DE1516019B1

DE1516019B1 - Circuit arrangement for suppressing frequency modulation components

Info

Publication number: DE1516019B1
Application number: DE19661516019
Authority: DE
Inventors: Ezio Dr Ing Cottatelucci; Giorgio Dr Ing Luzzatto
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1965-03-12
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1970-02-12
Also published as: NL6603246A; CH453444A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Frequenzmodulationskomponenten, insbesondere Nachrichtenkanalbändern in einer Empfangs- und Sendeeinrichtung eines Mehrkanal-Richtfunksystems (in welchem beispielsweise durch Multiplexeinrichtungen gewonnene Mehrkanal-Fernsprechsignale übertragen werden), oder von Wärmerauschkomponenben eines HF-Generators.The invention relates to a circuit arrangement for suppression of frequency modulation components, in particular communication channel bands in one Receiving and transmitting device of a multi-channel radio relay system (in which, for example multi-channel telephone signals obtained by multiplexing devices are transmitted), or of heat-noise components of an HF generator.

In der Fernsprech-lZichtfunktechnik sind zwei verschiedene Systeme bekannt. Welches System angewandt wird, hängt davon ab, ob eine Ricktfunkstrecke zur Verbindung weit entfernter Punkte (in der Größenordnung von 2500 km) oder für Bezirksverbindungen (Entfernungen von etwa 200 km) bestimmt ist. Im ersteren Fall (sogenannte Primär-Richtfunkverbindungen) wird die Strecke vorwiegend über Relaisstationen geführt, die das Signal empfangen, verstärken und an die nächste Station weitersenden, ohne es dabei zu demodulieren und in das Basisband umzusetzen. Gewöhnlich wird erst nach jeweils fünf Zwischenverstärkern dieser Art eine Empfangs- und Sendestation eingeschaltet, in der eine Demodulation und eine Modulation durchgeführt werden, um Fernsprechkanäle ausfiltern und herausführen bzw. einführen zu können. Bei solchen Stationen werden dann alle Fernsprechkanäle in das Basisband umgesetzt. Bei kleineren Entfernungen (Sekundär-Richtfunkverbindungen) wird dagegen in jeder Relaisstation demoduliert und wieder moduliert.There are two different systems in telephony / radio technology known. Which system is used depends on whether there is a radio link to connect distant points (of the order of 2500 km) or for District connections (distances of about 200 km) is determined. In the former case (so-called primary directional radio links), the route is mainly via relay stations which receive, amplify and forward the signal to the next station, without demodulating it and converting it to baseband. Usually only after every five repeaters of this type a receiving and transmitting station switched on, in which demodulation and modulation are carried out, in order to filter out telephone channels and to be able to lead them out or introduce them. In such Stations will then convert all of the telephone channels to baseband. With smaller ones Distances (secondary radio link), on the other hand, are recorded in each relay station demodulated and modulated again.

Das erstgenannte System ist weniger aufwendig und verschlechtert die Signalqualität weniger als das zweite System, das dagegen vielseitiger ist, weil in jeder Relaisstation Fernsprechsignale ausgefiltert oder eingeführt werden können.The former system is less expensive and worsens the Signal quality less than the second system, which, on the other hand, is more versatile because Telephone signals can be filtered out or introduced in each relay station.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der es möglich ist, in eine Einrichtung zum Empfang und zur Weitersendung (Relaisstation) eines Mehrkanal-Richtfunksystems einen Teil der Kanäle auszufiltern und andere Kanäle einzuführen, ohne daß hierzu die durchgehenden Kanäle in das Basisband umgesetzt werden müssen. Ein ähnliches Problem tritt bei bestimmten HF-Generatoren auf, bei welchen Wärmerauschkomponenten unterdrückt werden müssen.The invention is based on the object of a circuit arrangement specify with which it is possible to receive and forward in a facility (Relay station) of a multi-channel radio relay system to filter out some of the channels and introduce other channels without releasing the end-to-end channels into baseband must be implemented. A similar problem occurs with certain RF generators on which heat noise components need to be suppressed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das durch die Empfangs- und Sendeeinrichtung durchgehende Signal bzw. das Ausgangssignal des HF-Generators über eine Abzweigung einem Diskriminator und anschließend einem Filter zugeführt wird, das das zu unterdrückende Frequenzband ausfiltert, daß das Ausgangssignal des Filters einer Einheit zugeführt wird, die das von der Empfangs- und Sendeeinrichtung bzw. vom HF-Generator abgehende Signal zu modulieren gestattet und die Funktionen eines mit einem Modulator in Reihe geschalteten Phasenumformers derart ausübt, daß die auf dem durchgehenden Signal aufmodulierten, zu unterdrückenden Modulationskomponenten durch die von der Einheit eingeführte Modulation kompensiert werden.This object is achieved according to the invention in that the the receiving and transmitting device continuous signal or the output signal of the HF generator via a junction, a discriminator and then a filter is supplied, which filters out the frequency band to be suppressed, that the output signal of the filter is fed to a unit that receives and transmits from the receiving and transmitting device or to modulate the outgoing signal from the HF generator and the functions a phase converter connected in series with a modulator exercises such that the modulation components to be suppressed that are modulated onto the continuous signal be compensated for by the modulation introduced by the unit.

Eine solche Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß es bei einer Einrichtung zum Empfang und zur Weitersendung von Signalen verschiedener Fernsprechkanäle möglich ist, nur einen für Bezirksverbindungen bestimmten Teil der Fernsprechkanäle in das Basisband umzusetzen, während die durchgehenden Kanäle (Durchschaltk.anäle) ohne Umsetzung in .das Basisband weiter übertragen werden. Man erreicht hierdurch also eine Verbindungsart, die die Vielseitigkeit von Sekundär-Ricktfunksystemen mit den Vorteilen der Primär-Richtfunksysteme vereinigt.Such a circuit arrangement has the advantage that it is at a device for receiving and forwarding signals from various telephone channels is possible, only part of the telephone channels intended for district connections to be converted into the baseband, while the continuous channels (switching channels) can be transmitted further without being converted to the baseband. One achieves through this So a type of connection that makes the versatility of secondary radio systems combined with the advantages of primary radio relay systems.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die genannte Einheit durch einen überlagerungsgenerator gebildet, der eine Frequenzumformung des von der Empfangs- und Sendeeinrichtung abgehenden Signals bewirkt.In an embodiment of the invention, said unit is by a superposition generator is formed, which converts the frequency of the received and sending device causes outgoing signal.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine überwachungseinrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kompensation zwischen der im Signal bereits vorhandenen Modulation und der zur Kompensation eingeführten Modulation durch eine Vergleichsanordnung gesteuert wird, die einen am Ausgang der Einheit angeordneten weiteren Diskriminator; ein Filter, das das zu unterdrückende Frequenzband vom durchgehenden Frequenzband trennt, und einen Ringmodulator enthält, dem das demodulierte ankommende Signal und das vom Diskriminator erzeugte Signal in Phase zugeführt sind und dessen Ausgangssignal, gegebenenfalls nach Verstärkung durch einen Gleichstromverstärker, die Verstärkung bzw. Dämpfung eines Vierpols steuert, der in den Basisbandteil der Kompensationseinrichtung eingeschaltet ist. Diese Überwachungseinrichtung hat den Vorteil, daß eine vollständige Beseitigung der zu unterdrückenden Komponenten oder Kanäle gewährleistet ist.In a further development of the invention, a monitoring device is provided, which is characterized in that the compensation between the in the signal already existing modulation and the modulation introduced for compensation by a Comparison arrangement is controlled, the one arranged at the output of the unit another discriminator; a filter that selects the frequency band to be suppressed from the continuous Frequency band separates, and contains a ring modulator to which the demodulated incoming Signal and the signal generated by the discriminator are fed in phase and its Output signal, if necessary after amplification by a direct current amplifier, controls the gain or attenuation of a quadrupole that is in the baseband part of the Compensation device is switched on. This monitoring device has the Advantage that a complete elimination of the components to be suppressed or Channels is guaranteed.

Durch die Erfindung wird also eine Schaltungsanordnung insbesondere zur Unterdrückung von FM Bändern in Richtfunksystemen angegeben, bei der eine Überlagerung der Modulation des vom Sender abgehenden Signals durch eine entgegengesetzte Modulation erfolgt; die durch ein Basisbandsignal erzielt wird, welches vorher durch Demodulation und anschließendes Filtern der durchgehenden Signale (Durchschaltesignale) gewonnen wurde, wobei die Modulationsaufhebung im gewünschten Band erzielt wird. Die Frequenz des in der Relaisstelle ankommenden Signals wird umgesetzt. und das Signal wird in gewünschter Weise zur Weitersendung verstärkt. Ein Teil des Signals wird abgezweigt, einem Demodulator und anschließend einem Filter zugeführt, das die Abtrennung des Frequenzbandes vornimmt, welches örtlich benutzt und vor der Weitersendung des Signals unterdrückt werden soll; dieses Frequenzband wird dann einer Einrichtung zugeführt, die die Aufgabe hat, das Durchschaltsignal zu modulieren, und deren Funktionen denen eines Phasenumformers und eines mit diesem in Kaskade geschalteten Modulators entsprechen. Diese Einrichtung bewirkt die gewünschte Unterdrückung.The invention thus provides a circuit arrangement in particular specified for the suppression of FM bands in radio relay systems in which a superposition the modulation of the outgoing signal from the transmitter by an opposite modulation he follows; which is achieved by a baseband signal which is previously demodulated and then filtering the continuous signals (through-connection signals) the modulation cancellation is achieved in the desired band. The frequency of the signal arriving at the relay point is implemented. and the signal will amplified in the desired manner for retransmission. Part of the signal is branched off, a demodulator and then a filter fed to the separation of the Frequency band that is used locally and before the signal is retransmitted should be suppressed; this frequency band is then fed to a facility which has the task of modulating the switching signal, and its functions which a phase converter and a modulator connected in cascade with this. This device effects the desired suppression.

Nachdem die Unterdrückung der ausgefilterten Fernsprechkanäle erzielt worden ist, können durch Frequenzmodulation des Sende-Überlagerungsgenerators andere Kanäle in das frei gewordene Band eingeführt werden.Having achieved the suppression of filtered out telephone channels has been, others can be caused by frequency modulation of the transmit heterodyne generator Channels are introduced into the freed band.

Bei .der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der obenerwähnte Demodulator aus einem mit dem Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers verbundenen Diskriminator. Der Modulator wird durch einen Umformer gebildet, welchem ein überlägerungsgenerator zugeordnet ist, der frequenzmoduliert werden kann. Dadurch bewirkt der Umformen .eine übliche Frequenzumsetzung in den Kanälen, die nicht unterdrückt werden. In den zu unterdrückenden Kanälen hingegen bewirkt er außer einer Umsetzung eine Modulation, die der vorher bestehenden gleich und entgegengesetzt ist, wodurch die gewünschte Unterdrückung erzielt wird. Um eine sehr genaue Kompensation zu erreichen, muß man entweder die Einrichtung mit Bauelementen aufbauen, die einen sehr stabilen Betrieb gewährleisten, oder ein Regel- oder Kontrollsystem anwenden, das imstande ist, den nicht unterdrückten Rest innerhalb einer bestimmten Toleranz zu halten. Ein solches System kann beispielsweise einen Diskriminator am Ausgang der Unterdrückungseinrichtung, ein Filter, das dem obenerwähnten ähnlich ist, und einen Ringmodulator enthalten, dessen Ausgang die Verstärkung bzw. die Dämpfung eines zwischen dem ersten Demodulator und der modulierenden Einrichtung eingeschalteten Vierpols durch einen Gleichstromverstärker regelt.In the preferred embodiment of the invention, there is the above Demodulator from a connected to the output of the intermediate frequency amplifier Discriminator. The modulator is formed by a converter, which is an overlay generator is assigned, which can be frequency modulated. This causes the forming . a common frequency conversion in the channels that are not suppressed. In the one to be suppressed Channels, on the other hand, he effects except one Implementation of a modulation that is equal and opposite to the previously existing one is, whereby the desired suppression is achieved. A very precise compensation To achieve, one must either build the device with components that one ensure very stable operation, or use a regulation or control system, that is able to leave the unrepressed remainder within a certain tolerance to keep. Such a system can, for example, have a discriminator at the exit the suppressor, a filter similar to the one mentioned above, and contain a ring modulator, the output of which is the gain or the attenuation one connected between the first demodulator and the modulating device Quadrupole regulates by a direct current amplifier.

Die Erfindung wird an Hand eines speziellen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert;, es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der grundsätzlichen Wirkungsweise der Erfindung, F i g. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung. Die in F i g.1 dargestellte Sende-Empfangs-Einrichtung mit der Filteranordnung gemäß der Erfindung enthält im wesentlichen ein Sende-Empfangs-Gestell 1 für den Verbindungsweg zwischen Antennen A, B, einen Demodulator 2, dessen Ausgang an eine Multiplexeinrichtung der Verbindung der betreffenden Relaisstelle und den vorhergehenden Relaisstellen angeschlossen ist, d. h. in der A-Richtung, ein Filter 3, das nur die Frequenzen des Basisbandes durchläßt, das aus dem empfangenen Signal ausgefiltert und im weitergesendeten Signal unterdrückt werden soll, einen an den Sender angeschalteten Modulator 4, der eine solche Modulation bewirkt, daß .ein Teil der bereits aufmodulierten Modulationssignale wie gewünscht unterdrückt wird. Dem Modulator 4 wird auch das Signal der Multiplexeinrichtung für die Verbindung der betreffenden. Relaisstelle mit den nachfolgenden Stationen, d. h. in Richtung B, zugeführt.The invention is explained in more detail on the basis of a special exemplary embodiment in conjunction with the drawing; FIG. 1 shows a block diagram to explain the basic mode of operation of the invention, FIG. FIG. 2 is a block diagram of a preferred embodiment of the FIG. 1 shown device. The transceiver device shown in FIG. 1 with the filter arrangement according to the invention essentially contains a transceiver frame 1 for the connection path between antennas A, B, a demodulator 2, the output of which is sent to a multiplex device of the connection relevant relay point and the preceding relay points is connected, that is, in the A direction, a filter 3 which only lets through the frequencies of the baseband that is to be filtered out of the received signal and suppressed in the transmitted signal, a modulator 4 connected to the transmitter, which causes such a modulation that .a part of the modulation signals already modulated on is suppressed as desired. The modulator 4 is also the signal of the multiplex device for the connection of the relevant. Relay point with the following stations, ie in direction B, supplied.

Selbtverständlich können die Funktionen der obenerwähnten Bauelemente nach Möglichkeit von den in der Relaisstelle bereits vorhandenen Bauelementen übernommen werden.Of course, the functions of the above-mentioned components if possible, taken over from the components already present in the relay station will.

Zu bemerken ist, daß die Einrichtung auch zur Unterdrückung der Frequenzmodulation benutzt werden kann, die durch die in Hochfrequenz-überlagerungsgeneratoren auftretenden Wärmerauschkomponenten verursacht wird, falls es die Ausgangsleistung eines solchen Generators ermöglicht, die Umformung des mit diesem Generator verknüpften Geräusches in . das Basisband mit tragbarem Aufwand zu erreichen.It should be noted that the device is also used to suppress frequency modulation that can be used by those occurring in high-frequency superposition generators Heat noise components is caused, if there is the output power of such Generator enables the transformation of the noise associated with this generator in . to reach the baseband with an affordable effort.

Bei der in F i g. 2 genauer dargestellten Einrichtung wird das von der Antenne A empfangene HF-Signal durch einen überlagerungsgenerator E1 und einen Umformer (Diodenmischer) C1 in bekannter Weise in die Zwischenfrequenzlage umgesetzt. Das Zwischenfrequenzsignal wird durch einen ZF-Empfangsverstärker I.F.1 auf einen gewünschten Pegel verstärkt. Am Ausgang des Verstärkers 1.F.1 wird ein Signal S 1 entnommen und einem Diskriminator D 1 zugeführt. Das demodulierte Signal wird von einem Vierpol, nämlich einem BasisbandverstärkerA 1, verstärkt und einem Filter F 1 zugeführt, welches aus dem ganzen Basisbandspektrum dasjenige Frequenzband gewinnt, das aus dem ankommenden Signal ausgefiltert und im abgehenden Signal unterdrückt werden soll. Das Ausgangssignal des Filters F1 wird einer nicht näher dargestellten örtlichen Multiplexeinrichtung MPX 1 und einem modulierenden Überlagerungsgenerator E2 zugeführt, welcher eine erste Umformung in einem Umformer (z. B. Diodenmischstufe) C2 bewirkt. Wenn die Steilheit der Modulationskennlinie des Überlagerungsgenerators E2 das entgegengesetzte Vorzeichen wie die Steilheit der Kennlinie des Diskriminators D 1 hat, braucht die Phase des Basisbandsignals nicht umgekehrt zu werden. Um beim Ausgang von C 2 eine genügende Kompensation der früheren Modulation durch die vom überlagerungsgenerator E2 bewirkte Modulation zu erreichen, wird ein Steuer- oder Regelsystem vorgesehen, das wie folgt arbeitet: Eine eventuelle Restmodulation am Ausgang von C 2 wird durch einen Diskriminator D 2 wahrgenommen, von einem Verstärker A 2 verstärkt und durch ein FilterF2 aus den Durchschaltfrequenzbändern ausgefiltert. Das Ausgangssignal des Filters F2 wird einem Ringmodulator M2 zusammen mit dem aus dem Filter F 1 kommenden Multiplexsignal zugeführt. Je nachdem, ob die Restmodulation durch .ein überwiegen der im Signal bereits vorhandenen Modulation oder ein überwiegen der vom Generator E2 bewirkten Modulation verursacht ist, hat der Gleichspannungsanteil des Ausgangssignals des Ringmodulators M 2 verschiedene Polaritäten. Dieses Ausgangssignal wird in einem Gleichstromverstärker A 3 verstärkt und regelt die Verstärkung des Basisbandverstärkers A 1 in einem solchen Sinne, daß am Ausgang von C2 eine möglichst vollständige Kompensation der zu unterdrückenden Signale erreicht wird.In the case of the FIG. 2, the RF signal received by the antenna A is converted into the intermediate frequency position in a known manner by a superimposition generator E1 and a converter (diode mixer) C1. The intermediate frequency signal is amplified to a desired level by an IF receiving amplifier IF1. A signal S 1 is taken from the output of the amplifier 1.F.1 and fed to a discriminator D 1. The demodulated signal is amplified by a quadrupole, namely a baseband amplifier A 1, and fed to a filter F 1, which extracts the frequency band from the entire baseband spectrum that is to be filtered out of the incoming signal and suppressed in the outgoing signal. The output signal of the filter F1 is fed to a local multiplexing device MPX 1 ( not shown in more detail) and a modulating superimposition generator E2, which effects a first conversion in a converter (e.g. diode mixer) C2. If the steepness of the modulation characteristic curve of the superposition generator E2 has the opposite sign to the steepness of the characteristic curve of the discriminator D 1 , the phase of the baseband signal does not need to be reversed. In order to achieve sufficient compensation of the earlier modulation at the output of C 2 by the modulation caused by the overlay generator E2, a control system is provided which works as follows: Any residual modulation at the output of C 2 is detected by a discriminator D 2 , amplified by an amplifier A 2 and filtered out of the switching frequency bands by a filter F2. The output signal of the filter F2 is fed to a ring modulator M2 together with the multiplex signal coming from the filter F 1. Depending on whether the residual modulation is caused by a predominance of the modulation already present in the signal or a predominance of the modulation caused by the generator E2, the DC voltage component of the output signal of the ring modulator M 2 has different polarities. This output signal is amplified in a direct current amplifier A 3 and controls the amplification of the baseband amplifier A 1 in such a way that the most complete possible compensation of the signals to be suppressed is achieved at the output of C2.

Der beschriebene Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden, und zwar sowohl innerhalb ein und desselben Gestells als auch in nachfolgenden Relaisstationen oder Strecken.The process described can be repeated as often as required, and both within one and the same frame and in subsequent relay stations or stretch.

Um in das von der Antenne B abgestrahlte HF-Signal andere Kanäle an Stelle der unterdrückten Kanäle einschalten zu können, ist die Möglichkeit vorgesehen, einen Sendeüberlagerungsgenerator E3 mit einem Signal zu modulieren, das von einer nicht näher dargestellten Multiplexeinrichtung MPX 2 stammt. Die von E 3 erzeugte frequenzmodulierte Schwingung wird mittels eines Umformers den Frequenzen des über die Funkstrecke übertragenen Kanals aufmoduliert.In order to be able to switch on other channels instead of the suppressed channels in the RF signal emitted by antenna B, it is possible to modulate a transmit overlay generator E3 with a signal that originates from a multiplex device MPX 2, not shown in detail. The frequency-modulated oscillation generated by E 3 is modulated onto the frequencies of the channel transmitted over the radio link by means of a converter.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for suppressing frequency modulation components, in particular message channel bands in a receiving and transmitting device of a Multi-channel radio relay system, or from heat noise components of an HF generator, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that this is done by the receiving and transmitting device Continuous signal or the output signal of the HF generator via a junction a discriminator (2; D 1) and then a filter (3; F1) is fed, that filters out the frequency band to be suppressed, that the output signal of the filter a unit (4; E2, C2) is fed, which the receiving and transmitting device or from _HF = device. outgoing signal to modulate.: allowed and .the functions of a phase shaper connected in series with a modulator such- = exercises ,. that the: -modulated on the continuous signal, -to-Mo-. dulation components compensated by the modulation introduced by the unit will. @ -. ..2, .- Circuit arrangement according to claim 1, .that is, that said unit _ is formed by an overlay generator (E2), a frequency conversion of what the receiving and transmitting device outgoing Signals. -:.,. . -_. _ 3. -Circuit arrangement .- according to claim "f. or, 2, .thereby. marked. that the Köm pensätion- between - the "in the signal- already existing modulation and the modulation introduced for compensation by a comparative. anoxdnung is controlled, the one at the output of the unit (E2, C2) arranged-further Dis = criminator (D2), a filter (F2), the zü separates the suppressing frequency band from the continuous frequency band, and one, Ringodulator (M2) contains the demodulated incoming. Signal and that from further Dis = kriminätor- generated signal are fed in phase and-its output signal, possibly after amplification by a direct current amplifier (A 3) ,. the; Reinforcement or attenuating a quadrupole (A 1): controls the .. in the base band part - the compensation device (D 1, F L; E2;. C.2) switched on. "Is.