DE1466142C - Verfahren und Anordnung zur Ubertra gung tragermoduherter Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur übertragung trägermodulierter Signale von einem Sender an einen Empfänger.

Die Signalübertragung durch Modulation einer Trägerwelle kann verschiedene Gesichtspunkte haben infolge der Verschiedenheit der verwendeten Modulationsverfahren.

Zu den häufigsten Verfahren gehören die klassischen mit Modulation der Amplitude, der Phase, der Frequenz. In den meisten Fällen ist die Frequenz der Trägerwelle groß gegenüber der des modulierenden Signals. Daher verursachen die Übertragungsleitungen oder -kanäle im allgemeinen nur eine vernachlässigbare Phasenverschiebung zwischen der Trägerwelle und den Seitenbändern. Diese geringfügige Phasenverzerrung sowie die Größe der Frequenz der Trägerwelle gegenüber der des Signals führen dazu, daß selbst bei Einseitenbandübertragung die Trägerwelle nur mit ihrer Frequenz genau wiedergewonnen zu werden braucht.

Bei anderen übertragungsverfahren mit Trägerwellen liegen die Verhältnisse anders, insbesondere wenn die Frequenz der Trägerwelle nur wenig höher ist als die Frequenz der Signale. Hier ist der Einfluß der relativen Bandbreite wichtig. Insbesondere bei Seitenbandübertragungen mit Wiedereinführung der Trägerwelle bestehen empfangsseitig größere Gefahren für die Phasenverzerrung der Trägerwelle in bezug auf das Seitenband oder die Seitenbänder. Wenn diese Phasenverzerrung eintritt, ist sie um so störender, weil gerade" bei -den genannten Ubertragungsarten die Modulation-^ allgemeinen nicht durch klassische Methoden bewirkt werden kann, sondern weil zu diesem Zweck die relative Phasenbeziehung zwischen dem Signal und der Trägerwelle von der Sendung bis zum Empfang bewahrt werden muß, wenn das Nutzsignal ausreichend wiederhergestellt werden soll.

Eine solche Aufrechterhaltung der Phase der Trägerwelle wird durch einen linearen Kanal gewährleistet, in welchem die bewirkte Phasenverschiebung proportional der Frequenz ist. Wenn man bei einem nichtlinearen Kanal zwei Frequenzen dieses Kanals betrachtet, sei der »lineare äquivalente« Kanal für diese Frequenzen definiert als der lineare Kanal, der für diese Frequenzen die gleiche Phasenverschiebung ergibt. Man kann die Phasenverzerrung der Trägerwelle in bezug auf die Phase definieren, die sie auf einem solchen linearen Kanal haben würde und die es ermöglichen würde, eine korrekte Demodulation zu bewirken.

Ein Verfahren zur Kompensation von Phasenverschiebungen auf Telegraphen- und Telephonleitungen mit entsprechenden Schaltungsanordnungen "zur Durchführung dieses Verfahrens ist bereits in der britischen Patentschrift 319 712 beschrieben worden. Dieses Verfahren ist speziell dafür geeignet, Gleichwellen-Rundfunksender mit einer phasengleichen Pilotfrequenz zu versorgen, die den einzelnen Sendern von einer Zentralstation in Form einer Tonfrequenz über Leitungen zugeführt wird. Neben der eigentlichen Pilotfrequenz wird eine Hilfsfrequenz übertragen, für diese beiden Frequenzen die Phasendifferenz festgestellt und danach manuell auf Phasengleichheit korrigiert. Wetterabhängige Änderungen der Phasenverhältnisse werden an einer erneut auftretenden Differenz festgestellt. Entweder wird darauf aufbauend dem Bedienungspersonal ein Alarm/eichen gegeben oder eine automatische mechanische Nachstellung phasenkorrigierender Stellglieder durchgeführt. Es handelt sich bei diesem beschriebenen Verfahren also nicht um die übertragung von bereits trägermodulierten Signalen von einem Sender an einen Empfänger, wie bei der vorliegenden Erfindung, gemäß der die ständig vorhandene frequenzabhängige Phasencharakteristik eines Ubertragungskanals aus zwei ohnehin vorhandenen Frequenzkomponenten des Nutzsignals bestimmt wird.

Die USA.-Patentschrift 2 501 330 befaßt sich bereits neben der Amplitudenkorrektur mit der Phasenkorrektur der Spektralanteile, eines empfangenen Signals. Die entsprechenden Korrekturwerte für die Amplituden- und auch für die Phasenentzerrung werden durch Vergleich aus den empfangenen oberen und unteren Seitenbandanteilen einer zusätzlich zum Nutzsignal übertragenen Pilotfrequenz ermittelt. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens gegenüber der vorliegenden Erfindung ist einerseits die für die übertragung der Pilotfrequenzanteile erforderliche Sendeenergie und andererseits auf der Empfangsseite neben den Verarbeitungskreisen des Trägers und der Seitenbänder des Nutzsignals besonders aufzuwendende Kreise für die Herausfilterung und Verarbeitung der Seitenbandanteile der besonderen Pilotfrequenz.

In der USA.-Patentschrift 2 787 J87 sind Empfangsanordnungerc.fÜF-elektrische^Nächrichtensysteme beschrieben, die zur korrekten Auswertung mehr-

30. deutiger Signalparameter geeignet sind. Es kann z. B. einem vom Sender her bereits phasenmodulierten Signal durch Störungs- oder Kanaleinflüsse eine zusätzliche Phasenabweichung aufgebürdet werden, die die ohnehin bereits mehrdeutigen Signalparameter

35. für die empfangsseitige Auswertung noch ungünstiger gestaltet. Dazu wird vorgeschlagen, aus einer empfangenen phasenmodulierten Welle zwei Hilfswellen mit vorgegebenem Frequenzverhältnis zueinander zu erzeugen. Diese beiden Hilfswellen werden je einem

40· Durchlaßfilter für je eine der beiden Hilfswellen zugeführt. Die Ausgänge dieser Filter sind mit den beiden Eingängen eines üblichen Modulators verbunden, dessen Ausgang über ein weiteres Filter zu entsprechenden Signal-Phasenauswertekreisen führt.

Die Ausgänge der beiden vor dem genannten Modulator angeordneten Filter sind des weiteren mit je einem Oberwellengenerator zur Erzeugung bestimmter Harmonischer verbunden, an die sich wiederum . je ein Filter zur Auswahl der gewünschten Harmonischen anschließt.

Die beiden so erzeugten Harmonischen werden einem Differentialdetektor zugeführt. Der Ausgang dieses Detektors gibt eine Spannung ab, deren Größe und Vorzeichen der Größe und dem Vorzeichen der Phasenstörung der eingegebenen Wellen entspricht. Diese Ausgangsspannung des Differentialdetektors wird über je eine Phasensteuereinrichtung den Phasensteuereingängen der beiden Eingangsfilter zugeführt, über die die beiden Hilfswellen eingegeben werden. Auf diese Weise lassen sich Phasenabweichungen durch Rauschen oder aridere störende Einflüsse ausschalten. Es handelt sich bei diesem Verfahren um ein relativ aufwendiges Verfahren, das aber andererseits für höhere Anforderungen, wie z. B.

für Radarzwecke, geeignet ist. Es geht anwendungs-, aber auch aufwandsmäßig weit über das hinaus, was mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden soll.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein

möglichst einfaches Verfahren zu entwickeln, bei dem aus ohnehin übertragenen Nutzsignalfrequenzen eine Kenngröße für den auf dem Ubertragungskanal gegebenen frequenzabhängigen Phasenverlauf ermittelt wird, wobei mit Hilfe dieser Kenngröße die auftretende Phasenabweichung der Trägerfrequenz kompensiert, werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfängerseite aus dem empfangenen Signal, das außer einer Grundfrequenz j\ mindestens eine weitere Frequenz /₂ enthält, der vom Ubertragungskanal verursachte nichtlineare frequenzabhängige Phasenverlauf durch eine durch die Phasenwerte der Punkte Z₁ und /₂ definierte lineare Abhängigkeit ersetzt wird, daß die auftretende Phasenabweichung einer Trägerfrequenz F von dem so definierten linearen Verlauf in einer Rückkopplungsschleife in schrittweise oder kontinuierlich einstellbaren Verzögerungsgliedern kompensiert wird und daß die so kompensierte Trägerwelle einem Demodulator zur Demodulation des Empfangssignals zugeführt wird.

Einige Weiterbildungen des beschriebenen Verfahrens sowie Schaltungsanordnungen zur Durchführung sind in den Unieransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. la und 1 b zwei Phasendiagramme von Ubertragungskanälen,- >

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung, "~

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 den Signalverlauf an bestimmten Punkten der erfindungsgemäßen Anordnung.

Um die erfindungsgemäße Anordnung näher erläutern zu können, sollen zunächst bestimmte Eigenschaften der Phasenverschiebungen erläutert werden, die auf einem Ubertragungskanal vorkommen.

Einer Frequenz F entspricht gemäß Fig. la eine Phasenverschiebung Φ, einer Frequenz F-J₁ eine Phasenverschiebung Φ_χ und einer Frequenz F—f₂ eine Phasenverschiebung Φ₂.

Falls der Kanal linear ist, besteht zwischen der Phase und der Frequenz / eine lineare Beziehung, die durch eine Gerade wie z. B. die Gerade D in Fig. la dargestellt sei.

Unter diesen Bedingungen ist Φ₁ = Φ—V₁ und Φ₂ = Φ—ψ₂. Falls zwischen /, und /₂ gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das Verhältnis /₂ = kfi besteht, besteht das gleiche Verhältnis zwischen V₁ und V₂, was in dem vorliegenden Beispielsfall V₂ = k V₁ ergibt.

Falls der Kanal nichtlinear ist, besteht zwischen der Phase und der Frequenz / eine Beziehung, die gegeben ist durch eine Kurve, wie z. B. die Kurve Γ in Fig. Ib. Einer Frequenz F entspricht eine Phasenverschiebung Φ", einer Frequenz F—/_x eine Phasenverschiebung Φ{, einer Frequenz F—f₂ eine Phasenverschiebung Φ₂. Ein linearer Kanal, der für F-/, und F —/₂ die gleichen Phasenverschiebungen Φ[ und Φ₂ ergeben würde und der als »linearer äquivalenter Kanal« bezeichnet wird, würde für die Frequenz F die Phasenverschiebung Φ' erzeugen. Es bestehen daher folgende Relationen:

Φ'_ζ = Φ'-V₂'; Φ" = Φ' + I Φ; Φ,' = Φ'-Ψ'ι'. \Φ ist abhängig von der Differenz zwischen dem durch /' gegebenen Phasenverschiebungsgesetz und dem linearen Gesetz, das durch die Kurvenpunkte Φ,' und Φ₂ definiert ist und das durch D' dargestellt wird. Wenn zwischen /, und J₂ beispielsweise ein Verhältnis /₂ = kf_x besteht, findet man wie im vorhergehenden Fall eine vergleichbare Relation für V' für dieses Beispiel V₂ = JcV₁'.

Falls ein Signal durch Modulation der Trägerwelle übertragen wird und die Signalphase der Trägerwelle erhalten bleiben soll, gestattet ein linearer Kanal die korrekte Demodulation mit der empfangenen Trägerwelle, was bei einem nichtlinearen Kanal nicht der Fall ist. In diesem Fall muß das empfangene Trägersignal demoduliert werden, nachdem die Trägerwellenphase auf die Phase zurückgebracht worden ist, die durch einen äquivalenten linearen Kanal erzeugt würde; mit anderen Worten muß IΦ kompensiert werden.

Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, ΛΦ zu gewinnen ·' und zu kompensieren. Die nachstehende Beschreibung soll nur als Beispiel dienen und den Erfindungsgedanken keineswegs einschränken. .

Es. sei ein Signal angenommen, das eine Grundfrequenz Z₁ und die /c-te Harmonische umfaßt und eine Trägerwelle der Frequenz F. Empfangsseitig findet man eine ■Signalwellenfpr-m', die ausgedrückt wird durch: - ■ ■

A sin (Ω - o,_x) t + Φ[ + B sin (L> - k W₁ ) t - Φ'₂ ,
Die Trägerfrequenz wird ausgedrückt durch

C sin (LIt+ Φ").
Danach ergeben sich die folgenden Relationen:

a) A sin (D-W₁) ί + Φ'-V₁'

+ Bsm(ίl-ko,^)t + Φ'-kφi

b) Csi

Die Demodulation durch die Trägerfrequenz ergibt die folgende Funktion, die man- aufspalten kann:

C) Z₁ COS (('J₁ ί + ψ[ + .1 Φ)

+ }.₂ COS (k Ot₁ t + ktpl + J Φ) ■:■

Wenn man den Ausdruck α (Grundfrequenz) und seine Harmonische β isoliert, kann man sie in einem Modulator rekombinieren, der einen Ausdruck

d) A₃ cos (k - 1) W₁ 1 + (k - 1) V₁'.

ergibt. Durch Frequenzteilung erhält man z. B. folgenden Ausdruck:

e) A₄ cos ((»it + V₁).

Durch Verzögern dieses Ausdrucks um ~ erhält man

0 /4. cos (c,_x t + vi' + ~\ ■

Wenn man in einem Modulator den Ausdruck α von c) mit einem der beiden letzten Ausdrücke konibi

niert, erhält man eine Komponente:
g) A₅ cos (γ — I </Λ

h) A₅ cos ΛΦ,

die jede die Differenz ΛΦ zwischen der Phase Φ" der empfangenen Trägerfrequenz und der Phase </>', die von dem »linearen äquivalenten Kanal« bewirkt würde, enthalten. Die Differenz kann benutzt werden, um diese Phase der Trägerfrequenz von ihrer Verwendung für die Demodulation zu korrigieren.

In der Praxis durchläuft die empfangene Trägerwelle die Phasenkorrekturvorrichtung, bevor sie für die Demodulation benutzt wird; die zur Demodulation verwendete Phase Φ" = Φ' + .ίΦ der Trägerwelle ist daher diejenige der empfangenen Trägerwelle, die außerdem gegebenenfalls einer Phasenkorrektur unterzogen wordenjst. Die herausgehobene Größe ΛΦ ist derjenige Wert, der noch zu kompensieren ist durch entsprechenden Einfluß der Korrektur^orrichtung.

Da nach F i g. 1 der »lineare äquivalente Kanal« der lineare Kanal ist, der die Phasen für Zi und J₂ beibehält, würde man für den Empfang eines Bandes Zm^-Zw die beiden Frequenzen Af₂ derart wählen, daß vorzugsweise f₂ = kA (k = ganze Zahl) ist und daß die Lage von Zi und von f₂ in dem Band f_m—f_M den günstigsten »linearen äquivalenten Kanal« bestimmt, d. h. denjenigen, dessen Gerade D' der Kurve Γ in der verwendeten Bandbreite am nächsten kommt. Das Testsignal, 4as beispielsweise vor der Nachricht gesendet wird, muß daher mindestens die Grundfrequenz Zi und die Frequenz f₂ enthalten. Es kann sendeseitig mittels eines beliebigen Verfahrens erzeugt werden.

F i g. 2 zeigt das erfindungsgemäße Phasenkorrektursystem. Es besteht im wesentlichen aus einem Demodulator DEM, der ein beliebiges empfangenes Signal demoduliert, zwei Verstärkerschaltungen 1 und 2, von denen die Schaltung 1 auf die Frequenz Zi und die Schaltung 2 auf die Frequenz f₂ abgestimmt sind, einem Modulator »Modi«, der J₁ und J₂ = kA rekombiniert, indem er die Funktion der Relation d) herstellt, nämlich: A₃ cos (k— l)fu,f + (k— 1) V₁. Die Schaltung 3 bewirkt auf Grund dieses Ausgangssignals des Modulators »Modi« zunächst die Funktion e): /₄cbs(w,r + 7i) durch einfache Frequenzteilung, wenn k als ganze Zahl gewählt wird, wie es vorzugsweise der Fall ist. Sie ergibt schließlich die Funktion f):

A₄COS Lo₁ t + y>[ +

durch eine Verzögerung um γ . Die Frequenz Zi, die am Eingang des Modulators »Modi« abgenommen und durch den Ausdruck « der Relation c) dargestellt wird, wird in dem Modulator »Mod2« rekombiniert mit :

A₅ cos ( 1Φ), Relation h) besteht. Diese Komponenten werden getrennt und in der Schaltung 4 umgewandelt, so daß die Korrekturschaltung 7 gesteuert werden kann. Diese gibt über die Leitung 8 die Trägerfrequenz für die Demodulation auf Grund der ihr über die Trennstufe 5 und die abgestimmte Schaltung 6 zugeführten Trägerfrequenz.

Die Modulatoren »Modi«, »Modi« und »Mod3« arbeiten in herkömmlicher Weise und sind so aufgebaut, daß sie am besten zur Bearbeitung der Funktionen mit den Frequenzen Zi, Mi> (A:— 1)/ϊ geeignet sind.

Die Schaltung 3, der die Funktion der Frequenz (k— I)Zi ^vom Modulator »Modi« zugeführt wird, bildet die Funktion der Frequenz Zi, die dazu bestimmt ist, gegebenenfalls nach einer Verzögerung mit der Funktion der Frequenz Zi des empfangenen Signals kombiniert zu werden, wie z. B. vorzugsweise ./2 ⁼ Mi, wobei k eine ganze Zahl ist. Außerdem liefert sie Z2-/1 = (&— I)Zn wobei (k- 1) eine ganze Zahl ist. Mari erhält also die Funktion der Frequenz Zi, indem man die Frequenz durch (k—l) dividiert, und eine andere Funktion der Frequenz Zi,

indem man ihr eine Verzögerung um -^- gibt. Wie schon erläutert worden ist, liefern die Modulatoren »Modi« und »Mod3« Signale, dejen GleichspannungskomponeHteja.-A-5 cos A Φ und^"

A₅ cos

die Frequenz Λ Φ eliminieren.

Die Schaltung 4 empfängt über die Leitungen 4' und 4" das Ausgangssignal der Modulatoren »Modi« und »Mod3«; Teile dieser Schaltung gestatten es, die Gleichspannungskomponenten

A₅COs

(f—)

cos

und in dem Modulator »Mod3« mit A₄ cos (<·», t + V₁'). Diese beiden Modulatoren liefern an ihrem jeweiligen Ausgang ein Signal, das für den ersten aus der Komponente

A₅ cos (γ - A φ\
Relation g) und für den zweiten aus der Komponente und A₅ cos. 1Φ zu isolieren, z. B. durch Filter. Jede dieser Komponenten wird dann so verarbeitet, wie es die Steuerung der Korrekturvorrichtung 7 verlangt. Man kann ihr Vorzeichen durch hier nicht erläuterte Schaltungen feststellen, sie dann nach der Modulation durch Gleich- oder Wechselspannungsverstärker verstärken und sie veranlassen, auf weitere Vorrichtungen einzuwirken.

Je nach den Erfordernissen der gestellten Aufgabe werden die Korrekturschaltungen 7 so aufgebaut, daß die Phase der Trägerwelle kontinuierlich oder diskret korrigiert wird. Diese Korrektur kann entweder durch analoge oder durch digitale Einrichtungen bewirkt werden.

Die detaillierte* Beschreibung eines bestimmten Ausführungsbeispiels der Erfindung soll der Veranschaulichung dienen. In diesem besonderen Falle werden die Schaltungen 3, 4 und 7 erläutert, die in F i g. 3 näher dargestellt sind.

Die Frequenzen Zi und f₂ sind so gewählt, daß f₂ = 3Zi '^st- Daher enthält das gesendete Testsignal mindestens die Grundfrequenz und ihre dritte Harmonische.

Was alle übertragenen Signale betrifft, so kommen die Trägerfrequenz und das Seitenband über Em an; durch die Trennstufe 5 wird die Trägerwelle zur Korrekturschaltung 7 durch einen abgestimmten

Verstärker 6 weitergeleitet und der Signalteil zum Demodulator DEM. Der Demodulator speist einerseits den Decodierer über DEC zur normalen Auswertung der empfangenen Signale und andererseits die Phasenfeststeilvorrichtung für die Trägerwelle ,über die Verbindung Σ. Die Schaltung 1 ist ein auf die Grundfrequenz Z₁ des Korrektursignals abgestimmter Verstärker, und die Schaltung 2 ist ein auf die dritte Harmonische /₂ des Korrektursignals abgestimmter Verstärker. Jede dieser beiden Komponenten, die den Ausdrücken α und β der Relation c) entsprechen, wird rekombiniert in dem Modulator »Modi«, der an seinem Ausgang die Funktion der Relation d) abgibt, welche in dem hier beschriebenen Falte lautet: A₃ cos (2W₁ f + 2V₁) und welche zu der Vorrichtung 3 gesendet wird.

In dem Ubertragungsbeispiel, für das die Vorrichtung beschrieben wird, wird als Ubertragungsart der Richtungswechsel-Code (NRZ Mark) verwendet, d.h., die Information wird nicht durch Werte des Signalpegels dargestellt, sondern durch Änderungen bzw. Nichtänderungen des Pegels. Daraus folgt, daß, falls das empfangsseitig wiedergewonnene Signal nach der Modulation die Umkehrung des gesendeten Signals ist, dies ohne Einfluß ist.-Es genügt also, die Trägerfrequenz innerhalb von etwa .-τ zu korrigieren. Wenn weiterhin die Signalverformung ohne- Einfluß ist, falls die Trägerfrequenz eine Phasenverschiebung

innerhalb von ± -^- aufweist, so folgt daraus, daß nach der Korrektur auf etwa, .τ eine Phasenverschiebung zwischen .-τ und ± ί.-τ—y Γ keinen Einfluß hat. Es genügt also festzustellen, ob die Phase , ΙΦ der

Trägerwelle zwischen 4- und (.τ —-^] oder zwischen ⁸V⁸/

— y und —\*—γ) liegt- Andererseits genügt es, wenn die Korrekturschaltung eine zusätzliche Verzögerung bewirkt. Wenn man bei einer Verzögerung ö

mit γ < δ < .-τ— γ eine zusätzliche Verzögerung bewirkt, kann man die Trägerwelle mit einer Phasenverschiebung zwischen 0 und ±ί.τ—|-J korrigieren, die entsprechend den vorstehenden Anmerkungen ausreichend ist. Weiter sei erwähnt, daß unter diesen

Bedingungen schon die Funktion A₅ cos l~—Φ) ausreicht, und zwar sogar dem absoluten Wert nach. Daher kann der Modulator »Mod 3« entfallen.

Bei der Schaltung 3 handelt es sich im vorliegenden Falle in RAm um einen auf die Frequenz 2/,

abgestimmten Verstärker, der einer -y -Verzögerungsvorrichtung zugeordnet ist, einen Begrenzer »Lim« und einen Frequenzteiler (durch 2) mit der Bezeichnung »1/2«. Ihr, Zweck ist es, ausgehend vom Signal

A₃ cos
das Signal der Relation f) zu bilden, nämlich: Die Kurve m entspricht dem Signal A₃ cos (2 W₁ ί +2 V₁), das RAm zugeführt wird, uhd zwar wird dieses Signal

um ^r- verzögert (Kurve n), wird danach verstärkt

und' dann begrenzt und ergibt am Ausgang des Begrenzers »Lim« das Signal O. Dieses Signal steuert eine Kippschaltung, die das Signal P der Frequenz /, erzeugt, dessen Grundfrequenz P₀ genau das Signal

A₄ cos

f +

+ γ

ist. Das Signal

A₄COS

ί + φ{ + -j-

hätte man auch erlangen können durch rein sinusförmiges Vorgehen: Die Frequenz des Signals A₃ cos (2 W₁ f + 2 V₁) wäre geteilt worden (z. B. durch Schwebung), um das Signal der Relation e) zu erlangen, nämlich A₄ cos (W₁ f + Ψ'), das in F i g. 4 durch die Kurve Pl dargestellt ist. Dieses Signal ergibt bei

einer Verzögerung um -^- ebenfalls

A₄COS Tw₁ ί + ψ[ + .yV

wie es die Kurve Po zeigt, die gleich P₀, der Grundfrequenz von irisfT- --"'

An den Modulator »Modi« gelangt daher über die Schaltung 3 das Signal P mit der Grundfrequenz P₀, welches die Form hat

A₄ cos

Andererseits bekommt der Modulator »Modi« über die Leitung L ein Signal, das dem Term α aus Gleichung c) entspricht, also: A₁ cos (w, t + Ψ[ + . I Φ). Am Ausgang 4' des Modulators »Modi« entsteht als Ergebnis ein komplexes Signal, dessen eine Komponente aus der Kombination von

mit

1 JIV.VIII UlllUllVll YVIl

A₁ cos (W₁ f + ψ[ + Δ Φ)

A₄COS

entsteht, das die Hauptkomponente des Signals P ist. Diese Komponente entspricht der Gleichung g):

A₅COs (γ-

A₄ COS ί W₁ ί + φ[ + yj .

Die in F i g. 4 gezeigten Kurven zeigen im einzelnen die Umwandlungen des Signals A₃ cos(2 w, f 4- 2'/',').

Dieses komplexe Signal wird der Schaltung 4 zugeführt, die durch einen Tiefpaß TP die Komponente A₅ cos ί y - φ) abspaltet.

. Diese Komponente wird anschließend verstärkt. In diesem speziellen Beispiel wird die Komponente zunächst moduliert (in Mod4), dann in einem gleichspannungs- oder -stromfreien Verstärker verstärkt (Schaltung A.Dec). Anschließend wird das Signal auf einen geeigneten Wert demoduliert. Dabei ist die Modulationstechnik beliebig. Als Träger wird das über die Leitung 8' zugeführte Signal benutzt. Die am Ausgang der Schaltung A.Dec anfallende Spannung hängt vom absoluten Betrag des Ausdrucks A₅ cos I^ - 1 0) ab. Diese Spannung wird der Korrekturschaltung 7 zugeführt. Da diese Schaltung nur

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zu bestimmten Einstellzeiten arbeitet, wird sie durch ein Steuersignal betätigt, das die Schaltung zu bestimmten Zeiten einschaltet und das die gefundenen Korrekturwerte während der Signalübertragung aufrechterhält. Die Steuerung erfolgt über die Leitung Sy.

Für den Fall der obenerwähnten Ubertragungsart sei im folgenden der Aufbau und die Arbeitsweise der Schaltung 7 beschrieben. Der von der abgestimmten Schaltung 6 zugeführte Träger durchläuft eine Kette von normalerweise kurzgeschlossenen Verzögerungsgliedern, die mit beispielsweisen Verzögerungszeiten von -^-, -^-, -?- ... arbeiten. Wenn der absolute Betrag der Phasenverschiebung einen Wert zwischen -^- und * - 4- erreicht, wird der Schwellwertdetek-

O O

tor Th von dem Ausgangssignal der Schaltung A. Dec vorbereitet. Die UND-Schaltung ist dann vorbereitet durch Th und Sy. Wenn von einem Taktgeber GP ein Impuls abgegeben wird, passiert dieser Impuls das Stellglied c, das ein Zähler oder ein Schrittschalter sein kann und das das erste Verzögerungsglied, in

diesem Fall »-5-« einschaltet. Sollte eine noch größere' Phasenverschiebung auftreten, dann ist der neue Wert von A₅ cos (~ - , Ι ΦJ derart, daß Th „ vorbereitet bleibt, wodurch bei dem nächsten Taktimpuls von GP die Stellung des Stellgliedes c geändert wird, wodurch »γ« kurzgeschlossen, und »-?-« eingeschaltet wird. Dann werden die folgenden Verzögerer

τι

71 T

5 τι

3 -Τ

4-

7,-τ
g

35

nacheinander eingeschaltet, wodurch die Trägerwiederherstellung in der obenerwähnten Näherung erreicht wird.

Claims (9)

1. Patentansprüche: .

   . 1. Verfahren zur übertragung trägermodulierter Signale von einem Sender an einen Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfängerseite aus dem empfangenen Signal, das außer einer Grundfrequenz /, mindestens eine weitere Frequenz f₂ enthält, der vom Ubertragungskanal verursachte nichtlineare frequenzabhängige Phasenverlauf durch eine durch die Phasenwerte der Punkte /, und /₂ definierte lineare Abhängigkeit ersetzt wird, daß die auftretende Phasenabweichung einer Trägerfrequenz F von dem so definierten linearen Verlauf in einer Rückkopplungsschleife in schrittweise oder kontinuierlich einstellbaren Verzögerungsgliedern kompensiert wird und daß die so kompensierte Trägerwelle einem. Demodulator zur Demodulation des Empfangssignals zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz J₂ ein ganzzahliges Vielfaches von J₁ beträgt.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Frequenz J₂ ein harmonisches Vielfaches von j\ beträgt.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der übertragung eines Nutzsignals, ein Testsignal übertragen wird, das mindestens die Frequenzen j\ und J₂ enthält.
5. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Ubertragungskanals (Em) mit dem Eingang einer Trennstufe (5) verbunden ist, daß der die Trägerfrequenz übernehmende Ausgang der Trennstufe (5) mit einer im wesentlichen aus Verzögerungsgliedern bestehenden Korrekturschaltung (7) verbunden ist, daß der Ausgang (8) der Korrekturschaltung (7) mit dem Eingang eines Demodulators (DEM) verbunden ist, dessen zweiter Eingang an den für die Signalfrequenz zuständigen Ausgang der Trennstufe (5) angeschlossen ist und daß vom Ausgang des Demodulators (DEM) über weitere Schaltmittel eine Rückkopplungsschleife zu der Korrekturschaltung (7) geführt ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschleife aus einer Parallelschaltung eines auf die FrequenzJ\ abgestimmten Verstärkers (1) mit einem auf die Frequenz /₂ abgestimmten Verstärkers (2) besteht, ..dem ein erster Modulator (MßdnC) nachgeschaltet ist, dessen zweifer Eingang mit dem Ausgang des ersten abgestimmten Verstärkers (1) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten Modulators (Modi) an eine Frequenzteiler- und Verzögerungsschaltung (3) angeschlossen ist, deren Ausgänge über einen zweiten Modulator (Modi), dessen zweiter Eingang an den Ausgang des Verstärkers (1) gelegt ist, mit einer Demodulationsschaltung (4)

   • verbunden ist, deren Ausgang an die Korrekturschaltung (7) angeschlossen ist.
7. 7. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (7) aus einer auf verschiedene Verzögerungszeiten durch ein Stellglied (c) einstellbaren Verzögerungsschaltung (Verz.) besteht* deren Eingang an die Trennstufe (5) angeschlossen ist und deren Ausgang mit der Leitung (8) verbunden ist, daß das Stellglied (e) mit dem Ausgang einer UND-Schaltung verbunden ist, deren erster Eingang über einen Schwellwertdetektor (Th) mit dem Ausgang der Demodulationsschaltung (4) verbunden ist, deren zweiter Eingang an einen Taktgeber (GP) angeschlossen ist und deren dritter Eingang (Sy) mit einer zeitlichen Korrektursteuerung verbunden ist.
8. 8. Anordnung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteilerund Verzögerungsschaltung (3) aus einem abgestimmten Verstärker mit einem riachgeschalteten Verzögerer (RAm) besteht, der über einen Begrenzer (Lim) an einen Frequenzteiler (1/2) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des zweiten Modulators (Modi) verbunden ist.
9. 9. Anordnung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (4) aus der Reihenschaltung eines Tiefpasses (TP), eines vierten Modulators (Mod4) und eines Demodulators (A.Dec) besteht und daß der Modulator (4) mit dem Ausgang (8) der Korrekturschaltung (7) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen