DE2010504B2

DE2010504B2 - Einrichtung zur rauschunterdrueckung

Info

Publication number: DE2010504B2
Application number: DE19702010504
Authority: DE
Inventors: Thomas Michael Hammond Ind. Yackish (V.StA.)
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1972-04-13
Also published as: US3564419A; BR7017183D0; DE2010504A1; GB1283292A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rauschunterdrückung bd Empfängern für fvequenzmoclulierte elektrische Hocbfreqijenzschwingungen, bei der die Wiedergabe des Demodulationssignals dann abgeschaltet wird, wenn kein Nutzsignal empfangen wird.

Bei vielen elektrischen Schaltsystemen ist es wünschenswert, die Nutzsignale von Störsignalen, z, B, Rauschsignalen, zu trennen. Hierfür besteht ein besonderes Interesse ti^i Nachrichtenempfängern, welche nur intermittierend benirizt werden, so daß sie für eine verhältnismäßig lange Zeitdauer kein. Nutzsignal empfangen. Während dieser Zeitdauer eines nicht empfangenen Nutzsignals ist die Verstärkung des Empfängers üblicherweise auf einen maximalen Wert eingestellt, so daß Geräuschsignale unerwünschterweise hörbar sind. Um diese Störgeräusche zu beseitigen, sind bereits Geräuschsperren bekannt, mit denen ein Nulzsignal und ein Geräusehsignal voneinander unterschieden werden können. Diese Geräuschsperren schalten den NF-Teil des Empfängers ab, wenn nur Geräuschsignale anliegen, und schalten andererseits den NF-Teil des Empfängers an. wenn Nutzsignale empfangen weiden. Die meisten gegenwärtig bekannten Geräuschsperren verwenden abgestimmte LC-Kreise, um das Geräusch vom Nutzsignal unterscheiden zu können. Da beim modernen Empfängerbau möglichst viele Teile als integrierte Schaltkreise ausgeführt werden sollen, sind derartige Geräuschsperren mit abgestimmten LC-Kreisen unerwünscht, da sie kaum als integrierte Schaltung ausführbar sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Geräuschsperre zu schaffen, die als integrierte Schaltung aufgebaut werden kann und für welche keine abgestimmten /.C-Kreise benötigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwingung am Ausgang des ZF-Verslärkers einer Einrichtung, die bei jedem Nulldurchgang der Schwingung in einer Richtung einen Impuls erzeugt und einem Taktgeber zugeführt ist. welcher eine Sperrspannung für ein zwischen die Einrichtung und einen Zähler eingeschaltetes Galter liefert, derart, daß entsprechend der Anzahl von Nulldurchgängen der Schwingung in der anderen Richtung das Gatter gesperrt wird und daß der Verstärker für das demodulierte Signal an den Zähler derart angeschaltet ist. daß einerseits der Verstärker das demodulierte Signal verstärkt, wenn sich das Ziihlerausgangssignal auf Grund der Sperrspannung am Gatter dem Wert Null nähert, und andererseits der Ver> akcr von dem Zählerausgangssignal abgeschaltet wird, wenn die von der Hinrichtung über das eingeschaltete Gat* ter gelieferten Impulse am Zähler anliegen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine nach den Merkmalen der Erfindung aufgebaute Einrichtung zur Rauschunterdrückung besteht in vorteilhafter Weise aus einer Einrichtung zur Feststellung der Niilldttrchgängij der frequcnzmodtilierlen elektrischen Hochfrequenzscliwingung (ZF-Signal) in einer ersten Richtung, wobei die Ausgangssignalc der

2 010 604

3 4

Einrichtung über ein Gatter einem Zähler zugeführt ist das Sperrsignal vom Taktgeber 20 aus wirksam, werden, der die den Nulldurchgang kennzeichnenden wenn sich ein negativer Nulldurchgang ereignet, so Signale von der Einrichtung zählt. Das ZF-Signal daß der Zähler 24 kein Signal registriert, dns omen wird ferner an einen Taktgeber angelegt, der auf die negativen Nulldurchgang anzeigt. Da Geräuschsigna-Nulldurchgänge in einer zweiten Richtung anspricht 5 ]e eine Zufallsverteilung bezüglich der_ negativen und eine Sperrspannung erzeugt, die dem Gatter zu- Nulldurchgänge aufweisen, ergibt sich eines Wahrgeführt wird. Die Sperrspannung wirkt über eine be- scheinlichkeit, daß negative Nulldurchgärige auch Stimmte festgelegte Zeitdauer, so daß die den Null- während der Zeitdauer auftreten, während we eher Durchgang in der ersten Richtung anzeigenden Signa- das Sperrsignal vom Taktgeber 20 aus nicht anhegt. Je während einer bestimmten Zeitdauer nicht gezählt io Diese Signale mit negativen Nulldurchgängen werden werden. Durch eine geeignete Auswahl der Länge der im Zähler 20 gezählt und erzeugen eine Ausgangsbestimmten Zeitdauer kann erreicht werden, daß bei spannung, die das Vorhandensein eines Gerausch-Nutzsignalen die Wahrscheinlichkeit für das Auftre- signals anzeigt,

ten von Nulldurchgängen in dereinen Richtung wäh- In Fig. 2 ist das Schaltbild der Einrichtung zur

rend der Zeitdauer des geöffneten Gatters gegen Null 15 Rauschunterdrückung dargestellt. Im Taktgeber 20

geht, wogegen die Wahrscheinlichkeit bei Geräusch- wird das ZF-Signal an die Basis 31 eines Transistors

Signalen einen bestimmten großen Wert annimmt. 30 angelegt und dieser Transistor in den leitenden

Wenn somit die gewünschten Signale einen für die Zjstand gesteuert. Beim leitenden Transistor 30 fällt

Nutzung ausreichenden Wert annehmen, nähen sich das Kolleklorpotential J, ah. Dieser Potentialabfall

das Ausgangisisna! des Zählers ein^m Wert von un- 20 wird über einen Widerstand 34, eine Diode 35 und

gefahr Null und bewirkt eine Anschaltuna des NF- einen Kondensator 36 an die Basis 40 eines Transi-

Teils des Empfängers. " slors 39 angelegt. Der Transistor 39 ist im Ruhezu-

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ge- stand leitend und wird durch die negativen, an die

Ikn aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus- Basis 40 angelegten Impulsspit/en in den nicht Iei-

fuhrungsheispiels in Verbindung mit den Ansprüchen 25 tenden Zustand gesteuert. Sobald sich der Transistor

und der Zeichnung hervor. Diese zeigt 39 im nicht leitenden Zustand befindet, steigt das Po-

I ig. 1 ein Blockdiagramm einesteils eines F.mp- lential am Kollektor 41 an und wird entsprechend

iangers, in dem eine impulszählende Rauschunter- über einen Widerstand 42 zur Basis 44 eines Transi-

driickung gemäß der Erfindung Verwendung findet. stors 45 übertragen. Der Transistor 45 wird dadurch

T" i g. 2 ein Schalldiagramm der Impulse zählenden 30 !eilend. Diese regenerative Wirkung hält das Poten-

Rau-ehunlerdrückung gemäß F i g. I. lial am Kollektor 32 des Transistors- 30 auf einem

Der in Fig. 1 dargestellte Empfänger umfaßt eine niederen Niveau, selbst wenn das ZF-Signal auf ein

Antenne 10 zum Empfang der frequenzmodulierten Signalniveau abfällt, das den Transistor 30 abschal-

Siunale. die in einem HF-Teil 11 verstärkt und in ten würde.

einem anschließenden Mischer 13 mit den Signalen 35 Der Transistor 45 verbleibt im leitenden Zustand,

vom Überlagerungsoszillator 12 gemischt werden. bis der Kondensator 36 über einer' Widerstand 47

Die sich ergebenden ZF-Signale werden anschließend auf ein vorher festgelegtes Potential aufgeladen ist.

im /l-\ erslärker 14 verstärkt und in einem Bcgren- Sobald dieses Potential erreicht isl. wird der Transi-

/ungsvcrsiarker 15 begrenzt. Diese begrenzten ZF-Si- Mor 45 aus dem Sättigungszustand gesteuert und in-

gnaie werden anschließend einer iieräuschsperre 17 40 folge eines regenerativen Schaltvorgangs in den nicht

zugeführt. leitenden Zustand gebracht.

Die Geräuschsperre 17 umfaßt eine Einrichtung Der Potenlialanslieg am Kollektor 41 des Transi-21. an die über einen Kondensator 18 die begrenzten stors 39 wird auch an die Basis 55 eines Transistors Zl -Signale vom Begrenzungsversiarker 15 'aus zu- 54 angelegt, der dadurch leitend wird. Sobald der summen mit den Signalen von einem Taktgeber 20 45 Transistor 54 leitend ist. fällt das Potential am Veriineelegt werden. Diese Einrichtung 21 stellt die nc- bindungspunkt 58 ab. wobei dieser Polentialabfall an gativ verlaufenen Nulldurchgänge der Signale fesl. der Basis 61 eines Transistors 60 wirksam wird und Der Taktgeber 20 spricht auf die positiv verlaufen- diesen in den nicht leitenden Zustand steuert. Sobald der, Nulldurehgängc an und erzeugt ein Sperrsignal der Transistor 60 nicht leitend isl. steigt das Polenfür eine bestimmte" vorher festgelegte Zeitdauer. Die- 50 lial an seinem Kollektor 62 auf einen hohen Wert ses Sperrsignal wird an ein Gatter 22 angelegt, um an.

dieses für eine bestimmte, vorher festgelegte Zeil- Das ZF-Signal wird ferner auch der Basis 56 dauer abzuschalten. eines Transistors 57 über einen Kondensator 50 zuWenn ein negativ verlaufender Nulldurchgang auf- geführt. Der Kondensator 50. ein Widersland 51 sofritt. erzeuul cite Finrichliinu 21 ein Ausgangssignal. 55 wie der Diodcnuhergang zwischen der Hams 56 unu das über das Galter 22 einem Zähler 24 zugeführt dem Emitter 59 des Transistors 57 wirken als Delekv^:H Das Gatter 22 kann die den negativen Null- tor fur den negativ verlaufenden Nulldurdigani'. Der el· !i'.-angen entsprechenden Signale dein Zähler 24 Transistor 57 ist im Ruhezustand leitend auf ' "I η > ihrcnd der Zeitdauer zuführen, während wcl- des positiven, über den Widerstand 51 an n c ' m Sperrimpuls vom Taktgeber 20 aus nicht an- 60 Potentials. Sobald das ZF-Signal einen Nu¹ n-Ii ' Der Zähler 24 summiert die angelegten Impulse gang in jMsttivcr Richtung aufweist, tritt ein l· 11 i/euat ein Ausgangssignal, das der Anzahl der tigcr positiver Anstieg der Vorspannung des 1 ε iilion Signair, entspricht. stors 57 auf. Da jedoch eier Transistor 57 b η

■ »..· festgelegte Zeitdauer, während welcher der den Sättigungszusland vorgespannt isl. ergi Ί

"ι Ikt 20 das Sperrsignal erzeugt, ist derart aus- 65 keine Änderung bezüglich der Stromführung '

E 'Mi. daß sie etwas langer ist als eine Halbpcriode mit auch keine Polenüaländerung am Verb

ti niedersten Frcqttcnzsigtials, das empfangen wird. pttnkt 58. Wenn dagegen ein negativ vcrl;. r

V η somit das gewünschte Signal empfangen wird. Nulldurchgang auftritt, wird diese negativ v< 1

iö

de Potentiäländerung über den Kondensator 50 an die" Basis 56 des Transistors 57 angelegt Und ein kurzzeitiger negativer Impuls an dieser wirksam, welcher den Transistor' 57 für eine kürze" Zeitdauer ab·¹ schaltet,

Während einer bestimniteri Zeitdauer nach dem Auftreten eines positiv verlaufenden Nuiidtirchganges ist der Transistor 54 leitend'} so daß jegliche" Än^; derung der Stromführüng im Transistor 57 das Po-¹ (ential am Verbindungspünki 58 nicht beeinflußt, Nach einer bestimmten Zeitdauer wird der Transistor 54 nicht leitend, so daß jedef nach dieser bestimmten Zeitdauer auftretende, negativ Verlaufende Null· düfchgang der! Transistor 57 abschältet Und einen Potentialanstieg im Verbindungspunkt 58 auslöst« Dieser Potentialanstieg im Verbindungspunkt 58 wird der Basis 61 des Transistors 60 zugeführt und steuert diesen in den leitenden Zustand.

Ein Kondensator 63 wird normalerweise auf ein positives Potential über einen Widerstand 64 entladen. Dieses positive Potential wird von einer Klemme 65 aus an die NF-Schaltung angelegt, Um diese im Betriebszustand zu hallen. Wie vofatisstchend cr^ wähnt, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Transistor 60 beim Fehlen von Geräuschs'ignalcn in den leitenden Zustand gesteuert wird, nahezu Null, so daß auch keine Änderung der Ladung des Kondensators 63 auftritt. Sobald ein Gcräuschsignal vorhanden ist, ist eine bestimmte große Wahrscheinlichkeit vorhanden, daß der Transistor 60 in den leitenden Zustand vorgespannt wird. Jedes Mal, Wenn der Transistor 60 leitend ist, wird das Potential am Kondensator 63 Verringert, Wobei der Umfang der Verringerung des potentials eine Funktion der Anzahl der negativen Nültdufchgänge darstellt, die außerhalb der bestimmten Zeildauer auftreten. Da das Geräusch eine große Anzahl von negativen Nulldurchgängen außerhalb dieser bestimmten Zeitdauer auslöst, fällt das Poten^ tial am Kondensator 63 auf einen relativ niederen Wert ab. Diese Potentialänderung am Kondensator 63 wird über die Klemme 65 der NF-Schaltüiig zugeführt und schattet diese ab.

Hierzu 1 Blatt Zeiclinuiigen

Claims

Patentansprüche;

J. Einrichtung zur Rauschunterdrückung bei Empfängern für frequenzmodulierte elektrische Hachfrequenzschwingungen, bei cjer die Wiedergabe des Demodiilationssignals dann abgeschaltet wird, wenn kein Nutzsigna! empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung am Ausgang des ZF-Verstärkers einer Einrichtung (21), die bei jedem Nulldurchgang der Schwingung in einer Richtung einen Impuls erzeugt und einem Taktgeber (20) zugeführt ist, \yelcher eine Sperrspannung für ein zwischen die Einrichtung (21) und einen Zähler (24) eingeschaltetes Gatter (22) liefert, derart, daß entsprechend der Anzahl von Nulldurchgängen der Schwingung in der anderen Richtung das Gatter gesperrt wird und daß der Verstärker für das demoduiierte Signal an den Zähler (24) derart angeschaltet ist. daß einerseits der Verstärker das denioduüerte Signal verstärkt, wenn sich das Zählerausgangssignal auf Grund der Sperrspannung am Gatter dem Wen Null nähen, und andererseits der Verstärker von dem Zählerausgangssignal abgeschaltet wird, wenn die von der Hinrichtung (21) über das eingeschaltete Gatter (22) gelieferten Impulse am Zähler (24) anliegen.
2. Finrichlung nach Ansnrueh I, dadurch gekenn/iMchnct. daß der \on der Frequenz modulierten Hochfrequenzscliwin' 'ing beaufschlagte Taktgeber (20) die Sperrspannung für eine bestimmte Zeildauer in Abhängigkeit von den NuII-durchgängen der Schwingung in entgcgengeset/-ter Richtung liefert, wobei die bestimmte Zeildauer länger ist als eine Halbperiode der frequenzmodulierten Hochfrequenzschwingung mit niedersler Frequenz.
3. Finrichtung nach Anspruch 1 oder 2. oadurch gekennzeichnet, daß die Hinrichtung (21) Differcntiationscinrichtungcn zum Differenzieren der frcc]uenzmodulierten Hochfrequcnzschwingung sowie einen ersten Transistor (57) aufweist, dessen Emitter an ein erstes Bezugspotential und dessen Basis an die Differenliationseinrichtungen angeschlossen sind, und daß der erste Transistor von einem solchen Leitfähigkeitstyp ist. daß er von den Nulldurchgängen in der einen Richtung in den nicht leitenden Zustand steuerbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis

3. dadurch gekennzeichnet, daß das Galter einen zweiten F'ransistor (54) aufweist, dessen Basis mit dem Taktgeber, dessen Fmitler mit dem ersten Bezugspoicntial und dessen Kollektor mit dem kollektor ties ersten Transistors verbunden und mit dem Zähler (24) gekoppelt ist, und dali der Kollektor des ersten und zweiten Transistors über Widerstandseinrichtungen an ein zweites Bezugspotential angeschlossen ist, 6a
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler einen dritten Transistor (60) aufweist, dessen Basis mit dem Kollektor des ersten und zweiten Transistors Und dessen Emitter mit dem Bez.ugspotential verblinden ist, und daß Witlerstandseinrichkingen (.64) und damit paralleigeschaltcte Kondensatoreinrichtungen (63) zwischen dem zweiten ßezugs-

p und dem Kollektor des dritten Transi

stors vorgesehen sind,