DE1949166C3 - Verfahren und Vorrichtung zur interferenzvermeidenden Aufbereitung eines aus einem frequenzmodulierten Nachrichtensignal und einem Pilotbezugssignal Zusammengesetzen Signals - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur interferenzvermeidenden Aufbereitung eines aus einem frequenzmoduüerten Nachrichtensignal und einem in einem Seilenbandbereich im Frequenzspektrum des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals liegenden Pilotbezugssignal zusammengesetzten Signals, bei dem Frequenzamplituden des Frequenzspektrums geändert werden, bei dem das frequenzmodulierte Nachrichtensignal amplitudenbegrenzt wird und bei dem dann das amplitudenbegrenzte frequenzmodulierte Nachrichtensignal und das Pilotbezugssignal zur Bildung des zusammengesetzten Signals kombiniert werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens. Sie dient insbesondere der Verbesserung der Zeitbasisfehlerkorrektur in Magnetbandaufzeichnungsgeräten, die auf der Basis der Frequenzmodulationsaufzeichnungstechnik arbeiten.

Bei der Magnetbandaufzeichnungstechnik ist die Informationsspeicherung von mechanisch bewegten Teilen an kritischen Stellen im Magnetbandaufzeichnungssystem abhängig. Daher überführen beim Aufzeichnungsprozeß die meisten Parameter, die d'e mechanische Konstruktion und Arbeitsweise des Gerätes definieren, die Übertragungsfunktion von dem Zeitbereich in den Raumbereich. Diese Störfaktoren treten nicht nur beim Aufzeichnungs-, sondern auch beim Wiedergabebetrieb auf. Das Endergebnis ist, daß die wiedergegebene Information eine Zeitfunktion mit unerwünschten, als Zeit- oder Zeitbasisfehler auftretenden Änderungen der ursprünglich aufgezeichneten Signale ist.

Bei dem Magnetbandaufzeichnen mit rotierenden Köpfen, z. B. ;n Hochfrequenz-Video- und Hochgeschwindigkeits - Digital- Aufzeichnungsmaschinen, können diese Parameter des mechanischen Systems in zwei Klassen von Zeitfehlern unterteilt werden. Die erste Klasse ist nicht zi.'itvariant und wird nur dann evident, wenn das Band auf einer von der Aufzeichnungsmaschine verschiedenen Maschine abgespielt wird. Wenn das Band auf derselben Maschine aufgezeichnet und wiedergegeben wird, dann treten diese Fehler nicht auf. Faktoren, die zu dieser ersten Klasse von Zeitfehlern beitragen, sind: die Flachheit d^r Basisplatte, die die Abtaslkopfanordnung trägt und deren Neigung gegen den Bandiand, die Bandführungshöhe und Einstellungen, Azimut- und Quadraturtoleranzen der Kopfpositionen hinsichtlich der Trommel.

Die zweite Klasse der Zeitfehler umfaßt die zeitlich variablen oder dynamischen Fehler. Man kann zwei Gruppen unterscheiden: Niederfrequenzfehler, die gewöhnlich als »Jaulen und Flattern« usw. (Gleichlaufschwankungen) bezeichnet werden und Hochfrequenzfehler, die gewöhnlich als »Zittern« (Synchronisationsstörungen) bezeichnet werden. Die »Jaul- und Flatter«-Fehler entstehen durch Schwankungen des Kopftrommelmotors auf Grund unsymmetrischer Motorfelder, Änderungen der Motorbelastung durch Lager und Kopf-Band-Reibung. Andere Fehlerquellen sind Schwankungen der Bandspannung, Bandführung und der Banddimensionen. Das Band-»Zittern« entsteht hauptsächlich durch unregelmäßige Änderungen der Kopf-Band-Reibung.

Eine Zeitbasiskorrektur basiert auf zwei elementaren Verfahrensschritteri: Messung des resultierenden Aufzeichnungs-Wiedergabe-Zeitbasisfehlers und Verwendung dieses Fehlers nach Phasenumkehr fur die wiedergegebene Information oder den Wiedergabeprozeß. Der erste dieser beiden Schritte macht zum Messen des Fehlers einen »Zollstock« erforderlich, d.h. ein stabiles Zcitbezugsnormal. Gewöhnlich ist dieser »Zollstock« ein separates Taktgebersignal einer ausgewählten Frequenz, das als Pilotbezugssignal kurz auch als Pilotsignal bezeichnet wird. Es ist wichtig, daß das Pilotsignal in der gleichen Weise und in demselben Grad den verschiedenen Zeitbasisstörungen in dem magnetischen Aufzeichnungs-Wiedergabesystem unterworfen wird wie das Nachrichtensignal.

Das Nachrichtensignal kann in frequenzmodulierter (FM)-Form aufgezeichnet werden. Das Pilotsignal ist ein Signal konstanter Frequenz, das dem FM-Signal hinzugefügt wird, um als kombiniertes Signal aufgezeichnet zu werden. Das Pilotsignal dient als ein Zeit bezugssignal zum Phasenvergleich mit einem Fre quenzstandardbeim Wiedergabebetrieb. .Ein resultie rendes Signal, das für den Zeitfehler bezeichnend ist kann als Fehlerkomplement iür die vom Band wieder gegebenen Signale Kopftrommelpositionsinformatio nen und Verzögerungsinformationen liefern.

Es gibt verschiedene denkbare Wege, ein Pilotsi gnal beim Aufzeichnungsbetrieb mit aufzuzeichnen Diese umfassen Zeitteilen, Lageteilen, Pegelteiler und Spektrumteilen des Pilotsignals mit dem FM-Si gnal. Obwohl jedes Verfahren seine gewünschten Ei genschaften hat, stellt das Spektrumteilen einen vor teilhafien Kompromiß in Hinsicht auf eine ökono mische und technisch wirkungsvolle Lösung dar. Bein Spektrumteilen wird das Pilotsignal zum frequenzmodulierten Nachrichtensignal bei einer Frequenz ad diert,die mit der Nachrichteninformation wenig, wem überhaupt, interferiert, so daß eine Trennung durci Filter möglich ist (US-PS 3 304377). Es kommt jedoch zu einem Übersprechen zwischen den Nachrichten- und Pilotsignalen, wenn Seitenbänder des frequenzmodulierten Nachrichtensignals in oder naht die Pilotfrequenz fallen. Diese Interferenz hat eint Tendenz zum Phasenmodulieren des Pilotsignals, d.h die Nulldurchgänge des Pilotsignals zu verschieben Folglich tritt beim Wiedergeben Zittern auf mit eine! Zitterfrequenz in de Größenordnung der Differenz zwischen der Pilotfrequenz und des interferierender Seitenbandes.

Eine Vielzahl von Verfahren wurden in der Ver gangenheit angewendet, um das Problem des Nachrichten-Pilot-Öbersprechenszu bewältigen. Bei einei Methode werden jene Frequenzen des Nachrichtensi gnals, die die stärksten Interferenzen erzeugen, ab »kritische« Frequenzen festgestellt und es werder Vorsichtsmaßregeln getroffen, daß diese Frequenzer nicht mehr in voller Stärke in den aufzuzeichnender Nachrichtensignalen erscheinen. Eine andere Me thode ist, das Modulatorausgangssignal durch eir Bandsperrfilter zu schicken, um die Interferenz zu un terdrücken, bevor das Pilotsignal hinzugefügt wird Vor dem Aufzeichnen ist der auf diese Weise erzeugh Pilotbereich des Frequenzspektrums eigentlich fre von Interferenzen. Da aber das Band sich wie ein Be grenzer verhält, enthält das durch die Wiedergabe köpfe wiedergewonnene Signal Interferenzkompo nenten von ungefähr der Hälfte des Pegels, den sit haben würden, wenn kein Unterdrücken vorgenom men worden wäre. Gerade diese Reduzierung ist fü einige hochentwickelte Systeme nicht zufriedenstei lend.

Schließlich ist aus der US-PS 3003036 ein Einsei tenbandübertragungskanal für Sprachfrequcnzei entnehmbar, bei dem die auf einen Träger aufmodu lierten Sprachfrequenzen einem Einseitenbandfilte und dann zusammen mit einem Pilotsignal einem Be grenzer zugeführt werden. Der Begrenzer soll ein< konstante Amplitude ermöglichen. Durch den Be grenzer erzeugte Seitcnbandfrequenzen sind jedocl unerwünscht und müssen durch ein zweites Einsehen Landfilter unterdrückt werden. Interferenzen zwi sehen dem Sprachsignal und dem Pilotsignal könnei nicht unterdrückt, sondern bestenfalls durch geeignet! Frequenzwahl des Pilotsignals vermindert werden.

Die Erfindung hat nun die Aufgabe, ein Verfahre! anzugeben, bei dem Interferenzen zwischen einen frequenzmodulierten Nachrichtensignal und einem ii

einem Seitenbandbereich des Frequenzspektrums des frequenzmodulierten Nachrichtensignals liegenden Pilotsignal auf einfache Weise vollständig vermieden werden können. Die Erfindung hat weiterhin die Aufgabe, eine einfache Vorrichtung zur Durchführung s dieses Verfahrens anzugeben.

Ausgehend von dem eingangs näher erläuterten Verfahren löst die Erfindung diese Aufgabe dadurch, daß in einem ersten, das frequenzmodulierte Nachrichtensignal aufbereitenden Kanal das Verhältnis der Frequenzamplituden im Seitenbandbereich zu den Frequenzamplituden im restlichen Frequenzspektrum des frequenzmodulierten Nachrichtensignals geändert wird und in einem vom ersten Kanal getrennten zweiten, das frequenzmodulierte Nachrichtensignal ebenfalls aufbereitenden Kanal die Signalamplitude des frequenzmodulierten Nachrichtensignals auf einen zur Invertierung der Frequenzamplituden im Seitenbandbereich des im ersten Kanal aufbereiteten frequenzmodulierten Nachrichtensignals ausreichenden Amplitudenwert festgelegt wird, daß die im ersten und zweiten Kanal aufbereiteten frequenzmodulierter Nachnchtensignale zu einem kombinierten frequenzmodulierten Nachrichtensignal mit gegenüber dem ursprunglichen frequenzmodulierten Nachrichtensignal invertierten Frequenzamplituden des Seitenbandbereichs kombiniert werden, daß das kombinierte frequenzmodulierte Nachrichtensignal derart amplitudenbegrenzt wird, daß die Frequenzamplituden des Seitenbandbereichs gedampft und auf einen bezüglich einer Trägerfrequenz des frequenzmodulierten Nachrichtensignals gegenüberliegenden anderen Seitenbandbereich umverteilt werden.

Mit »Nachrichtensignal« ist ein frequenzmoduliertes Signal bezeichnet, dessen Seitenbandspektrum Komponenten im Bereich des Pilotsignals aufweist. Wahrend des Aufzeichnens wird das Nachrichtensignal durch zwei Kanäle aufbereitet. In einer Ausführungsform umfaßt ein Kanal ein Bandsperrfilter, mit dem die Frequenzen des Nachrichtensignals, die im Bereich der Pilotsignalfrequenz liegen, unterdrückt werden. Im anderen Kanal wird der vollständige Nachnchtensignal-Frequenzbereich invertiert und gedampft. Die beiden so aufbereiteten Signale werden addiert und begrenzt, um die Seitenbandkomponenten des Nachrichtensignals im Pilotsignalbercich auf die gegenüberliegende Seite der Trägerfrequenz neu zu verteilen. Das Pilotsignal wird anschließend addiert und das zusammengesetzte Signal aufgezeichnet. Folglich ist der Pilotfrequenzbereich des Spektrums des zusammengesetzten Signals vor dem Aufzeichnen frei von Interferenz. Da das Nachrichtensignal vor dem Aufzeichnen auf das Band begrenzt wird, kann auch die weitere Begrenzungswirkung des Bands nicht erneut Frequenzen in dem mit dem Pilotsignal interferierenden Bereich hervorrufen.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung der Zeitbasisfehlerkorrektur bei Magnetbandaufzeichnungsgeräten, die Frcquenzmodulations- und Pilotsignalaufzeichnungstechniken konstanter Frequenz verwenden, werden somit ungewollte unwesentliche Frequenzbereiche, die in den Bereich der Pilotsignalfrequcnz fallen, durch Aufbereiten des Nachrichtensignals beseitigt, indem ein Frequenzspektrum erzeugt wird, in welchem die nicht benötigten Seitenbänder innerhalb des Pilotsignalbe reiches auf der Frequenzspektrumseite der Trägerfrequenz, die der Seite der Pilotfrequenz gegenüberliegt.

neu verteilt und konzentriert werden. Das im Frequenzbereich der verschobenen nicht benötigten Seitenbänder liegende Pilotsignal wird dann dem aufbereiteten Nachrichtensignal zum Aufzeichnen hinzugefügt.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Aufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2A, 2B, 2C und 2D zeigen graphische Darstellungen der Frcquen/spektren von Signalen an verschiedenen Punkten der Vorrichtung nach Fig. 1:

Fig. 3 zeigt eine ändert- Vorrichtung zum Durch fuhren des Verfahrens gemäß der Erfindung und

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausfuhrungsform einer Vorrichtung zum Durchfuhren des crfindungsgemaßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Aufzeichnungselektronik eines digitalen Bandaufzeichnungssystems mit einer breitbandigen Rotationskopfeinrichtung Zur Hrläuterung sei vorangestellt, daß die Informationssignale zunächst in analoger Form vorliegen und durch einen Analog-Digital-Umsetzer 3 in ein Ohne-Ruckkehr-zu-Null-(NRZ)-Format umgesetzt werden Als Umsetzer können bekannte Typen verwendet werden, die ein Analogsignal in ein Ohne-Ruckkehr-zu-Null-Digitalsignal umsetzen können und deren Übertragungsgeschwindigkeit durch ein an einen laktgebereingang des Umsetzers angelegtes Taktgebersignal bestimmt ist. Der Taktgebereingang des Analog-Digital-Umsetzers 3 wird durch einen Datentaktgeber 5 gespeist, der mit einer Pilotsignalquelle 7 (Pilotbezugssignalgenerator) hoher Präzision, d.h. einem Frequenzstandard oder Quarzoszillator, gekoppelt ist. Wie noch beschrieben wird, dient das Pilotsignal als Taktbezugssignal beim Aufzeichnungsprozeß. Zur Synchronisation erzeugt der Datentaktgeber 5 zu einer Frequenz f_p des Pilotsignals synchrone Impulse, deren Frequenz ein Vielfaches dieser Frequenz betragt. Ein zur Frequenzmodulation dienender Modulator 9 empfängt die NRZ-Digitalsignale und erzeugt ein Nachrichtensignal mit einer Tragerfrequenz /,. die durch das am Eingang zugeführte Informationssignal moduliert ist. Obwohl beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das Informationssignal ein NRZ-Digitalformat aufweist, sei bemerkt, daß das Informationssignal verschiedene andere Formate aufweisen kann, wie z.B. Radarimpulse, Fernsehvideosignale, Multiplextelemetrie oder ein anderes mit dem Modulator 9 im Einklang stehendes Format. Das modulierte Ausgangssignal des Modulators 9 wird in parallele Kanäle eingespeist, wovon einer ein Kerbfilter 13 bzw. Bandsperrfilter enthält, das auf die Frequenz f_p des Pilotsignals abgestimmt ist. Der andere Kanal umfaßt einen Gegentakt-lh.erterverstärker 17, eine Verzögerungsleitung 19 und ein Dämpfungsglied, das in Form eines Widerstands 20 dargestellt ist. Das Ausgangssignal vom Widerstand 20 wird einem ersten Addierer 21 zugeführt. Das Ausgangssignal des ersten Addierers 21 wird dann einem Begrenzer 23 zugeführt, der mit einem zweiten Addierer 25 verbunden ist. Der zweite Addierer 25 empfangt außerdem das Pilotsignal / von der Pilotsignalquelle 7. Das frequenzmodulierte Nachrichtensignal und das Pilotsignal werden kombiniert, so daß man ein zusammengesetztes Signal erhält. Auf das Ausgangssignal des zweiten Addierers 25 spricht ein

Aufnahmeverstärker 27 an, der die Rotationsköpfe des Aufzeichnungsgerätes (nicht dargestellt) treibt.

Die Theorie des erfindungsgemäßen Verfahrens der Pilotstörungselimination ist wie folgt erklärbar. Die Erläuterungen konzentrieren sich auf den Fall, in dem das Nachrichtensignal einen Träger mit einer einzigen sinusförmigen Modulationsfrequenz enthält und das Pilotsignal in die Nähe des Seitenbandes 2. Ordnung fällt. Wie leicht einzusehen ist, beschränkt sich das Konzept jedoch nicht hierauf. Störende Seitenbänder können auch dritter oder höherer Ordnung sein. Weiterhin ist das Konzept für komplexere Nachrichtensignale anwendbar. So können z.B. zahlreiche Modulationsfrequenzen Seitenbänder erzeugen, deren Frequenzabstand von der Trägerfrequenz verschiedenen Kombinationen der Modulationsfrequenzen entsprechen, wie es gewöhnlich bei Spektrumsteilung der Fall ist. Zum Beispiel kann, wie das in Fig. 1 angedeutet ist, das Frequenzmodulationsspektrum durch NRZ-Digitaldaten hoher Bitzahl erzeugt werden. Basiert die Analyse auf der angenommenen vereinfachten einzelnen sinusförmigen Modulationsfrequenz, dann hat der Modulator 9 ein Trägerfrequenzsignal /, und erzeugt ein Nachrichtenausgangssignal E_x. Nimmt man eine Modulationsfrequenz f_m an, dann kann das Frequenzspektrum des Signals E₁ in der in Fig. 2A gezeigten Form graphisch dargestellt werden. Bei dei Frequenzmodulationsanalyse haben die die oberen Seitenbänder charakterisierenden Besselfunktionsterme alle das gleiche Vorzeichen, während Terme unterer Seitenbänder wechselnde Vorzeichen tragen. Daher sind die Terme erster Ordnung (und alle ungerader Ordnung) der unteren Seitenbänder des Signals E₁ bezogen hierauf negativ. Auf Grund der Natur dieser Systeme wird gewöhnlich ein Pilotsignal / einer Frequenz verwendet, das in die unteren Bereiche des frequenzmodulierten Signalspektrums fällt. Die Wahl der Pilotfrequenz stellt im alh neinen einen Kompromiß dar. Hierbei muß die \ igbare Bandbreite des Kopplungsnetzwerkes (d.h <.l γ roticrenden Übertrager) zwischen den rotierenden Köpfen und der Verarbeitungselektronik berücksichtigt werden. Außerdem gilt, je höher die Pilotsignalfrequenz ist, desto dichter liegt sie am Sp >■ trum des modulierten Nachrichtensignals. Gleich ig gilt, je höher die Pilotfrequenz ist, desto besser 1 nc Auflösung. Somit sollte die Pilotfrequenz so gt >ahit werden, daß sie in den Bereich eines unteren Seitenbandes fällt, und zwar in ein anderes als das untere Seitenband erster Ordnung des Nachrichtensignals. Wie bereits erwähnt, erscheinen diese Seitenbandkomponenten als Rauschen oder Störung des Pilotsignals. Bei der Darstellung ist /_p so ausgewählt, daß es mit dem unteren Seitenband zweiter Ordnung (f_c — 2f_m) koinzidiert. Zum Beispiel ist es günstig, f_c bei 6,3 MHz und /,, bei 0,5 MHz mit einem f_m von 2,9 MHz auszuwählen.

Das Nachrichtensignal E₁ vom Modulator 9 wird durch einen Filterkanal, der das Kerbfilier 13 umfaßt, geschickt und die Komponente f_r — 2f_m entfernt. Das Frequenzspektrum des resultierenden Signals E_x ist in Fig. 2B gezeigt. Das Filter 13 ändert im Nachrichtensignal das Amplitudenverhältnis der Frequenz (F_t —2/_m) zu den restlichen Frequenzen des Spektrums. Obwohl die Komponente (/_r — 2}_m) ideal vollkommen gedämpft ist, kann das Kerbfilter 13 zum Zweck der Analyse durch Hinzufügen einer um 180° phasenverschobener, (/_f - 2/_m)-Komponente gleicher Amplitude berücksichtigt werden. Das ungefilterte £)-Signal wird durch einen Verstärkerkanal geschickt, der einen Gegentaktverstärker 17 und ein Dämpfungsglied (Widerstand 20) umfaßt, um die Amplitude umzukehren und um die Größenordnung der Hälfte (6 dB) ihres Wertes zu verringern. Im Endeffekt erscheint das gefilterte Signal E₁' im Verhältnis zur Amplitude E₁ nach Dämpfung von E₁ verstärkt. Die Verzögerungsleitung 19 ist zum Ausgleich der Verzögerung des Signals E₁ gegenüber der vom Kerbfilter 13 herrührenden Verzögerung des Signals E₁' eingefügt. Der Addierer 21 rekombiniert die verarbeiteten Nachrichtensignale durch Addition der E₁'- und - ET '2-Komponenten. Fehlt der Inverter in einer der Verarbeitungskanäle, so können Rekombinationseinrichtungen in Form eines Differentialverstärkers statt eines Addierers verwendet werden. Das Spektrumsdiagramm in Fig. 2C zeigt, daß alle Komponenten des addierten Signals 6 dB gedämpft sind, außer der (/, -2/_m)-Komponente, so daß die Amplitude dieser Komponente relativ zu den anderen Komponenten verdoppelt ist. Nach einer starken Begrenzung durch den Begrenzer 23 hat das Spektrum die in Fig. 2D dargestellte Gestalt. Das Begrenzungsverfahren, das in die Aufnahmeelektronik aufgenommen ist, überträgt oder verteilt die Hälfte der invertierten Komponente (/, — 2/_m) in eine Stellung oberhalb /₍, die gleich der Frequenz plus der addierten Komponente, d.h. (/, +2/_m), ist. Die restliche Hälfte der Komponente macht das untere Seitenband zweiter Ordnung (Z₁ —2f_m) unwirksam, während das obere Seitenband zweiter Ordnung (/ + 2f_m ) anwächst. Dies mit dem Seitenband erster Ordnung in Verbindung gebracht ergibt, daß obere und untere Frequenzrnodulationsseitenbänder erster Ordnung entgegengesetzte Vorzeichen haben, was bereits erwähnt worden ist. Die verbleibende (/, -2/_m)-Komponente macht die ursprüngliche (/, — 2/_m)-Komponente exakt unwirksam, wodurch man die gewünschte Beseitigung von Störungen im Pilotsignalbereich erzielt. Somit wird bei der Aufbereitung des Nachrichtensignals ein Frequenzspektrum erzeugt, in dem die unwesentlichen Seitenbandkomponenten zweiter Ordnung "erschoben und auf der dem Pilotsignal gegenüberliegender Seite des Frequenzspektrums konzentriert v/erden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das begrenzte Signal vom Begrenzer 23 dem reinen Pilotsignal von der Pilotsignalquelle 7 hinzugefügt. Das zusammengesetzte Signal wird durch den Aufnahmeverstärker 27 aufbereitet und auf das Magnetband aufgezeichnet. Obwohl der Kopf-Band-Aufzeichnungsprozeß oine gewisse Begrenzungswirkung aufweist, hat sich gezeigt, daß der (/_t-2/_m)- oder /p-Frequenzbereich keine Störung aufnimmt, die von der Bandbegrenzungswirkung herrührt. Da das Nachrichtensignal bereits durch den Begrenzer 23 stark begrenzt wird, kann eine weitere Begrenzungswirkung des Bandes die störenden Seitenbänder nicht wieder herstellen. Bei der Wiedergabe (nicht dargestellt) kann das Pilotsignal /_p von dem zusammengesetzten frequenzmodulierten Signal unter Verwendungeines Bandpaßfilters in der Wiedcrgabeelektronik extrahiert werden. Das zweite obere Seitenband (/_c + 2/„) wird vom Band nicht wiedergewonnen. Somit stört das modifizierte auf das Band aufgezeichnete Seitenbandmuster zweiter Ordnung das demodulierte Signal nicht, da durch die Wiedergabeempfindlichkeit das obere Seitenband zweiter Ordnung gedämpf t wird und das Pilotfilter das untere Seitenband zweiter Ordnung ausfiltert.

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In Fig. 3 ist eine andere Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Komponenten der Fig. 3, die analog denen der Fig. 1 sind, tragen die gleichen Ber.ugszeichen. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein gewöhnlicher Filter-Verstärker-Kanal vorgesehen, in dem die »addierte« (/_c-2/_m)-Komponente äquivalent zu /_p direkt durch Filtern""des Informationssignals E₁ mit dem die (/_c-2/_m)-Komponentc entfernenden Bandsperrfiltcr bzw. Kerbfilter 13 erhalten wird. Das Frequenzspektrum des Signals vom Kerbfilter 13 stimmt mit dem des Signals E₁'in Fig. 2B überein. Das gefilterte £,'-Signal wird dann durch einen invertierenden Verstärker 32 invertiert und in der Amplitude verdoppelt, so daß einSignal von - 2 E₁' realisiert wird. Gleichzeitigwird das Signal E₁ durch einen direkten Kanal aufbereitet, der die Verzögerungsleitung 19 enthält, um Phasendifferenzen in den gefilterten und ungefilterten Signalen zu eliminieren. Das gefilterte invertierte Signal -2E₁' wird in einem Addierer 34 dem verzögerten irequenZffiudüHerier Signal E₁ hinzugefügt. Die relativen Niveaus der Komponenten (f_c-2f_m) im Bereich von f_p sind aus Fig. 2C ersichtlich. Die übrige Analyse ist die gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel. Das Signal vom Addierer 34 wird durch den Begrenzer 23 begrenzt, um die Seitenbänder zweiter Ordnung des modulierten Signals oberhalb der Trägerfrequenz zu konzentrieren. Der Addierer 25 empfängt und kombiniert das aufbereitete Nachrichtensi-

gnal und das Pilotsignal f_p. Es sei hier vermerkt, daß die Dämpfung der einen Komponente des Nachrichtensignals im Verhältnis zu der anderen Komponente durch Verdopplung der Amplitude der einen Komponente im Verhältnis zu der anderen realisiert wird,

ίο und man das Frequenzspektrum der Fig. IC erhält.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, beider der filternde Kanal ein Bandpaßfilter 50 umfaßt, das auf die Frequenz (/_r - 2/_m) abgestimmt ist. Der Kanal

umfaßt weiterhin den invertierenden Verstärker 32, der mit dem Addierer 34 verbunden ist. Der andere Kanal umfaßt ähnlich wie in Fig. 3 direkt die Verzögerungsleitung 19, mit der das Nachrichtensignal E₁ empfangen und zum Addierer 34 weitergeleitet wird.

Es sei bemerkt, daß in Fig. 4 des Amplitudenverhältnis der Frequenzen in dem Bereich von f_c — 2y„, iffi Verhältnis zu den anderen Frequenzen durch Einfügen des Bandpaßfilters 50 anstatt eines Bandsperrfilters wie in den anderen Ausführungsbeispielen geändert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur interferenzvermeidenden Aufbereitung eines aus einem frequenzmodulierten Nachrichtensignal und einem in einem Seiten-. bandbereich im Frequenzspektrum des frequenzmodulierten Nachrichtensignals liegenden Pilotbezugssignal zusammengesetzten Signals, bei dem Frequenzamplituden des Frequenzspektrums geändert werden, bei dem das frequenzmodulierte Nachrichtensignal maplitudenbegrenzt wird und bei dem dann das amplitudenbegrenzte frequenzmodulierte Nachrichtensignal und das Pilotbezugssignal zur Bildung des zusammengesetzten Signals kombiniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten, das frequenzmodulierte Nachrichtensignal aufbereitenden Kanal das Verhältnis der Frequenzamplituden im Seitenbandbereich zu den Frequenzamplituden im restlichen Frequenzspektrum des frequenzmodulierten Nachrichtensignals geändert wird und in einem vom ersten Kanal getrennten zweiten das frequenzmodulierte Nachrichtensignal ebenfalls aufbereitenden Kanal die Signalamplitude des frequenzmodulierten Nachrichtensignals auf einen zur Invertierung der Frequenzamplituden im Seitenbandbereich des im ersten Kanal aufbereiteten frequenzmoduüerten Nachrichtensignals ausreichenden Amplitudenwert festgelegt wird, daß die im ersten und zweiten Kanal aufbereiteten frequenzmoduüerten Nachrichtensignale zu einem kombinierten frequenzniodulierten Nachrichtensignal mit gegenüber dem ursprünglichen frequenzmodulierten Nachrichtensignal invertierten Frequenzamplituden des Seitenbandbereichs kombiniert werden, daß das kombinierte frequenzmodulierte Nachrichtensignal derart amplitudenbegrenzt wird, daß die Frequenzamplituden des Seitenbandbereichs gedämpft und auf einen bezüglich einer Trägerfrequenz des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals gegenüberliegenden anderen Seitenbandbereich umverteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenbandbereich wenigstens ein unteres Seitenband des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenbandbereich ein unteres Seitenband zweiter Ordnung einschließt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenbandbereich des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals im ersten Kanal unterdrückt wird und daß das frequenzmodulierte Nachrichtensignal im zweiten Kanal invertiert und dann um etwa 6 dB gedämpft wird

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Kanal der Seitenbandbereich des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals unterdrückt und das frequenzmodulierte Nachrichtensignal um etwa 6 dB verstärkt wird, und daß das frequenzmodulierte Nachrichtensignal im zweiten Kanal im wesentlichen nicht verändert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Kanal das restliche Frequenzspektrum des frequenzmoduüerten Nachrichtensignals unterdruckt und das frequenzmodulierte Nachrichtensignal um etwa 6 dB verstärkt wird, und daß das frequenzmodulierte Nachrichtensignal im zweiten Kanal im wesentlichen nicht verändert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte frequenzmodulierte Nachrichiensignal so stark amplitudenbegrenzt wird, daß zumindest eine dem Pilotbezugssignal entsprechende Frequenzamplitude verschwindet.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere für ein mit Frequenzmodulationsaufnahmetechnik arbeitendes Magnetbandaufnahmegerät, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Addierer (21; M) mit seinen Eingängen über zwei getrennte Aufbereitungskanäle (13, 17, 19, 20; 13,20,19; 50, 32, 19) an einen das frequenzmodulierte Nachrichtensignal abgebenden Modulator (9) angeschlossen ist, die über beide Aufbereitungskanäle (13, 17,19, 20; 13, 20, 19; 50, 32, 19) gleichzeitig zugefuhrten aufbereiteten frequenzmoduüerten Nachrichtensignale addiert und das kombinierte frequenzmodulierte Signal abgibt, daß einer der Aufbereitungskanäle (13, 17, 19,20; 13,20,19; 50, 32,19) ein den Seitenbandbereich herausfilterndes Filter (13; 50) aufweist, daß einer der Aufbereitungskanäle (13, 17, 19, 20; 13, 20, 19; 50, 32, 19) eine die Polarität des durch ihn aufbereiteten frequenzmoduüerten Nachrichtensignals umkehrende Inverterstufe (17; 32) aufweist, daß einer der Aufbereitungskanäle (13,17,19, 20; 13, 20, 19; 50, 32, 19) einen Verstärker (117; 32) und oder einen Abschwächer (20) aufweist, der das durch diesen Aufbereitungskanal (13, 17, 19, 20; 13, 20, 19; 50, 32, 19) aufbereitete frequenzmodulierte Nachrichtensignal verstärkt bzw. dämpft, daß an den ersten Addierer (21; 34) ein das kombinierte frequenzmodulierte Nachrichtensignal aufnehmender Amplitudenbegrenzer (23) angeschlossen ist, der ein amplitudenbegrenztes frequenzmoduliertes Nachrichtensignal _ün einen zweiten Addierer (25) abgibt, und daß der zweite Addierer (25) an einen das Pilotbezugssignal abgebenden Pilotbezugssignalgenerator (7) angeschlossen ist, das Pilotbezugssignal zum amplitudenbegrenzten frequenzmoduüerten Nachrichtensignal addiert und das zusammengesetzte Signal abgibt.