DE1030880B - Facility for telephony over a channel with a relatively narrow bandwidth - Google Patents
Facility for telephony over a channel with a relatively narrow bandwidthInfo
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- DE1030880B DE1030880B DEM29472A DEM0029472A DE1030880B DE 1030880 B DE1030880 B DE 1030880B DE M29472 A DEM29472 A DE M29472A DE M0029472 A DEM0029472 A DE M0029472A DE 1030880 B DE1030880 B DE 1030880B
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Telefonie, bei der zur Übertragung der Sprache nur ein sehr schmales Band von einigen 101 Hz verwendet wird.The invention relates to a device for telephony in which only a very narrow band of a few 10 1 Hz is used for the transmission of speech.
Es ist bekannt, daß sich ein telefonisches Signal durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:It is known that a telephone signal can be expressed by the following equation:
s (t) = α {t) cos [φ {t)], (1) s (t) = α {t) cos [φ {t)], (1)
wobei a (t) und φ (t) der Amplitude bzw. der Phase des Signals entsprechen und in analytischer Form dargestellt sind. ίοwhere a (t) and φ (t) correspond to the amplitude and the phase of the signal and are shown in analytical form. ίο
Wird bei dem durch die Gleichung (1) ausgedrückten Signal mittels entsprechender noch zu beschreibender elektronischer Vorrichtungen die Amplitude konstant gehalten, so läßt sich ableiten, daß die gesamte Nachricht in dem AusdruckWith the signal expressed by the equation (1), it becomes more to be described by means of corresponding ones electronic devices kept the amplitude constant, so it can be deduced that the entire message in the expression
cos [ψ (t)] cos [ψ (t)]
(2)(2)
enthalten ist.is included.
Wenn somit die durch den Ausdruck cos [φ (ί)] dargestellte Spannung an einen Lautsprecher gelegt wird, so wird die Sprache derart wiedergegeben, daß alle Worte verständlich und unter Erhaltung ihres Klangcharakters erscheinen. Bei konstanter Amplitude geht zwar der Dynamikcharakter der Sprache verloren, jedoch ist dieser Verlust ohne Einfluß auf die Verständlichkeit der Sprache.Thus, when the voltage represented by the expression cos [φ (ί)] is applied to a loudspeaker, the speech is reproduced in such a way that all words appear understandable and preserve their tonal character. With a constant amplitude, the dynamic character of the speech is lost, but this loss has no effect on the intelligibility of the speech.
Erfindungsgemäß wird das Telefoniesignal α (t) cos [φ (t)] zunächst umgewandelt in ein einzelnes Seitenband auf einer Trägerwelle der Kreisfrequenz ω und nimmt dabei folgenden Ausdruck an:According to the invention, the telephony signal α (t) cos [φ (t)] is first converted into a single sideband on a carrier wave of the angular frequency ω and assumes the following expression:
Einrichtung zur TelefonieTelephony facility
über einen Kanal verhältnismäßigover a channel proportionately
schmaler Bandbreitenarrow bandwidth
Anmelder:Applicant:
Jean Camille Pierre Marcou
und Jacques Daguet, ParisJean Camille Pierre Marcou
and Jacques Daguet, Paris
Vertreter: Dr. M. iEule, Patentanwalt,
München 13, Kurfürstenplatz 2Representative: Dr. M. iEule, patent attorney,
Munich 13, Kurfürstenplatz 2
Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 22. Februar 1955Claimed priority:
Belgium 22 February 1955
Jean Camille Pierre Marcou und Jacques Daguet,Jean Camille Pierre Marcou and Jacques Daguet,
Paris,
sind als Erfinder genannt wordenParis,
have been named as inventors
α (t) cos[a)t + φ (t)]. α (t) cos [a) t + φ (t)] .
(3)(3)
Die Kreisfrequenz ω der der Übertragung dienenden unterdrückten Trägerwelle muß genügend hoch gewählt werden, damit die Bänder von a [t) und cos [ω t -f- φ (t)] weit voneinander entfernt sind und sich nicht überlappen. Das durch den Ausdruck (3) dargestellte Signal wird daraufhin derart amplitudenbegrenzt, daß seine Amplitude konstant wird, und man erhält: The angular frequency ω of the suppressed carrier wave used for transmission must be selected to be sufficiently high so that the bands of a [t) and cos [ω t -f- φ (t)] are far apart and do not overlap. The signal represented by expression (3) is then amplitude-limited in such a way that its amplitude becomes constant, and one obtains:
B cos [ω t -\- ψ (t)], (4) B cos [ω t - \ - ψ (t)] , (4)
wobei B eine Konstante ist. Das durch den Ausdruck (4) ausgedrückte Signal, welches also ein amplitudenbegrenztes Einseitenbandsignal ist, nimmt im wesentlichen die gleiche Bandbreite ein wie das ursprüngliche Telefoniesignal gemäß Gleichung (1), Seine Augenblicksfrequenz beträgtwhere B is a constant. The signal expressed by expression (4), which is thus an amplitude-limited single sideband signal, occupies essentially the same bandwidth as the original telephony signal according to equation (1), its instantaneous frequency
d φd φ
dtGerman
und die Kenntnis des Ausdrucks -^- genügt zur Wieder-and knowing the expression - ^ - is sufficient to repeat
UfUf
herstellung des Nutzsignals cos [φ (t)]. production of the useful signal cos [φ (t)].
Es ist bereits, beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 878 381, bekannt, die Amplitude a (t) eines TeIefoniesignals und dessen Augenblicksfrequenz -^- getrennt zu übertragen, und zwar entweder in getrennten Kanälen oder nacheinander in dem gleichen KanaL Das Telefoniesignal wird zunächst einer Frequenzumsetzung unterworfen und erhält die Form eines Einseitenbandsignals. Die Amplitude wird durch lineare Gleichrichtung des umgesetzten Signals und dessen Augenblicksfrequenz durch Begrenzung und durch mittels eines Frequenzmodulators (Diskriminators) bewirkter Umwandlung der begrenzten, frequenzmodulierten Schwingung in ein amplitudenmoduliertes, der Augenblicksfrequenz proportionales Signal erhalten. Jedoch werden bei der bisher bekannten Technik die Amplitude und die Augenblicksfrequenz alle beide übertragen, wobei am Empfangsort das Telefoniesignal durch Frequenzmodulation einer Ortsfrequenz mit dem die Augenblicksfrequenz darstellenden Signal und durch Amplitudenmodulation des so erhaltenen frequenzmodulierten Signals wiederhergestellt wird. Schließlich wird das resultierende Signal nochmals in seiner Frequenz in das Sprachband umgesetzt.It is already, for example by the German Patent No. 878,381 is known, the amplitude a (t) of a TeIefoniesignals and its instantaneous frequency - to be transmitted separately, either in separate channels or sequentially in the same channel, the telephony signal is first subjected to frequency conversion - ^ is subjected and takes the form of a single sideband signal. The amplitude is obtained by linear rectification of the converted signal and its instantaneous frequency by limiting and by converting the limited, frequency-modulated oscillation into an amplitude-modulated signal proportional to the instantaneous frequency by means of a frequency modulator (discriminator). However, in the previously known technology, the amplitude and the instantaneous frequency are both transmitted, the telephony signal being restored at the receiving location by frequency modulation of a spatial frequency with the signal representing the instantaneous frequency and by amplitude modulation of the frequency-modulated signal thus obtained. Finally, the frequency of the resulting signal is converted into the voice band again.
Gemäß der Erfindung wird der Amplitudenausdruck α (t), welcher nicht notwendig ist für die Sprechverständlichkeit, nicht übertragen. Es wird auch nicht die Augen-According to the invention, the amplitude expression α (t), which is not necessary for speech intelligibility, is not transmitted. It will not damage the eyes either
809 528/329809 528/329
3 43 4
blicksfrequenz unmittelbar, sondern ein Bruchteil der- den Nachteil auf, einen Rest des unerwünschten Seitenseiben übertragen. bandes durchzulassen, dessen Pegel weit, etwa in der Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die für Größenordnung von 40 db, unter dem Pegel des gewünsch-eye frequency immediately, but a fraction of the disadvantage, a remainder of the unwanted side viewing transfer. band pass, the level of which is wide, for example in the range of the The invention is based on the knowledge that the level of
dieÜbertragungderAugenblicksfrequenz ^-notwendige K l™ Seitenbandes Hegt Dieser Rest ist die Folge der 000 ^- dt ° S Schwierigkeit, ein Sprachfrequenz-Signal zu erzeugen, dasthe transmission of the instantaneous frequency ^ -necessary K l ™ sideband harbors This remainder is the consequence of the 000 ^ - dt ° S difficulty in generating a speech frequency signal that
Bandbreite sehr viel schmaler als die für die Übertragung gegenüber einem gegebenen Signal über eine Frequenzvon cos [φ (t)] notwendige Bandbreite ist. Anders gesagt, bandbreite von 3500 Hz um genau 90° phasenverschoben stellt cos [ωt -f- φ (t)] eine mit sehr niedrigen Modulations- ist. Die vorerwähnte Amplitudenbegrenzung bringt je-frequenzen, jedoch mit hohem Modulationsgrad frequenz- doch eine weitere Minderung der Amplitude des unmodulierte Welle dar. io erwünschten Seitenbandes.Bandwidth is much narrower than the bandwidth necessary for transmission over a frequency of cos [φ (t)] compared to a given signal. In other words, the bandwidth of 3500 Hz, phase shifted by exactly 90 °, represents cos [ωt -f- φ (t)] with a very low modulation- is. The aforementioned amplitude limitation brings about frequencies, but with a high degree of modulation, but a further reduction in the amplitude of the unmodulated wave. Io desired sideband.
Demzufolge wird das Signal gemäß Ausdruck (4) einer An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung zuAccordingly, the signal according to expression (4) becomes. Referring to the drawings, the invention becomes
Frequenzteilung durch einen Faktor N unterworfen, ihrem besseren Verständnis in weiteren Einzelheiten welcher beträchtlich, beispielsweise von der Größen- beschrieben.Frequency division by a factor N subject to their better understanding in further details of which considerable, for example, from the size-described.
Ordnung 100 sein kann, und man erhält somit ein neues Fig. 1 zeigt, teilweise als Block-, teilweise als Prinzipresultierendes Signal, dessen Bandbreite etwa z. B. ein 15 schaltbild, den Sender der Telefonieübertragungseinrich-Hundertstel der des Signals gemäß Ausdruck (4) beträgt. tung gemäß der Erfindung;Order 100 can be, and one thus obtains a new Fig. 1 shows, partly as a block, partly as a principle resultant Signal whose bandwidth is about z. B. a 15 circuit diagram, the transmitter of the telephony transmission unit hundredths that of the signal according to expression (4). device according to the invention;
Die Bandbreite von etwa 3500 Hz, welche für die Über- Fig. 2a und 2b stellen die Wellenform der Signale anThe bandwidth of about 3500 Hz, which is used for the over- Figs. 2a and 2b represent the waveform of the signals
tragung der Sprache an sich erforderlich ist, wird somit verschiedenen Punkten der Senderschaltung gemäß auf eine Bandbreite von etwa 30 Hz verringert, die sogar Fig. 1 dar; noch weiter herabgesetzt werden kann. 20 Fig. 3 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines mitTransmission of the language is required per se, is thus according to various points of the transmitter circuit reduced to a bandwidth of about 30 Hz, which is even shown in FIG. 1; can be further reduced. Fig. 3 illustrates a block diagram of a with
Das übertragene Signal ist dann von der Form: dem Sender der Fig. 1 zusammenwirkenden Empfängers;The transmitted signal is then of the form: the transmitter of Fig. 1 cooperating receiver;
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des SendersFig. 4 shows a further embodiment of the transmitter
B-oosmt + (p{t) (5) nach Fig. 1; B-oos mt + (p {t) (5) of Figure 1;
N Fig. 5 stellt ein Schaltschema des Einseitenbandmodu- N Fig. 5 shows a circuit diagram of the single sideband module
25 lators dar.25 lators.
Dieses neue Signal ist ein amplitudenbegrenztes Ein- In Fig. 1 stellt 1 die Sendereingangsklemme dar, an dieThis new signal is an amplitude limited input. In Fig. 1, 1 represents the transmitter input terminal to which
seitenbandsignal, das eine iV-mal schmalere Bandbreite das Telefoniesignal gemäß Gleichung (1) angelegt wird, als das Signal gemäß Ausdruck (4) besitzt. Dieses Signal moduliert in dem Einseitenbandmodulator 2sideband signal, which is an iV times narrower bandwidth the telephony signal according to equation (1) is applied, than the signal according to Expression (4). This signal modulates in the single sideband modulator 2
Das Verfahren der Frequenzteilung hat eine Grenze, mit Trägerunterdrückung eine Trägerwelle der Kreisda man die Bandbreite nicht unter den zur Übertragung 3° frequenz ω, welche von dem Oszillator 3 erzeugt wird. Am der Änderungen der Augenblicksfrequenz notwendigen Ausgang des Modulators 2 erscheint das in Amplitude ΛίΓ j. j x. , j. .„ ,, ., dm . , und Phase modulierte Signal gemäß Gleichung (3).The method of frequency division has a limit, with carrier suppression a carrier wave of the circle because the bandwidth is not below the 3 ° frequency ω for transmission, which is generated by the oscillator 3. At the output of the modulator 2 necessary for the changes in the instantaneous frequency, this appears in amplitude ΛίΓ j. j x. , j. . ",,., Dm. , and phase modulated signal according to equation (3).
Wert, d.h.unterdieBandbreite von -£- verringern kann. 4 bezeiclmet dnen AmpHtldenbegrenzer, an dessenValue, i.e. below the bandwidth of - £ - . 4 bezeiclmet dunes AmpHtldenbegrenzer, a n which
Das Signal gemäß Ausdruck (4) weist Phasensprünge Ausgang das lediglich hinsichtlich seiner Phase modulierteThe signal according to expression (4) has phase jumps output that is only modulated with regard to its phase
von π entsprechend den Nullamplituden des Signals α (ί) 35 Signal nach Gleichung (4) erscheint. Wie bereits obenof π corresponding to the zero amplitudes of the signal α (ί) 35 signal according to equation (4) appears. As above
auf. Um diese Phasensprünge zu beseitigen, wird die ausgeführt, besitzt dieses Signal nach Gleichung (4) Jmon. In order to eliminate these phase jumps, the is carried out if this signal has Jm according to equation (4)
Frequenz des Signals nach Ausdruck (4) erfindungsgemäß wesentlichen die gleiche Bandbreite wie das Signal nachAccording to the invention, the frequency of the signal according to expression (4) has essentially the same bandwidth as the signal according to the invention
verdoppelt, so daß sich das Signal Gleichung (1), weist jedoch Phasensprünge von π auf.doubled, so that the signal equation (1), however, has phase jumps of π .
_ r_ „ ,,, „> Diese Phasensprünge werden in dem Frequenzverdoppler_ r _ ",,,"> These phase jumps are made in the frequency doubler
Bcos[2cot +2φ(ή] (6) 40 5 beseitigt. Bcos [2cot + 2φ (ή] (6) 40 5 eliminated.
ergibt, welches eine dem Signal gemäß Gleichung (1) ge- Am Ausgang des Frequenzverdopplers 5 ist eine genüber doppelte Bandbreite besitzt mit einer Augen- Frequenzteilerschaltung 6 vorgesehen, die eine Frequenzblicksfrequenz teilung durch den Faktor 2 η bewirkt und eine Misch-at the output of the frequency doubler 5 has a bandwidth that is twice as high as that with an eye frequency divider circuit 6 which causes a frequency eye frequency division by the factor 2 η and a mixing
d φ stufe 7, einen synchronisierten Oszillator 13 und eine Ver- d φ stage 7, a synchronized oscillator 13 and a
2 ω + 2 ~—. 45 vielfacherstufe 17 umfaßt.2 ω + 2 ~ -. 45 multiple level 17 includes.
** Der Ausgang des Frequenzverdopplers 5 ist an das** The output of the frequency doubler 5 is connected to the
Statt einer Teilung der Frequenz des Signals gemäß erste Steuergitter 9 der Röhre 8 der Mischstufe und der Gleichung (4) durch N wird dann das Signal nach Ausgang der Vervielfacherstufe 17 an das zweite Steuer-Gleichung (6) einer Frequenzteilung durch 2 N unter- gitter 10 dieser Röhre angeschlossen. Der Stromkreis der worfen, um das gleiche resultierende Signal entsprechend 5o Anode 11 der Röhre 8 besitzt einen Resonanzkreis 12, derInstead of a division of the frequency of the in accordance with first control grid signal 9 of the tube 8 to the mixing stage and the equation (4) by N is then the signal after the output of the multiplier stage 17 to the second control equation (6) grid of a frequency division by 2 N sub 10 of this tube connected. The circuit of the thrown to the same resultant signal corresponding to 5o anode 11 of the tube 8 has a resonance circuit 12, the
Gleichung (S) zu erhalten Kreisfrequenz ψ- abgestimmt und an das GitterEquation (S) to get angular frequency ψ- tuned and attached to the grid
Das Signal gemäß Gleichung (5), welches die gesamte ^ 2» °The signal according to equation (5), which covers the entire ^ 2 »°
Nachricht enthält, besitzt eine konstante Amplitude und 15 der Röhre 14 des synchronisierten Oszillators 13 ankann in C-Betrieb verstärkt werden. gekoppelt ist. Dieser sychronisierte Oszillator hat eineMessage contains, has a constant amplitude and 15 of the tube 14 of the synchronized oscillator 13 can be reinforced in C operation. is coupled. This synchronized oscillator has a
Obwohl der Einseitenbandmodulator mit Trägerunter- 55 ,„ 2ω , u r α τ?- * „„„»„, ty;q Although the single sideband modulator with carrier sub- 55, "2ω, ur α τ? - * """»",ty; q
j .. ! uv-u- Ai-I -j · der Frequenz-τ;—sehr nahe hegende Eigenfrequenz. Diej ..! uv-u- Ai-I -j · the frequency-τ; -very close natural frequency. the
druckung von beliebiger Art sein kann, wird vorzugsweise u 2« °printing can be of any type, is preferably u 2 «°
eine Einrichtung verwendet, die einen ersten Modulator Arbeitsweise eines synchronisierten Oszillators ist z. B.a device is used which has a first modulator. Operation of a synchronized oscillator is e.g. B.
mit Trägerunterdrückung aufweist, welcher einen Träger beschrieben in dem Artikel »La methode du signal ana-with carrier suppression, which describes a carrier in the article »La methode du signal ana-
der Kreisfrequenz ω mit dem zu übertragenden TeIe- lytique; etude de la synchronisation dans les oscillateursthe angular frequency ω with the telly to be transmitted; etude de la synchronization dans les oscillateurs
foniesignal s (t) moduliert, ferner einen zweiten Modulator 60 a amplitude lirnite«, welcher in den »Annales des Τέΐέ-foniesignal s (t) modulated, furthermore a second modulator 60 a amplitude lirnite «, which in the» Annales des Τέΐέ-
•mit Trägerunterdrückung, welcher einen Träger gleicher communications«, Bd. 8, Nr. 1, Januar 1953, S. 1 bis 9,• with carrier suppression, which a carrier of the same communications «, Vol. 8, No. 1, January 1953, pp. 1 to 9,
Frequenz, der jedoch gegenüber dem ersteren Träger in veröffentlicht ist. Der Ausgang des synchronisiertenFrequency which, however, is published in relation to the former carrier. The output of the synchronized
der Phase um 90ö verschoben ist, mit einem Signal σ (t), Oszillators ist einerseits an eine weitere Frequenzteiler-the phase is shifted by 90 ö , with a signal σ (t), the oscillator is on the one hand to a further frequency divider
das gegenüber dem zu übertragenden Signal ebenfalls schaltung 6', die eine Frequenzteilung durch n' vornimmt,the opposite to the signal to be transmitted also circuit 6 ', which carries out a frequency division by n',
um 90° verschoben ist, in dem gesamten durch letzteres 65 und andererseits mittels der Schaltverbindung 16 an denis shifted by 90 °, in the whole by the latter 65 and on the other hand by means of the switching connection 16 to the
eingenommenen Frequenzbereich moduliert, und schließ- Eingang der Vervielfacherstufe 17 angeschaltet,The frequency range occupied is modulated, and the closing input of the multiplier stage 17 is switched on,
lieh Mittel besitzt zur Kopplung der beiden Modulator- Die Vervielfacherstufe 17 arbeitet mit einem Verviel-borrowed means for coupling the two modulator The multiplier stage 17 works with a multiplier
ausgänge. Diese Einseitenbandmodulatoren, welche keine fachungsfaktor (2 η — 1), ihr Resonanzkreis 18 ist auf dieoutputs. These single sideband modulators, which do not have a multiplying factor (2η - 1), their resonance circuit 18 is based on the
Filter zur Unterdrückung des unerwünschten Seitenbandes Tr . , O2»—11.,-^.Filter for suppressing the unwanted sideband Tr . , O 2 »-1 1. , - ^.
aufweisen, sind sehr einfachen Aufbaus, weisen jedoch 70 Kreisfrequenz 2 ω -^- abgestimmt.have a very simple structure, but have 70 angular frequency 2 ω - ^ - tuned.
5 65 6
An dem ersten Steuergitter 9 der Röhre 8 erscheint ein Für ein Telefoniesignal gemäß Gleichung (1) mit einerAt the first control grid 9 of the tube 8 appears a for a telephony signal according to equation (1) with a
Signal der Augenblicksfrequenz Bandbreite von 3500 Hz betrug die Bandbreite des über-Signal of the instantaneous frequency bandwidth of 3500 Hz was the bandwidth of the
^ „ tragenen Signals nach Gleichung (5) 35 Hz, welcher Band-^ "Transmitted signal according to equation (5) 35 Hz, which band
2 ω + 2 —— breitenwert noch weiter verringert werden kann.2 ω + 2 —— width value can be reduced even further.
dt 5 Fig. 2a zeigt die Wellenform des Einseitenbandsignals dt 5 Fig. 2a shows the waveform of the single sideband signal
und an ihrem zweiten Steuergitter 10 ein Signal der gemäß Gleichung (3) vor der Amplitudenbegrenzung.and at its second control grid 10 a signal according to equation (3) before the amplitude limitation.
Augenblicksfrequenz Die Kurve 42 stellt α (t), die Kurve 43 α (t) cos [ω t + φ (t)] Instantaneous frequency Curve 42 represents α (t), curve 43 α (t) cos [ω t + φ (t)]
I da>\ 2n — 1 ^ar' ^etzte,re ist eme Kurve sinusförmigen Verlaufs von I da> \ 2n - 1 ^ ar ^ ast 'rel eme curve st sinusoidal course of
(2ω+2 —j-\ . veränderlicher Amplitude und veränderlicher Augen-(2ω + 2 - j- \ . Variable amplitude and variable eye
V at I 2 η 10 blicksfrequenz.V at I 2 η 10 eye frequency.
In dem Anodenstromkreis der gleichen Röhre erhält Fig. 2 b zeigt die Wellenform des EinseitenbandsignalsIn the anode circuit of the same tube, Fig. 2b shows the waveform of the single sideband signal
man ein Signal der Augenblicksfrequenz nach Amplitudenbegrenzung und Frequenzteilung. Diea signal of the instantaneous frequency after amplitude limitation and frequency division. the
Kurve 43 der Fig. 2 a ist bezüglich der Frequenz geteiltCurve 43 of FIG. 2a is divided with respect to frequency
2 co + 2 — und auf den durch die geraden Linien 44 dargestellten2 co + 2 - un d on that represented by straight lines 44
dt 15 Pegel begrenzt, woraus sich die Kurve 45 ergibt. Dies ist dt 15 levels, from which curve 45 results. This is
^n ' eine Kurve sinusförmigen Verlaufs mit konstanter Ampli ^ n 'a curve of sinusoidal shape with constant ampli
tude und veränderlicher Augenblicksfrequenz. Das durchtude and variable instantaneous frequency. That through
welche den Oszillator 13 synchronisiert. die Kurve 45 dargestellte Signal wird durch denLeistungs-which synchronizes the oscillator 13. the signal represented by curve 45 is given by the power
Die Frequenzteilerschaltung 6' unterscheidet sich von verstärker 19 (Fig. 1) im C-Betrieb verstärkt, wobei dieThe frequency divider circuit 6 'differs from amplifier 19 (Fig. 1) in the C mode, the
der Frequenzteilerschaltung 6 lediglich durch die Daten 20 gerade Linie 46 die Gitterspannungs-Anodenstrom-Kenn-the frequency divider circuit 6 only through the data 20 straight line 46 the grid voltage anode current characteristic
ihrer Schaltelemente, die unter Hinzufügung eines linie der Röhre des Verstärkers 19 wiedergibt. Obwohl Apostrophs mit den gleichen Bezugsziffern wie die der das zu verstärkende Signal keine konstante Frequenzits switching elements, which with the addition of a line of the tube of the amplifier 19 reproduces. Even though Apostrophes with the same reference numerals as that of the signal to be amplified do not have a constant frequency
Schaltung 6 bezeichnet sind. Am Ausgang des synchroni- hat, ist der Stromflußwinkel θ dieses Signals, welcherCircuit 6 are designated. At the output of the synchroni- hat, the current conduction angle θ of this signal is which
sierten Oszillators 13' erscheint das Signal von der Frequenz nicht abhängig ist, konstant, aus-sized oscillator 13 'appears the signal is not dependent on the frequency, constant, off-
„ ,, 2 μ j , /λ 25 genommen in Nähe der Punkte, wo die Amplitude",, 2 μ j, / λ 25 taken near the points where the amplitude
B · cos —— = B · cos , (5) gleich Null ist. Dies ergibt aber eine vernachlässigbare B · cos - = B · cos, (5) equals zero. But this results in a negligible
2nn' N Verzerrung, da ja an diesen Punkten das Telefoniesignal 2nn 'N distortion, since the telephony signal is at these points
wobei N — nn' gesetzt ist, mit einer Augenblicksfrequenz sehr schwach ist.with N - nn ' set, with an instantaneous frequency being very weak.
Der Empfänger (Fig. 3) umfaßt einen von einerThe receiver (Fig. 3) comprises one of one
2 1 2 — ω H — 3° Empfangsantenne 21 gespeisten Hochfrequenzverstärker2 1 2 - ω H - 3 ° receiving antenna 21 fed high frequency amplifier
dt _ dt 22, einen mit einem Faktor N = nn' arbeitenden Fre- dt dt _ 22, a nn by a factor N = 'operating frequency
onn' ~~ α/ quenzvervielfacher 23, der beim gewählten Beispiel den o nn ' ~~ α / quenzverfacher 23, which in the example chosen the
Träger wieder in die Nähe von 2 MHz zurückführt, undReturns the carrier to the vicinity of 2 MHz, and
und einer «»'-mal schmaleren Bandbreite gegenüber der einen Frequenzumwandler 24, welcher von einem Oszildes Signals nach Gleichung (4) mit B cos [ω t + φ (t)], so 35 lator 25 mit einer Frequenz ω gespeist wird, die gleich der lange, als nn' der zuvor festgesetzten Begrenzungsbedin- des Oszillators 3 des Senders ist. Der Ausgang des Fregung genügt. quenzumwandlers ist an einen Lautsprecher 26 geschaltet,and a "" times narrower bandwidth compared to that of a frequency converter 24, which is fed by an oscillator of the signal according to equation (4) with B cos [ω t + φ (t)], so 35 generator 25 with a frequency ω that equal to the length of time when nn 'is the previously set limitation condition of the oscillator 3 of the transmitter. The output of the Fregung is sufficient. quenzumwandlers is connected to a loudspeaker 26,
Das Signal schmaler Bandbreite nach Gleichung (5) der das Signal cos [φ{{]\ wiedergibt. Wie bereits darauf
kann unmittelbar in dieser Form durch Zusammen- hingewiesen, wird hierbei die Sprache verständlich und
schaltung des Ausgangs des synchronisierten Oszilla- 4° unter Erhaltung des Klangcharakters der Sprache der
tors 13' mit einem im C-Betrieb arbeitenden Leistungs- betreffenden sprechenden Person wiederhergestellt. Die
verstärker 19 übertragen werden, der seinerseits den Dynamik der Sprache ist zwar verlorengegangen, was
Ubertragungskanal speist, und zwar unter Zwischen- jedoch ohne unangenehmen Einfluß ist.
schaltung einer Sendeantenne 20, wenn es sich beispiels- Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bezeichnen dieThe narrow bandwidth signal according to equation (5) which reproduces the signal cos [φ {{] \. As can already be pointed out directly in this form by working together, the language becomes understandable and the output of the synchronized oscillator 4 ° is switched while maintaining the sound character of the language of the gate 13 'with a speaking person working in C mode restored. The amplifier 19 are transmitted, which in turn has lost the dynamics of the speech, which feeds the transmission channel, and that with intermediate but without unpleasant influence.
circuit of a transmitting antenna 20, if it is an example. In the embodiment according to FIG
weise um eine drahtlose Verbindung handelt. Anderer- 45 Bezugsziffern 1, 2, 3 und 4 sowie 6, 6', 19 und 20 die seits kann dieses Signal nach Gleichung (5) als Modula- gleichen elektrischen Einrichtungen wie in Fig. 1. Hierbei tionssignal in irgendeiner der üblichen Übertragungsarten ist der Frequenzverdoppler 5 in Wegfall gekommen, und übertragen werden. Es sei bemerkt, daß für den Fall, daß der Ausgang des Amplitudenbegrenzers 4 ist unmittelbar ein Träger mit dem Signal gemäß Gleichung (5) amplitu- an den Eingang eines synchronisierten Oszillators 27 denmoduliert wird, im Hinblick auf die Amplituden- 5° geschaltet. Die Phasenänderungen des Signals nach konstanz des letzteren ständig ein Modulationsgrad von Gleichung (4) um π sind auf das am Ausgang des syn-100 % erzielt werden kann. chronisierten Oszillators 27 erscheinende Signal ohne Ein-wisely is a wireless connection. Other- 45 reference numbers 1, 2, 3 and 4 as well as 6, 6 ', 19 and 20, on the other hand, this signal according to equation (5) can be used as a module of the same electrical devices as in FIG the frequency doubler 5 has been eliminated and transmitted. It should be noted that in the event that the output of the amplitude limiter 4 is a carrier with the signal according to equation (5) is amplitude modulated to the input of a synchronized oscillator 27, switched with regard to the amplitude 5 °. The phase changes of the signal according to the constant of the latter are constantly a degree of modulation of equation (4) around π to the syn-100% can be achieved at the output. chronized oscillator 27 appearing signal without input
Mit einem praktisch erprobten Sender gemäß der fluß. Die Frequenz dieses Signals am Ausgang des Oszil-Erfindung wurden folgende Werte erreicht: lators 27 ist in jedem Zeitpunkt gleich derjenigen des amWith a practically proven transmitter according to the river. The frequency of this signal at the output of the oscil-invention the following values were achieved: at every point in time, the lator 27 is the same as that of on
55 Ausgang des Amplitudenbegrenzers 4 vorhandenen Sig-55 Output of the amplitude limiter 4 existing signal
Signalfrequenz f = ■ =2MHz, nals, weist jedoch im Gegensatz zu letzterem keineSignal frequency f = ■ = 2MHz, nals, but in contrast to the latter, has none
2 π Phasensprünge auf. 2 π phase jumps.
nach Verdoppelung: Gemäß Fig. 5, die den Einseitenbandmodulator 2 derafter doubling: According to FIG. 5, the single sideband modulator 2 of the
2 ω Fig. 1 darstellt, wird ein modulierendes Sprachsignal an2 ω Fig. 1 represents, a modulating speech signal is applied
2 f = — = 4 MHz, 60 die Eingangsklemmen 1 gelegt und gelangt von dort auf2 f = - = 4 MHz, 60 connected to the input terminals 1 and from there it comes up
71 die beiden Phasenschieberschaltungen 41 und 41', welche 71 the two phase shift circuits 41 and 41 ', which
nach Teilung durch 2-100 mittels der beiden in Kaskade über das gesamte von dem modulierenden Signal eingegeschalteten Frequenzteiler, von denen der erste einen nommene Frequenzband Phasenverschiebungen φχ und Faktor 20, der zweite einen Faktor 10 besaß: φ2 hervorrufen, die gegeneinander um 90° differieren.after division by 2-100 means of the two cascaded over the entire been switched from the modulating signal frequency divider, of which the first one made frequency band phase shifts φ χ and a factor of 20, the second had a factor of 10: φ 2 cause against each other by 90 ° differ.
2 f 2 ω 55 3 ist wie in Fig. 1 der Hochfrequenzoszillator, dessen2 f 2 ω 5 5 3 is as in Fig. 1 of the high-frequency oscillator, its
= = 2OkHz. Ausgang an die beiden weiteren Phasenschieber 28 und 28'= = 20 kHz. Output to the two further phase shifters 28 and 28 '
2-100 400 π angeschlossen ist, welche der vom Oszillator 3 ausge-2-100 400 π is connected, which is the output from oscillator 3
t% 0· 1 j τ- 2/ j -J.J. η. ..1 sandten Frequenz eine Phasenvoreilung bzw. einet% 0 · 1 j τ- 2 / j -JJ η. ..1 sent a phase lead or a frequency
Das Signal der Frequenz -—^ wurde unmittelbar über- 1, , .? ., ACO . A λThe signal of the frequency- ^ was immediately over- 1, .? ., ACO . A λ
ö ^ 2-100 Phasennacheilung um jeweils 45 geben. Am Ausgang ö ^ give 2-100 phase lag by 45 each time. At the exit
tragen. 70 des Phasenschiebers 28 erhält man demgemäß ein Signalwear. 70 of the phase shifter 28, a signal is accordingly obtained
E · cos ω t und am Ausgang des Phasenschiebers 28' ein Signal — E · sin ω t. E · cos ω t and at the output of the phase shifter 28 'a signal - E · sin ω t.
29 und 29' sind zwei Modulatoren mit Trägerunterdrückung, an deren Ausgängen die Signale:29 and 29 'are two modulators with carrier suppression, at their outputs the signals:
E · α (t) cos [φ (ί)] cos ω t
—E · α (t) sin [φ (t)] sin ω t E · α (t) cos [φ (ί)] cos ω t
- E · α (t) sin [φ (t)] sin ω t
1010
erscheinen.
30 ist eine Kopplungsschaltung, welche das Signalappear.
30 is a coupling circuit which the signal
E-a{t) cos [ω t + φ [ή] Ea {t) cos [ω t + φ [ή]
erzeugt. χ5generated. χ 5
Die beiden Phasenschieber 41 und 41' sind bis auf die Werte ihrer Schaltelemente einander gleich, und die Schaltelemente des Phasenschiebers 41' sind unter Hinzufügung eines Apostrophs mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie die entsprechenden Schaltelemente des a° Phasenschiebers 41.The two phase shifters 41 and 41 'are identical to each other except for the values of their switching elements, and the Switching elements of the phase shifter 41 'are given the same reference numerals with the addition of an apostrophe referred to as the corresponding switching elements of the a ° Phase shifter 41.
Der Phasenschieber 41 weist eine Röhre 40, an deren Gitter das modulierende Signal gelegt wird, und ferner einen Anodenwiderstand 33 und einen Kathodenwiderstand 32 gleicher Widerstandswerte auf. Hieraus ergibt sich, daß die an Anode und Kathode auftretenden Signale gleiche Amplitude, jedoch entgegengesetztes Vorzeichen besitzen. Die Anode ist mit der Kathode über einen aus Kondensator 34 und Ohmschem Widerstand 35 bestehenden Serienkreis und einen aus Kondensator 36 und Ohmschem Widerstand 37 bestehenden Parallelkreis verbunden. Ferner liegt parallel zu dem mit dem Kathodenwiderstand 32 in Reihe geschalteten Parallelkreis 36-37 ein aus Kondensator 38 und Ohmschem Widerstand 39 bestehender Parallelkreis.The phase shifter 41 has a tube 40, to the grid of which the modulating signal is placed, and also an anode resistor 33 and a cathode resistor 32 of equal resistance values. This means that the signals appearing at the anode and cathode have the same amplitude but opposite signs. The anode is connected to the cathode via a series circuit consisting of capacitor 34 and ohmic resistor 35 and a parallel circuit consisting of capacitor 36 and ohmic resistor 37. Furthermore, parallel to the parallel circuit 36-37 connected in series with the cathode resistor 32, there is a parallel circuit consisting of a capacitor 38 and an ohmic resistor 39 .
Die Kapazitäten der Kondensatoren 34, 36 und 38 und die Werte der Widerstände 35, 37 und 39 sind derart gewählt, daß jeder der drei Kreise 34-35, 36-37 und 38-39 die gleiche Zeitkonstante τ besitzt.The capacitances of the capacitors 34, 36 and 38 and the values of the resistors 35, 37 and 39 are chosen such that each of the three circuits 34-35, 36-37 and 38-39 has the same time constant τ.
Die Kapazitäten der Kondensatoren 34', 36' und 38' und die Werte der Widerstände 35' 37' und 39' sind ebenfalls derart gewählt, daß jeder der drei Kreise 34'-35', 36'-37' und 38'-39' die gleiche Zeitkonstante r' besitzt.The capacitances of the capacitors 34 ', 36' and 38 ' and the values of the resistors 35' 37 ' and 39' are also chosen such that each of the three circuits 34'-35 ', 36'-37' and 38'-39 'has the same time constant r'.
Die Berechnung der Werte der Schaltelemente 34, 36, 38, 34', 36', 38', 35, 37, 39, 35', 37', 39' soll hier nicht durchgeführt werden. Man findet dieselbe z. B. in dem Artikel »Wideband Phase-Shift-Networks« in »Electronics«, Dezember 1946.The calculation of the values of the switching elements 34, 36, 38, 34 ', 36', 38 ', 35, 37, 39, 35', 37 ', 39' should not be carried out here. One finds the same z. B. in the article "Wideband Phase-Shift-Networks" in "Electronics", December 1946.
In dem Falle, in dem das Telefoniesignal sich über einen Frequenzbereich zwischen 140 und 3500 Hz erstreckt, kann man als Werte für die Schaltelemente gemäß Fig. 5 folgende nehmen:In the event that the telephony signal extends over a frequency range between 140 and 3500 Hz extends, one can take the following values for the switching elements according to FIG. 5:
•"■39 —• "■ 39 -
3 C34.3 C 34 .
Q 6·Q 6
■^35' ~■ ^ 35 '~
R37, = R 37 , =
24 000
5 350
4 030
892
8 060
178524,000
5 350
4030
892
8 060
1785
= R33, = 3000 Ohm= R 33 , = 3000 ohms
•"■32·• "■ 32 ·
20 000 Ohm
120 000 Ohm20,000 ohms
120,000 ohms
60 000 Ohm
pF
pF
pF
pF
pF
pF60,000 ohms
pF
pF
pF
pF
pF
pF
Claims (3)
Deutsche Patentschrift Nr. 878 381;
»Funk und Ton«, 1951, S. 374 bis 376.Considered publications:
German Patent No. 878,381;
"Funk und Ton", 1951, pp. 374 to 376.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR788736X | 1954-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1030880B true DE1030880B (en) | 1958-05-29 |
Family
ID=9219704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM29472A Pending DE1030880B (en) | 1954-03-01 | 1956-01-26 | Facility for telephony over a channel with a relatively narrow bandwidth |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE535915A (en) |
DE (1) | DE1030880B (en) |
FR (1) | FR1126916A (en) |
GB (1) | GB788736A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE878381C (en) * | 1951-08-19 | 1953-06-01 | Siemens Ag | Method and device for electrical communication |
-
1954
- 1954-05-31 FR FR1126916D patent/FR1126916A/en not_active Expired
-
1955
- 1955-02-22 BE BE535915D patent/BE535915A/xx unknown
- 1955-02-28 GB GB5832/55A patent/GB788736A/en not_active Expired
-
1956
- 1956-01-26 DE DEM29472A patent/DE1030880B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE878381C (en) * | 1951-08-19 | 1953-06-01 | Siemens Ag | Method and device for electrical communication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE535915A (en) | 1958-12-19 |
FR1126916A (en) | 1956-12-04 |
GB788736A (en) | 1958-01-08 |
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