d. h. quelle 7 und ihre Anschaltung an den Leistungsin der Größenordnung von 10% oder weniger. verstärker 5 in einem Sender, wie er im Zusammen-An einem Empfänger wird die von der Antenne 6 hang mit Fig: 1 beschrieben ist, zur Verwendung in abgestrahlte Trägerwelle von einer Antenne 10 aufge- 7o einer Anlage, in der der zusätzliche Zeichenkanal als

Einfachsprechkanal verwendet wird. Die Sprechzeichen eines Fernsprechmikrophons werden an die Eingangsklemmen 30 angelegt, die mit der Primärwicklung eines Übertragers 31 verbunden sind. Der Ausgang der Sekundärwicklung des Übertragers 31 ist an eine übliche Tonfrequenzverstärkerstufe gelegt, die mit einer Pentodenelektronenröhre 32 bestückt ist. Der Ausgang des Anodenkreises der Pentode 32 ist an die Steuergitter eines Paares Trioden angelegt, die parallel geschaltet und praktisch in einem einzigen Kolben 33 untergebracht sind. Als Anodenbelastung der Trioden wirkt die Primärwicklung eines Übertragers 34., dessen Sekundärwicklung zwischen die Klemmen 35 und 36 geschaltet ist. Die Klemme 35 ist mit der positiven Klemme der Anodenspannungsquelle für den Leistungsverstärker 5 und die Klemme 36 mit der Anode der Elektronenröhre in dieser Stufe verbunden. Die Anodenspannung des Leistungsverstärkers wird infolgedessen in Abhängigkeit von den an die Klemmen 30 angelegten Sprechzeichen geändert, so daß dadurch die Verstärkung geändert und eine Amplitudenmodulation der Schwingungen bewirkt wird, die durch den Leistungsverstärker 5 hindurchlaufen. Eine Gegenkopplungsschleife ist zwischen den zweiten Kreis des Übertragers 34 und den Eingangskreis des Pentodenverstärkers 32 gekoppelt. Die restlichen Bauteile des Kreises sind in der üblichen Weise ausgebildet und werden hier nicht beschrieben.

Fig. 4 der Zeichnungen zeigt in Einzelheiten ein Schaltbild einer Anordnung des weiteren ZF-Verstärkers 14, des Gleichrichters 18 für Amplitudenmodulation und des Zusatzzeichenempfängers 19 in einem Empfänger, wie er im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, wieder im Gebrauch in einer Anlage, bei der der Zusatzzeichenkanal als Einfachfern-Sprechkanal verwendet wird. Der Eingang des Haupt-ZF-Verstärkers 13 ist an die Koaxialkabeldose 40 angeschlossen, und der weitere ZF-Verstärker weist zwei übliche ZF-Verstärkerstufen in Reihenschaltung mit je einer Pentode 41 bzw. 42 auf. Ein Ausgang des Anodenkreises der zweiten Pentode 42 ist mit dem Eingang des Amplitudenbegrenzers 15 verbunden. Die Schaltungen der beiden Stufen sind in üblicher Weise vorgenommen und werden nicht im einzelnen beschrieben.

Der Amplitudenmodulationsgleichrichter 18 besteht aus einer Germaniumdiode 43, die in üblicher Weise als Diodengleichrichter geschaltet ist, wobei das demodulierte Zeichen, d. h. die amplitudenmodulierte Komponente der angelegten Zeichen und infolgedessen die zusätzlichen Zeichen an dem Belastungswiderstand 44 auftreten. Die zusätzlichen Zeichen werden an das Steuergitter einer Pentode 45 angelegt, die als Kathodenverstärker geschaltet ist. Eine Koaxialkabeldose 46 ist an den Kathodenbelastungswiderstand 47 der Pentode 45 angeschlossen. Ein Koaxialkabel 48 koppelt die Ausgangsdose 46 des Gleichrichters 18 an eine ähnliche Eingangsdose 49 an dem Zusatzzeichenempfänger 19. Die an die Dose 49 angelegten Zeichen werden durch einen Übertrager 50 an einem Bandpaßfilter 51 wirksam, das einen Durchlaßbereich von 300 bis 4000 Hz hat. Der Ausgang des Filters 51 ist an eine Tonfrequenzverstärkerstufe angeschlossen, zu der eine Pentode 52 gehört und deren Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung eines Übertragers 53 auftritt, wobei ein Ausgang mit niedrigem Scheinwiderstand ausgebildet ist, der an einen Lautsprecher oder Telefonhörer gekoppelt werden kann.

Claims (3)

PATENTANSPKÜCHE:

1. Verfahren zur Übertragung von Signalen in einer Verbindungs- oder Nachrichtenanlage durch Doppelmodulation einer Trägerwelle in der Frequenz und in der Amplitude, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig eine von einem ersten Zeichen modulierte Impulsreihe die Frequenz eines Oszillators (2, Fig. 1) moduliert, daß der Ausgang dieses Oszillators in einer Mischstufe (4, Fig. 1) mit dem Ausgang eines weiteren Oszillators (3, Fig. 1) mit wesentlich höherer Frequenz vereinigt wird und daß ein Seitenband des Ausgangs der Mischstufe nach Amplitudenmodulation durch ein zweites Signal ausgesiebt und in der Anlage übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Empfänger der Anlage die Trägerwelle nach Aufnahme zu einem Amplitudenbegrenzer (15, Fig. 1) und dann zu einem Frequenzdiskriminator (16, Fig. 1) geschickt wird, daß der Impulsausgang des Frequenzdiskriminators demoduliert wird, um daraus das erste Zeichen abzuleiten, und daß die Trägerwelle nach Aufnahme auch zu einem Gleichrichter (18, Fig. 1) geschickt wird, um daraus das zweite Zeichen abzuleiten.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Relaisstation der Anlage die Trägerwelle nach Aufnahme zu einem Amplitudenbegrenzer (15, Fig. 2) geschickt und dann in einer Mischstufe (20, Fig. 2) mit einer Hochfrequenzschwingung von einem Oszillator (21, Fig. 2) vereinigt wird, daß ein Seitenband des Ausgangs der Mischstufe ausgesiebt und nach Amplitudenmodulation durch ein Zeichen in der Anlage übertragen wird und daß die Trägerwelle nach Aufnahme auch zu einem Gleichrichter (18, Fig. 2) geschickt wird, um das Zeichen abzuleiten, das die Amplitude der Trägerwelle moduliert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 842 506, S. 3, Zeile 105 bis 123; 478 314;

Proceedings of the I. R. E., Januar 1949, S. 22 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 70S 6915/228 9.57