DE1286146B

DE1286146B - Receiver for amplitude-modulated high-frequency vibrations, especially high-frequency vibrations emitted using the single sideband method

Info

Publication number: DE1286146B
Application number: DE1968I0035391
Authority: DE
Inventors: Timmann Hans; Neztband Rolf
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1968-01-02
Publication date: 1969-01-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingungen, welche nach dem Einseitenbandverfahren mit oder ohne Unterdrückung des Trägers ausgestrahlt werden, und in einer speziellen Form einen Empfänger dieser Art, der auch für den Empfang von Hochfrequenzschwingungen geeignet ist, welche nach dem Zweiseitenbandverfahren ausgestrahlt werden.The invention relates to a receiver for amplitude-modulated high-frequency oscillations, which are broadcast according to the single sideband method with or without carrier suppression be, and in a special form a recipient of this kind, who is also for the Reception of high-frequency oscillations is suitable, which according to the double sideband method be broadcast.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß Bestrebungen im Gange sind, das bisherige ungleichmäßige Kanalraster durch ein Kanalraster zn ersetzen, bei dem die Hochfrequenzschwingungen in Kanälen mit gleichem Kanalabstand als ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz ausgestrahlt werden, bei dem im einfachsten- Fall also jeder Sender seine Sendefrequenz von einer allen Sendern zur Verfügung stehenden, z. B. abgestrahlten Bezugsfrequenz (eventuell Normalfrequenz) ableitet.The invention makes use of the fact that efforts in the Are in progress to replace the previous uneven channel grid with a channel grid zn, in which the high-frequency vibrations in channels with the same channel spacing as integers Multiples of a certain channel spacing frequency are broadcast, at which in the simplest- So if every transmitter has its transmission frequency available from one of all transmitters standing, z. B. radiated reference frequency (possibly normal frequency).

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Empfänger für amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingungen, die nach dem Einseitenbandverfahren mit oder ohne Unterdrückung des Trägers in Kanälen mit gleichem Kanalabstand als ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz ausgestrahlt werden, bei dem die Schwingung des empfangenen Senders nach ihrer Selektion einem multiplikativen Demodulator zugeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator, dem die Schwingung des empfangenen Senders mit einer Durchlaßbreite, die gleich bzw. kleiner ist als die Kanalrasterfrequenz,-in der Eingangsfrequenzlage zugeführt wird, mit einer Summenschwingung aus einer entsprechenden Zahl von Vielfachen der Kanalrasterfrequenz angesteuert wird, die durch Frequenzteilung aus der empfangenen ; Bezugsfrequenz abgeleitet bzw. in einem örtlichen Oszillator entsprechender Frequenz gewonnen wird, dem zur Abtrennung der unerwünschten Demodulationsprodukte in an sich bekannter Weise ein Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz, die gleich oder kleiner , ist als die halbe Kanalrasterfrequenz, nachgeschaltet ist.The receiver forming the subject of the invention for amplitude-modulated High-frequency oscillations generated by the single sideband method with or without suppression of the carrier in channels with the same channel spacing as an integer multiple of a certain channel grid frequency at which the oscillation of the received Transmitter is fed to a multiplicative demodulator after its selection is characterized in that the demodulator to which the oscillation of the received Transmitter with a bandwidth that is equal to or smaller than the channel raster frequency, -in is fed to the input frequency position, with a sum oscillation from a corresponding Number of multiples of the channel raster frequency is controlled by frequency division from the received; Reference frequency derived or in a local oscillator corresponding frequency is obtained, which is used to separate the unwanted demodulation products in a manner known per se, a low-pass filter with a cut-off frequency that is equal to or is smaller than half the channel raster frequency, is connected downstream.

Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemäßen Empfängers gegenüber einem Einseitenbandempfänger, wie er z. B. in der deutschen Patent- , Schrift 932 686 beschrieben ist, ist der, daß der Demodulator mit einer Summenschwingung aus einer entsprechenden Zahl von Vielfachen der Kanalrasterfrequenz - beispielsweise also einer Impulsfolge -und nicht mit einer bestimmten höheren Harmonischen der Rasterfrequenz angesteuert wird: Ein in dieser Weise aufgebauter Empfänger verhält sich infolgedessen bei der Abstimmung wie ein gewöhnlicher Zweiseitenbandempfänger mit Hüllkurvendemodulator, da er keine synchronisierten Oszillatoren enthält, die bei der Abstimmung in den Fangbereich der Regelautomatik gebracht werden müssen. Es fehlt infolgedessen auch der Interferenzton, der zwischen Träger und Zusatzträger in den bisher bekannten Empfängern entstehen kann, bevor die Regelautomatik die Synchronisation vorgenommen hat.The main difference compared to the receiver according to the invention a single sideband receiver, as z. B. in German patent, document 932 686 is that the demodulator is made with a sum oscillation a corresponding number of multiples of the channel raster frequency - for example So a pulse train - and not with a certain higher harmonic of the Raster frequency is controlled: A receiver constructed in this way behaves As a result, it is tuned like an ordinary double sideband receiver with envelope demodulator, as it does not contain any synchronized oscillators that must be brought into the catch range of the automatic control during the vote. As a result, the interference tone between the carrier and the additional carrier is also missing can arise in the previously known receivers before the automatic control Has performed synchronization.

Andererseits haben die Selektionsmittel bei der Erfindung eine andere Aufgabe als bei dem Empfänger mit multiplikativem Demodulator, wie er in der deutschen Patenschrift 669 389 beschrieben ist. Die Selektionsmittel vor dem Demodulator sollen bei der Erfindung nämlich neben der ohnehin erforderlichen Selektion zusätzlich dafür sorgen, daß keine störende Demodulationsprodukte mit den jeweils nicht benötigten Vielfachen der Rasterfrequenz entstehen. Die SelektionsmitteI hinter dem Demodulator dienen dazu, nur die niederfrequenten Anteile durchzulassen, die kleiner sind als die halbe Rasterfrequenz.On the other hand, the selection means in the invention are different Task than with the receiver with a multiplicative demodulator, as it is in the German Patent 669,389 is described. The selection means in front of the demodulator should with the invention namely in addition to the selection that is required anyway ensure that there are no disruptive demodulation products with the respectively not required Multiples of the grid frequency arise. The selection tool behind the demodulator serve to let through only the low-frequency components that are smaller than half the grid frequency.

Sofern nach dem überlagerungsprinzip gearbeitet wird - grundsätzlich wäre es auch möglich, zur Verstärkung einen selektiven Geradeausverstärker heranzuziehen -, brauchen an die Frequenzkonstanz des oder der Oszillatoren keine höheren Anforderungen gestellt zu werden, als bei einem gewöhnlichen Empfänger. Einziges Kriferium ist in jedem Fall die Lage des empfangenen Trägers bzw. des Seitenbandes im Durchlaßbereich des Bandpasses im Empfänger. Eine Fehlabstimmung führt nur zu linearen Verzerrungen, wodurch unter Umständen das vom Sender her bestimmte Niederfrequenz-Spektrum beschnitten wird. Dieser Effekt kann daher bei schwierigen Empfangsverhältnissen zur Bandbreitenregelung herangezogen werden, indem die Trägerlage im Bandpaß bewußt um einen bestimmten Betrag verändert wird.Provided that the superimposition principle is used - basically it would also be possible to use a selective straight-ahead amplifier for amplification - do not need any higher requirements for the frequency constancy of the oscillator or oscillators than with an ordinary recipient. The only Kriferium is in each case the position of the received carrier or the sideband in the pass band of the bandpass in the receiver. A mismatch only leads to linear distortions, which may cut the low-frequency spectrum determined by the transmitter will. This effect can therefore be used for bandwidth control in difficult reception conditions can be used by the carrier layer in the band pass consciously around a certain Amount is changed.

Wird die selektive Verstärkung- der Schwingung des empfangenen Signals mit einem Zwischenfrequenzverstärker vorgenommen, so empfiehlt es sich, hierfür einen Zwischenfrequenzverstärker mit nachgeschalteter Rückmischstufe zu -benutzen, in der eine Ümset zung dahingehend erfolgt, _daß aus der Oszillatorfrequenz und der Zwischenfrequenz wieder die Schwingung in der Eingangsfrequenzlage entsteht.Becomes the selective amplification- the oscillation of the received signal made with an intermediate frequency amplifier, it is recommended to do this to use an intermediate frequency amplifier with a downstream backmixing stage, in which a translation takes place to the effect that from the oscillator frequency and the intermediate frequency, the oscillation occurs again in the input frequency position.

Bei reinem Einseitenbandempfang wird man die -Abstim=ng-,so-v-ornehmenrdaß-der-Trägerbei einem Eckpunkt der Durchlaßkurve des Bandpasses zu hegen kommt. Eine große Flankensteilheit des Bandpasses erfordert in diesem Fall eine etwas höhere Frequenzkonstanz des Oszillators, die mit 1 bis 2 -10-4 für den Empfang im Mittelwellenbereich aber immer noch niedriger ist als die bisher erforderlichen etwa 1 - 10-s für Einseitenbandempfang der bekannten Art.In the case of pure single sideband reception, the -Abstim = ng-, so-v-take-care-of-the-carrier comes to cherish a corner point of the transmission curve of the band pass. A great slope the bandpass requires a slightly higher frequency constancy of the oscillator in this case, those with 1 to 2 -10-4 for reception in the medium wave range but still lower is about 1 - 10 s for single sideband reception than the previously required one Art.

Wenn sich das Verfahren in dieser Form auch nur für den Einseitenbandempfang eignet, so läßt es sich doch ohne große Schwierigkeiten so umwandeln, daß es sowohl für den Empfang von Einseitenband- als auch für den von Zweiseitenbandsendungen brauchbar ist, falls die Ausstrahlung der Sendungen in Kanälen mit gleichem Kanalabstand erfolgt, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz darstellen. Wird wie beim Einseitenbandempfäng die für die Trägerfrequenz des Senders maßgebende Bezugsfrequenz auch vom Empfänger--aufgenommen-und-zur Herleitung- des- für die Demodulation erforderlichen Spektrums benutzt, so ist es nur erforderlich; die Phase dieses Spektrums so zu beeinflussen, daß der Träger des empfangenen Senders und die benutzte - Vielfache der Rasterfrequenz eine Phasendifferenz -von etwa 0 oder 180° haben, um eine optimale Demodulation zu erhalten.If the procedure is in this form only for single sideband reception is suitable, it can be transformed without great difficulty in such a way that it is both for receiving single-sideband as well as double-sideband broadcasts is useful if the broadcasting of the programs in channels with the same channel spacing takes place, the frequencies of which are integral multiples of a certain channel raster frequency represent. As with the single sideband receiver, it is used for the carrier frequency of the transmitter decisive reference frequency also from the receiver - recorded-and-for deriving- the- if the spectrum required for demodulation is used, it is only necessary; to influence the phase of this spectrum so that the carrier of the received transmitter and the used - multiple of the screen frequency a phase difference - of about 0 or 180 ° in order to obtain optimal demodulation.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, das empfangene Zweiseitenbandsignal und die von dem Impulsgeber gelieferte Summenschwingung von Vielfachen der Rasterfrequenz einer Phasenvergleichsstufe zuzuführen, welche eine Gleichspannung liefert, die über ein RC-Glied die Phasenlage zwischen der Trägerschwingung und der benutzten Vielfachen der Rasterfrequenz im Sinne einer optimalen Demodulation beeinflußt. Es erfolgt z. B. mit anderen Worten die Impulsauslösung nicht im Nulldurchgang der Amplitude der Kanalraster- Frequenz, sondern in einem durch die nachsteuernde Gleichspannung bestimmten Augenblickswert, was eine Verschiebung des Auslösezeitpunktes und eine Phasenkorrektur des Spektrums zur Folge hat.In a further embodiment of the invention it is therefore proposed that the received double sideband signal and the total oscillation supplied by the pulse generator of multiples of the raster frequency to a phase comparison stage, which supplies a DC voltage which, via an RC element, sets the phase position between the carrier oscillation and the multiple of the raster frequency used in terms of optimal demodulation influenced. It takes place z. B. in other words, the pulse triggering is not in the zero crossing the amplitude of the channel raster Frequency, but in one through the adjusting DC voltage determined instantaneous value, which is a shift the trigger time and a phase correction of the spectrum.

Beim Empfang von Zweiseitenbandsendungen mit Träger wäre es auch möglich, die Bezugsfrequenz im Empfänger mit Hilfe z. B. eines Quarzoszillators zu erzeugen und die aus dem Phasenvergleich des Spektrums mit dem Träger stammende Nachstimmspannung über ein RC-Glied auf ein die Frequenz dieses Oszillators beeinflussendes Bauelement zu geben. Auf diese Weise wird der Ouarzoszillator mit dem Träger des empfangenen Senders synchronisiert, wobei die Frequenzdifferenz zwischen dem Träger und dem Quarzoszillator im nichtsynchronisierten Zustand nur einige Hertz betragen kann und somit wiederum die Bildung eines störenden, hörbaren Interferenztones beim Abstimmen vermieden wird. Dieser Quarzoszillator kann dabei entweder auf der Grundfrequenz des Spektrums oder, unter Verwendung eines Frequenzteilers, auf einer ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz schwingen.When receiving double-sideband broadcasts with a carrier, it would also be possible the reference frequency in the receiver using e.g. B. to generate a crystal oscillator and the retuning voltage resulting from the phase comparison of the spectrum with the carrier via an RC element to a component that influences the frequency of this oscillator admit. In this way the quartz oscillator is with the carrier of the received Synchronized transmitter, the frequency difference between the carrier and the Crystal oscillator in the unsynchronized state can only be a few Hertz and thus in turn the formation of an annoying, audible interference tone when tuning is avoided. This crystal oscillator can either be on the basic frequency of the spectrum or, using a frequency divider, on an integer Vibrate multiples of the fundamental frequency.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten derselben werden im folgenden an Hand der Zeichnung für zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention and further details thereof are set out below explained in more detail with reference to the drawing for two exemplary embodiments.

F i g. 1 zeigt eine für den Empfang von Einseitenbandsendungen mit oberer oder unterer Seitenbandlage geeignete Schaltungsanordnung; F i g. 2 zeigt eine solche, die insbesondere für Zweiseitenbandempfang bestimmt ist.F i g. 1 shows one for the reception of single sideband transmissions suitable circuit arrangement for upper or lower sideband layer; F i g. 2 shows one that is particularly intended for double sideband reception.

In F i g. 1 wird die von der Antenne gelieferte Spannung der Frequenz fE in einem Filter 1 einer Vorselektion zur Spiegelfrequenzunterdrückung unterworfen und in der Mischstufe 2 mit Hilfe der von dem Oszillator 6 gelieferten Frequenz to in die Zwischenfrequenzlage fz umgesetzt. Die Stufen 3 und 4 bilden einen selektiven Zwischenfrequenzverstärker, dessen Durchlaßbreite gleich oder kleiner als die halbe Kanalrasterfrequenz sein darf, die Stufe 5 eine Rückmischstufe, in der eine Umsetzung dahingehend erfolgt, daß aus der Oszillatorfrequenz to und der Zwischenfrequenz fz am Ausgang des nachgeschalteten Selektionsfilters 7 wieder die Frequenz fL des gewünschten Senders in der Eingangsfrequenzlage erhalten wird.In Fig. 1 becomes the voltage of the frequency supplied by the antenna fE subjected in a filter 1 to a preselection for image frequency suppression and in the mixer 2 with the aid of the frequency supplied by the oscillator 6 to converted into the intermediate frequency position fz. Levels 3 and 4 form a selective one Intermediate frequency amplifier whose pass width is equal to or less than half that Channel spacing may be, stage 5 is a backmix stage in which a conversion takes place to the effect that from the oscillator frequency to and the intermediate frequency fz at the output of the downstream selection filter 7 again the frequency fL des desired transmitter is obtained in the input frequency position.

Die Antennenspannung gelangt außerdem an einen fest abgestimmten Kreis 10, in dem die fernempfangene Bezugsfrequenz n - fN einer Selektion unterworfen wird. Sie wird anschließend in einem Verstärker 11 verstärkt und einem Frequenzteiler 12 zugeführt, der aus der Bezugsfrequenz h - fN die Grundfrequenz (Kanalrasterfrequenz) fN des Spektrums bildet. In der Stufe 13 wird aus dieser Grundfrequenz eine Impulsfolge abgeleitet, die das zur Demodulation erforderliche Spektrum darstellt, welches ebenso wie das von dem Selektionsfilter 7 kommende Signal einem multiplikativen Demodulator 8 zugeleitet wird. An diesen schließt sich ein Tiefpaß 9 zur Unterdrückung unerwünschter Demodulationsprodukte mit zu der Trägerfrequenz benachbarten Spektrallinien und der Niederfrequenzteil des Empfängers an. Die Grenzfrequenz dieses Tiefpasses darf gleich oder kleiner als die halbe Kanalfrequenz sein.The antenna voltage also reaches a permanently tuned circuit 10 in which the remote reference frequency n - fN is subjected to a selection. It is then amplified in an amplifier 11 and fed to a frequency divider 12 which forms the fundamental frequency (channel raster frequency) fN of the spectrum from the reference frequency h-fN. In stage 13, a pulse sequence is derived from this fundamental frequency which represents the spectrum required for demodulation, which, like the signal coming from the selection filter 7, is fed to a multiplicative demodulator 8. This is followed by a low-pass filter 9 for suppressing undesired demodulation products with spectral lines adjacent to the carrier frequency and the low-frequency part of the receiver. The cut-off frequency of this low-pass filter may be equal to or less than half the channel frequency.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von dem der F i g. 1 durch das Vorhandensein einer Phasenvergleichsstufe 8 a und eines RC-Gliedes 13 a. Die Phasenvergleichsstufe 8 a erhält sowohl das am Ausgang des Selektionsfilters 7 stehende, in der Phase um 90° zu drehende Signal, wie die von dem Impulsgeber 13 gelieferten Impulse. Die aus dem Phasenvergleich stammende Gleichspannung gelangt über das RC-Glied 13a an den Impulsgeber und besorgt damit die Phasenkorrektur der Impulslage relativ zur Grundfrequenz und damit der Spektrallinien, die für den Empfang von Zweiseitenbandsendungen mit Träger Voraussetzung ist, da ja der Standort des die Nachricht abgebenden Senders mit dem Standpunkt des Senders der Bezugsfrequenz nicht übereinstimmt. Die Durchlaßbreite des Zwischenfrequenzverstärkers 3, 4 darf in diesem Fall höchstens ± 0,5 - fN betragen.The embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 by the presence of a phase comparison stage 8 a and an RC element 13 a. The phase comparison stage 8 a receives both the signal at the output of the selection filter 7 and the signal to be rotated through 90 ° in phase, as well as the pulses supplied by the pulse generator 13. The direct voltage resulting from the phase comparison reaches the pulse generator via the RC element 13a and thus corrects the phase of the pulse position relative to the base frequency and thus the spectral lines, which is a prerequisite for receiving double sideband transmissions with a carrier, since the location of the person sending the message Transmitter does not match the position of the transmitter at the reference frequency. The pass width of the intermediate frequency amplifier 3, 4 may in this case be a maximum of ± 0.5 - fN.

Claims

Claims: 1. Receiver for amplitude-modulated high-frequency oscillations, those according to the single sideband method with or without suppression of the carrier in channels with the same channel spacing as an integer multiple of a specific channel raster frequency be broadcast, in which the vibration of the received transmitter after their selection is fed to a multiplicative demodulator, characterized in that the Demodulator, to which the oscillation of the received transmitter with a passage width, which is equal to or smaller than the channel raster frequency in the input frequency position is supplied, with a sum oscillation from a corresponding number of multiples the channel raster frequency is controlled by frequency division from the received Reference frequency derived or in a local oscillator corresponding frequency is obtained, the demodulator for separating the unwanted demodulation products in a manner known per se, a low-pass filter with a cut-off frequency that is equal to or is less than half the channel raster frequency, is connected downstream.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the selective amplification of the oscillation of the received transmitter in an intermediate frequency amplifier with a downstream Backmixing step is carried out in which a conversion takes place to the effect that from the oscillator frequency and the intermediate frequency again the oscillation in the Input frequency position arises.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2 in the application to double sideband reception, characterized in that the received Double sideband oscillation and the total oscillation supplied by the pulse generator multiples of the raster frequency are fed to a phase comparison stage, which supplies a DC voltage, which via an RC element, the phase position between the carrier oscillation and the multiple of the grid frequency used in the sense of a affects optimal demodulation.

4. Circuit arrangement according to claim 1 or 2 in the application to the double sideband reception with carrier, characterized in, that the reference frequency in the receiver with Help z. B. a crystal oscillator generated and a retuning voltage from the phase comparison of the spectrum with the carrier is obtained, which via an RC element an influencing the frequency of this oscillator Component controls.