DE1491914A1 - Mehrkanal-Satelliten-Nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

^lhrZeichen Ihr8chr.il>·!. Mein Zeichen M 110 T«o

Anmelder: Gorard Battail, Paris und

Pierre Brossard, Montigny-Le-Bretonneux

Mehrkanal-Satelliten-Nacnrichtenübertragungssystern

Die Erfindung betrifft ein Mehricanal-ubertragungssyatem, das also mehrere Nachrichtenveroindungen gleicnzeitig herstellt, und zwar über Künstlicne Erdsatelliten, sowie namentlich ein Übertragungssystem, bei dem die Ausrüstung des batelliten aus einem einfachen Verstärker besteht, der mit einem irägerfrequenzwandier (Ballsender) verbunden ist.

Das Problem, für aas die Erfindung eine Lösung bietet, besteht darin, den Satelliten zur Übertragung mehrerer von einander unabhängiger Nachrichtenverbindungen einzusetzen. Das System soll also eine MuItiplex-Ubertragung ermöglichen.

Einige Mehrkanal-Übertragungssysterne, wie die klassischen Telefon-Multiplex-Übertragungssysteme, benutzen eine Aufteilung des verfügbaren Frequenzbandes.(das dem Frequenzband des Satellitenverstärkers entspricht) in die verschiedenen

BAD 9098 2 9/0656

Brief vom 25 ο 2.6 6 Blatt 2 Dlph-lng. Q. Schlieft»

an das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

Nachrichtenkanäle oder eine zeitliche Unterteilung. Die erste Lösung der Frequenzaufteilung verlangt eine Trennung der einzelnen Frequenzbänder durch Filterung, was bei Frequenzmodulation Schwierigkeiten bietet, weil die eine Intermodulation zwischen den Kanälen erzeugende Phasendrehung in den Filtern begrenzt werden muß, wenn das modulierende ji^- nal aus einer mit Trägerfrequenzen arbeitenden Telefon- mu1-tiplex-Übertragungseinrichtung stammt. Die zweite Lösung des Zeitmultiplex-Verfahrens setzt, abgesehen davon, daß w± sie die Benutzung der Trägerfrequenzmodulation zu Gunsten numerischer, weniger anpassungsfähiger und ^mindestens im Falle sehr großer Kanalzahlen) weniger erprobter numerischer Techniken ausschließt, eine Synchronisation aller Stationen voraus, die besonders im Falle des Einsatzes erdnaher Satelliten außerordentlich verwickelt ist.

Das erfindungsgemäße Mehrkanal-Übertragungssystem benutzt weder eine Frequenzunterteilung noch eine Zeitunterteilung für die einzelnen Nachrichtenkanäle. Die verschiedenen, ständig vorhandenen signale nehmen das ganze Frequenzband des Satelliten-veratärkers ein. Kin solches System mit "gemein-P samer Zeit und Spektrum" ist nur unter folgenden Voraussetzungen möglich:

1) Jedes gesendete Signal besitzt ein js.ennzeichen, auf lirund dessen der entsprechende Empfänger es eindeutig aussondern und korrekt modulieren kann, wenn es für ihn bestimmt ist; im folgenden wird dies mit "der Empfänger ist auf dieses spezielle Signal abgestimmt" bezeichnet·

2) Ein gegebener Empfänger wird durch alle anderen Signale außer dem, auf das er abgestimmt ist, nur minimal gestört.

9098 2 9/065 6

BAD ORIGINAL Brief vom 25·'^..6β Blatt 3 Mat-lng. O.

^>n das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

H919U

Damit das System Vorteile aufweist, ist es wünschenswert, daß diese Störung in der Größenordnung des jxauschene liegt.

JSin derartiges System kann gegenüber klassischen Systemen eine Reihe von Vorteilen aufweisen. Abgesehen davon, daß es die spezifischen Machteile der klassischen Systeme vermeidet, gestattet es häufig einen anpassungsfähigeren Betrieb, da alle gesendeten Signale notwendigerweise ihre "Bmpfangsadresse" besitzen; durch Verteilung der iieiatung jeder Nachrichtenverbindung auf ein breites jfrequenzband reduziert das System die befahren der aktiven und passiven Störung, d.h. sowohl der Störung anderer Systeme iz.B. Hertzsoher Strahlenbündel auf der jsrde) als auoh der Störung durch andere Systeme.

ubwohl die bis jetzt vorgeschlagenen Systeme mit gemeinsamer Zeit und Spektrum außerordentlich verwickelt sind ν vgl. z.ij. das Dokument xV/58 jj, der Commissions d'jstudes du uomite Consultatif xnteraational des üadiooommunications aus den Jahren 1963 - 1966), erreicht das erfindungsgemäße System durch relativ leicht verwirklichbare Verfahrensechritte die gleichen Ziele.

x>evor die Grundlagen dieses Systems erklärt werden, das die .frequenzmodulation benutet, ist es zweckmäßig festzulegen, was im folgenden la i*egensats zu einem "klassischen irrequenzdemudulator" unter einem "verbesserten .Frequenzdemodulator" für frequenzmodulierte Meilen verstanden wird, üin klassischer Frequenzdemodulator, z.B. Mit einem i>egrenzer und einem irrequenzdiskriminator, der besondere bezüglich jrrequenz und Amplitude innerhalb gewisser urenzen liegendes Signal empfängt, liefert ein der momentanen jrrequenz dieses signales proportionales elektrisches Ausgangssignal. -

909829/0656 6ad original

Brief vom 25.2.66 Blatt 4 . DlpL-tng. Q. ScMtalM

^an das Deutsche iratentamt München Patentanwalt -

Bin Demodulator wird "verbessert" genannt, wenn er eine gewisse Auswahl unter der Vielzahl der AUgenblickssignale trifft, indem er diejenigen Signale aussondert, welche die für eine Frequenzmodulation kennzeichnenden jsigensohaften aufweisen, nämlich konstante Amplitude und momentan langsam veränderliche üxequenz v."langsam" bedeutet hierbei "im Kythmus des modulierenden Signals").

Diese Aussonderung gestattet einen wirksameren Aauschschutz als beim klassischen Demodulator, eine Verbesserung, die sich in einer niedrigeren jsmpfangsschwelle äußert. Ein im obigen Sinn verbesserter Demodulator ist Gegenstand des französischen ratentes Nr. 1.328.367· In diese Kategorie kann man auch die u-egentakt-Frequenzdeiaoaulatoren einreihen, die in dem Aufsatz von L. H. Enloe "Decreasing the threshold in F.M. by feedback" erschienen in der amerikanischen Zeitschrift "Proceedings of the I. R. E.", Januar 1962, vol. 50, Nr. 1, Seite 18 bis 30, beschrieben sind.

Definitionsgemäß ist also ein verbesserter Demodulator gegenüber einem frequenzmodulierten Signal wenig empfindlich, dessen Momentanfrequenz sich sehr viel schneller ändert als die Frequenz des Signales, auf das er abgestimmt ist. Der ttrundgedanke der Erfindung besteht nun darin, ein Signal praktisch einflußlos auf einen solchen verbesserten Demodulator zu machen, für den es nicht bestimmt ist, durch einfaohe Addition eines Signals bekannter Form zu einem modulierenden Signal. Hierzu muß ferner die Steilheit des Signals, d.h. der Absolutwert der Ableitung der !spannung nach der Zeit, hinreichend groß sein, um in dem vom verbesserten .uemodulator überdeckten Frequenzband eine genügend große Anderungsgeschwindigkeit der Momentanfrequenz sicherzustellen, j/a die

90 9 8 2 9/0656 bad original

Brief vom 25· 2 »66 Blatt 5 Dtat-hwt, (QL

^κη das Deutsche Patentamt «ünohen Patentanwalt

U919U

Anderungegeeohwindigkeit der Momentanfrequenz proportional zum produkt aus Frequenzhub und Frequenz des modulierenden Signals ist, mud das modulierende Signal eine große Amplitude (das ergibt einen großen Frequenzhub des modulierten Signale) sowie eine hohe Frequenz besitzen. - Im folgenden wird unter "Demodulator" stets ein soloher mit den erläuterten Verbesserungen verstanden.

Das Zufügen eines Signals bekannter Form zum modulierenden Signal gestattet außerdem durch Wahl eines Parameters dieses modulierenden Signals, den Bestimmungsempfänger zu kennzeioh- " nen. Das modulierende Signal bildet dann ein "Adressensignal"· Zur Unterscheidung wird das zu übertragende Signal oder Nutzsignal fortan " Naohriohtonsignal" genannt.

Aus weiter unten angegebenen Gründen muß der duroh das Adresseneignal bedingte Frequenzhub groß gegenüber dem maximalen Frequenzhub des Naohriohtensignale sein.

Anders ausgedrückt besteht der Grundgedanke der Erfindung in folgendem» Jede empfangsstation des gesamten Netzes besitzt einen Demodulator, der für ein frequenzmoduliertes Signal ■ empfindlich ist, das eine unterhalb eines vorgegebenen Wer- " tes liegende Änderungegeschwindigkeit der Momentanfrequen» besitzt, aber gegenüber einem frequenzmodulierten Signal unempfindlich ist, dessen Änderungsgeschwindigkeit der Momentanfrequenz wesentlich, oberhalb dieses Wertes liegt. Alle Demodulator en des jn et ze 3 sind gegenüber allen empfangenen frequenzmodulierten Signalen bis auf eines unempfindlich, weil die Änderungsgeeohwindigkeit der Momentanfrequenzen zu groß ist. mx ein spezielles Signal bewirkt eine Prequenzhub-öegenkopplung im Demodulator eine Absenkung der Änderungsgeschwindigkeit der Momentanfrequenz, und der entsprechende

90 98 297 065 6 ^BAD ORjQ_fNAL

Brief vom 25*2.66 Blatt 6

"" das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

Empfänger wird folglich gegenütier diesem speziellen Signal empfindlich.

Bin erfindungsgemäßes Mehrksjial-Nachrichtenübertragungseystem wird im folgenden beschrieben. Hierbei werden die Adressensignale sinusförmig angenommen, und ihr den Bestimmungsempfänger kennzeichnender .Parameter soll die Frequenz sein.

Me verschiedenen Stationen des erfindungsgemäßen Nachriohxensystems besitzen jeweils einen Sender und einen Empfänger. Alle im gleichen wetz arbeitenden Sender haben eine einzige '.trägerfrequenz. Ebenso sind alle Smpfänger dieses Netzes auf die Frequenz abgestimmt, die eioh aus der im Satelliten durchgeführten Umsetzung der Sender-Trägerfrequena ergibt. Unter diesen Bedingungen kann jeder Sender mit jedem Empfänger zusammen arbeiten. Wenn die Empfänger durch Adressenfrequensen J₁, P₂ ... J^ (M » Anzahl der Stationen) gekennzeichnet sind und ein bestimmteβ Uaohriohteneignal ausschließlich, von dem z.B. der Adresaenfrequenz T₁ entsprechenden Empfänger empfangen werden soll, dann genügt es, daß vor der Frequenzmodulation diese« laohrichtensignal ein sinusförmiges bignal der Frequenz F. hinzugefügt wird. Der Frequenzhub des Naoh-

riohtensignals ist viel kleiner als der des Adressensignals mit der Frequenz F₁, und beide «Ind festgelegt, wie weiter unten angegeben·

Der auf das Signal mit der Adressenfrequenz F₁ abgestimmte

Empfänger hat einen ,Demodulator mit einem uegenkopplungskreis für den Frequenzhub. Das Demodulationsprodukt des Demodulators wird mit anderen Worten nach seiner Ausfilterung und Verstärkung dazu benutzt, einen lokalen oszillator, der eine

909829/0656 bad original

Brief vom 2^.2.66 Blatt 7 IMpL-tng.«.

^an das Deutsche .ratentarnt München Patentanwalt

U9T9TÄ

von der Trägerfrequenz der ankommenden welle unterschiedliche Frequenz hat, zu modulieren, wobei dann das von diesem lokalen Oszillator gelieferte frequenzmodulierte Signal auf einen jsingang eines Mischers (im sinne von "Frequenzwanaier") gegeben wird, der an seinem zweiten eingang das Jüingangssignal empfängt und dessen Ausgang mit dem eingang des Demodulators verbunden ist·

Sie Modulationsrichtung der vom lokalen Oszillator erzeugten Welle ist so gewählt, daß eine Änderung des demodulierten Signals eine Änderung der Momentanfrequenz ergibt, die demoduliert die entgegengesetzte xvichtung der ursprünglichen Änderung hat. im Unterschied zu den im schon zitierten Aufsatz von ii. H. Enloe beschriebenen Demodulationsschaltungen besitzt jedoch der demodulator eines jsmpfängers des erfindungs gemäßen Bystems eine frequenzselektive u-egenkopplung mit der Frequenz F₁. So moduliert also allein das Verstärkte Adressensignal die vom loyalen oszillator erzeugte Welle, welche die J)Tequenzänderung der isingangswelle steuert. u±e der Modulation der vom lokalen uszillator erzeugten welle vorausgehende Verstärkung wird bei einem jsmpfanger des erfindungsgemäßen Systems mit einem hinreichend großen Verstärkungsfaktor vorgenommen, um die mit der ü'requenz jr. erfolgenden Änderungen

der Momentanfrequenz praktisoh zu löaohen. Aufgrund der Selektivität der JTrequenzhub-oregenkopplung moduliert also da» äaohriohtensignal unverändert die am Ausgang des Mischers erscheinende welle». Der mit dem Ausgang dieses Mischers verbundene demodulator empfängt daher praktisch (abgesehen von einer geänderten Trägerfrequenz) das Signal, das er im jralle einer klassischen frequenzmodulierten übertragung empfangen hätte, aei dem auf das Signal mit der Adressenfrequenz F₁ abgestimmten jsmpfänger beseitigt also die beschriebene

9098 29/0656

BAD ORIGINAL Brief vom 25· 2.66 Blatt θ MpL-In₀.0. HMMm

■" da» Deutaohe Pattntamt Münohen p*teiit*nwait

Gegenkopplungs stufe vor dem .Demodulator eine Löschung den duroh das Adressensignal mit der Frequenz ^₁ bedingten ürequenzhub. (Genauer gesagt besteht die eigentliche Abstimmung des ampfangers in dieser Löschung.

Selbstverständlich müssen zur richtigen Arbeitsweise des Systems am eingang des Demodulators in dem auf das signal mit der Adressenfrequenz JP₁ abgestimmten Empfänger alle anderen Signale, denen von #* verschiedene Adressenfrequenzen

zugeordnet sind und die von den anderen Stationen des Netzes gesendet und über den Satelliten wieder ausgesendet werden, hinreichend schnelle Änderungen der Momentanfrequenz erzeugen, damit die von diesem Demodulator vorgenommene Demodulation des zu F₁ gehörenden Nachriohtensignals nur praktisch vemachlässigbar gestört wird. Es läßt sich zeigen, daß dies unter der Bedingung mög-iioh ist, daß die Adressenfrequenzen einerseits und die mit den Adressensignalen verbundenen Frequenzhübe andererseits nach folgenden Regeln gewählt werden.

Es sei Fp eine von F. verschiedene Adressenfrequenz. Das vom Adressensignal mit der Frequenz Fp modulierte Signal unterliegt in dem auf das Adressensignal mit der Frequenz F₁ abgestimmten Empfänger einer !frequenzumsetzung, die von der Ausgangs we He des lokalen Oszillators ausgelöst wird. Nun ist diese Welle mit einer Frequenz j·'.. moduliert und zwar mit einem Frequenzhub, der sehr genau gleich dem Frequenzhub 4»4 des dem Adressensignal mit der Frequenz F₁ entsprechenden Sen-

j ders ist (denn die »erstärkung im Gegenkopplungskreis des auf das zu F₁ gehörende Signal abgestimmten jsmpfängere wurde als sehr groß vorausgesetzt). Aus der erwähnten Frequenzumsetzung

909829/0656

BAD ORIGINAL Brief vom 25.2.66 Blatt 9 Dlpl.-Ing. O. SeHIMM

■ⁿ das Deutsche Patentamt Ifiinohen Patentanwalt

- ■ U91914

ergibt sich also eine von der Summe zweier Sinuskurven mit den Frequenzen P₁ und F₂ modulierte «felle.mit einer Amplitude, die proportional den irequenzhüben der beiden Adressensignale ist. Die hieraus resultierende Wellenform ist als Schwebung allgemein bekannt. Ihre Amplitude bleibt oberhalb eines gewissen Minimums, das proportional zur absoluten Differenz der Frequenzhübe der beiden Adressensignale ist, und ihre Frequenz ist mindestens gleioh der kleineren der beiden Frequenzen F₁ und Fp*

Wie angekündigt ist es also möglich, einerseits die Frequenzen F. und F₂ und andererseits die absolute Differenz ihrer entsprechenden Frequenzhübe hinreichend groß zu wählen, um die Änderungsgeschwindigkeit der Momentanfrequenz oberhalb eines gewissen Mindestwertes zu halten, der erforderlich ist, um Störungen duroh ein zu J₂ gehörendes Adressensignal im Nutzfrequenzband des Demodulators des auf Jf₁ abgestimmten jsmpfängers auszuschließen.

Anhand der folgenden, ins Einzelne gehenden Beschreibung, die sich auf die Zeichnung bezieht, wird die Erfindung besser verständlich. In der Zeichnung zeigern

Fig. 1 das Blockschaltbild einer einzelnen Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger über einen Satellitenι.

Fig. 2 die Wellenform eines am Eingang des Empfänger-

Demodulators entstehenden frequenzmodulierten signals, dessen Adressenfrequenz verschieden von derjenigen ist, auf die dieser .Empfänger abgestimmt ist.

909829/0656 bad original

Brt.fvom 25.2.66 Blatt 10 DI»J.-tn«. Q. Schitob.

™ das Deuteohe Patentamt München pw»ntwiw*it

U919U

Fig. 1 zeigt eine der möglichen Verbindungen, die vom Satelliten 2 gleichzeitig hergestellt werden könne. Die betrachtete Verbindung verläuft von einem mit 1 bezeichneten Sender einer Station A zu einem mit 3 bezeichneten Smpfänger einer anderen Station B. Die Trägerfrequenzen spielen keine Rolle in dem erfindungsgemäßen System» und die Trägerfrequenzumsetzungen der Signale in den Stationen und im Satelliten wurden nicht dargestellt.

. Das zu übertragende modulierende Signal, das am Eingang 11 des Senders 1 auftritt, wird in der üblichen additiven Mischetufe 12 dem sinusförmigen Signal mit der frequenz F₁ hinzugefügt, das der Oszillator 13 erzeugt. Die Summe der beiden signale bewirkt im Modulator 14 eine Frequenzmodulation der vom Uezillator 15 erzeugten Welle. Das erhaltene Signal wird von der Antenne 16 zum Satelliten abgestrahlt.

Das so ausgesendet· Signal wird von der Antenne 21 des Satelliten 2 empfangen, im verstärker 22 verstärkt, in der Trägerfrequenz umgesetzt und von der Antenne 23 zur Empfangsetation abgestrahlt.

Das eo übertragene Signal wird von der Antenne 31 des Änpfängere 3 empfangen und auf einen jsingang der Überlagerungsstufe 32 gegeben. Tier Auegang dieser Stufe führt zum Demodulator 33, dessen Ausgang einerseits mit der Ausgangsklemme 34 des Empfängers 3 und andererseits mit dem .eingang des Filters 35 verbunden ist.

Das Filter ist ein äandpafl, und das ausgesiebte Jöand liegt mit seiner aiitte auf der Frequenz ^₁. Bs hat eine sehr kleine Bandbreite, d.h. nur signale mit von Jr₁ wenig

909829/0656

BAD ORIGINAL Brief vom 25.2.66 BUM 11

*" das Deutsche Patentamt Münohan f*tenmiwn

abweichender Frequenz werden ohne merkliche Schwächung übertragen. Sie Bandbreite ist durch die Frequeneänderungen bedingt, die die Frequenz F₁ infolge der Drift oder der Instabilität des Oszillators 13 sowie infolge des Dopplereffekteβ aufgrund der Satellitenbewegung erleidet.

Der Ausgang des Filters 35 ist mit dem Eingang des Verstärker« 36 verbunden. Das von diesem Verstärker 36 ausgehende Signal bewirkt im Modulator 3Θ eine Frequenzmodulation der vom lokalen Oszillator 37 erzeugten Welle, und der Ausgang von 38 ist mit dem zweiten Eingang der Überlagerungestufe 32 verbunden. Die Frequenz des lokalen Oszillators 37 möge sich von der Trägerfrequenz unterscheiden, die den verschiedenen, am ersten Eingang der Überlagerungsstufe empfangenen Signalen gemeinsam ist, so daß die Mittenfrequenz des von ihr gelieferten Signals beispielsweise die Differenz der empfangenen Trägerfrequenz und der Frequenz des lokalen Oszillators ist. Die Mittenfrequenz des Demodulators 33 ist gleich dieser Frequenz, und seine Parameter sind so gewählt, daß er das zur Adressenfrequenz F₁ gehörende Nachrichteneignal unter besten Bedingungen demoduliert. Der Frequenzhub der vom Überlagerer 32 ausgehenden Welle ist gleich der Differenz zwischen dem Frequenzhub der empfangenen Welle und dem Frequenzhub der vom Modulator 38 ausgehenden Welle.

Unter diesen Bedingungen erzeugt der Oszillator 13 des Senders 1 ein Signal mit der Nennfrequenz F₁, das im Summier- netzwerk 12 dem Nachrichtensignal hinzugefügt wird, das am Eingang 11 des Senders 1 auftritt. Dies geschieht vor der Frequenzmodulation der vom Oszillator 15 erzeugten Welle im Modulator 14, die von der Antenne 16 abgestrahlt wird.

_A BAD ORIGINAL

909829/0656

Brief vom 25.2.66 Blatt ig - PtpL-lnfl. Q.

*" das Deutsche Patentamt !Einehen Patentanwalt -

So besitzt die gesendete Welle ein den Bestimmungstmpfanger kennzeichnendes Adressensignal.

Da der Satellit 2 sich, wie schon gesagt, wie ein einfacher . Zwisohenverstärker verhält, empfängt die Antenne 31 dee Empfängers 3 ein Signal in genau der gleichen Form, wie es die Antenne 16 des Senders 1 aussendet (unter Vernachlässigung evtl.. Frequenzumsetzungen, die wie schon gesagt, beim erfindungagemäßen System keine Holle spielen).

Im Empfänger 3 spielt die vom Filter 35, dem Verstärker 36 und dem die Übe rlage rungs stufe 32 ansteuernden Frequenzmodulator 38 gebildete Gregenkopplungsschleife bezüglich des zur Adressenfrequenz F.. gehörenden Nachrichtensignals aufgrund

der schon erwähnten Selektivität des Filters 35 praktisch keine Rolle. Das Adressensignal mit der Frequenz F₁ hingegen, das ohne merkliche Schwächung vom Filter 35 übertragen wird und vom Verstärker 36 hoch verstärkt wird, erleidet über den Modulator 38 und den Überlagerer 32 eine starke Gegenkopplung im Frequenzhub. Bs läßt sich also leicht einsehen, daß der Frequenzhub des auf den Eingang des Demodulators 33 gegebenen Signals nur eine vernachlässigbare Komponente aus der Adressenfrequenz F₁ besitzt, während das Nachrichtensignal an diesem Eingang unverändert vorliegt. Es wird vom Demodulator 38 normal demoduliert und erscheint an den Ausgangsklemmen 34 des Empfängers 3.

Es soll nun das Verhalten des Empfängers 3 gegenüber Signalen betrachtet werden, deren Adressenfrequenz von der diesen Empfänger kennzeichnenden Adressenfrequenz F^ verschieden ist.' Fp sei die Adressenfrequenz eines anderen Signals des Systems.

909829/0656

BAD ORIGINAL Brief vom 23· 2.6 6 Blatt 13 DIpL-Infl. GL «8hlM»·

- ^das Deutsche Patentamt München Patentanwa.t

U919U

Dieses Signal wird von der Antenne 31 des Empfängers 3 empfangen und auf den einen Eingang des Überlagerers 32 gegeben, der an seinem anderen Eingang eine vom lokalen Oszillator 37 ausgehende Welle empfängt, die, wie schon gesagt, von einer Welle mit der Frequenz F₁ frequenzmoduliert wird, wenn das Adressensignal der Frequenz F₁ empfangen wird. Aus der Wirkungsweise des Überlagerers 32 ergibt sioh also, daß sein der Adressenfrequenz F₂ entsprechendes Ausgangssignal von der Differenz moduliert wird, die sioh _Λ zwischen dem Signal, das die vom Oszillator 37 erzeugte Welle moduliert, und dem Signal mit der Adressenfrequenz F₂ ergibt. Da das Signal, das die vom Oszillator 37 erzeugte Welle moduliert, mit guter Näherung entgegengesetzt gleich dem Adressensignal mit der Frequenz F₁ ist, folgt aus dem vorigen, daß das an den Ausgangsklemmen des Überlagerers 32 erscheinende Signal praktisch von der Summe des Adresseneignale mit der Frequenz F₁ und eines Signals mit der Adressenfrequenz F₂ moduliert ist (dieses Signal ist seinerseits die Summe des Adressensignals mit der Frequenz F₂ und eines gewissen Naohrichtensignals). Abgesehen von diesem Naohrioh- \ tonsignal hat das Signal, das die vom Überlagerer ausgehend· und auf den Eingang des Demodulators 33 gegebene Welle moduliert, also, soweit es das Signal mit der Adressenfrequenz F₂ betrifft, die in Fig. 2 dargestellte Form. Dies· Figur zeigt abhängig von der Zeit die Veränderung der Momentaafrequenz der auf den Eingang dee Demodulators 33 gegebenen Welle.

Die Absolutwerte der Frequenzhübe der Adressensignale Mit den Frequenzen F-, und F₂ einerseits sowie die kleiner·

909829/0658 bad ORIGINAL

Brief vom 25-2.66 Blatt H DipL-Ing. Q. Schlteb»

*" das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

frequenz P₁ oder P₂ andererseits toder der Mittelwert (P₁ + P₂) /2, wenn der größere Frequenzhub der größeren der beiden

Prequenzen P^ oder P₂ entspricht) müssen hinreichend groß gewählt werden, um sicher zu sein, daß der Absolutwert der Steilheit der Kurve in Pig. 2 oberhalb eines bestimmten, in der Summe der Momentanfrequenzen des Demodulators 33 liegenden Minimums bleibt. Dieses Minimum wird derart gewählt, daß die Störung des auf die Adressenfrequenz P. abgestimmten Empfängers innerhalb annehmbarer und genau bestimmbarer Grenzen bleibt.

Pig. 2 zeigt deutlich, daß die Differenz OA zweier beliebiger Prequenzhübe eindeutig größer sein muß als der den Nachrichtensignalen eigene maximale Prequenzhub OB. Gegenüber den so bestimmten Werten müssen außerdem Sicherheitsabstände eingehalten werden, um die Addition des zu P₂ gehörenden Nachrichtensignals zum in Pig. 2 dargestellten modulierenden Signal zu berücksichtigen.

Selbstverständlich sind die betrachteten Prequenzen P₁ und

P₂ zwei beliebige Adressenfrequenzen des Netzes. Die oben erwähnten Bedingungen müssen also durch ein beliebiges Paar von Adressenfrequenzen befriedigt werden. Die Überlagerungestufe 32 des Empfängers 3 (Pig. 1) ist bezüglich der Momentanfrequenz ein lineares Organ. Daher werden die von ihr auegehenden Wellen, die von den verschiedenen (den Adressenfrequenzen P₁, P₂ ....Pjj entsprechenden) Empfangs Signalen erzeugt werden, von einander getrennt frequenzgewandelt. Die Überlagerungsstufe ist also eine Quelle von Wellen, die alle mit Wellenformen moduliert sind, die analog zu der in Pig. 2 dargestellten Porm sind. Die nur für zwei Adressenfrequenzen vorgenommene Analyse besitzt also allgemeine Gültigkeit.

909829/0656

BAD ORIGINAL Brief vom 25*2.66 Blatt 15 MpI Ing O OohlltfH

^an das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

H919U

Außer den oben aufgeführten Bedingungen, die die Wahl der Adre seenf requenzen und der ihnen zugeordneten Frequenzhübe betreffen, verlangt die richtige Arbeiteweise des Systems eine Reihe von Bedingungen, die im folgenden aufgezählt werden«

a) Alle Adressenfrequenzen müssen oberhalb des Basisbandee der Naohrichtensignale liegen, um zu vermeiden, daß eine Adreseenfrequenz oder ihre Harmonischen das Nutzsignal stören.

b) Keine Adressenfrequenz darf eine Harmonische einer anderen sein um zu vermeiden, daß irgendein Empfänger sich selbst (über seine Gregenkopplungsschleife für den Frequenzhub) auf einer Harmonischen einer Adressenfrequenz blockiert, die kleiner ist ale diejenige, auf die dieser Empfänger abgestimmt ist.

c) Die Differenz zwischen zwei benachbarten Adressenfrequenzen muß größer als das Basisband der Naohrichtensignale sein um zu vermeiden, daß die Gleichrichtung ihrer Summenhüllkurve, die wegen der Nichtlinearität einiger Glieder möglich ist, ein Signal mit einer Frequenz erzeugt, die im Nutzband der Naohrichtensignale liegen kann.

d) Die absolute Differenz der zu zwei beliebigen Adressensignalen gehörenden Frequenzhübe muß deutlich größer sein als der maximale Frequenzhub. Biese Bedingung gestattet es einerseits, die Xnderungageachwindigkeit der Momentfrequenz der auf den Eingang des verbesserten Demodulators 33 gegebenen Welle nach unten hin zu begrenzen, und an- , dererseits, die Addition des Naohrichtensignals zum

909829/0656 ^{BAD Or}'Ginal

Brief vom 25.2.66 Blatt 16 Mpl.-Iitg. CL Schitebs

β" das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

•H919H

zugehörigen störenden Adressensignal zu berücksichtigen.

Diese letzte Bedingung kann für die höchsten Adressenfrequenzen weniger streng angewendet werden, denn selbst in dem Fall, wo die Auslöschung der Änderungsgeschwindigkeit der Momentanfrequenz im Nutzfrequenzband des Demodulators 33 liegt, ist die Zeit, während der die Änderungsgeschwindigkeit klein bleibt, hinreichend kurz, um nur eine vernachlässigbare Störung seiner Betriebsweise hervorzurufen.

Als Beispiel sind in der folgenden Tabelle mögliche Werte für Adressenfrequenzen und zugehörige Frequenzhübe angegeben, welche die oben aufgezeichneten Bedingungen erfüllen unter der Annahme, daß zehn Stationen Nachrichtensignale übertragen, die jeweils von einer Frequenzmultiplex-Gruppe von 48 Fernsprechkanälen gebildet werden (sogenannte Irägerfrequenzkanäle). Das Basisfrequenzband jeder Gruppe erstreckt sich von 12 bis 108 kHz. Das Frequenzband des Satellitenverstärkers soll bei etwa 50 MHz liegen, und der verbundene maximale Frequenzhub der Nachrichtensignale soll kleiner als 1,1 MHz sein.

™ Stationsnummer Adressenfrequenz Frequenzhub oder

Adressensi^nal

4 5 6

9 10

keine	0
130 kHz	2,85 MHz
250 kHz	5,48 UHz
370 IcHz	8,11 UIz
490 IcHz	10,7 LIHz
610 kHz	13,4 HlIz
730 kHz	16,0 HHz
850 kHz'	18,6 IJiz
970 kHz	21,2 LHz
1 090 kHz	23,9 ISHa
3/0656	BAD ORIGINAL

Claims (2)

1. Brief vom 2 5 . 2. υ 6 Blatt 17 Dipl.-lng. O. SehltetM

   ^an das Deutsche Patentamt München . Patentanwalt

   H919H

   Patentansprüohe

   ^fX J Mehrkanal.-Satelliten-Nachrichtenübertragmgssystem mit ^ einem Ballsender an Bord des Satelliten, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale verschiedener Stationen (1) gleichzeitig im selben Frequenzband frequenzmoduliert gesendet werden und die Identität des Bestimmungsempfängers jeder Sendung durch ein Adressensignal (Ijj) gekennzeichnet ist, das dem modulierenden Nutzsignal zugefügt wird und derart beschaffen ist, daß die momentanen Frequenz- \ ■Veränderungen des gesendeten Signals (Nachrichtensignal) aufgrund der Addition dieses Adressensignuls beträchtlich schneller ablaufen als sie bei einer Modulation durch das Nutzsignal allein ablaufen wurden, und daß die Empfänger (3) jeweils einen für die Momentanfrequenz eines frequenzmodulierten Signals empfindlichen Demodulator (33) sowie einen öegenkopplungepfad (35, 36, 36) für den Frequenzhub enthalten, der selektiv für das dem jeweiligen Empfänger entsprechende Adreasen&ignal ist und infolgedessen am Eingang des Demodulators eine praktisoh vollständige Löschung der durch dieses Adressensignal erzeugten momentanen Frequenzänderungen bewirkt, während die I von anderen Sendern empfangenen Signale mit gegenüber dem Adressensignal, auf das der Empfänger abgestimmt ist, verschiedenen Adrecsensignalen schnelle momentane Frequenzveränderungen erzeugen, die durch den Gegenkopplungseffekt nicht gelöscht werden und aufgrund ihrer Änderungsgeschwindigkeit die Demodulation des durch das Nutzsignal frequenzmodulierte Signals nur vemachlässigbar stören, das praktisch ohne Umformung auf den Demodulator übertragen und in ihm demoduliert wird.

   ^: BADORIGfNAL

   909829/0656

   Brtefvom 25.2.66 B^|att 18 DtfWn* β. SeNWw

   an das Deutsche Patentamt München Patentanwalt
2. 2. Mehrkanal-Satelliten-Nachrichtenubertragungssystem

   Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^ die Adreasensignale sinusförmig sina und die Selektivität des Gegenkopplungspfades durch Ausfiltern eines schiaalen Bandes erreicht wird, dessen Mitte auf der Nennfrequenz des
   Adressensignals liegt.

   909829/06S6 BAD