DE1160038B - Method and device for the transmission of two or more signals - Google Patents

Method and device for the transmission of two or more signals

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DE1160038B DEG28883A DEG0028883A DE1160038B DE 1160038 B DE1160038 B DE 1160038B DE G28883 A DEG28883 A DE G28883A DE G0028883 A DEG0028883 A DE G0028883A DE 1160038 B DE1160038 B DE 1160038B
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von zwei oder mehreren Signalen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur übertragung von zwei oder mehreren Signalen, vorzugsweise für ein kompatibles stereofonisches übertragungssystem, bei welchem einer Trägerwelle die erste Information unmittelbar, jede weitere Information durch je einen Hilfsträger aufmoduliert wird, wobei gegebenenfalls die Hilfsträger und/oder ein diesen zugeordnetes Seitenband unterdrückt werden, und außerdem jeweils ein Pilotton ebenfalls die Trägerwelle moduliert, der bei Unterdrückung des zugehörigen Hilfsträgers zur empfängerseitigen Demodulation der entsprechenden Information verwendet wird.Method and device for the transmission of two or more signals The invention relates to a method for the transmission of two or more signals, preferably for a compatible stereophonic transmission system in which a carrier wave, the first information immediately, every further information through one subcarrier is modulated on each, with the subcarrier and / or a sideband assigned to them are suppressed, and also one in each case Pilot tone also modulates the carrier wave, which is associated with suppression of the Subcarrier used for the receiver-side demodulation of the corresponding information will.

Bekanntermaßen wird z. B. in einem übertragungssystem für UKW-FM-Rundfunk, das für die übertragung einer Stereoinformation geeignet und kompatibel ist, die hierzu erforderliche zweite Information im Sender einem Hilfsträger aufmoduliert. Es wurde vorgeschlagen, gleichzeitig einen Pilotton mit einer Frequenz, die das '/"-fache der Frequenz des Hilfsträgers ist, wobei n ganzzahlig und vorzugsweise n = 2 ist, der UKW-Trägerwelle aufzumodulieren.It is known that z. B. in a transmission system for VHF-FM radio, that is suitable and compatible for the transmission of stereo information, the second information required for this is modulated onto a subcarrier in the transmitter. It has been proposed to simultaneously use a pilot tone with a frequency that corresponds to the '/ "- times the frequency of the subcarrier, where n is an integer and preferably n = 2 to modulate the VHF carrier wave.

Bei bisher bekanntgewordenen Verfahren wird im Sender die Gesamthubbreite folgendermaßen aufgeteilt: Etwa zwei Drittel des Gesamthubes für die erste Information, ein Drittel des Gesamthubes für die zweite und einige Prozent des Gesamthubes für den Pilotton. Der UKW-Trägerwelle werden also demnach drei verschiedene Signale in der Frequenz aufmoduliert.In the case of methods that have become known so far, the total stroke width is used in the transmitter divided as follows: About two thirds of the total stroke for the first piece of information, one third of the total stroke for the second and a few percent of the total stroke for the pilot tone. The VHF carrier waves are therefore three different signals modulated in frequency.

Um im Empfänger eine phasenrichtige Demodulation der zweiten Information zu ermöglichen, wird aus dem Pilotton durch Frequenzvervielfachung der Hilfsträger gewonnen, da im Sender die Trägerwelle des Hilfsträgers unterdrückt und nur ein oder beide Seitenbänder übertragen werden.In order to have in-phase demodulation of the second information in the receiver to enable is made from the pilot tone by frequency multiplication of the subcarriers won, since the carrier wave of the subcarrier is suppressed in the transmitter and only one or both sidebands are transmitted.

Obgleich diese bekannten vorgeschlagenen Maßnahmen bereits zu einem recht brauchbaren kompatiblen übertragungssystem für UKW-FM-Rundfunk führten, ist jedoch gegenüber der bisherigen monofonen Übertragung eine erhebliche Verschlechterung des Signalstörverhältnisses festzustellen, das besonders bei geringer Amplitude des Signals der zweiten Information stört, z. B. wenn im Stereokanal Pianostellen einer Musikdarbietung übertragen werden.Although these known proposed measures already become one Quite usable compatible transmission system for VHF-FM broadcasting led is however, compared to the previous monophonic transmission, this is a considerable deterioration determine the signal-to-noise ratio, especially at low amplitudes of the signal of the second information interferes, e.g. B. when piano positions in the stereo channel a musical performance.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Nachteil bisher bekanntgewordener Verfahren dadurch vermieden, daß die Dynamik der zweiten und jeder weiteren Information mit Hilfe an sich bekannter Kompressionsschaltungen derart eingeengt wird, daß die maximale Amplitude annähernd eine Vollaussteuerung des zugeordneten Hilfsträgers bewirkt und die minimale Amplitude eine vorzugsweise wählbare Mindestaussteuerung nicht unterschreitet, wobei in an sich bekannter Weise die jeweilige Amplitude des Pilottones entsprechend dem Ausmaß der senderseitigen Dynamikkompression bemessen und empfängerseitig zur Steuerung der Dynamikexpansion herangezogen wird.According to the invention, this disadvantage is now known to date Method avoided by reducing the dynamics of the second and any further information is so narrowed with the help of known compression circuits that the maximum amplitude approximately full modulation of the assigned subcarrier causes and the minimum amplitude a preferably selectable minimum level does not fall below, the respective amplitude of the in a known manner Pilot tones measured according to the extent of the dynamic compression on the transmitter side and is used on the receiver side to control the dynamic expansion.

Dadurch ist es möglich, die minimale Mindestaussteuerung jeweils so groß zu wählen, daß man noch einen genügenden Abstand vom vorhandenen Störpegel hat. Gleichermaßen trifft das zu für alle weiteren zu übertragenden Informationen, für die im Sender die erforderlichen Zusätze gemäß der Erfindung gemacht werden.This makes it possible to set the minimum minimum level in each case to choose large that one still has a sufficient distance from the existing interference level Has. This also applies to all other information to be transmitted, for which the necessary additions according to the invention are made in the transmitter.

Die Anwendbarkeit des Verfahrens ist außerdem unabhängig von den Frequenzen, aus denen die erste Information und die zweite sowie etwaige andere Informationen sich zusammensetzen. Selbstverständlich wird man die Frequenz des Steuergenerators für den Pilotton sowie damit auch die des Hilfsträgers jeweils dem Frequenzinhalt der verschiedenen zu übertragenden Informationen anpassen.The applicability of the procedure is also independent of the frequencies from which the first information and the second as well as any other information get together. Of course you will be the frequency of the control generator for the pilot tone as well as that of the subcarrier in each case the frequency content adapt to the different information to be transmitted.

Das Verfahren eignet sich grundsätzlich auch zur übertragung sich nicht schnell ändernder Meßwerte als auch für Informationen aus Geräten für sehr kurze Wellenlängen, z. B. Radargeräten.In principle, the method is also suitable for transmission Measured values that do not change quickly as well as information from devices for very short wavelengths, e.g. B. radars.

Die im Sender vorgenommene Einengung der Dynamik wird empfängerseitig wieder aufgehoben. Zur Steuerung der Dynamikexpansion wird eine von der Amplitude des Pilottones abhängige Steuergröße verwendet.The narrowing of the dynamics carried out in the transmitter is carried out on the receiver side canceled again. To control the dynamic expansion, one of the Control variable used as a function of the amplitude of the pilot tone.

In der Zeichnung wird schematisch die Sender-(Fig. 1) und Empfängerausbildung (Fig. 2) in einem Blockschaltbild dargestellt, wobei es sieh in diesem Beispiel um ein kompatibles Übertragungssystem für UKW-FM-Rundfunk handelt, bei dem neben der monofonen ersten Information (Summensignal) über einen Hilfsträger die in der Dynamik eingeengte zweite Information (Differenzsignal) und außerdem noch ein zusätzlicher Pilotton der UKW-Trägerwelle eines UKW-FM-Senders aufmoduliert werden.In the drawing, the transmitter (Fig. 1) and receiver training is shown schematically (Fig. 2) shown in a block diagram, it being seen in this example is a compatible transmission system for VHF-FM broadcasting in which, in addition to the monophonic first information (sum signal) via a subcarrier in the Dynamically restricted second information (difference signal) and also an additional one Pilot tone of the VHF carrier wave of a VHF FM transmitter can be modulated.

In Fig. 1 ist das Blockschaltbild für den Sender gezeigt. Es werden bei 1 die erste Information (Summensignal), bei 2 die zweite Information (Differenzsignal) eingespeist. Während das Summensignal unmittelbar die bei 3 gezeichnete Sendestufe erreicht, die unter anderem den Sendermodulator enthält, wird das Differenzsignal in der Modulatorstufe 6 dem Hilfsträger aufmoduliert, dessen Frequenz im Steuergenerator 4 erzeugt und über eine Vervielfacherstufe 5 der Modulatorstufe 6 zugeführt wird. Das auf den Hilfsträger aufmodulierte Signal der Differenzinformation wird sodann in der Kompressionsstufe 7, wie oben beschrieben, eingeengt, wobei diese Einengung mindestens einseitig geschieht, d. h., daß die minimale Amplitude angehoben wird oder auch beidseitig vorgenommen werden kann, wobei die eingeengte maximale Dynamik etwa der Vollaussteuerung des Hilfsträgers entspricht. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, die Trägerwelle des Hilfsträgers zu unterdrücken, und nur eines oder beide Seitenbänder der Kompressionsstufe 7 zuzuführen. Andererseits kann es auch aus Zweckmäßigkeitsgründen angebracht erscheinen, die Kompressionsstufe 7 vor der Modulationsstufe 6 anzuordnen. Das so eingeengte auf den Hilfsträger modulierte Differenzsignal wird vom Ausgang der Kompressionsstufe 7 der Sendestufe 3 zugeführt, dort also gemeinsam mit dem Summensignal der Trägerwelle des Senders aufmoduliert.In Fig. 1 the block diagram for the transmitter is shown. It will at 1 the first information (sum signal), at 2 the second information (difference signal) fed in. While the sum signal immediately the transmission level shown at 3 reached, which contains, among other things, the transmitter modulator, the difference signal is modulated on the subcarrier in the modulator stage 6, its frequency in the control generator 4 is generated and fed to the modulator stage 6 via a multiplier stage 5. The signal of the difference information modulated onto the subcarrier is then in the compression stage 7, as described above, constricted, this constriction happens at least unilaterally, d. that is, the minimum amplitude is increased or can also be carried out on both sides, with the restricted maximum dynamic corresponds approximately to the full modulation of the subcarrier. In general it is advantageous to suppress the carrier wave of the subcarrier, and only one or both sidebands the compression stage 7 to be fed. On the other hand, it can also be used for reasons of expediency appear appropriate to arrange the compression stage 7 before the modulation stage 6. The differential signal modulated in this way onto the subcarrier is transmitted from the output the compression stage 7 of the transmission stage 3 supplied, so there together with the Sum signal modulated onto the carrier wave of the transmitter.

Die Kompressionssiufe 7 wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch den Steuergleichrichter 8 direkt oder über einen Regelvierpol 9 in Abhängigkeit von der Amplitude der Dynamik der Differenzinformation gesteuert, da der Steuergleichrichter 8 mit seinem Eingang mit 2 verbunden ist. Der Regelvierpol 9 ist nicht nur mit dem Steuergleichrichter 8, sondern auch mit dem Pilottongenerator 4 verbunden. Am Ausgang des Regelvierpols 9 ist daher der Pilotton in Abhängigkeit von der Dynamik der Differenzinformation vorhanden und wird der Sendestufe 3 zugeführt und dort der Trägerwelle des Senders aufmoduliert. Vor der Modulatorstufe des Senders werden in an sich bekannter Weise die drei Signale superponiert.The compression stage 7 is a further feature of the invention by the control rectifier 8 directly or via a quadrupole control 9 as a function controlled by the amplitude of the dynamics of the difference information, as the control rectifier 8 is connected to 2 at its input. The quadrupole control 9 is not only compatible with the Control rectifier 8, but also connected to the pilot tone generator 4. At the exit of the quadrupole control 9 is therefore the pilot tone as a function of the dynamics of the difference information present and is fed to the transmission stage 3 and there the carrier wave of the transmitter modulated on. Before the modulator stage of the transmitter are in a known manner superposed the three signals.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild für einen zu dem Sender nach Fig. 1 passenden Empfänger gezeigt. Mit 10 ist die Stelle im Übertragungsweg bezeichnet, bei der nach dem FM-Demodulator alle drei Signale noch in einem Kanal enthalten sind. Das Summensignal wird, wie bekannt, direkt den nachgeschalteten NF-Stufen zugeführt und kann bei 11 abgenommen werden. Dagegen wird das noch dem Hilfsträger zugeordnete Differenzsignal in einer Expanderstufe 12 wieder gedehnt, dann anschließend einem Bandpaß 13 zugeführt, der nur ein Seitenband des Hilfsträgers und/oder diesen selbst sowie das andere Seitenband an den Hilfsträgerdemodulator 14 gelangen läßt. Nach dieser Demodulatorstufe 14 erhält man bei 15 den zweiten Stereokanal (Differenzsignal).In Fig. 2 is the block diagram for a to the transmitter according to Fig. 1 matching receiver shown. The point in the transmission path is designated by 10, in which, after the FM demodulator, all three signals are still contained in one channel are. As is known, the sum signal is sent directly to the downstream AF stages and can be removed at 11. On the other hand, that becomes the auxiliary carrier associated difference signal expanded again in an expander stage 12, then subsequently a bandpass filter 13 fed to only one side band of the subcarrier and / or these itself and the other sideband can reach the subcarrier demodulator 14. After this demodulator stage 14, the second stereo channel (difference signal) is obtained at 15.

Gleichzeitig wird aus den gesamten Informationen bei dem Einspeisepunkt 10 durch einen Bandpaß 16 der Pilotton ausgesiebt, der gemäß einer Weiterbildung der Erfindung über eine Gleiehrichterstufe 17 auf die Expanderstufe 12 einwirkt, so daß am Ausgang dieser Stufe die zweite Information in Abhängigkeit von der Amplitude des Pilottones auftritt. Ferner wirkt der Pilotton über eine Vervielfacherstufe 18 auf den Hilfsträgerdemodulator 14 ein, die diesem vorgeschaltet oder in diesem selbst enthalten sein kann, so daß eine phasenrichtige Demodulation ermöglicht wird. Aus Zweckmäßigkeitsgründen kann es erforderlich sein, die Expanderstufe 12 hinter dem Hilfsträgerdemodulator 14 anzuordnen, wobei dann die Gleichrichterstufe 17 entsprechend umzuschalten ist.At the same time, all of the information at the feed point becomes 10 through a bandpass filter 16 of the pilot tone, which according to a further development the invention acts on the expander stage 12 via a rectifier stage 17, so that at the output of this stage the second information as a function of the amplitude of the pilot tone occurs. The pilot tone also acts via a multiplier stage 18 on the subcarrier demodulator 14, which is connected upstream of or in this itself can be included, so that in-phase demodulation is made possible. For reasons of convenience, it may be necessary to place the expander stage 12 behind to arrange the subcarrier demodulator 14, the rectifier stage 17 then correspondingly is to be switched.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr läßt es sich in seinen technischen Einzelheiten abwandeln, ohne daß dabei der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise braucht die Trägerwelle des Senders nicht im UKW-Gebiet zu liegen, oder der Sender braucht nicht unbedingt durch alle Informationen nur in der Frequenz moduliert zu werden. Die gleichen Variationsmöglichkeiten sind gegeben für die Modulationsarten des Hilfsträgers. Hierdurch wird die Kompatibilität des Übertragungssystems in keiner Weise eingeschränkt.The method according to the invention is of course not limited to that described Embodiment limited, rather it can be seen in its technical details modify without departing from the inventive concept. For example needs the carrier wave of the transmitter is not in the VHF area, or the transmitter needs to be not necessarily to be modulated in frequency only by all information. The same variation possibilities are given for the modulation types of the subcarrier. This in no way restricts the compatibility of the transmission system.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Übertragung von zwei oder mehreren Signalen, vorzugsweise für ein kompatibles stereofonisches Übertragungssystem, bei welchem einer Trägerwelle die erste Information unmittelbar, jede weitere Information durch je einen Hilfsträger aufmoduliert wird, wobei gegebenenfalls die Hilfsträger und/oder ein diesen zugeordnetes Seitenband unterdrückt werden, und außerdem jeweils ein Pilotton ebenfalls die Trägerwelle moduliert, der bei Unterdrückung des zugehörigen Hilfsträgers zur empfängerseitigen Demodulatiön der entsprechenden Information verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamik der zweiten und jeder weiteren Information mit Hilfe an sich bekannter Kompressionsschaltungen derart eingeengt wird, ' daß die maximale Amplitude annähernd eine Vollaussteuerung des zugeordneten Hilfsträgers bewirkt und die minimale Amplitude eine vorzugsweise wählbare Mindestaussteuerung nicht unterschreitet, wobei in an sich bekannter Weise die jeweilige Amplitude des Pilottones entsprechend dem Ausmaß der senderseitigen Dynamikkompression bemessen und empfängerseitig zur Steuerung der Dynamikexpansion herangezogen wird. CLAIMS: 1. Method of transferring two or more Signals, preferably for a compatible stereophonic transmission system which of a carrier wave the first information immediately, any further information is modulated by one subcarrier each, with the subcarrier if necessary and / or a sideband assigned to them are suppressed, and also in each case a pilot tone also modulates the carrier wave, which occurs when the associated Subcarrier is used for the demodulation of the corresponding information on the receiver side is characterized in that the dynamics of the second and each further information is so narrowed with the help of known compression circuits, 'that the maximum amplitude is approximately a full modulation of the assigned subcarrier causes and the minimum amplitude a preferably selectable minimum level does not fall below, the respective amplitude of the in a known manner Pilot tones measured according to the extent of the dynamic compression on the transmitter side and is used on the receiver side to control the dynamic expansion. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Einengung mittels einer aus einem zugeordneten Steuergleichrichter direkt oder indirekt gewonnenen Regelspannung in Abhängigkeit von der Amplitude der zugeordneten zusätzlichen Information derart gesteuert wird, daß die Dynamik der zusätzlichen Information nach der Kompressionsschaltung konstant bzw. nahezu konstant bleibt. 2. Procedure according to claim 1, characterized in that the degree of narrowing by means of a Control voltage obtained directly or indirectly from an assigned control rectifier as a function of the amplitude of the associated additional information controlled will that the dynamics of the additional information after the compression circuit remains constant or almost constant. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Pilottones von der Amplitude der zugeordneten Information abhängig gemacht wird. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the amplitude of the pilot tone depends on the amplitude of the associated Information is made dependent. 4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Amplitude des Pilottones mittels der am Ausgang des Steuergleichrichters gewonnenen Steuerspannung bewirkt wird. 4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that that the regulation of the amplitude of the pilot tone by means of the output of the control rectifier obtained control voltage is effected. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich für die zusätzliche Information vorgesehener Verstärker in Abhängigkeit von der Amplitude des Pilottones gereelt wird. 6.' Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsweg der zusätzlichen Information vor der Modulationsstufe des Senders eine Kompressionsschaltung angeordnet ist, daß ein an sich bekannter Pilottongenerator vorzugsweise über eine Vervielfacherstufe mit einem Modulator, in welchem der Hilfsträger durch die zusätzliche Information, gegebenenfalls mit Unterdrückung des Trägers und/oder eines Seitenbandes, moduliert wird, verbunden ist. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergleichrichter vorgesehen ist, dem die zusätzliche Information zugeleitet wird und dessen Ausgang mit der Kompressionsschaltung direkt oder über einen Regelvierpol verbunden ist. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Steuergleichrichters außerdem mit einem Regelvierpol verbunden ist, der auch mit dem Ausgang des Pilottongenerators zusammengeschaltet ist, und daß von dem Ausgang des Regelvierpols dieses Signal dadurch abhängig von der Amplitude der zusätzlichen Information der Sendestufe zugeführt wird. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein empfangsseitig im Übertragungsweg der zusätzlichen Information an sich vorhandener Verstärker als Dynamikexpander ausgebildet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamikexpansionsschaltung mit einem Gleichrichter verbunden ist, dessen Eingang mit einem Bandpaß verbunden ist, der aus dem für alle Signale gemeinsamen Kanal hinter dem gemeinsamen Demodulator für die Senderträgerwelle den Pilotton heraussiebt, und daß der Bandpaß über eine Vervielfacherstufe mit einem Demodulator für die zusätzliche Information verbunden ist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß direkt oder über eine besondere Verstärkerstufe mit einem Demodulator für die zusätzliche Information verbunden ist und dieser Demodulator als Vervielfacher für den Pilotton geschaltet ist.5. The method according to claim 1, characterized in that a per se provided for the additional information amplifier is controlled as a function of the amplitude of the pilot tone. 6. ' Device for performing the method according to claim 1 and one or more of claims 2 to 5, characterized in that a compression circuit is arranged in the transmission path of the additional information upstream of the modulation stage of the transmitter, that a pilot tone generator known per se, preferably via a multiplier stage with a modulator , in which the subcarrier is modulated by the additional information, possibly with suppression of the carrier and / or a sideband. 7. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that a control rectifier is provided to which the additional information is fed and the output of which is connected to the compression circuit directly or via a quadrupole control. B. Apparatus according to claim 7, characterized in that the output of the control rectifier is also connected to a control quadrupole which is also interconnected with the output of the pilot tone generator, and that this signal is dependent on the amplitude of the additional information from the output of the control quadruple Send stage is fed. 9. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that an amplifier that is present on the receiving side in the transmission path of the additional information is designed as a dynamic expander. 10. The device according to claim 9, characterized in that the dynamic expansion circuit is connected to a rectifier whose input is connected to a bandpass filter which sifts out the pilot tone from the common for all signals channel behind the common demodulator for the transmitter carrier wave, and that the bandpass filter is connected via a multiplier stage to a demodulator for the additional information. 11. The device according to claim 10, characterized in that the bandpass filter is connected directly or via a special amplifier stage to a demodulator for the additional information and this demodulator is connected as a multiplier for the pilot tone.
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