DE1282741B - Narrow band transmitter in which a single sideband signal is generated by modulating a first carrier signal with a communication signal - Google Patents
Narrow band transmitter in which a single sideband signal is generated by modulating a first carrier signal with a communication signalInfo
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- DE1282741B DE1282741B DE1965G0045596 DEG0045596A DE1282741B DE 1282741 B DE1282741 B DE 1282741B DE 1965G0045596 DE1965G0045596 DE 1965G0045596 DE G0045596 A DEG0045596 A DE G0045596A DE 1282741 B DE1282741 B DE 1282741B
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
H03cH03c
Deutsche Kl.: 21" a4-14/01 German class: 21 " a4- 14/01
Nummer: 1282 741Number: 1282 741
Aktenzeichen: P 12 82 741.7-35 (G 45596)File number: P 12 82 741.7-35 (G 45596)
Anmeldetag: 30. Dezember 1965Filing date: December 30, 1965
Auslegetag: 14. November 1968Opening day: November 14, 1968
Die Erfindung betrifft einen Schmalbandsender, bei dem ein Einseitenbandsignal durch Modulation eines ersten Trägersignals mit einem Nachrichtensignal erzeugt wird.The invention relates to a narrow band transmitter in which a single sideband signal by modulating a first carrier signal is generated with a message signal.
Die gegenwärtig zur Nachrichtenübertragung verwendeten Modulationssysteme, die auf Frequenzmodulation, Phasenmodulation, Amplitudenmodulation, Einseitenbandmodulation, Zweiseitenbandmodulation, Restseitenbandmodulation od. dgl. beruhen, haben jeweils gewisse Vor- und Nachteile.The modulation systems currently used for communication based on frequency modulation, Phase modulation, amplitude modulation, single sideband modulation, double sideband modulation, Residual sideband modulation or the like, each have certain advantages and disadvantages.
Ein bedeutender Vorteil der Frequenzmodulationssysteme (FM-Systeme), die in der Nachrichtentechnik weit verbreitet sind, ist ihre hohe Senderausgangsleistung. C-Ausgangsverstärker, die eine hohe Ausgangsleistung bei hohem Wirkungsgrad abgeben, können bei FM-Sendern verwendet werden, da sie die Frequenz- oder Phasenmodulation des Trägersignals nicht verzerren. Da die Nachricht eines FM-Signals in den Nulldurchgängen des Trägersignals enthalten ist, also irgendwelche Amplitudenmodulation keine Bedeutung hat und gewöhnlich durch Begrenzung im Sender und Empfänger aufgehoben wird, hat eine Amplitudenverzerrung infolge C-Betriebs eines Ausgangsverstärkers keinen Einfluß, so daß der FM-Sender eine hohe Sendeleistung hat. Außerdem sind die FM-Systeme wegen der Rauschunterdrückung oder Rauschdämpfung bei der Frequenzmodulation relativ rauschfrei. Das sind wesentliche Vorteile, die dazu beigetragen haben, daß die Frequenzmodulation in der Nachrichtentechnik weit verbreitet ist. Es ist jedoch auch schon lange bekannt, daß die FM-Systeme normalerweise das Frequenzspektrum sehr schlecht ausnutzen und eine große Bandbreite erfordern. Das führt zu großen Schwierigkeiten, wenn das verfügbare Frequenzspektrum beschränkt ist. So sind z. B. bei Landfahrzeugen die für die Nachrichtenübertragung verfügbaren Kanäle extrem schmal. Die Verwirklichung von Schmalband-FM-Systemen erfordert aber spezielle komplizierte und aufwendige Schaltungen, z. B. für Vorverzerrung, Begrenzung, Nachentzerrung usw. Ferner sind die FM-Systeme »Schwellwert«-Effekten ausgesetzt, durch die sich das Signal-Rausch-Verhältnis eines Empfängers schnell verschlechtert und das Signal nicht verwendet werden kann, wenn der Rauschpegel einen kritischen Pegel überschreitet, der gewöhnlich Schwellwert genannt wird. Während also ein FM-System Vorteile bezüglich Ausgangsleistung und relativer Rauschfreiheit oberhalb des Schwellwerts hat, hat es als Nachteile die schlechte Ausnutzung des Frequenzspektrums und die Empfindlichkeit gegenüber SchwellwertrEffekten.A significant advantage of frequency modulation (FM) systems used in communications widely used is their high transmitter output power. C output amplifiers that have high output power output at high efficiency can be used in FM transmitters as they are the frequency or phase modulation of the carrier signal do not distort. As the message of an FM signal in the zero crossings of the carrier signal is included, so any amplitude modulation has no meaning and usually through Limitation in the transmitter and receiver is lifted, has an amplitude distortion as a result C operation of an output amplifier has no effect, so that the FM transmitter has a high transmission power. In addition, the FM systems are in frequency modulation because of the noise reduction or noise attenuation relatively noise-free. These are major advantages that have helped the Frequency modulation is widely used in communications engineering. However, it has long been known that the FM systems normally use the frequency spectrum very poorly and a large one Require bandwidth. This leads to great difficulties when the available frequency spectrum is limited. So are z. B. in the case of land vehicles, the channels available for the transmission of messages extremely narrow. However, the implementation of narrow band FM systems requires special complicated ones and complex circuits, e.g. B. for pre-emphasis, limitation, post-equalization, etc. Furthermore, are The FM systems are exposed to "threshold" effects that change the signal-to-noise ratio of a Receiver quickly deteriorates and the signal can not be used when the noise level exceeds a critical level, commonly called a threshold. So while an FM system Advantages in terms of output power and relative freedom from noise above the threshold value has, its disadvantages are the poor utilization of the frequency spectrum and the sensitivity to it Threshold effects.
Schmalbandsender, bei dem ein
Einseitenbandsignal durch Modulation eines
ersten Trägersignals mit einem Nachrichtensignal erzeugt wirdNarrow band transmitter where a
Single sideband signal by modulating a
first carrier signal is generated with a message signal
Anmelder:Applicant:
General Electric Company,General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Phys. F. Endlich, Patentanwalt,Dipl.-Phys. F. Finally, patent attorney,
8034 Unterpfaffenhofen, Blumenstr. 58034 Unterpfaffenhofen, Blumenstr. 5
Als Erfinder benannt:
Alex Charles Latker,
Johannes Jacobus Jandegraaf,
Lynchburg, Va. (V. St. A.)Named as inventor:
Alex Charles Latker,
Johannes Jacobus Jandegraaf,
Lynchburg, Va. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 4. Januar 1965 (423 093)V. St. v. America January 4, 1965 (423 093)
Einseitenband-Modulationssysteme haben dagegen vorteilhafterweise eine relativ schmale Bandbreite. Jedoch wird ein Teil der modulierenden Nachrichten in Form von Amplitudenmodulation des Einseitenbandsignals übertragen, so daß Einseitenbandsender eine sehr lineare Ausgangscharakteristik haben müssen (Α-Ausgangsverstärker) und der Betrieb als C-Ausgangsverstärker mit seinem hohen Wirkungsgrad dafür ausgeschlossen ist. Daher hat ein Einseitenbandsender eine kleine Ausgangsleistung. Wenn ferner die niedrigste zu übertragende Frequenz des Nachrichtensignals verringert wird, wird es zunehmend schwieriger, das Trägersignal und die benachbarten Anteile des nicht benutzten Seitenbandsignals zu unterdrücken. Wenn z. B. ein Tonfrequenz-Nachrichtensignal von fm = 0,3 bis 3 kHz verwendet wird, beträgt der Abstand zwischen dem nicht benutzten und dem benutzten Seitenbandsignal nur 600 Hz und für irgendeine Trägersignalabweichung nur 300 Hz, sogar bei unterdrücktem Trägersignal. Die Herstellung von Schmalbandfiltern mit einer gut definierten Grenzfrequenz zur Unterdrückung des Trägersignals und des unbenutzten Seitenbandsignals wird besonders bei hohen Frequenzen ziemlich schwierig. Wenn z. B. die Trägersignalfrequenz fc = 40 MHz ist, liegt das obere Seitenbandsignal (/c + fm) zwischen 40,0003 MHz und 40,003 MHz, während das untere Seiten-In contrast, single sideband modulation systems advantageously have a relatively narrow bandwidth. However, some of the modulating messages are transmitted in the form of amplitude modulation of the single-sideband signal, so that single-sideband transmitters must have a very linear output characteristic (Α output amplifier) and operation as a C output amplifier with its high efficiency is excluded. Therefore, a single sideband transmitter has a small output power. Furthermore, if the lowest frequency to be transmitted of the communication signal is reduced, it becomes increasingly difficult to suppress the carrier signal and the neighboring components of the unused sideband signal. If z. B. an audio frequency message signal of f m = 0.3 to 3 kHz is used, the distance between the unused and the used sideband signal is only 600 Hz and only 300 Hz for any carrier signal deviation, even with the carrier signal suppressed. The manufacture of narrow-band filters with a well-defined cut-off frequency to suppress the carrier signal and the unused sideband signal becomes quite difficult, especially at high frequencies. If z. B. the carrier signal frequency f c = 40 MHz, the upper sideband signal (/ c + f m ) is between 40.0003 MHz and 40.003 MHz, while the lower sideband signal
809 637/1088809 637/1088
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bandsignal (fc — fm) zwischen 39,9997 MHz und Trägersignal gesendet, so daß der Gesamtwirkungs-39,997 MHz liegt. Die Herstellung eines Filters, das grad des Sehmalbandsenders aufrechterhalten wird, das obere Seitenbandsignal durchläßt, aber das Gewünschtenfalls kann der Schmalbandsender so 40-MHz-Trägersignal und das untere Seitenband- aufgebaut sein, daß das zweite Trägersignal eine von signal unterdrückt, ist gegenwärtig ein unlösbares 5 dein ersten Trägersignal verschiedene Frequenz hat, Problem. Es sind keinerlei physikalisch realisierbare und daß ein Frequenzmischer zwischen den AusFilter bekannt, die eine solche Filterung gewähr- gangsverstärker und den Phasenkomparator geschalleisten. Es ist daher gegenwärtig unmöglich, Einseiten- tet ist, um für den Phasenvergleich die Frequenz des bandsignale direkt im VHF-Bereich zu erzeugen. Sendesignals in die Frequenz des Einseitenband-Wenn das Einseitenbandsignal bei diesen Frequenzen io signals umzusetzen.band signal (f c - f m ) between 39.9997 MHz and carrier signal sent, so that the total effect is 39.997 MHz. The manufacture of a filter that is maintained at the same level as the narrow band transmitter allows the upper sideband signal to pass through, but if desired the narrowband transmitter can be constructed so that the 40 MHz carrier signal and the lower sideband signal that the second carrier signal suppresses one of the signals is currently an insoluble one 5 your first carrier signal has a different frequency, problem. There are no known physically feasible frequency mixers between the out filters that provide such a filtering amplifier and the phase comparator. It is therefore currently impossible to unilaterally generate the frequency of the band signal directly in the VHF range for the phase comparison. Transmit signal in the frequency of the single sideband If convert the single sideband signal at these frequencies io signals.
benötigt wird, ist eine komplizierte Folge von mehre- Der Schmalbandsender kann dadurch verbessert ren Modulationsschritten notwendig, um die End- werden, daß der Frequenzumsetzer ein integrierendes frequenz zu erhalten. Es ist verständlich, daß beim .RC-Netzwerk zur Einstellung eines bestimmten Fre-Vörhandensein von mehreren Frequenzumsetzungen quenzdurchlaßbereichs des Frequenzumsetzers auf- oder -modulationen zur Erzeugung eines Einseiten- 15 weist. Der Frequenzdurchlaßbereich kann z. B. bandsignals der gewünschten Frequenz der Aufwand (/0 4- 0,3 kHz) bis (/0 + 3 kHz) betragen. Auf diese als auch die Kosten eines derartigen Systems dazu Weise können Intermodulations- und Verzerrungsproportional ansteigen. frequenzen unterdrückt werden, und die Schmalband-is required is a complicated sequence of several The narrow band transmitter can thereby be improved ren modulation steps necessary to the end, that the frequency converter to obtain an integrating frequency. It is understandable that in the .RC network for setting a specific frequency the presence of several frequency conversions has frequency pass band of the frequency converter or has frequency modulations for generating a one-sided 15. The frequency pass band can e.g. B. band signal of the desired frequency of effort (/ 0 4- 0.3 kHz) to (/ 0 + 3 kHz). In this way, as well as the costs of such a system, intermodulation and distortion can increase proportionally. frequencies are suppressed, and the narrowband
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schmal- charakteristik des Schmalbandsenders kann besser bandsender anzugeben, der die hohe Ausgangs- 20 gewährleistet werden. Ein derartiges Frequenzverleistung eines FM-Senders mit der guten Ausnutzung halten des Sehmalbandsenders kann aber auch durch des Frequenzspektrums eines Einseitenbandsenders eine andere Schaltung als ein; integrierendes RC-vereinigt. Netzwerk erreicht werden» : It is therefore the object of the invention to specify a narrow characteristic of the narrow-band transmitter can be better band transmitter, which the high output 20 are guaranteed. Such a frequency output of an FM transmitter with the good utilization of the narrow band transmitter can, however, also use a circuit other than a; integrating rc unites. Network can be reached » :
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung naherThe invention is particularly based on the knowledge. The invention should be closer to the drawing
zugrunde, daß die Amplitudenmodulation eines Ein- 25 erläutert werden. Es zeigtbased on the fact that the amplitude modulation of an input 25 will be explained. It shows
seitenbandsignals unterdrückt und dessen übrig- F i g. 1 ein Blöckdiagramm des Sehmalbandsenderssideband signal suppressed and its remaining- F i g. 1 is a block diagram of the narrow band transmitter
bleibende Frequenzmodulation durch Steuerung eines gemäß der Erfindung undpermanent frequency modulation by controlling a according to the invention and
Frequenzumsetzers zur Erzeugung eines frequenz- Fig. 2 bis 4 eine Anzahl von Kurven,- die Testmodulierten Sendesignals verwendet werden kann. ergebnisse darstellen, die für den SchmalbandsenderFrequency converter for generating a frequency Fig. 2 to 4 a number of curves, - the test modulated Transmission signal can be used. show results for the narrowband transmitter
Ein Schmalbandsender der eingangs genannten Art 30 von Fig. 1 erhalten wurden.A narrow band transmitter of the type mentioned at the beginning 30 of FIG. 1 was obtained.
ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Der Schmalbandsender von Fig. 1 ist in zwei ein Begrenzer das Einseitenbandsignal begrenzt, so hauptsächliche Funktionsblöcke unterteilt, nämlich daß die Nachricht in den Nulldurchgängen des be- einen Einseitenbandsignalgeneratoi 1 und einen grenzten Einseitenbandsignals enthalten ist, daß das Frequenzumsetzer 2 mit einem frequenzveränderbgrenzte Einseitenbandsignal einen Frequenzumsetzer 35 liehen Oszillator 14. Ein z.B, tonfrequentes Nachzur Erzeugung eines der Frequenzmodulation des richtensignal moduliert mit der Frequenz im Einbegrenzten Einseitenbandes folgenden Sendesignals seitenbandsignalgeneratorl ein erstes Trägersignal fc, konstanter Amplitude ansteuert, daß der Frequenz- so daß ein Einseitenbandsignal; erzeugt und dann umsetzer einen ein zweites Trägersignal erzeugenden stark begrenzt wird, wodurch die Amplitudenmodufrequenzveränderlichen Oszillator, einen nachgeschal- 40 latiön im wesentlichen aufgehoben wird und die teten C-Ausgangsverstärker und einen zwischen dem Nachricht nur in der Frequenzmodulation, d. h. in Ausgangsverstärker und dem Oszillator geschalteten den Nulldurchgängen des begrenzten Einseitenband-Phasenkomparator hat,, der durch Phasenvergleich signals enthalten ist. Die durchschnittliche Leistung des begrenzten Einseiteabandsignals mit dem Sende- des übertragenen Nachrichtensignals wird damit signal ein Steuersignal an den Oszillator liefert. " 45 wesentlich erhöht,, so daß der Wirkungsgrad jederis characterized according to the invention in that the narrow-band transmitter of Fig. 1 is divided into two limiter the single-sideband signal, so main functional blocks, namely that the message is contained in the zero crossings of a single-sideband signal generator 1 and a limited single-sideband signal that the Frequency converter 2 with a frequency converter limited single sideband signal a frequency converter 35 borrowed oscillator 14. An example, audio frequency after to generate one of the frequency modulation of the directional signal modulated with the frequency in the limited single sideband following transmission signal seitenbandsignalgeneratorl a first carrier signal f c , constant amplitude controls that the frequency so that a single sideband signal; and then a converter that generates a second carrier signal is severely limited, as a result of which the amplitude mode frequency variable oscillator, a downstream oscillator is essentially canceled and the C output amplifier and one between the message only in the frequency modulation, i.e. in the output amplifier and the oscillator has the zero crossings of the limited single sideband phase comparator, which is contained by phase comparison signals. The average power of the limited one-sided distance signal with the transmission of the transmitted message signal is thus signal delivers a control signal to the oscillator. " 45 significantly increased, so that the efficiency of each
Da einerseits der Frequenzumfang, des Sende- folgenden Signalübertragung erhöht wird, währendSince, on the one hand, the frequency range of the transmission following signal transmission is increased while
signals wegen seiner der Frequenzmodulation des die Qualität des übertragenen· Nachricbtensignals,signals because of its frequency modulation of the quality of the transmitted message signal,
begrenzten Einseitenbandsignals folgenden Fre- d. h. des Tom- oder Sprechsignals, praktisch nichtlimited single sideband signal following Fre- d. H. of the tom or speech signal, practically not
quenzmodulation im wesentlichen gleich dem des beeinflußt wird. Das begrenzte Einseitenbandsignalfrequency modulation is essentially the same as that of the affected. The limited single sideband signal
Einseitenbandsignals ist, wird die- gute Ausnützung 5° wird vom Einseitenbandsignalgenerator 1 zünr Fre-Is the single sideband signal, the good utilization 5 ° is generated by the single sideband signal generator 1 for fre-
des Frequenzspektrums wie bei der Einseitenband- quenzümsetzer 2 mit dem Oszillator 14 geleitet. Derof the frequency spectrum is passed to the oscillator 14 as in the single sideband quenzümsetzer 2. Of the
modulation erreicht, also ein Sendesignal mit sehr Oszillator 14 erzeugt ein zweites Trägersignal, dessenmodulation achieved, so a transmission signal with very oscillator 14 generates a second carrier signal, its
schmaler Bandbreite erzeugt, während andererseits Frequenz ^0 durch das Einseitenbandsignal so ge-narrow bandwidth, while on the other hand frequency ^ 0 is generated by the single sideband signal.
ein hoher Wirkungsgrad wi& bei einem FM-Sender steuert wird, daß der Oszillator 14 der Frequenz-a high efficiency wi & in an FM transmitter controls that the oscillator 14 of the frequency
infolge der Verwendung, des C-Ausgangsverstärkers 55 modulation des Einseitenbandsignals. genau folgt, sodue to the use of the C output amplifier 55 modulation of the single sideband signal. exactly follows so
erzielt wird, ohne daß die obengenannten Schwell- daß das Ausgangssignal· des Frequenzumsetzers 2is achieved without the above-mentioned threshold that the output signal · of the frequency converter 2
werteffekte auftreten.. oder das Sendesignal ein extrem schmales Signal vonvalue effects occur .. or the transmitted signal is an extremely narrow signal of
fn vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann konstanter Amplitude ist. Das das EingängssignalIn an advantageous further development of the invention, the amplitude can be constant. That the input signal
der Schmalbandsender so ausgebildet sein, daß der des· Frequenzumsetzers 2 stark begrenzt ist, d. h. jeg-the narrow-band transmitter be designed in such a way that that of the frequency converter 2 is severely limited, i. H. any-
Begrenzer auch das erste Trägersignal von dem 60 liehe Amplitudenmodulation; aus dem Einseitenband-Trägersignalgenerator empfängt, um den Begrenzer. signal entfernt worden· ist, kann, das" begrenzte Ein-Also limiter the first carrier signal from the 60 amplitude modulation; from the single sideband carrier signal generator receives to the limiter. signal has been removed, the "limited input
zu voller Begrenzung während der Intervalle zu, ver- seitenbandsignal im Frequenzumsetzer 2 durch einento full limitation during the intervals to, sideband signal in frequency converter 2 by a
anlassen, in denen kein Einseitenbandsignal emp- C-Ausgangsverstärker 15 mit hohem Wirkungsgradstart in which no single sideband signal emp- C output amplifier 15 with high efficiency
fangen wird. Das hat den Vorteil, daß der Schmal- verstärkt werden, so daß· die Ausgangsleistung des bandsender das zweite Trägersignal während dieser, 65 Sehmalbandsenders weiter erhöht wird, da irgend-,will catch. This has the advantage that the narrow-gauge are amplified, so that · the output power of the band transmitter the second carrier signal is further increased during this 65 narrow band transmitter, because any-
Intervalle sendet und dadurch das Rauschen unter- welche Amplitudenverzerrungen, infolge des C-Be-Sends intervals and thereby the noise under which amplitude distortions, as a result of the C-loading
drückt, während der Intervalle,, in denen das Nach- triebs unbea'chtlieh bleiben; und durch Begrenzungpresses during the intervals in which the follow-up remains unauthorized; and by limitation
richtensignal übertragen wird, wird jedoch das zweite entfernt werden können, weil die gesamte Nachrichtdirection signal is transmitted, but the second can be removed because the entire message
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in der Frequenzmodulation des Sendesignals ent- die direkte Begrenzung des Sprachsignals im Gegenhalten ist. Da kein Trägersignal oder unteres Seiten- satz zur Begrenzung des Sprachsignals nach der bandsignal erzeugt worden ist, werden ferner keine Frequenzumsetzung in der Mischstufe 6 den Grad Schmalbandfilter benötigt, um das unbenutzte Seiten- der erreichbaren Kompression, da die Qualität des bandsignal oder das Trägersignal zu unterdrücken. 5 Sprachsignals infolge der harmonischen VerzerrungIn the frequency modulation of the transmission signal, the direct limitation of the speech signal is countered. Since no carrier signal or lower page sentence has been generated to limit the speech signal after the band signal, no frequency conversion in the mixer 6 to the degree of narrow band filter is required in order to reduce the unused page of the compression that can be achieved, as the quality of the band signal or the carrier signal increases suppress. 5 speech signal due to harmonic distortion
Der Einseitenbandsignalgeneratör 1, der das stark der Grundfrequenzen im Sprachsignal schnell unbegrenzte
Einseitenbandsignal erzeugt, weist als verständlich wird. Der in F i g. i abgebildete Ein-Quelle
des tonfrequenten Nachrichtensignals ein seitenbandsignalgenerator 1 vermeidet diese Schwie-Mikrofon
3 od. dgl. auf. Das Naehrichteflsignal wird rigkeit, indem die Sprachsignalspitzen erst abgedurch
ein Bandfilter 4 geleitet, um das Nachrichten- io schnitten werden, nachdem das Sprachsignal in einen
signal auf ein zweckmäßiges Frequenzband, z. B. von anderen Teil des Frequenzspektrums durch die
0,3 bis 3 kHz, zu begrenzen. Das Nachrichtensignal Mischstufe 6 umgesetzt worden ist.
wird in einem Verstärker 5 verstärkt und zusammen Da das Nachrichten- oder Sprachsignal vorher in
mit dem ersten Trägersignal fc von einem quarz- ein höheres Frequenzspektrum umgesetzt wird (d. h.
gesteuerten Trägersignaloszillator 7 zu einer Misch- 15 in das Einseitenbandsignal), beeinflußt die Begrenstufe
6 geleitet, die z. B. ein Gegentaktmodulator zung, die sogar 30 bis 70% oder mehr betragen
sein kann. Das Nachrichtensignal erzeugt in der kann, praktisch nicht die Verständlichkeit des
Mischstufe 6 ein oberes und ein unteres Seitenband Sprachsignals. Harmonische Verzerrungen der
/ + (0,3 bis 3 kHz) und fc — (0,3 bis 3 kHz). Wenn Sprache des begrenzten Einseitenbandsignals stellen
eine gewöhnliche Mischstufe verwendet wird, tritt 20 nicht länger eine Schwierigkeit dar, da die Harmoniauch
das erste Trägersignal fc am Ausgang auf, da im sehen mittels geeigneter Schaltung leicht ausgeffltert
Gegensatz zu einem Gegentaktmodulator als Misch- werden können. Ferner unterdrückt der Frequenzstufe
eine gewöhnliche Mischstufe das Trägersignäl umsetzer 2 praktisch alle harmonischen Verzerrunnicht
unterdrückt. Das obere Seitenbandsignal wird gen, was noch erklärt werden soll. Eine gewisse
durch einen Filter 8 zu einem Begrenzer 9 durch- 23 Intermodulationsverzerrung ist vorhanden, aber diese
gelassen, nachdem es in einem Verstärker 10 ver- hat keinen großen Einfluß, weil erstens subjektive
stärkt worden ist. Das erste Trägersignal fc vom Hörtests, die noch beschrieben werden sollen, ge-Trägersignaloszillator
7 wird über eine Leitung 11 zeigt haben, daß die Intermodulationsverzerrung den
und ein Potentiometer 12 ebenfalls zum Begrenzer 9 Zuhörer im allgemeinen nicht stört und die Vergeleitet.
Das Amplitudenverhältnis des vorbegrenzten 3a ständlichkeit der Sprache nicht beeinflußt. Weiter
oberen Seitenbandsignals und des ersten Träger- unterdrückt der Frequenzumsetzer 2 auch einen
signals fc wird so eingeregelt, daß bei Fehlen des wesentlichen Teil derjenigen Intermodulationsver-Nachrichtensignals
und damit des oberen Seitenband- zerrung, die durch das starke Begrenzen des Einsignals
der Pegel des ersten Trägersignals fc aus- seitenbandsignals im Begrenzer 9 entsteht. Durch
reicht, um den Begrenzer 9 zu voller Begrenzung zu 35 eine derartige Verarbeitung des Nachrichtensignals
veranlassen, so daß jedes Rauschen unterdrückt kann eine effektive Erhöhung der übertragenen
wird. Wenn jedoch das Nachrichtensignal und damit Leistung erreicht werden, die zwischen 8 und 13 db
das obere Seitenbandsignal vorhanden ist, ist die liegen kann, ohne daß gleichzeitig Nachteile in Form
Amplitude des oberen Seitenbandsignals so berries- von Verzerrung und Verringerung der Verständlichsen,
daß der Begrenzer 9 die volle Begrenzung durch- 40 keit eintreten.The single sideband signal generator 1, which generates the single sideband signal, which is largely unlimited in terms of the fundamental frequencies in the speech signal, shows that it is understandable. The in F i g. i illustrated one-source of the audio-frequency message signal a sideband signal generator 1 avoids this Schwie microphone 3 or the like. The Naehrichteflsignal is rigkeit in that the speech signal peaks are first passed through a band filter 4 in order to cut the message after the speech signal is converted into a signal on a suitable frequency band, e.g. B. from other part of the frequency spectrum by the 0.3 to 3 kHz, to limit. The message signal mixer 6 has been implemented.
is amplified in an amplifier 5 and together Since the message or speech signal is converted beforehand into a higher frequency spectrum with the first carrier signal f c from a quartz (i.e. controlled carrier signal oscillator 7 to a mixer 15 in the single sideband signal), the limiting stage 6 influences headed, the z. B. a push-pull modulator that can even be 30 to 70% or more. The message signal generates an upper and a lower sideband speech signal in the can, practically not the intelligibility of the mixer 6. Harmonic distortion of the / + (0.3 to 3 kHz) and f c - (0.3 to 3 kHz). If a normal mixer stage is used for the language of the limited single sideband signal, there is no longer a problem, since the harmony also the first carrier signal f c at the output, since it can easily be filtered out by means of suitable circuitry, in contrast to a push-pull modulator as a mixer. Furthermore, the frequency stage suppresses an ordinary mixer stage, the carrier signal converter 2 practically all harmonic distortion not suppressed. The upper sideband signal is what will be explained. There is some intermodulation distortion through a filter 8 to a limiter 9, but this left after it has passed in an amplifier 10 does not have much influence because, firstly, subjective has been strengthened. The first carrier signal f c from the hearing test, which will be described later, ge carrier signal oscillator 7 will have shown via a line 11 that the intermodulation distortion and a potentiometer 12 also to the limiter 9 generally does not disturb the listener and the confused. The amplitude ratio of the pre-limited 3a verbosity is not affected. Further upper sideband signal and the first carrier suppressed the frequency converter 2 also a signal f c is adjusted so that in the absence of the essential part of that Intermodulationsver message signal and thus the upper sideband distortion caused by the strong limitation of the one signal, the level of the first Carrier signal f c out-of-side band signal arises in limiter 9. This is sufficient to cause the limiter 9 to be fully limited to such a processing of the message signal so that any noise can be suppressed, an effective increase in the amount transmitted. However, if the message signal and thus power are reached between 8 and 13 db of the upper sideband signal, this can be without at the same time disadvantages in the form of amplitude of the upper sideband signal so excessive of distortion and a reduction in intelligibility that the limiter 9 enter the full limitation of patency.
führt und sowohl das erste Trägersignal als auch das Die starke Begrenzung des Einseitenbandsignals im Rauschen unterdrückt. Auf diese Weise sendet der Einseitenbandsignalgeneratör 1 verbessert zusätzlich Schmalbandsender von Fig. 1 das volle (zweite) die Genauigkeit, die Stabilität und den Wirkungsgrad Trägersignal während der Intervalle, in denen über- des Betriebes des Schmalbandsenders. Der Frehaupt kern Nachrichtensignal vorhanden ist, so daß 45 quenzumsetzer 2 steuert seinen Oszillator 14 so, daß das zweite Trägersignal den Empfänger leiser oder dieser der Frequenzmodulation des Einseitenbandstumm macht und das Rauschen im Empfänger signals folgt, indem kontinuierlich die Frequenz des unterdrückt. Während der Intervalle, in denen das Einseitenbandsignals mit der Frequenz des Sende-Nachrichtensignal vorhanden ist, wird dagegen nur signals in einem Phasenkomparator 20 verglichen das Einseitenbandsignal übertragen, so daß kehle 5° wird. Phasenkömparatoren sind, obwohl sie theore-Verringerung des Wirkungsgrads durch die Über- tisch nur auf Phasenänderungen von zwei Wechseltragung des unmodulierten Trägersignals eintritt. eingangssignalen ansprechen, tatsächlich auch gegen-leads and both the first carrier signal and the strong limitation of the single sideband signal im Noise suppressed. In this way, the single sideband signal generator 1 also transmits in an improved manner Narrow band transmitter of Fig. 1 the full (second) the accuracy, the stability and the efficiency Carrier signal during the intervals in which the narrowband transmitter is in operation. The Frehaupt Kern message signal is present, so that 45 frequency converter 2 controls its oscillator 14 so that the second carrier signal quieter the receiver or the frequency modulation of the single sideband mute power and the noise in the receiver signal follows by continuously changing the frequency of the suppressed. During the intervals in which the single sideband signal is at the frequency of the broadcast message signal is present, on the other hand, only signals in a phase comparator 20 are compared to the single sideband signal transmitted, so that throat is 5 °. Phase comparators are, although they are theore-reducing of the efficiency through the superset only to phase changes of two alternating carrying of the unmodulated carrier signal occurs. addressing input signals, actually also opposing
Durch die starke Begrenzung des Einseitenband- über Amplitudenänderungen eines der Signale empsignals wird die effektiv übertragene Durchschnitts- findlich. Wenn das Einseitenbandsignal so begrenzt leistung wesentlich erhöht, so daß die Ausgangs- 55 wird, daß es mit konstanter Amplitude zum Phasenleistung des Schmalbandsenders vergrößert wird. komparator gelangt, werden die Fehler, die infolge Bekanntlich kann sich die Nachrichtensignalleistung Amplitudenmodulation eines der Eingangssignale stark ändern, z. B. die Sprachsignalleistung innerhalb auftreten können, stark verkleinert, so daß die Fähigeines großen Lautstärkebereichs. So erzeugt bei der keit des Oszillators 14, der Frequenzmodulation des Sprachübertragung eine sprechende Person im 60 Einseitenbandsignals sehr genau zu folgen, weiter verDurchschnitt ein Sprachsignal, das einen Lautstärke- bessert wird.Due to the strong limitation of the single sideband and amplitude changes of one of the signals empsignals the actually transferred average is sensitive. If the SSB signal is so limited power is increased significantly, so that the output 55 is that it is with constant amplitude to the phase power of the narrow band transmitter is enlarged. comparator arrives, the errors that result As is known, the message signal power can be amplitude modulation of one of the input signals change strongly, e.g. B. the voice signal power can occur within, greatly reduced, so that the ability of one large volume range. So generated at the speed of the oscillator 14, the frequency modulation of the Voice transmission to follow a speaking person very precisely in the 60 single sideband signal, further average a speech signal that improves a volume.
bereich von ungefähr 30 db mit einem Spitzen- Das Einseitenbandsignal mit konstanter Amplituderange of about 30 db with a peak The single sideband signal with constant amplitude
Mittelwerts-Verhältnis von ungefähr 10 bis 13 db vom Begrenzer 9 (fc + 0,3 kHz-^/c + 3 kHz) wird,Average value ratio of about 10 to 13 db from the limiter 9 (f c + 0.3 kHz - ^ / c + 3 kHz),
umfaßt. Wenn der Lautstärkebereich des Sprach- wie bereits erwähnt, zum Frequenzumsetzer 2 weiter-includes. If the volume range of the speech, as already mentioned, go to frequency converter 2
signals irgendwie komprimiert werden könnte, 65 geleitet, der den spannungsgesteuerten frequenzverkönnte die mittlere Leistung des Sprachsignals effektiv änderlichen Oszillator 14 aufweist, der das zweitesignals could be compressed somehow, 65 routed, which could do the voltage-controlled frequency the mean power of the speech signal effectively variable oscillator 14, the second
erhöht werden. Die direkte Begrenzung des Sprach- Trägersignal mit der Frequenz f0 erzeugt. Die Fre-increase. The direct limitation of the speech carrier signal with the frequency f 0 is generated. The Fre-
signals ist dafür eine Möglichkeit. Jedoch reduziert quenz des Oszillators 14 folgt der Frequenzmodu-signals is one way of doing this. However, the reduced frequency of the oscillator 14 follows the frequency modulus
7 . 87th 8th
!ation des Einseitenbandsignals, um ein Ausgangs- Mischstufe 17 und des Phasenkomparators 20) so signal mit entsprechender Frequenzmodulation zu dimensioniert, daß der Frequenzumsetzer 2 den geerzeugen. Das Ausgangssignal vom Oszillator 14 wird wünschten Frequenzdurchlaßbereich hat, was noch in einem oder mehreren C-Ausgangsverstärkern 15 genauer erläutert werden soll. Vorzugsweise ist das verstärkt, die an einer Antenne 16 gekoppelt sind, 5 Netzwerk 21 ein Proportionalitätsnetzwerk, da der und in den freien Raum abgestrahlt. Durch den Be- Oszillator 14 in dem Frequenzumsetzer 2 eine betrieb eines oder mehrerer C-Ausgangsverstärker 15 stimmte Charakteristik bezüglich transienter Signale bei Sättigung wird eine Amplitudenmodulation des hat, die den Oszillator 14 veranlassen, eine Über-Oszillatorausgangssignals durch die begrenzende Wir- oder Unterkorrektur der Frequenz vorzunehmen, kung des Ausgangsverstärkers 15 beseitigt und damit io wenn er plötzlich Spannungsänderungen folgen muß, ein Sendesignal mit konstanter Amplitude erzeugt, wie sie z. B. im Ausgangssignal der Mischstufe 17 wobei sich die Frequenz des Sendesignals synchron auftreten können, wenn schnelle Frequenzänderunmit der Frequenzmodulation des begrenzten Ein- gen im Steuersignal vom Begrenzer 9 auftreten. Daher seitenbandsignals vom Einseitenbandsignalgeneratorl ist das Netzwerk 21 vorzugsweise ein i?C-Integraändert. Das von der Antenne 16 abgestrahlte Sende- 15 tionsnetzwerk, das den Einfluß dieser transienten signal ist daher ein Signal mit konstanter Amplitude, Signale aufhebt. Das Netzwerk kann aber auch ein dessen Frequenz in unserem Fall zwischen Gleichstromverstärker zur Erzeugung des gewünsch-/0 + 0,3 kHz und/0 + 3 kHz liegt, so daß das Signal ten Frequenzdurchlaßbereichs des Frequenzumseteinem Einseitenbandsignal mit konstanter Amplitude zers 2 sein. JDas Netzwerk 21 kann beispielsweise so ähnlich ist. Es ist jedoch ersichtlich, daß zum Unter- ao gewählt werden, daß der Frequenzdurchlaßbereich schied gegenüber Einseitenbandmodulationssendern 0,3 bis 3 kHz beträgt.! ation of the single sideband signal in order to dimension an output mixer 17 and the phase comparator 20) so signal with appropriate frequency modulation that the frequency converter 2 generates the. The output signal from the oscillator 14 will have the desired frequency passband, which will be explained in more detail in one or more C output amplifiers 15. The 5 network 21 which is coupled to an antenna 16 is preferably a proportionality network, since the and radiate into free space. By means of the oscillator 14 in the frequency converter 2, one or more C output amplifiers 15 operating correctly with respect to transient signals at saturation, an amplitude modulation of the has, which cause the oscillator 14 to generate an over-oscillator output signal through the limiting we- or under-correction of the Make frequency, kung of the output amplifier 15 eliminated and thus io if he suddenly has to follow voltage changes, a transmission signal with constant amplitude generated, as z. B. in the output signal of the mixer 17, whereby the frequency of the transmission signal can occur synchronously if rapid frequency changes occur in conjunction with the frequency modulation of the limited input in the control signal from the limiter 9. Therefore, in the sideband signal from the single sideband signal generator, the network 21 is preferably changed to an i? C integer. The transmission network emitted by the antenna 16, which cancels the influence of this transient signal, is therefore a signal with constant amplitude, signals. The network can also have a frequency in our case between the DC amplifier to generate the desired / 0 + 0.3 kHz and / 0 + 3 kHz, so that the signal th frequency pass band of the frequency conversion of a single sideband signal with constant amplitude be zers 2. For example, network 21 may be something like this. It can be seen, however, that the sub-ao selected is that the frequency passband is 0.3 to 3 kHz compared to single sideband modulation transmitters.
gleichzeitig damit kein Trägersignal und kein unteres Durch das Netzwerk 21 wirkt also der Frequenz-at the same time there is no carrier signal and no lower Through the network 21 thus the frequency
Seitenbandsignal erzeugt werden. Das macht feste umsetzer 2 als Bandfilter für das Ausgangssignal desSideband signal can be generated. That makes fixed converter 2 as a band filter for the output signal of the
Filter für die Unterdrückung unerwünschter Fre- Begrenzers 9. Das Ausgangssignal des Begrenzers 9Filter for the suppression of undesired fre-limiter 9. The output signal of the limiter 9
quenzabweichungen des Trägersignals und des un- 25 hat nämlich unerwünschte Harmonische vonfrequency deviations of the carrier signal and the un- 25 namely has undesired harmonics of
benutzten Seitenbandsignals überflüssig und ver- fc — (fc + 3 kHz) und IntermodulationsfrequenzenThe sideband signal used is superfluous and has f c - (f c + 3 kHz) and intermodulation frequencies
meidet alle Schwierigkeiten, die normalerweise mit infolge der gleichzeitigen Begrenzung verschiedeneravoids all difficulties normally associated with as a result of the simultaneous limitation of different
der Herstellung von Filtern mit der erforderlichen Frequenzkomponenten.the manufacture of filters with the required frequency components.
scharfen FilterrCharakteristik bei hohen Frequenzen Wie oben erwähnt wurde, erlaubt die richtige
verbunden sind. · 30 Dimensionierung des Netzwerkes 21 die Frequenz-. Die Frequenzmodulation des Oszillators 14 wird modulation des frequenzveränderlichen Oszillators 14
durch den Frequenzumsetzer 2 so gesteuert, daß der innerhalb des Frequenzdurchlaßbereichs.
Oszillator 14 der Frequenz des Einseitenbandsignals In dem in Fig. 1 abgebildeten Schmalbandsender
möglichst genau und vorzugsweise eindeutig folgt. ist die Grundfrequenz des Ausgangssignals des
Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal vom Aus- 35 Oszillators 14 die Frequenz /0 des zweiten Trägergangsverstärker
15 abgetastet und in einen weiteren signals. In manchen Fällen, besonders wenn eine
Gegentaktmodulator oder eine Mischstufe 17 einge- sehr hohe Frequenz /0 erwünscht ist, kann es jedoch
speist, wo es mit einem Bezugssignal mit der Fre- zweckmäßig sein, daß die Frequenz des Oszillators 14'
quenz fT gemischt oder ihm überlagert wird. Die niedriger als /0 ist und durch eine oder mehrere
Frequenz/r wird gleich der Differenz zwischen 40 Frequenzvervieifacher-Stufen auf /0 vervielfacht wird,
der Frequenz /0 des zweiten Trägersignals und Es ist ersichtlich, daß in diesem Fall die Frequenz fr
der Frequenz fc des ersten Trägersignals gemacht des Ausgangssignals des Normalfrequenzgenerators
(fr = U~ fc)>
um die Frequenz des Sendesignals 19 wie vorher fr = f0~ fc sein muß.
in die des begrenzten Einseitenbandsignals um- Es ist weiter ersichtlich, daß es in manchen Fällen
zusetzen. Das Bezugssignal fr wird in einer 45 nicht notwendig ist, daß das begrenzte Einseitenband-Schaltung
mit einem quarzgesteuerten Oszillator 18 signal im Frequenzspektrum durch den Oszillator 14
und einem Normälfrequenzgenerator 19 (mit Fre- umgesetzt wird, indem die Frequenz f0 des zweiten
quenzsynthese) erzeugt, die eine oder mehrere Stu- Trägersignals von der Frequenz fc des ersten Trägerfen
für Frequenzvervielfachung aufweisen können. signals verschieden ist. In diesem Fall kann die
Die Frequenzmodulation des Ausgangssignals der 5° Schaltung zur Erzeugung des Bezugssignals fr, die
Mischstufe 17 soll exakt der Frequenzmodulation des den quarzgesteuerten Oszillator 18, den Normalfrebegrenzten
Einseitenbandsignals vom Einseitenband- quenzgenerator 19 und die Mischstufe 17 aufweist,
signalgenerator 1 entsprechen. Das Ausgangssignal weggelassen werden, und das Sendesignal kann direkt
der Mischstufe 17 ist das andere Eingangssignal des im Phasenkomparator 20 abgetastet und verglichen
Phasenkomparators 20, in dem es mit dem Einsehen- 55 werden. Es ist ersichtlich, daß auch andere Schalbandsignal
verglichen wird. Das Ausgangssignal des tungen bei dem Schmalbandsender gemäß der Erfin-Phasenkomparators
ist seiner Größe nach propor- dung verwendet werden können, bei dem die Fretional
zur Frequenzdifferenz zwischen den Eingangs- quenzmodulation des begrenzten Einseitenbandsignalen,
während sein Vorzeichen die Richtung der signals, das die zu übertragende Nachricht darstellt.
Frequenz oder Phasenabweichung von fc anzeigt. 60 mit der Frequenzmodulation des Sendesignals ver-Das
Ausgangssignal· des Phasenkomparators 20 wird glichen wird, um das Steuersignal für den das Sendeüber
ein Netzwerk 21 als Steuersignal zum Oszillator signal erzeugenden Oszillator zu erzeugen, so daß
14 gegeben, damit dieser der Frequenzmodulation die Frequenzmodulation des Sendesignals der Fredes
begrenzten Einseitenbandsignals vom Einseiten- quenzmodulation des Einseitenbandsignals folgt,
bandsignalgenerator I folgt. 65 Der frequenzveränderliche Oszillator 14 kann von
Das Netzwerk 21 wird im Zusammenhang mit den irgendeiner bekannten Bauart sein. Zum Beispiel
anderen Schaltungen des Frequenzumsetzers 2 (d. h. können LC-Rückkopplungsschaltungen von Oszillades
Oszillators 14, des Ausgangsverstärkers 15, der toren nach Colpitts, Hartley usw. verwendet werden.sharp filter characteristics at high frequencies As mentioned above, allows the correct connected. · 30 dimensioning of the network 21 the frequency. The frequency modulation of the oscillator 14 is modulation of the variable frequency oscillator 14 controlled by the frequency converter 2 so that the within the frequency pass band.
Oscillator 14 follows the frequency of the single sideband signal in the narrowband transmitter shown in FIG. 1 as precisely as possible and preferably unambiguously. is the fundamental frequency of the output signal of the For this purpose, the output signal from the oscillator 14, the frequency / 0 of the second carrier output amplifier 15 is sampled and converted into a further signal. In some cases, especially if a push-pull modulator or a mixer 17 with a very high frequency / 0 is desired, it may feed, however, where it is advisable to mix the frequency of the oscillator 14 'with a frequency f T with a reference signal or is superimposed on it. Which is lower than / 0 and by one or more frequency / r is equal to the difference between 40 frequency multiplier steps is multiplied to / 0 , the frequency / 0 of the second carrier signal and It can be seen that in this case the frequency f r of frequency f c of the first carrier signal taken of the output signal of the frequency synthesizer (fr = U ~ fc)> to th e frequency of the transmission signal 19 as f r = f fc must be 0 ~ before.
into that of the limited single sideband signal. It can also be seen that it can clog in some cases. The reference signal f r is not necessary in a 45 that the limited single sideband circuit with a crystal-controlled oscillator 18 signal in the frequency spectrum through the oscillator 14 and a normal frequency generator 19 (with Fre- is converted by the frequency f 0 of the second quenzsynthese) generated, which can have one or more Stu carrier signals of the frequency f c of the first carrier for frequency multiplication. signal is different. In this case, the frequency modulation of the output signal of the 5 ° circuit for generating the reference signal f r , the mixer 17 should exactly correspond to the frequency modulation of the crystal-controlled oscillator 18, the standard frequency limited single sideband signal from the single sideband frequency generator 19 and the mixer 17, signal generator 1 . The output signal can be omitted, and the transmission signal can be sent directly to the mixer 17, the other input signal is sampled in the phase comparator 20 and compared to the phase comparator 20, in which it can be viewed with 55. It can be seen that other scarf band signals are also compared. The output signal of the line in the narrow band transmitter according to the Erfin phase comparator is proportional to its size, in which the fretional to the frequency difference between the input frequency modulation of the limited single sideband signals, while its sign indicates the direction of the signal that is to be transmitted Represents message. Frequency or phase deviation of f c . The output signal of the phase comparator 20 is compared in order to generate the control signal for the oscillator generating the transmission via a network 21 as a control signal to the oscillator signal, so that 14 is given so that the frequency modulation of the frequency modulation of the Transmission signal of the Fredes limited single sideband signal follows from single sideband frequency modulation of the single sideband signal,
band signal generator I follows. 65 The variable frequency oscillator 14 may be of any known type. The network 21 will, in connection with that, be of any known type. For example, other circuits of the frequency converter 2 (ie LC feedback circuits of the oscillator 14, the output amplifier 15, the Colpitts, Hartley etc. can be used.
Der Oszillator weist zweckmäßigerweise eine span- empfindlichkeit gegenüber Amplitudenrauschen und.The oscillator expediently has a chip sensitivity to amplitude noise and.
nungsveränderliche Kapazität auf, z. B. eine in der Ausgangsleistung der C-Ausgangsverstärker ohnevariable capacity on, e.g. B. one in the output power of the C output amplifier without
Sperrichtung vorgespannte p-n-Piode (manchmal die sonst dazugehörenden Nachteile einer übermäßi-Reverse biased p-n-period (sometimes the associated disadvantages of an excessively
Varactor genannt) als Teil des Oszillatorfrequenz- gen Bandbreite und von Schwellwerteffekten erhaltenCalled varactor) as part of the oscillator frequency range and from threshold value effects
bestimmenden Resonanzkreises. Durch Änderung der 5 werden. Ferner wird eine bessere Spektrumsaus-determining resonance circuit. By changing the 5 will be. Furthermore, a better spectrum distribution
an der Diode anliegenden Vorspannung in Sperr- nutzung als selbst bei Schmalband-FM erzielt. Esbias voltage applied to the diode in reverse mode than achieved even with narrowband FM. It
richtung wird die Übergangskapazität verändert, die treten keine Schwellwert-Begrenzungen wie bei Fre-direction, the transition capacity is changed, there are no threshold limits as with Fre-
die Resonanzfrequenz des Resonenzkreises und damit quenzmodulation auf, so daß die Senderverstärkungthe resonance frequency of the resonance circuit and thus frequency modulation, so that the transmitter gain
die Oszillatorfrequenz ändert. Wahlweise können erhöht wird oder anders ausgedrückt, eine gleich-the oscillator frequency changes. Optionally, it can be increased or, in other words, an equal
auch spannungsgesteuerte Hochfrequenzoszillatoren, id wertige Nachrichtenverbindung mit viel schwächerenalso voltage-controlled high-frequency oscillators, id valuable communication links with much weaker ones
wie Klystrons und Widerstandsröhrenmodulatoren Signalen aufrechterhalten werden kann, als es mitlike klystrons and resistance tube modulators signals can be sustained as it is with
verwendet werden. FM-Sendern möglich ist.be used. FM transmitters is possible.
Es ist also ersichtlich, daß der Schmalbandsender F i g. 2 bis 4 stellen Kurven dar, die bei einer Angemäß der Erfindung ein Sendesignal mit konstanter zahl von Tests erhalten wurden, die mit einem Amplitude erzeugt, dessen Frequenzmodulation der ig Schmalbandsender gemäß der Erfindung durchge-Frequenzmodulation des begrenzten Einseitenband- führt wurden, wobei die Tests zeigten, daß der signals vom Einseitenbandsignalgenerator 1 so folgt, Schmalbandsender gemäß der Erfindung eine mindaß die vom Sendesignal beanspruchte Bandbreite im destens ebenso gute, gewöhnlich aber bessere Spekwesentlichen gleich der Bandbreite des Nachrichten- trurnsausnutzung als Frequenzmodulation mit sehr signals ist. Obwohl dieses Sendesignal als äquivalent ao schmaler Bandbreite, erreicht, die fast an die gute, einem oberen Einseitenbandsignal betrachtet werden Frequenzausnutzung der Einseitenbandmodulation kann, da es den gleichen Frequenzbereich und die herankommt, während gleichzeitig die mit FM-gleiche Bandbreite wie das Einseitenbandsignal hat Sendern erreichbare Sendeleistung erzielt wird. Diese und in einem normalen Einseitenbandempf anger emp- Tests zeigten weiter, daß eine zusätzliche Senderfangen und demoduliert werden kann, wird es ohne as Stärkung von 9 db gegenüber einer Schmalbandgleichzeitige Erzeugung weder eines Trägersignals frequenzmodulation bezüglich der Verständlichkeit noch eines unteren Einseitenbandsignals erzeugt, Es auftritt und der Sender nicht dem Schwellwerteffekt ist weiter ersichtlich, daß durch Ersetzen des Filters 8 der FM-Sender unterliegt.It can thus be seen that the narrow band transmitter F i g. 2 to 4 represent curves obtained in an adequate the invention, a transmission signal with a constant number of tests were obtained with a Generated amplitude, the frequency modulation of which the ig narrowband transmitter according to the invention durchge-frequency modulation of the limited single sideband, the tests showed that the signal from the single sideband signal generator 1 follows narrow band transmitters according to the invention a minimum the bandwidth used by the transmission signal is at least as good, but usually better in terms of spec equal to the bandwidth of the message transport utilization as frequency modulation with very signal is. Although this broadcast signal is equivalent to ao narrower bandwidth, which almost reaches the good, Frequency utilization of the single sideband modulation can be considered for an upper single sideband signal can as it has the same frequency range and which comes on while simultaneously using the same with FM Bandwidth like the single sideband signal, transmitters achieve the transmission power that can be achieved. These and in a normal single sideband receiver, tests further showed that an additional transmitter can receive and can be demodulated, it will be without a gain of 9 db compared to a narrow band simultaneous Generation of neither a carrier signal frequency modulation in terms of intelligibility nor a lower single sideband signal is generated, it occurs and the transmitter does not meet the threshold value effect it can also be seen that by replacing the filter 8, the FM transmitter is defeated.
im Einseitenbandsignalgenerator 1 durch ein Filter Für die Tests, deren Ergebnisse in Fig, 2 und 3 für das untere Seitenband und durch die Wahl von 30 dargestellt sind, wurde ein Schmalbandsender gemäß fr = /0 + ic für den Normalfrequenzgenerator 19 der Erfindung mit einer Frequenz fc =* 43 MHz veraüch ein unteres Einseitenbandsignal gesendet wer- wendet, Der Sender wurde dazu durch VOSIM-den kann. Somit unterscheidet sich der Schmalband- Modulation (Spraehsimulation) moduliert und das sender gemäß der Erfindung grundsätzlich von der Sendesignal mit einem Analysator mit einem Auf» Grundschaltung für die Erzeugung von Einseiten- 35 lösungsvermögen von 3 kHz gemessen. (Die VQSDVl· bandsignalen darin, daß nur ein Signal mit den Fre- Modulation ist eüj in der Nachrichtentechnik üblicher quenzen, die die zu übertragende Nachricht ent- Standard-Test, der im »EIA-Standard RS 152 A« halten, erzeugt wird. Ein Trägersignal wird nur dann beschrieben ist.) Diese Meßergebnisse sind in Fig. 2 erzeugt, wenn keine Nachricht übertragen wird, so als Kurve 25 aufgetragen. Gleichzeitig wurde ein daß in diesem Fall das Ausgangssignal des Begren- 40 Sehmalband (+ 5 kHz Abweichung)-FM-Sender zers9 im Einseitenbandsignalgenerator 1 das erste durch VOSlM-Modulation moduliert und das Fre-Trägersignal mit der Frequenz/,., das Ausgangs- quenzspektrum des Sendesignals gemessen und als signal des Phasenkomparators 20 Null und das Aus- Kurve 26 aufgetragen. Es ist ersichtlich, daß das gangssignal des Oszillators 14 das zweite Träger- Sendesignal mit konstanter Amplitude des Schmalsignal mit der Frequenz f0 ist. Das zweite Träger- 45 bandsenders gemäß der Erfindung eine schmalere signal wird daher nur bei Fehlen eines Nachrichten- Bandbreite als der Schmalband-FM-Sender hat,, signals gesendet, um das Rauschen sehr klein zu während gleichzeitig der mit einem FM-Sender ermachen oder zu reduzieren. reiehbare Übertragungswirkungsgrad vorhanden ist.are shown in Einseitenbandsignalgenerator 1 through a filter for the tests, the results in Fig, 2 and 3 for the lower sideband and by the choice of 30, a narrow-band transmitter was prepared according to f r = / 0 + ic for the frequency synthesizer 19 of the invention with a Frequency f c = * 43 MHz allows a lower single sideband signal to be sent. The transmitter was able to do this through VOSIM. Thus the narrowband modulation (speech simulation) is modulated and the transmitter according to the invention is basically measured from the transmission signal with an analyzer with an on »basic circuit for the generation of one-sided resolving power of 3 kHz. (The VQSDVl · band signals in that only one signal with the frequency modulation is eüj more common in communications engineering that the message to be transmitted is generated according to the standard test that is held in the "EIA standard RS 152 A". A carrier signal is only described.) These measurement results are generated in FIG. 2 when no message is transmitted, so plotted as curve 25. At the same time, in this case the output signal of the limiting 40 visual band (+ 5 kHz deviation) FM transmitter was modulated in the single sideband signal generator 1, the first by VOSIM modulation and the Fre carrier signal with the frequency /,., The output Measured frequency spectrum of the transmission signal and plotted as the signal of the phase comparator 20 zero and the curve 26 off. It can be seen that the output signal of the oscillator 14 is the second carrier transmission signal with a constant amplitude of the narrow signal with the frequency f 0 . The second carrier band transmitter according to the invention, a narrower signal is therefore only sent in the absence of a message bandwidth than the narrowband FM transmitter, signal to make the noise very small while at the same time with an FM transmitter or to reduce. reproducible transmission efficiency is available.
Es ist auch ersichtlich, daß der Frequenzumsetzer 2 Wie die Kurve 25 zeigt, ist das Sendesignal unge-It can also be seen that the frequency converter 2, as shown by curve 25, the transmission signal is un-
eine sehr schmale Bandbreite hat, wodurch har- 50 fähr so schmal wie ein sehr schmales FM-Signal undhas a very narrow bandwidth, making it almost as narrow as a very narrow FM signal and
monische oder Intermodulationsverzerrungen, die im sogar noch etwas schmaler, obwohl es etwas mehrmonic or intermodulation distortion which im even a bit narrower, although it is a bit more
Einseitenbandsignalgenerator 1 oder im C-Ausgangs- Bandbreite als ein Einseitenbandsignal (8 kHz bis'Single sideband signal generator 1 or in the C output bandwidth as a single sideband signal (8 kHz to '
verstärker 15 erzeugt werden, unterdrückt oder be- hinunter zu 20 db) einnimmt,amplifier 15 is generated, suppressed or down to 20 db) takes,
deutend verringert werden. Das stellt einen weiteren Bei einem ähnlichen Test wurden der Scbmalbancl··can be significantly reduced. In a similar test, the Scbmalbancl · ·
Unterschied zwischen dem Schmalbandsender von 55 sender gemäß der Erfindung und ein Schmalband-!Difference between the narrow band transmitter of 55 transmitter according to the invention and a narrow band!
Fig. 1 und der normalen Schaltung für die Erzeu- FM-Sender durch Eingabe von zwei Tönen vonFig. 1 and the normal circuit for the generation FM transmitter by inputting two tones of
gung eines Einseitenbandsignals dar, in der sowohl 1 kHz und 3 kHz getestet und das Sendesignal mitgeneration of a single sideband signal in which both 1 kHz and 3 kHz are tested and the transmitted signal with
ein oberes als auch ein unteres Seitenbandsignal er- einem Analysator gemessen. Die Resultate sind inan upper and a lower sideband signal are measured by an analyzer. The results are in
zeugt werden und eines davon durch ein Schmal- den Kurven 27 und 28 für den Schmalbandsenderand one of them by a narrow curve 27 and 28 for the narrow band transmitter
bandfilter unterdrückt wird. Es ist daher ersichtlich, 60 gemäß der Erfindung bzw. für einen Schmalband-band filter is suppressed. It is therefore evident 60 according to the invention or for a narrow band
daß der Schmalbandsender gemäß der Erfindung die FM-Sender dargestellt. Es ist wiederum ersichtlich,that the narrow band transmitter according to the invention represented the FM transmitter. Again it can be seen
Vorteile sowohl der Frequenzmodulation als auch daß der Schmalbandsender gemäß der ErfindungAdvantages of both the frequency modulation and that the narrow band transmitter according to the invention
der Einseitenbandmodulation erzielt, indem die gute einem Schmalband-FM-Sender gleichwertig oderThe single sideband modulation achieved by the good or equivalent to a narrowband FM transmitter
Ausnutzung des Spektrums durch Einseitenband- sogar besser als dieser ist. Bei beiden Kurven beträgtUtilization of the spectrum by single sideband is even better than this. For both curves is
sender erreicht wird, ohne daß ein linearer Betrieb 65 die gesamte Bandbreite ungefähr 18 kHz, wobei dertransmitter is achieved without a linear operation 65 the entire bandwidth approximately 18 kHz, the
mit einer damit verbundenen niedrigen Sendeleistung Pegel bis zu 25 db variiert. Es ist auch ersichtlich,with an associated low transmission power level varies by up to 25 db. It can also be seen
nötig ist, während die Vorteile der Frequenzmodu- daß die Bandbreite, die 99% der Senderleistung beiis necessary, while the advantages of the frequency modulation, that the bandwidth, which accounts for 99% of the transmitter power
lation in Gestalt einer einfachen Schaltung, der Un- Zwei-Ton-Modulation umfaßt, nur 11 kHz beträgt,lation in the form of a simple circuit, which includes un-two-tone modulation, is only 11 kHz,
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wie m der Figur zwischen den Punkten-29-und 30 zu sehen ist. Das, zeigt, daß der Schmalbandsender ge-, inäß der Erfindung alle Vorteile sowohl einer guten Bändbreitenausnutzung als auch eines hohen Über^ tragungswirkungsgrads hat. .' Die. Verständlichkeit eines schwachen Signals des Schmalbandsenders gemäß der. Erfindung wurde mit der eines Schmalband-FM-Senders verglichen, um festzustellen, welche Vorteile der Schmalbandsender gemäß der Erfindung bezüglich. der Schwellwerteffekte aufweist, Fig,.4 zeigt das Ergebnis der Tests, die mehrere Sprachverständh'chkeitstests für verr schiedene Eingangssignalpegel waren,, wobei., die Harvard-Wortlisten verwendet, wurden. Die Empfänger waren auf gleiches Rauschen eingeregelt wurden, sechs verschiedene Wortlisten der Havard-Sprachverständlichkeits-Serien wurden verwendet und ungefähr 50 Tests durchgeführt. Der Prozentsatz der Wortverständlichkeit ist auf der Ordinate und die Signalintensität in — dbm auf der Abszisse aufgetragen. Die Kurve 31 bezieht sich, auf das Signal vom Schmalbandsender gemäß der Erfindung und die Kurve 32 auf einen FM-Empfänger,.Es ist ersichtlich;-daß für Signalpegel unterhalb — 116 dbm der Abfall· der Kurve 32 so steil ist, daß die Verständlichkeit as Sogar, für ein sehr Jdeines Inkrement von Signalverlusten sehr schnell reduziert wird. Das zeigt,, daß der Sender bei oder unterhalb des FM-Schwellwerts. arbeitet. Bei 30% Wortverständlichkeit· (was' einer Sätzverständlichkeit von 50% entspricht), beträgt der Gewinn gegenüber dem FM-Sender 9 db. Bei einer Wortverständlichkeit von 50%. (was einer Satzverständlichkeit von 80% entspricht) beträgt die Ver-i besserung 6,5 db gegenüber einem Schmalband-FM--Sender. Bei einer Wortverständlichkeit von 85% (was einer Satzverständlichkeit von 97% entspricht) ist die Verbesserung gegenüber dem Schmalband-FM-Sender noch besser als 3 db. Das zeigt, daß die. starke Begrenzung des Einseitenbandsignals vom Einseitenbandsignalgenerator 1 nicht wesentlich die 40, Verständlichkeit des Signals beeinflußt und daß die. gleiche Verständlichkeit mit geringerer Leistung erreicht werdenrkann. Damit erlaubt der Schmalbandsender gemäß der Erfindung eine weitere LeistungS" einsparung gegenüber einem Schmalband^-FM-Sender,; indem ein um 3 bis 9db schwächeres Signal die gleiche Wort- und Satzverständlichkeit wie bei einem Schmalband-FM-Sender gewährleistet. Daher ermöglicht der Schmalbandsender - gemäß der Erfindung noch eine Nachrichtenübertragung durch schwache Signale, die unterhalb des FM-Schwellwerts liegen und gewöhnlich bei einem FM-Sender nicht nutzbar sind. Es ist also aus der Beschreibung von Fig. 1 und den erhaltenen-Testergebnissen ersichtlich, daß der Schmalbandseader gemäß der Erfindung eine bestimmte Nachrichtenübertragungsfähigkeit bei we- . sentlich verminderter Sendereingangsleistung hat. Ferner wird eine gute Frequenzspektrumsausnutzung erzielt, die unter bestimmten Bedingungen eine bedeutende Verminderung des zwischen benachbarten Nachrichtenkanälen notwendigen Abstands zur Folge nat, da die Bandbreite des. Sendesignäls extrem schmal ist. . -.,'<·· ' ; as can be seen in the figure between points 29 and 30. This shows that the narrow-band transmitter according to the invention has all the advantages of both good bandwidth utilization and high transmission efficiency. . ' The. Understandability of a weak signal from the narrowband transmitter according to FIG. The invention was compared with that of a narrowband FM transmitter to determine the advantages of the narrowband transmitter according to the invention. which has threshold value effects, Fig. 4 shows the result of the tests, which were several speech comprehension tests for different input signal levels, where the Harvard word lists were used. The receivers were adjusted to the same noise level, six different word lists from the Havard speech intelligibility series were used and about 50 tests were carried out. The percentage of word intelligibility is plotted on the ordinate and the signal intensity in - dbm on the abscissa. The curve 31 relates to the signal from the narrow-band transmitter according to the invention and the curve 32 to an FM receiver. It can be seen that for signal levels below -116 dbm the drop in the curve 32 is so steep that it can be understood As even, for a very Jyour increment of signal loss is reduced very quickly. This shows, that the transmitter is at or below the FM threshold. is working. With 30% word intelligibility (which corresponds to a sentence intelligibility of 50%), the gain compared to the FM transmitter is 9 db. With a word intelligibility of 50%. (which corresponds to a sentence intelligibility of 80%) the improvement is 6.5 db compared to a narrowband FM transmitter. With a word intelligibility of 85% (which corresponds to a sentence intelligibility of 97%), the improvement over the narrowband FM transmitter is even better than 3 db. That shows that the. severe limitation of the SSB signal from SSB signal generator 1 does not significantly affect the intelligibility of the signal and that the. the same intelligibility can be achieved with less effort. The narrow-band transmitter according to the invention thus allows further power savings compared to a narrow-band FM transmitter, in that a signal 3 to 9 dB weaker ensures the same intelligibility of words and sentences as with a narrow-band FM transmitter According to the invention, a message transmission by weak signals which are below the FM threshold value and are usually not usable in an FM transmitter In addition, a good utilization of the frequency spectrum is achieved which, under certain conditions, results in a significant reduction in the distance required between adjacent communication channels, since the bandwidth of the transmission signal is extremely narrow. ., '<··';
Claims (2)
-Vilbig, »Lehrbuch der Hochfrequenztechnik«, Considered publications:
-Vilbig, "Textbook of High Frequency Technology",
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