DE1146411B - Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von ungewollten Frequenzaenderungen bei einem mit Frequenzvariation arbeitenden Fernmesssystem - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von ungewollten Frequenzaenderungen bei einem mit Frequenzvariation arbeitenden Fernmesssystem

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DE1146411B
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William H Chester
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation

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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von ungewollten Frequenzänderungen bei einem mit Frequenzvariation arbeitenden Fernmeßsystem Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation von ungewollten Frequenzänderungen bei einem mit Frequenzvariation arbeitenden Fernmeßsystem, in dem gleichzeitig mit den durch Frequenzvariation dargestellten Nachrichten eine unmodulierte Bezugsfrequenz übertragen wird.
  • Derartige ungewollte Frequenzänderungen können bei Fernmeßsystemen mit drahtgebundenem oder drahtlosem übertragungsweg zwischen der Geber-und der Empfängerseite auftreten und stellen ein besonderes Problem dar, wenn in dem übertragungsweg eine Speichereinrichtung zwischengeschaltet ist, die beispielsweise ein Tonbandgerät sein kann, das die Signale aufnimmt und zu einem späteren Zeitpunkt wiedergibt. Dabei ist unvermeidlich eine Differenz zwischen der Aufnahme- und Wiedergabegeschwindigkeit des Bandes, beispielsweise hervorgerufen durch Schlupf oder Dehnung des Bandes oder durch verschiedene Antriebsdrehzahlen, vorhanden, welche eine ungewollte Frequenzänderung und damit eine Verfälschung der durch Signale übertragenen Meßwerte oder Nachrichten ergibt.
  • Zur Vermeidung von Frequenzänderungen, die zwischen Aufnahme und Wiedergabe von Speichereinrichtungen, z. B. Tonbandgeräten, auftreten, sind verschiedene Verfahren bekannt. Nach einem bekannten Verfahren können durch Dehnung oder Schlupf des Signalträgers auftretende Frequenzänderungen durch Verwendung einer Perforation am Signalträger und damit zusammenwirkenden mit Zahnkränzen versehenen Transportmitteln ausgeschaltet werden, wobei jedoch zum Ausgleich der durch den periodischen Eingriff der Zähne hervorgebrachten schnellen Geschwindigkeitsänderungen umfangreiche mechanische Filter erforderlich sind, so daß sich unter Berücksichtigung des erheblichen Platzbedarfs der Perforation auf dem Signalträger und den von diesem verlangten besonderen mechanischen Eigenschaften eine praktische Verwertung in den meisten Fällen verbietet, da unabhängig davon noch die Geschwindigkeit des Transportmittels bei der Aufnahme und Wiedergabe gleichgehalten werden muß.
  • Weiter ist es bekannt, den Signalträger mit auf mechanischem, optischem oder magnetischem Weg aufgebrachten Bezugsfrequenzen oder mit Markierungen zu versehen, die in gleichen Abständen verteilt sind und von einer geeigneten Einrichtung abgetastet werden. Diese Abtasteinrichtung liefert Impulse, die gegebenenfalls mit einer Normalfrequenzquelle, z. B. einem Quarzoszillator, verglichen und zur Steuerung des Antriebs- oder Bremsmechanismus verwendet werden. Da in dem Antriebsmechanismus erhebliche Massen vorhanden sind, kann eine solche Steuerung nur mit beträchtlichem Zeitverzug erfolgen, so daß eine schnelle Regelung nicht möglich ist. Auf diese Weise kann auch nicht die hohe Genauigkeit erreicht werden, die bei frequenzmodulierten Systemen zur Wiederherstellung der ursprünglichen Frequenz erforderlich ist.
  • Ähnliche Verfahren sind auch in der Tonfilmtechnik zur bildsynchronen Tonaufzeichnung und -wiedergabe bekannt, wobei die mitaufgezeichnete Bezugsfrequenz ohne Vergleich mit einer Normalfrequenzquelle den Motor des Filmwiedergabegeräts steuert. Weiter sind Aufnahmeeinrichtungen für Fernsehsignale bekannt, bei denen das ankommende Signal in mehrere Kanäle aufgetrennt und gleichzeitig in mehreren Spuren auf ein Magnetband aufgezeichnet wird und in einer weiteren gleichzeitig aufgenommenen Spur eine Zeit-Bezugswelle enthalten ist, die zur Synchronisation der einzelnen Signale und zur Wiederherstellung der ursprünglichen Femsehsignale vor der Demodulation dient. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist es außerdem erforderlich, daß der Antriebsmechanismus das Band mit einer der Aufnahmegeschwindigkeit genau gleichen Wiedergabegeschwindigkeit transportiert, so daß sowohl in elektrischer wie auch in mechanischer Hinsicht ein sehr großer Aufwand getrieben werden muß.
  • Zum Unterschied von der Erfindung soll mit den vorstehend beschriebenen Verfahren durch geeignete Ausbildung der Aufnahme- und Wiedergabegeräte bzw. durch eine entsprechende Steuerung der Antriebsvorrichtungen die Entstehung einer Frequenzänderung verhindert werden. Diese bekannten Verfahren sind daher zwangläufig auf die Beseitigung von Frequenzänderungen beschränkt, welche durch Aufnehme- und Wiedergabegeräte hervorgerufen werden, und weisen nicht die bei mit Frequenzvariationen arbeitenden Fernmeßsystemen erforderliche Genauigkeit auf.
  • Eine weitere Möglichkeit, von der auch die Erfindung Gebrauch macht, besteht darin, eine Frequenzänderung, beispielsweise hervorgerufen durch eine Differenz zwischen Aufnahme- und Wiedergabegeschwindigkeit, zuzulassen und die im wiedergegebenen Nachrichtensignal enthaltenen Frequenzänderungen auf elektrische Weise zu korrigieren.
  • Es ist bekannt, das zu diesem Zweck erforderliche, der Frequenzänderung entsprechende Korrektursignal aus einem gleichzeitig mit den Nachrichtensignalen übertragenen, unmodulierten und in gleicher Weise wie die Nachrichtensignale der Frequenzänderung unterworfenen Bezugssignal zu gewinnen, das von den Nachrichtensignalen subtrahiert wird. Dieses Verfahren ist jedoch nicht sehr wirkungsvoll, da es von den Amplituden der Signale abhängig ist und da alle in den Bezugs- und Nachrichtenkanälen auftretenden Zeitverzögerungen berücksichtigt und ausgeglichen werden müssen, wobei insbesondere Schwierigkeiten bei der Berücksichtigung der am Ausgang jedes Nachrichtenkanals angeordneten NF-Tiefpaßfilter auftreten, die die ursprüngliche Nachricht durch Integration wiederherstellen.
  • Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einem Verfahren zur Kompensation von ungewollten Frequenzänderungen bei einem mit Frequenzvariationen arbeitenden Fernmeßsystem, in dem gleichzeitig mit den durch Frequenzvariation dargestellten Nachrichten eine unmodulierte Bezugswelle übertragen wird, dadurch vermieden, daß durch jede Schwingung der übertragenen Bezugsfrequenz ein kurzzeitiger Impuls erzeugt wird, der seinerseits einen Impulsgenerator steuert, welcher in an sich bekannter Weise Impulse konstanter Dauer erzeugt, so daß über die ganze Schwingungsdauer bei Änderung der Bezugsfrequenz die Pausendauer ein Maß für die gegebenenfalls aufgetretenen ungewollten Frequenzänderungen ist und für Korrekturmaßnahmen hinsichtlich der übertragenen Nachrichten dient.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Impulse konstanter Dauer in der Amplitude begrenzt und nachfolgend zur Erzeugung eines den ungewollten Frequenzänderungen entsprechenden Steuersignals integriert werden. Dieses Steuersignal dient zur Korrektur der übertragenen Nachrichten. Vorzugsweise werden nach der Erfindung die Bezugsfrequenz und die die Nachrichten in Form von Frequenzvariation enthaltenden Nachrichtenfrequenzen zuerst in einzelne Kanäle aufgeteilt, und es wird in jedem Nachrichtenkanal durch jede Schwingung der übertragenen Nachrichtenfrequenz ein kurzzeitiger Impuls erzeugt, der seinerseits einen Impulsgenerator steuert, welcher Impulse konstanter Dauer erzeugt, die anschließend in einem Amplitudenbegrenzer begrenzt und zur Gewinnung des Nachrichteninhalts integriert werden, wobei das Steuersignal zur Korrektur der übertragenen Nachricht dem Impulsgenerator zur Änderung der Dauer der abgegebenen Impulse und/oder dem Amplitudenbegrenzer zur Änderung der Amplitude der Impulse zugeführt wird.
  • Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht vorzugsweise aus auf der Empfängerseite vorgesehenen Filtern zur in bekannter Weise erfolgenden Trennung des Signalgemisches in mehrere einen Bezugs- und mindestens einen Nachrichtenkanal enthaltende Kanäle, von denen jeder aufeinanderfolgend eine Einrichtung zur Umformung der Sinusform in Impulse und der Bezugskanal einen durch die Impulse gesteuerten Generator zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer, einen Amplitudenbegrenzer und ein. Tiefpaßfilter enthält, wobei am Ausgang des Tiefpaßfilters das zur Korrektur des oder der Nachrichtenkanäle dienende Steuersignal abnehmbar ist: Zum Ausgleich von in den Nachrichtenkanälen auftretenden Verzögerungen können an den Ausgang des Tiefpaßfilters im Bezugskanal ein oder mehrere Verzögerungsnetzwerke angeschaltet werden.
  • Vorzugsweise enthält jeder Nachrichtenkanal in. ähnlicher Weise wie der Bezugskanal nach der Einrichtung zur Umformung der Sinusform in Impulse aufeinanderfolgend einen durch die Impulse gesteuerten Generator zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer, einen Amplitudenbegrenzer und ein Tiefpaßfilter. Erfindungsgemäß erfolgt die Korrektur der Nachrichtensignale durch eine Anordnung, bei der die in den Nachrichtenkanälen enthaltenen Generatoren zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer mit dem Ausgang des im Bezugskanal angeordneten Tiefpaßfilters bzw. mit dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes in Verbindung stehen und unter dem Einfluß des Steuersignals die Dauer der abgegebenen Impulse ändern. Die Korrektur des Nachrichtensignals ist jedoch noch in anderer Weise möglich. Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung sind die Amplitudenbegrenzer der Nachrichtenkanäle mit dem Ausgang des im Bezugskanal angeordneten Tiefpaßfilters bzw. mit dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes so verbunden, daß diese unter dem Einfluß des Steuersignals die Amplitude der abgegebenen Impulse ändern.
  • Wenn es sich als erforderlich erweist, können in den Bezugs- und Nachrichtenkanälen Verstärker angeordnet werden, und zwar insbesondere zwischen den Filtern und den Einrichtungen zur Umformung der Sinusform, zwischen den Impulsgeneratoren und den Begrenzern, an den Ausgängen der Verzögerungsnetzwerke und an den Ausgängen der Tiefpaßfilter, wobei an dieser Stelle Gleichstromverstärker verwendet werden, welche vorzugsweise durch eine Gegenkopplung stabilisiert sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nachfolgend erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer an der Sendestelle eines Fermneßsystems benutzten Anlage; die zur Aufzeichnung mehrerer frequenzmodulierter Wechselströme auf ein Aufnahmemittel verwendet werden kann, Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Anlage zur Wiedergabe der vom Aufnahmemittel aufgezeichneten Signale und zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die den übertragenen Eingangssignalen entsprechen, Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Begrenzerkreises, wie er in dem System nach Fig. 2 Verwendung finden kann, Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines typischen Kreises zur Erzeugung von Impulsen gleicher Dauer, wie er in dem System nach Fig. 2 Verwendung finden kann, Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines Kreises zur Erzeugung von Impulsen gleicher Dauer, wie er in dem System nach Fig. 2 Verwendung finden kann, Fig. 6 eine Reihe von graphischen Darstellungen der in der Übertragungsanlage nach Fig. 1 auftretenden Kurvenformen der Signale, Fig. 7 eine Reihe von graphischen Darstellungen von Kurvenformen, wie sie an den Ausgängen von zwei Bandpaßfiltern in Fig. 2 dann auftreten, wenn ein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler vorhanden ist, Fig.8 eine graphische Darstellung der an den Ausgängen von zwei Einrichtungen der Fig.2 zur Änderung der Kurvenform auftretenden Kurvenformen, Fig. 9 zwei graphische Darstellungen der an den Ausgängen der im System nach Fig. 2 verwendeten zwei Kreise zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer auftretenden Kurvenformen, Fig. 10 zwei graphische Darstellungen der an den Ausgängen von zwei in dem System der Fig. 2 verwendeten Begrenzern auftretenden Kurvenformen, Fig.ll zwei graphische Darstellungen, die denjenigen der Fig. 8 ähnlich sind, jedoch die Kurvenformen darstellen, wenn ein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler vorhanden ist, Fig. 12 zwei graphische Darstellungen, die denjenigen der Fig. 9 ähnlich sind, jedoch die Kurvenformen darstellen, wenn ein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler vorhanden ist, Fig. 13 zwei graphische Darstellungen, die denjenigen der Fig. 10 ähnlich sind, jedoch die Kurvenformen darstellen, wenn ein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler vorhanden ist, Fig. 14 mehrere graphische Darstellungen der Ausgangssignale des Systems nach Fig. 2 für den Fall, daß ein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler bzw. daß kein solcher Fehler auftritt, Fig. 15 eine graphische Darstellung, die die Korrektur des durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingten Fehlers in einem Begrenzer zeigt, Fig. 16 eine graphische Darstellung, in der das Eingangssignal der Fig.6 mit dem resultierenden Ausgangssignal verglichen wird, nach dem es einem durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingten Fehler und dessen Korrektur unterworfen worden war, Fig. 17 eine graphische Darstellung, die die Korrektur der Frequenzänderung in einem Kreis zur Erzeugung konstanter Impulsdauer zeigt, Fig. 18 eine graphische Darstellung, die den Einfluß der in Fig.ll gezeigten Korrektur auf die Kurvenform an den Ausgängen der Begrenzer zeigt.
  • Im folgenden wird auf die Fig.1. Bezug genommen. Die von den Signalquellen 10-10" gelieferten Nachrichten-Eingangssignale können physikalische oder elektrische Größen darstellen, wobei die Kurvenform einer dieser Größen z. B. der in Fig. 6 dargestellte linear ansteigende Wert S sein kann. Mit dieser Kurvenform S wird der Oszillator 6 frequenzmoduliert, während jeweils mit einer von den Signalquellen 10" gelieferten Kurvenform einer der Oszillatoren 6" frequenzmoduliert wird. Ein zusätzlicher Oszillator 7 ist unmoduliert und liefert ein Bezugssignal konstanter Frequenz.
  • Das Ausgangssignal des Oszillators 6 weist die in Fig.6 mit SF bezeichnete und der unmodulierte Bezugsoszillator 7 die mit RF bezeichnete Kurvenform auf. Diese Signale SF, RF werden zusammen mit beliebigen zusätzlichen Signalen aus den anderen modulierten Oszillatoren 6" über ein die übertragungsglieder enthaltendes System 8 übertragen und von einer Aufzeichnungsanlage 9 auf einem Aufzeichnungsmittel, das beispielsweise als Tonband 9 a dargestellt ist, festgehalten.
  • Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die Fig. 2 der Zeichnungen. Nachfolgend wird das Tonband 9 a mittels der Wiedergabeeinrichtung 9 b abgetastet und das zusammengesetzte Ausgangssignal mehreren Bandpaßfiltem 11, 12 und l.3 zugeführt. Unter der Annahme, daß im System kein Fehler auftritt, sind die den Bandpaßfiltern zugeführten Kurvenformen denjenigen gleich, die der Aufzeichnungsanlage 9 in Fig. 1 zugeführt wurden.
  • Jedes Bandpaßfilter ist so abgestimmt, daß es auf das Ausgangssignal nur eines Oszillators 6", 6 oder 7 in Fig. 1 anspricht. Es stellt somit das Ausgangssignal des Filters 11 eine Wiedergabe des Ausgangs des FM-Oszillators 6", das Ausgangssignal des Filters 12 eine Wiedergabe des Ausgangs des FM-Oszillators 6 und das Ausgangssignal des Filters 13 eine Wiedergabe des Bezugsoszillators 7 dar. Diese Signale werden voneinander getrennt, in Vertärkern 14, 15 und 16 verstärkt und getrennten Einrichtungen 17, 18 und 19 zur Änderung der Kurvenform zugeführt, die die Signale begrenzen und Anstoßimpulse (Triggerimpulse) der in Fig. 8 gezeigten Form erzeugen. Normalerweise wird für jede Periode ein Triggerimpuls erzeugt, der mit dem Zeitpunkt übereinstimmt, in dem die Nullbezugsachse in positiver Richtung geschnitten wird, wie ein Vergleich der Fig. 8 mit der Fig. 6 zeigt.
  • Die Triggerimpulse werden Kreisen 20, 21 und 22 zugeführt, die Signale konstanter Dauer erzeugen und die dem Typ nach jeweils unter dem Namen monostabiler Multivibrator, Miller-Integrator oder Phantastron bekannt sind. Solche Generatoren, die Impulse konstanter Dauer abgeben, weisen einen stabilen und einen instabilen Zustand auf und liefern, wenn sie von einer äußeren Quelle angestoßen werden (einen Triggerimpuls empfangen haben), einen' Ausgangsimpuls, dessen Dauer von den Parametern des Stromkreises abhängt, der jedoch von der Folgefrequenz der Triggerimpulse unabhängig ist. Die von diesen Generatoren nach Anstoß durch die in Fig. 8 dargestellten Triggerimpulse SFz und RF., erzeugten Impulse sind in Fig. 9 mit SF, und RF, bezeichnet. Die Impulse SF 3 und RF 3 werden in den Verstärkern 24 und 25 verstärkt und Begrenzern 27 und 28 zugeführt, die dazu dienen, die Impulse auf einen eingestellten Wert zu begrenzen und eine solche Bezugsbasis herzustellen, daß die Ausschläge der Amplituden in positiver und negativer Richtung im wesentlichen gleich sind, wie mit den Kurven SF" und RF4 in Fig. 10 veranschaulicht ist. Die Ausgangssignale SF4 und RF4 der Begrenzer werden Tiefpaßfiltern 30 bzw. 31 zugeführt, die den Energieinhalt der Impulse integrieren. Die Ausgangssignale der Tiefpaßfilter sind positiv oder negativ, abhängig davon, ob die positiven oder negativen Ausschläge der Impulse SF4 und RF4 den größeren Energieinhalt haben. Am Ausgang des Filters 30 besteht daher ein Signal, das der Kurvenform S in. Fig. 6 proportional ist. Das Ausgangssignal des Filters 31 wird unter der angenommenen Bedingung, daß kein Fehler vorhanden ist, gleich Null, da die am Ausgang des Bezugsoszillators 7 erscheinende Wellenform RF unmoduliert ist und da die Dauer der vom Generator 22 gelieferten Impulse RF, so gewählt ist, daß bei der Bezugsfrequenz diese Dauer gleich dem zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen ist.
  • Da die Höhe des Signalpegels an den Ausgängen der Tiefpaßfilter gewöhnlich nicht für die gewünschten Zwecke ausreicht, werden üblicherweise durch negative Rückkopplung stabilisierte Gleichstromverstärker 32, 33 und 34 verwendet. Solche Verstärker kehren normalerweise die Signalpolarität um und kompensieren dadurch die gewöhnlich von den Verstärkern 23, 24 und 25 hervorgebrachte Umkehrung, so daß die Polarität der Ausgangssignale derjenigen der Eingangssignale gleich ist. Nach Wunsch können die von den Verstärkern 32 und 33 gelieferten Ausgangssignale so eingestellt werden, daß sie eine genaue Wiedergabe der Eingangssignale S und Sn in Fig. 1 darstellen. Der Ausgang des Verstärkers 34 bleibt genau auf Nullpotential. Es soll jetzt angenommen werden, daß ein Frequenzfehler im System auftritt, beispielsweise dadurch, daß das Tonband die Aufzeichnungsanlage 9 nicht mit genau der gleichen Geschwindigkeit durchläuft wie nachfolgend die Wiedergabeeinrichtung 9 b. Es soll weiter angenommen werden, daß die Wiedergabeeinrichtung 9 b mit etwa 10 % größerer Geschwindigkeit als die Aufzeichnungsanlage 9 läuft.
  • Unter diesen Bedingungen weisen die den Einrichtungen zur Änderung der Kurvenform 18 und 19 zugeführten Signale SFl und RF, eine um etwa 10 % höhere Frequenz auf, wie in Fig. 7 dargestellt, anstatt daß sie mit den von den Oszillatoren 6 und 7 an der Sendestelle gelieferten Signalen SF und RF gleich wären. Daraus folgt, daß die von den Einrichtungen 18 bzw. 19 erzeugten Impulse dichter aufeinanderfolgen, wie durch die Kurven RF.' und SF.' in Fig.11 dargestellt ist. Ein Vergleich der Fig. 11 und 8 zeigt den verkleinerten Zwischenraum zwischen den Triggerimpulsen der Fig. 11.
  • Aus der Fig. 12 ergibt sich, daß die Ausgangsimpulse Rf#J und SF.' des Generators zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer auch enger aneinanderliegen, aber diese Abstandsminderung betrifft die negativ werdenden Teile der Impulse, die positiv werdenden Teile weisen dieselbe Dauer wie vorher auf, da ihre Breite von den Stromkreisparametern bestimmt ist und nicht von den zeitlichen Zwischenräumen zwischen den Impulsen RF; und SF.' (Fig. 11) abhängt.
  • Die Ausgangssignale SF4 und RF4 der Begrenzer 27 und 28 geben wegen der durch die Verstärker 24 und 25 hervorgerufenen Phasenumkehr die Frequenzzunahme durch eine Verminderung der Energie in den positiv werdenden Impulsen wieder; und zwar wegen der Verkürzung ihrer Dauer, wie die Fig. 13 zeigt. Nach der Integration der Signale SF4 und RF4 durch die Tiefpaßfilter 30 und 31 und deren Verstärkung in den Verstärkern 33 und 34 werden die Kurvenformen der integrierten Signale IS' und IR' (Fig. 14) erhalten. Zum besseren Verständnis werden die Kurvenformen vergleichsweise denjenigen Kurvenformen gegenübergestellt, die auftreten, wenn kein durch eine ungewollte Frequenzänderung bedingter Fehler vorhanden ist. Man bemerkt, daß das Ausgangssignal IS' nahezu parallel zu dem genauen Ausgangssignal IS liegt, aber in positiver Richtung verschoben ist. In gleicher Weise hat; während das normal integrierte Ausgangssignal IR Null ist, das Signal IR' wegen der in unerwünschter Weise zunehmenden Frequenz einen positiven Wert.
  • In Fig. 14 bemerkt man, daß, wenn auch die Kurve IS' nahezu parallel zur Kurve IS liegt, sie doch nicht zu dieser exakt parallel ist, sondern eine leicht zunehmende Steigung aufweist. Die zunehmende Steigung stellt jedoch aus folgenden Gründen in einem typischen Fernmeßsystem keinen Fehler dar.
  • Die Ausgangsmeßwerte oder -signale, beispielsweise das SignalIS' oder das SignallS, werden in Beziehung zu einem Zeitbezugssignal gesetzt, das vom Bezugsoszillatar 7 nach Fig. 1 oder einer anderen außerhalb befindlichen Quelle kommt. Dieses Zeitbezugssignal wird mit dem zusammengesetzten Nachrichtensignal gemischt, bevor es mit der Aufzeichnungseinrichtung 9 auf das Aufzeichnungsmittel 9 a aufgezeichnet wird. Die Zeitsignale werden danach vom Band wiedergegeben, wobei ihre Frequenz natürlich um den gleichen Faktor vergrößert wird, wie dies bei den Nachrichtensignalen, beispielsweise bei dem Signal IS, der Fall ist. Nach der Wiedergabe der Nachrichtensignale kann man bei einem Vergleich mit dem wiedergegebenen Zeitsignal feststellen, daß die Anstiege der beiden gleich sind und daß der Fehler dann auf die oben beschriebene und in Fig. 14 dargestellte Gleichstrompotentialverschiebung beschränkt ist.
  • Wie die Fig. 14 zeigt, ist die Größe des Ausgangssignals IR' im Bezugskanal ein Maß für die ungewollte Frequenzänderung, die aus irgendeinem Grund (einschließlich der Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Aufnahme- und Wiedergabeeinrichtung) zwischen dem Sender und dem Empfänger aufgetreten ist. Dieses Ausgangssignal wird erfindungsgemäß dergestalt den Signalkanälen zugeführt, daß die Wirkung der ungewollten Frequenzänderung auf die integrierten Signale ausgeglichen wird. Das korrigierende Signal IR' kann entweder den Generatoren 20, 21 oder den Begrenzern 26, 27 oder beiden zugeführt werden, was durch die Betätigung der Schalter 35, 36 und 37 erfolgen. kann.
  • Bei einer typischen Anwendungsform, bei der ein relativ geringer Frequenzbereich erforderlich ist, kann der Schalter 35 (Fig. 2) in seine untere Stellung umgelegt werden, so da.ß das Ausgangssignal IR' des Verstärkers 34 direkt den Leitungen 35 a und 35 b zu- geführt wird. Weiter können die Schalter 36 betätigt werden, so daß diese Leitungen mit den Klemmen 27a der Begrenzer 26, 27 verbunden sind, wodurch das vom Bezugskanal kommende, der Frequenzabweichung entsprechende integrierte Signal den in den Nachrichtenkanälen liegenden Begrenzern zugeführt wird.
  • Die Fig. 3 zeigt einen bekannten; für die Zwecke der Erfindung verwendbaren Begrenzerkreis, dessen Eingangsklemme über einen Kondensator und zwei in Reihe liegende Widerstände mit einer Ausgangsklemme verbunden ist und der ferner zwei entgegengesetzt gepolte, in einer Richtung wirkende potentialbegrenzende Strombahnen 42 und 43 aufweist, welche normalerweise die Verbindungsstelle der beiden Widerstände an Erde (oder an einen anderen Leiter mit einem Bezugspotential) legen. Jede Strombahn 42 und 43 weist einen hohen Widerstand unter und einen geringen Widerstand über einem bestimmten Potential auf. Wenn beide Bahnen durch die Schalter 44, 45 an Erde gelegt werden, sind die positiven und negativen Ausschläge der Ausgangsimpulse gleich groß. Wenn andererseits das positive Potential IR' (Fig. 14) über den Schalter 44 am unteren Ende der Strombahn 42 zugeführt wird, werden die negativen Ausschläge der Impulse SF4 (Fig. 10) weiter bis zu einem Ausmaß begrenzt, wie es die schraffierten Flächen in Fig. 15 zeigen, so daß der Pegel des integrierten Signals IS" dem genauen Signal IS (Fig. 16) entsprechend wieder einwandfrei hergestellt wird. Wie zuvor erwähnt, ensteht durch die Neigungsdifferenz zwischen den Kurven IS" und IS kein Fehler. Bei dem dargestellten Beispiel werden die negativen Impulse (Fig. 15) beschnitten, weil entsprechend der Annahme der Verstärker 24 (Fig. 2) seiner Bauart nach die Phase des vom Generator 21 abgegebenen Signals umkehrt. Wenn jedoch zwischen dem Generator 21 und dem Begrenzer keine Phasenumkehr auftritt, werden die positiven Impulse vergrößert, anstatt daß die negativen Impulse verkürzt werden. Diese Vergrößerung der positiven Impulse kann durch Betätigung des Schalters 45 bewirkt werden, wodurch das untere Ende der Strombahn 43 mit der Klemme 27a verbunden wird, während das untere Ende der Strombahn 44 geerdet bleibt.
  • Bei einer anderen Betriebsweise der Einrichtung nach der Erfindung sind die Schalter 36 offen und die Schalter 37 geschlossen, um das von dem Bezugskanalverstärker 34 abgegebene Ausgangssignal den Generatoren 20, 21 zuzuführen. Wie zuvor erwähnt, können diese Generatoren bekannte monostabile Multivibratoren, Mi11er-Integratoren oder Phantastrons oder ähnliche Einrichtungen sein, bei denen die Impulsdauer von den Parametern des Kreises sowie den Elektrodenspeisepotentialen abhängt.
  • Die Fig.4 zeigt einen typischen monostabilen Multivibrator, dem Anstoßimpulse (Triggerimpulse) über die Anschlußklemme 46 zugeführt werden und der Impulse konstanter Dauer an der Klemme 47 abgibt. Die Impulsdauer kann durch ein Potentiometer 48 und durch ein am unteren Ende dieses Potentiometers zugeführtes Potential gesteuert werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 34 (Fig. 2) wird durch Betätigung des Schalters 49 zugeführt, wodurch das untere Ende des Potentiometers 48 anstatt mit Erde über die Klemme 21 a und den Schalter 37 mit der Leitung 35 a oder 35 b verbunden wird.
  • Die Fig. 5 zeigt einen selbstgetasteten Phantastron-Kreis, der an Stelle des Kreises nach Fig.4 treten kann. In diesem Kreis dienen die der Klemme 50 zugeführten positiv werdenden Eingangsanstoßimpulse (Triggerimpulse) dazu, an der Klemme 51 erscheinende Ausgangsimpulse konstanter Dauer zu erzeugen. Die Impulsdauer kann durch ein Potentiometer 52 und durch ein am unteren Ende desselben eingeführtes Potential gesteuert werden.
  • Bei dieser Betriebsweise kehrt der Verstärker die Polarität nicht um, so daß sein Ausgangssignal zwar negativ ist, im übrigen jedoch mit der Kurvenform IR' (Fig. 14) übereinstimmt. Dieses Signal wird über Klemmen 21 a und Schalter 49 (Fig. 4 oder 5) den Impulse konstanter Dauer erzeugenden Generatoren 20, 21 zugeführt und dient zur Steuerung der Dauer der Impulse, die den Verstärkern 23, 24 (Fig. 2) zugeführt werden. Da die Funktion in beiden Kanälen die gleiche ist, wird nur der Kanal mit dem Eingangssignal S beschrieben. In diesem Kanal wird das Ausgangssignal des Generators 21 in ein Signal der Kurvenform SF.;" (Fig. 17) umgewandelt, wobei die schraffierten Flächen diejenigen Teile angeben, die gemäß dem gewählten Beispiel von der konstanten Impulsdauer subtrahiert werden. Nach Durchlaufen des Verstärkers 24 (der die Polarität umkehrt) und des Begrenzers 27 hat das Signal die in Fig. 18 dargestellte Form SF4", deren schraffierte Teile die Flächen zeigen, die von der konstanten Dauer der negativ werdenden Impulse subtrahiert wurden. Nach Passieren des Tiefpaßfilters 30 und des Verstärkers 33 erhält man das Ausgangssignal mit der Kurvenform IS" (Fig. 16).
  • Es wurde mathematisch nachgewiesen und durch Versuche erhärtet, daß die Korrektur, die man durch variieren der Impulsdauer gemäß den Fig. 17 und 18 erhält, das gleiche Endergebnis (Fig. 16) liefert wie durch die Amplitudenkorrektur nach Fig. 15.
  • Wenn ein relativ größerer Informationsfrequenzbereich gefordert wird, wendet man eine andere Betriebsweise der erfindungsgemäßen Anordnung an. Bei dieser Betriebsweise ist der Schalter 35 in seine obere Stellung umgelegt, wodurch die Signale vom Bezugskanalverstärker 34 den Verzögerungsnetzwerken 38, 39 zugeführt werden. Diese Netzwerke können aus Tiefpaßfiltern, Verzögerungsleitungen oder anderen geeigneten Gebilden bestehen, welche in den Frequenzbereichen, die sich bis zu der in dem betreffenden Kanal zu erwartenden höchsten Frequenz erstrecken, eine konstante Verzögerung erzeugen. Diese Verzögerung im Netzwerk wird derart gewählt, daß durch sie die Verzögerungen in dem Signalkanal, mit welchen es verbunden ist, ausgeglichen werden. Die Verzögerung, welche im Bezugskanal, im Netzwerk 38 und im Verstärker 40 entsteht, ist dann gleich der Verzögerung, die im Nachrichtenkanal vom Bandpaßfilter 12 bis zum Begrenzer 27 entsteht, während die Verzögerung im Bezugskanal, im Netzwerk 39 und im Verstärker 41 der Verzögerung im Nachrichtenkanal vom Bandpaßfilter 11 bis zum Begrenzer 26 entspricht. Die Verstärker 40 und 41 ermöglichen es, die Signalamplituden einzustellen und geeignete Quellenimpedanzen bereitzustellen. Die Ausgangssignale der Verstärker 40, 41 werden durch den Schalter 35 den Leitungen 35a und 35b zugeführt.
  • Für die Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung wurde eine nach oben gerichtete konstante, ungewollte fehlerhafte Frequenzänderung nur deshalb gewählt, weil dadurch die für die Erklärung der Vorgänge benützten Kurvenformen der Signale einfach werden. In der Praxis sind jedoch die Frequenzänderungen wechselweise nach oben oder unten gerichtet und verlaufen sehr schnell. Schnelle, fehlerhafte Änderungen der Frequenz erzeugen unerwünschte Phasenverschiebungen in den Signalkanälen in gleicher Weise, wie schnell sich ändernde Signale und machen die Verwendung von Kompensationsverzögerungsnetzwerken 38 und 39 selbst dann erforderlich, wenn sich die ursprünglichen Signale S und S" relativ langsam ändern.
  • Wenn auch zur Vereinfachung der Darstellung lediglich zwei Nachrichtenkanäle und ein Bezugskanal gewählt wurden, so kann natürlich eine beliebige Anzahl von Nachrichtenkanälen in Verbindung mit einem einzigen Bezugskanal verwendet werden. In der Praxis kann die Anzahl der Nachrichtenkanäle sehr groß sein.

Claims (11)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Kompensation von ungewollten Frequenzänderungen bei einem mit Frequenzvariation arbeitenden Fernmeßsystem, in dem gleichzeitig mit den durch Frequenzvariation dargestellten Nachrichten eine unmodullerte Bezugsfrequenz übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch jede Schwingung der übertragenen Bezugsfrequenz ein kurzzeitiger Impuls erzeugt wird, der seinerseits einen Impulsgenerator steuert, welcher in an sich bekannter Weise. Impulse konstanter Dauer erzeugt, so daß über die ganze Schwingungsdauer bei Änderung der Bezugsfrequenz die Pausendauer ein Maß für die gegebenenfalls aufgetretenen ungewollten Frequenzänderungen ist und für Korrekturmaßnahmen hinsichtlich der übertragenen Nachrichten dient.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die Impulse konstanter Dauer in der Amplitude begrenzt und nachfolgend zur Erzeugung eines den ungewollten Frequenzänder rungen entsprechenden Steuersignals integriert werden, welches Steuersignal zur Korrektur der übertragenen Nachrichten dient.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfrequenz und die die Nachrichten in Form von Frequenzvariation enthaltende(n) Nachrichtenfrequenz(en) zuerst in einzelne Kanäle aufgeteilt werden und daß in jedem Nachrichtenkanal durch jede Schwingung der übertragenen Nachrichtenfrequenz ein kurzzeitiger Impuls erzeugt wird, der seinerseits einen Impulsgenerator steuert, welcher Impulse konstanter Dauer erzeugt, die anschließend in einem Amplitudenbegrenzer begrenzt und zur Gewinnung des Nachrichteninhalts integriert werden, und daß das Steuersignal zur Korrektur der übertragenen Nachricht dem Impulsgenerator zur Änderung der Dauer der abgegebenen Impulse und/oder dem Amplitudenbegrenzer zur Änderung der Amplitude der Impulse zugeführt wird.
  4. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf der Empfangsseite vorgesehene Filter (11 bis 13) zur in bekannter Weise erfolgenden Trennung des Signalgemisches in mehrere einen Bezugs- und mindestens einen Nachrichtenkanal enthaltende Kanäle., von denen jeder aufeinanderfolgend eine Einrichtung (17 bis 19) zur Umformung der Sinusform in Impulse und der Bezugskanal einen durch die Impulse gesteuerten Generator (22) zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer, einen Amplitudenbegrenzer (28) und ein Tiefpaßfilter (31) enthält, wobei am Ausgang des Tiefpaßfilters (31) das zur Korrektur des oder der Nachrichtenkanäle dienende Steuersignal abnehmbar ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Tiefpaßfilters (31) ein oder mehrere Verzögerungsnetzwerke (38, 39) angeschaltet sind.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nachrichtenkanal nach der Einrichtung (17, 18) zur Umformung der Sinusform in die Impulse aufeinanderfolgend einen durch die Impulse gesteuerten Generator (20, 21) zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer, einen Amplitudenbegrenzer (26, 27) und ein Tiefpaßfilter (29, 30) enthält.
  7. 7. Anordnung nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (20, 21) zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer mit dem Ausgang des im Bezugskanal angeordneten Tiefpaßfilters (31) bzw. mit dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes (38, 39) in Verbindung steht und unter dem Einfluß des Steuersignals die Dauer der abgegebenen Impulse ändert. B.
  8. Anordnung nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet; daß der Am. plitudenbegrenzer (26, 27) mit dem Ausgang des im Bezugskanal angeordneten Tiefpaßfilters (31) bzw. mit dem Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes (38, 39) in Verbindung steht und unter dem Einfluß des Steuersignals die Höhe der abgegebenen Impulse ändert.
  9. 9. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bezugs- und Nachrichtenkanälen zwischen den Filtern (11,12, 13) und den Einrichtungen (17, 18, 19) zur Umformung der Sinusform und/oder zwischen den Generatoren (20, 21, 22) zur Erzeugung von Impulsen konstanter Dauer und den Amplitudenbegrenzern (26, 27, 28) Verstärker (14, 15, 16 bzw. 23, 24, 25) zwischengeschaltet sind.
  10. 10. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bezugs- und Nachrichtenkanälen die Ausgänge der Tiefpaßfilter (29, 30, 31) mit Gleichstromverstärkern (32; 33, 34) versehen sind.
  11. 11. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Ausgänge der Verzögerungsnetzwerke (38, 39) mit Verstärkern (40, 41) verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 509 717, 800157; britische Patentschrift Nr. 727 842; Magnetic Recording, New York, 1949, S. 195/196; Proc. I. E. E:, Part. II, Februar 1951, S. 29 bis 34; Techn. Hausmitteilungen des NWDR, 1954, S. 237 bis 242; ETZ-A, 1. 10. 1952, Heft 19, S. 634/635.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE509717C (de) * 1928-08-10 1930-10-11 Aeg Verfahren zur Bestimmung der Flughoehe von Flugzeugen mittels elektrischer Wellen
DE800157C (de) * 1949-04-10 1950-09-25 Josef Schuerer Verfahren zur Synchronisierung von Bild- und Tontraeger bei Tonfilmaufnahme und -wiedergabe
GB727842A (en) * 1952-02-18 1955-04-06 John Thomas Mullin Improvements in or relating to a method and apparatus for recording and reproducing television signals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE509717C (de) * 1928-08-10 1930-10-11 Aeg Verfahren zur Bestimmung der Flughoehe von Flugzeugen mittels elektrischer Wellen
DE800157C (de) * 1949-04-10 1950-09-25 Josef Schuerer Verfahren zur Synchronisierung von Bild- und Tontraeger bei Tonfilmaufnahme und -wiedergabe
GB727842A (en) * 1952-02-18 1955-04-06 John Thomas Mullin Improvements in or relating to a method and apparatus for recording and reproducing television signals

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