DE202004015783U1 - Time signal receiver forms part of a of a parameter control loop together with digital signal decoder to which it is connected so that the outputs of the digital signal decoder are used to regulate the parameters of the receiver - Google Patents

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Abstract

The time signal receiver forms part of a parameter regulation circuit and is connected to a digital signal decoder for amplitude modulated time signals. It comprises: one or more amplifiers (2, 4), one or more filters (3), an amplitude demodulator or discriminator (6), a control amplifier (10) and a control unit (8). One or more of the assemblies (2-7) of the time signal receiver is connected to the digital signal decoder via the control unit so that the data and or information outputs of the time signal receiver form a control loop for changing the parameters of its assemblies.

Description

Diese Erfindung betrifft die Verbesserung eines Zeitzeichenempfängers für Funkuhren, der in der bekannten Form einen abgestimmten Antennenkreis, einen Filter, einen geregelten Verstärker und einen Amplitudendemodulator besitzt.This Invention relates to the improvement of a time signal receiver for radio clocks, in the known form a tuned antenna circuit, one Filter, a regulated amplifier and has an amplitude demodulator.

Diese Empfänger werden als integrierte Schaltungen hergestellt und für den Empfang der Zeitzeichensender, wie z.B. DCF77, MSF, WWVB und JJY benutzt, um mit einer digitalen Signalverarbeitung, z.B. einem Mikrocontroller, Zeituhren zu stellen oder zu synchronisieren. Diese Uhren werden auch als Funkuhren bezeichnet.This receiver are manufactured as integrated circuits and for reception the time signal transmitter, e.g. DCF77, MSF, WWVB and JJY used, to use digital signal processing, e.g. a microcontroller, To set or synchronize time clocks. These clocks are too referred to as radio clocks.

Der Zeitzeichensender senkt im Sekundentakt die Amplitude über eine Pulslänge, die aus der digitalen Codierung der Übertragungsinformation abgeleitet wird, ab. Somit hat der Zeitzeichenempfänger die Aufgabe, die digitalen Signale für die digitale Signalverarbeitung der Funkuhr zu gewinnen. Durch Störungen aus der Umgebung und aus der Nutzung der Funkuhren selbst, wie z.B. bei Armbanduhren durch deren Bewegung sehr starke, kurzzeitige Feldstärkeschwankungen auftreten, wird die Empfangsmöglichkeit der Zeitzeichensignale eingeschränkt. Derartige Zeitzeichenempfänger sind z. B. aus der DE-OS 29 10 535 bekannt.The time signal transmitter lowers the amplitude every second over a pulse length that is derived from the digital coding of the transmission information. The time signal receiver thus has the task of obtaining the digital signals for the digital signal processing of the radio clock. Interference from the environment and from the use of the radio clocks themselves, such as wristwatches that cause very strong, brief field strength fluctuations due to their movement, limits the ability to receive the time signal signals. Such time signal receivers are e.g. B. from the DE-OS 29 10 535 known.

In der 1 ist dargestellt, wie in den bekannten Lösungen die Signale der digital codierten Sekundenimpulse vom Ausgang des Zeitzeichenempfängers (2 bis 8) in den Mikrocontroller (9) der digitalen Signalverarbeitung geleitet werden, um die Zeitzeicheninformationen zu decodieren und um die Daten- oder Zeitanzeige (10) einer Uhr, wie z. B. Armbanduhr, Wanduhr oder Tischuhr, steuern zu können.In the 1 it is shown how in the known solutions the signals of the digitally coded second pulses from the output of the time signal receiver ( 2 to 8th ) in the microcontroller ( 9 ) of the digital signal processing to decode the time signal information and to display the data or time ( 10 ) a clock, such as B. watch, wall clock or table clock to control.

In diesem bisherigen Lösungskonzept werden die demodulierten Zeitzeicheninformationen durch einen Zeitzeichenempfänger bereitgestellt, dessen verschiedene Funktionsparameter durch seine Schaltungstechnik fixiert sind. Somit sind, unabhängig von den äußeren Bedingungen, dessen Funktionen immer gleich.In this previous solution concept the demodulated time signal information is provided by a time signal receiver whose different functional parameters fixed by its circuit technology are. Thus, are independent from the external conditions, whose functions are always the same.

Die Nachteile dieser bisher bekannten Lösungen von Zeitzeichenempfängern bestehen darin, dass der Empfänger fest eingestellte Funktionsparameter hat und somit keine Möglichkeit besteht, auf sich ändernde äußere Bedingungen und Störeinflüsse variabel einzugehen. Das heißt, die Optimierung der Empfängerparameter dieser Zeitzeichenempfänger kann nur zu einer angenommenen Bedingung zum Zeitpunkt seiner Konstruktion erfolgen.The Disadvantages of these previously known solutions for time signal receivers exist in that the recipient has fixed function parameters and therefore no possibility insists on changing external conditions and interference influences variable enter into. This means, the optimization of the receiver parameters this time signal receiver can only be on an assumed condition at the time of its construction respectively.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung (Darstellung 3) besteht darin, einen Empfänger für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale zu erzeugen, der neben der beschriebenen bekannten Funktion des Zeitzeichensignalempfangs mit dem Antennensystem (1) zusätzlich Informationen zur Bewertung des momentanen Empfangsstatus an die Empfangsstatusbewertung (13) gibt, um, wie in dem Beispiel 2 gezeigt, über die Steuerung (8) und die Schalt- und Anpasseinheit (9) eine Rückkopplung zu einem Regelkreis zu erzeugen, über den die Empfängerparameter so zu verändern sind, dass der Zeitzeichensignalempfang optimiert wird.The object of the present invention (representation 3 ) consists in generating a receiver for amplitude-modulated time signal signals which, in addition to the known function of time signal signal reception described with the antenna system ( 1 ) additional information for evaluating the current reception status to the reception status evaluation ( 13 ) returns, as in the example 2 shown about the controller ( 8th ) and the switching and adapter unit ( 9 ) to generate a feedback to a control loop, via which the receiver parameters can be changed in such a way that the reception of the time signal signal is optimized.

In der Darstellung aus 2 ist der Zeitzeichenempfänger (2 bis 10) mit dem Mikrocontroller (11) in einem Regelkreis so verschaltet, dass die über die Antenne (1) einwirkenden Störgrößen vom Mikrocontroller (11) in dessen Empfangsstatusbewertung erkannt und über die Steuerung (8) des Zeitzeichenempfängers zur signalindividuellen Parameterveränderung zurückgekoppelt werden.In the illustration 2 is the time signal receiver ( 2 to 10 ) with the microcontroller ( 11 ) connected in a control loop so that the via the antenna ( 1 ) acting disturbances from the microcontroller ( 11 ) recognized in its reception status evaluation and via the controller ( 8th ) of the time signal receiver for signal-specific parameter changes.

Wie in der 3 dargestellt, bildet der erfindungsgemäße Zeitzeichenempfänger mit der digitalen Signalverarbeitung des Mikrocontrollers einen Regelkreis. Dieser Regelkreis hat über die unterschiedlichen, signalspezifischen Anforderungen verschiedene Aufgaben zur Empfangsoptimierung zu lösen.Like in the 3 shown, the time signal receiver according to the invention forms a control loop with the digital signal processing of the microcontroller. This control loop has to solve various tasks for reception optimization based on the different signal-specific requirements.

So steht z. B. die Aufgabe zur Verbesserung der Störungsunterdrückung im starken Störsignalumfeld, die Demodulation mit der Signallagenerkennung so zu verschieben, dass die Störungen im Signal minimiert sind.So stands z. B. the task of improving interference suppression in strong interference signal environment, to shift the demodulation with the signal position detection so that the interference are minimized in the signal.

In einem solchen Fall erhöhter Signalstörungen ermittelt die Empfangsstatusbewertung (13) im Mikrocontroller (11) die Bewertungsgröße zum Anteil der Störungen im Signal und bildet eine Stellgröße, die über die Steuerung (8) des Zeitzeichenempfängers (2 bis 10) die Schwelle zur Signallagenerkennung zu größeren Störabständen verschiebt. Durch diesen Regelkreis wird über die Software der Mikrocontrollersteuerung (11) eine, wenn nötig temporäre, Regelung für die Erhöhung der Störsignalunterdrückung realisiert, die z. B. im Nahbereich von Bildschirm- oder TV-Geräten erforderlich ist. Sollwert bzw. Signalqualitätsvorgaben werden dabei im Teil der digitalen Signaldecodierung (14) gebildet und als Sollwert XS der Empfangsstatusbewertung (13), die als Regeleinrichtung arbeitet, zugeführt.In such a case of increased signal interference, the reception status evaluation ( 13 ) in the microcontroller ( 11 ) the evaluation variable for the proportion of disturbances in the signal and forms a manipulated variable that can be 8th ) of the time signal receiver ( 2 to 10 ) shifts the threshold for signal position detection to larger signal-to-noise ratios. Through this control loop, the software of the microcontroller control ( 11 ) a, if necessary temporary, regulation for increasing the interference suppression implemented z. B. in the vicinity of screen or TV devices is required. The setpoint or signal quality specifications are in the part of the digital signal decoding ( 14 ) and the setpoint value X S of the reception status evaluation ( 13 ), which works as a control device.

Claims (10)

Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, der die Baugruppen, ein oder mehrere Verstärker (2, 4), ein oder mehrere Filter (3), ein Amplitudendemodulator oder Diskriminator (6), ein Regelverstärker (10) und eine Steuerung (8) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet ist, – dass eine oder mehrere der Baugruppen (2 bis 7) des Zeitzeichenempfängers über die Steuerung (8) mit der digitalen Signaldecodierung (11) so verbunden ist/sind, dass sich über die Daten- und/oder Informationsausgänge des Zeitzeichenempfängers ein Regelkreis zur Parameterveränderung der Baugruppen 2 bis 7 bildet.Time signal receiver, which is connected as part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude-modulated time signal signals, which contains the modules, one or more amplifiers ( 2 . 4 ), one or more filters ( 3 ), an amplitude demodulator or discriminator ( 6 ), a re gel booster ( 10 ) and a controller ( 8th ), is characterized in that - that one or more of the assemblies ( 2 to 7 ) of the time signal receiver via the control ( 8th ) with digital signal decoding ( 11 ) is / are connected in such a way that a control loop for changing the parameters of the modules extends over the data and / or information outputs of the time signal receiver 2 to 7 forms. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, der die Baugruppen, ein oder mehrere Verstärker (2, 4), ein oder mehrere Filter (3), ein Amplitudendemodulator oder Diskriminator (6) und ein Regelverstärker (10) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet ist, – dass eine oder mehrere der Baugruppen (2 bis 7) des Zeitzeichenempfängers mit der digitalen Signaldecodierung (11) so verbunden ist/sind, dass sich über die Daten- und/oder Informationsausgänge des Zeitzeichenempfängers ein Regelkreis zur Parameterveränderung der Baugruppen 2 bis 7 bildet.Time signal receiver, which is connected as part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude-modulated time signal signals, which contains the modules, one or more amplifiers ( 2 . 4 ), one or more filters ( 3 ), an amplitude demodulator or discriminator ( 6 ) and a control amplifier ( 10 ), is characterized in that - that one or more of the assemblies ( 2 to 7 ) of the time signal receiver with digital signal decoding ( 11 ) is / are connected in such a way that a control loop for changing the parameters of the modules extends over the data and / or information outputs of the time signal receiver 2 to 7 forms. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung das dynamische Verhalten der Verstärkungsregelung des Zeitzeichenempfängers geregelt wird.Time signal receiver, which is part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude modulated Time signal signals is interconnected, according to claim 1 or 2 in - that through the control loop over the digital signal decoding the dynamic behavior of the gain control of the time signal receiver is regulated. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung der Arbeitsbereich der Verstärkung der Baugruppen (2) und/oder (4) geregelt wird.Time signal receiver, which is connected as part of a parameter control loop with a digital signal decoding for amplitude-modulated time signal signals, according to claim 1 or 2, characterized in that - by the control loop via the digital signal decoding, the working range of the amplification of the modules ( 2 ) and or ( 4 ) is regulated. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung die Bewertungsschwelle des demodulierten Zeitzeichensignals geregelt wirdTime signal receiver, which is part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude modulated Time signal signals is interconnected, according to claim 1 or 2 in - that through the control loop over the digital signal decoding the evaluation threshold of the demodulated Time signal is regulated Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung die Eingangssignaldämpfung geregelt wird.Time signal receiver, which is part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude modulated Time signal signals is interconnected, according to claim 1 or 2 in - that through the control loop over the digital signal decoding regulates the input signal attenuation. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung die Filtercharakteristik des Filters (3) geregelt wird.Time signal receiver, which is connected as part of a parameter control circuit with digital signal decoding for amplitude-modulated time signal signals, according to claim 1 or 2, characterized in that - by the control circuit via the digital signal decoding, the filter characteristic of the filter ( 3 ) is regulated. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass durch den Regelkreis über die digitale Signaldecodierung der Sollwert der Verstärkungsregelung der Baugruppen 2 und/oder 4 geregelt wird.Time signal receiver, which is connected as part of a parameter control loop with a digital signal decoding for amplitude-modulated time signal signals, according to claim 1 or 2, characterized in that - by the control loop via the digital signal decoding, the setpoint of the gain control of the modules 2 and or 4 is regulated. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass die Verbindung des Mikrocontrollers mit einer oder mehreren Baugruppen des Zeitzeichenempfängers ein serielles Interface bildet.Time signal receiver, which is part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude modulated Time signal signals is interconnected, according to claim 1 or 2 in - that the connection of the microcontroller with one or more modules of the time signal receiver forms a serial interface. Zeitzeichenempfänger, der als Teil eines Parameterregelkreises mit einer digitalen Signaldecodierung für amplitudenmodulierte Zeitzeichensignale verschaltet ist, nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, – dass die Regelstellgröße analoge oder diskrete Werte sind.Time signal receiver, which is part of a parameter control loop with digital signal decoding for amplitude modulated Time signal signals is interconnected, according to claim 1 or 2 in - that the control manipulated variable analog or are discrete values.
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