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VERFAHREN UND ANLAGE ZU EINEM DIVERSITy-EMPFANG Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Anlage zum Diversity-Empfang, wo auf zwei oder mehreren
Empfangskanälen das zum Kanal zugeordnete Pilotzeichen und das Kanalgeräusch überwacht
werden. Beim Ausfall irgendeines der Pilot zeichen geht ein Umschalten auf den das
Pilotzeichen tragenden Kanal vor sich.
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Für die Besorgung von Fernsehsendern mit Programmen, für die Abwicklung
von Programmtauschenzwischen Fernsehsendern innerhalb des Landes oder zwischenstaatlich,
sowie für den Ausbau eines Landes- oder internationalen
Merhkanal-Fernsprechnetzes
wird in einem wachsenden Ausmass zu Punkt-zu-Punkt-Anlagen gegriffen.
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Die Funkanlagen arbeiten grösstenteils im Dezimeterwellenbereich.
Die Frequenzbänder werden von internationalen Organen, wie die CCIR in Genf, die
Radiotechnische Kommission des RGW, festgestellt. Das Dezimeter- oder Mikro-; wellenfrequenzband
ist nämlich besonders zur Obertragung von eine grosse Obertragungsbandweite einnehmenden
Fernseh-Bild- und Begleittonzeichen oder Mehrkanal-Fernspreehzeichen geeignet, da
m Mikrowellen-Frequenzband bloss eine geringe relative Bandweite erforderlich ist.
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In der Mikrowellenübertragung ist von der Zuseherseite aus gesehen
die Zuverlässigkeit der Obertragung, d.h. die fortdauernde Gegenwart des Fernseh-Bild-und
Tonzeichens ein äusserst wichtiger Gesichtspunkt. Die Zuverlässigkeit einer Mikrowellenverbindung
kann auf zwei Weisen verbessert werden. Teils wird die Zuverlässigkeit der an der
Verbindung teilnehmenden Anlagen, wie Modulatoren, Demodulatoren, Mikrowellensender-
und Empfänger usw. fortlauf-nd verbessert. Auf diesem Gebiete brachte das Ersetzen
von Elektronenröhren durch Halbleiter eine Verbesserung um mehrere Grössenordnungen
mit sich. Ausserdem werden Ersath-Mikrowellenkanäle verwendet, im allgemeinen ein
Ersatzkanal für mehrere Mikrowellen-Betriebskanäle.
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Wie bereits erwähnt wurde, kann die Betriebssicherheit der in der
Verbindung teilnehmenden Anlagen auch mit technischen Mitteln verbessert werden.
Heute ist es innerhalb der Möglichkeiten, dass der voraussichtliche Wert des Zeitraumes
zwischen zwei Schadhafwerdungen mehrere-Zehntausende von Stunden betrage. Doch wird
die Zuverlässigkeit der Verbindung vom beim Obertragen eines radiofrequenten Zeichens
unvermeidlichen Fadingeffekt oder Wellenschwund, wodurch die.Grösse des empfangenen
Zeichens aus Wellenausbreitungsgrtnden starken Schwankungen
unterworfen
wird und somit sich die Qualität der Kanäle und die Geniessbarkeit der Bild- und
Tonzeichen in einem grossen Ausmass verschlechtern, bedeutend beeinträchtigt.
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Häufigkeit-und Tiefe des Fadingeffekts sind besonders im Dezimeterwellen-Frequenzbereich
gross. Deshalb haben bei Mikrowellenverbindungen die den Fadingeffekt vermindernden
sog. Diversity-Empfangsverfahren und -anlagen eine grosse Bedeutung.
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Bei der Anlage von Mikrowellenverbindungen kommt es des ofteren vor,
dass die einzelnen Abschnitte -der Verbindung unter vom Standpunkte des Fadingeffekts
ungünstigen Verhältnissen /z.B. beträchtlicher Höhenunterschied zwischen Sender
und Empfänger, Wellenausbreitung über Wasser oder Flachland, bedeutend grösserer
Abstand zwischen den Stationen infolge der Terrainverhältnisse, usw./ angelegt werden
müssen. An diesen Abschnitten mit einer hohen Fadinghäufigkeit wird in der-Praxis
ein Diversity--Empfang verwendet. Im Falle eines Diversity-Empfanges wird dasselbe
nützliche Zeichen gleichzeitig über mehrere Wege übertragen und die empfangenen
Zeichen nach irgendeinem Auswer ungsverfahren weiterbefördert. Eine Verbesserung
kann natürlich erzielt werden, wenn die Fadingeffekte der einzelnen Wege von einander
mehr oder weniger unabhängig sind.
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Die folgenden sind die verbreitetsten Diversity--Verfahren: /a/ Raum-Diversity,
wo das von der Sendeantenne ausgestrahlte Zeichen von zwei oder mehreren, voneinander
in ziemlich grossen Abständen angelegten Antennen empfangen werden. Die Erfahrung
zeigt, dass die Obertragungswege voneinander als unabhängig angesehen werden können,
wenn der Abstand der Antennen das 100-150-fache der Wellenlänge ist. Bei Zentimeter-Mikrowellen
beträgt dieser Abstand daher einige Meter.
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/b/ Frequenz-Diversity, wo das Zeichen bei Benützung
derselben
Antennen, jedoch auf mehreren TrAgerfrequenzen übertragen' wird. Erfahrungsgemäss
muss zur Annäherung der gegenseitigen Unabhängigkeit der Obertrao gungswege die
Abweichung der Trägerfrequenzen einige Prozente betragen.
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Auch die Verwendung des kombinierten Raum-Frequenz-Diversity-Verfahrens
ist üblich. Nach diesem Verfahren werden die Zeichen verschiedener Frequenzen von
verschiedenen Antennen empfangen.
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Zur Auswertung und Kombination der empfangenen Zeichen werden üblicherweise
die sog. Auswahl- bzw.
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Summierung-Diversity-Verfahren verwendet. Im ersteren Fall wird eines
der empfangenen Zeichen /z.B. dasjenige der höchsten Leistung/ auserwählt und an
den Ausgang gelegt, im letzteren Fall gelangt die lineare Kombination der empfangenen
Zeichen zur Obertragung. Die hier beschriebenen Verfahren sind schematisch in Fig.
1 bargestellt.
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In Fig. la ist die bekannte Raum-Auswahl-Diversity-Anordnung dargestellt.
Das mit dem nützlichen Zeichen melulierte zwischenfrequente Zeichen gelangt in den
Sender 1. Das vom Sender ausgestrahlte Zeichen-wird von an zwei Antennen angeschlossenen
Spezialempfängern 2 empfangen. In den zwei Empfängern werden die für die empfangenen
Zeichen kennzeichnenden Bezugszeichen b und c /z.B. Spannungen der automatischen
Verstärkungsregelung/ erzeugt und sodann an den logischen und den Steuerstromkreis
3 gelegt. Der Steuerstromkreis steuert den Umschalter 4 mit dem Umschalterstuerzeichen
d derart, dass das Zeichen des auf Grund der Bezugszeichen als besser be" urteilten
Kanals das den Diversitygewinn enthaltende zwi'-schenfrequente Zeichen werde.
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In Fig. lb ist die Raum-Summierung-Diversity--Anlage dargestellt.
In diesem Fall wird das vom Sender 1 ausgestrahlte Zeichen gleichfalls von an zwei
Antennen
angeschlossenen Spezialempfängern 2 empfangen. Das zwischenfrequente
Zeichen der beiden Kanäle gelangt über einen automatischen Phasenausgleicher 5 und
über Schaltkreise 6 an den Summierungskreis 7, Die in den Empfängern erzeugten Bezugszeichen
b und c gelangen in die logische Einheit 3. Von den in der logischen Einheit erzeugten
Steuerzeichen sind f und g zu den beiden Empfängern gehörende, den automatischen
Phasenausgleicher steuernde Zeichen, während h das Abschalten der räuschgestörten
Kanäle bewirkende Steuerzeichen ist.
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In Fig. lc ist die Frequenzauswahl-, in Fig. ld die Frequenzsummierungsanlage
dargestellt.
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In diesen Anordnungen wird das nützliche Zeichen von zwei verschiedenen
Sendeanlagen, 1 und 8, ausgestrahlt. Sender 1 strahlt auf einer Frequenz #1, Sender
8 auf einer Frequenz #2. Empfang ist auf einer Antenne, doch mit Spezialempfängern
2 und 9 entsprechend den Sendefrequenzen. In diesen Empfängern werden zugleich die
Bezugszeichen erzeugt. Schaltung und Summierung gehen auch in diesem Falle nach
den Figuren la, bzw. lb vor sich.
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In den gegenwArtigen Auswahl-Diversity-Anordnung führt das das grösste
Zeichen auswählende Verfahren zu häufigen Umschaltungen, sodass das Verfahren im
allgemeinen bloss in nicht zu anspruchsvollen, auf Umschaltungen unempfindlichen
Verbindungen verwendet wird. Steuerung der Auswahlschaltungsautomatik findet nicht
unmittelbar auf Grund der Auswertung der für die Qualität der Empfangskanäle kennzeichnenden
Parameter, sondern auf Grund der mit den vorangehenden irgendwie in Verbindung stehenden
Parametern /z.B. Mikrowellen-Eingangspegel, Pegel des zwischenfrequenten Zeichens,
Pegel der automatischen VerstSrkungsregelung/, statt. Steuerung auf Grund der Auswertung
von übermittelten Parametern ist bloss annähernd zufriedenstellend, im Zusammenhang
der dberwachten und für die Qualität des Kanals kennzeichnenden Parameter
ergeben
sich in den einzelnen Anlagen verschiedene Werte, welche Werte sich in der zeitlichen
Ordnung auch mitunter ändern können.
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In mit dem Summierung-Diversity Verfahren arbeitenden Anordnungen
bedeutet das Erfordernis einer phasengerechten Summierung der Zeichen auf dem vollen
Obertragungsband ein schwer zu lösendes Problem. Infolge der zufallsartigen Ånderung
der Wellenausbreitungszeiten soll der Phasenausgleich ein automatischer sein. Eine
weitere Schwierigkeit bedeutet die Tatsache, dass bei einem tiefen Fadingeffekt,
der schlechtere Zweig den entstehenden Geräuschabstand bedeutend verschlechtert,
so dass der Zweig abgeschaltet werden muss. Auch die Abschaltung kann Störeffekte
erzeugen.
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Ein Vergleich der Auswahl- und Summierung-Diversity-Verfahren, sowie
die theoretischen Berechnungen, wie auch die Mess- und Betriebs erfahrungen zeigen,
dass vom Standpunkt des Diversity-Gewinns kein wesentlicher Unterschied zwischen
den beiden Verfahren besteht. Was nun den Ausbau der-Anlage betrifft, ist die technische
Verwirklichung dec ersteren Verfahrens vielleicht einfaches, doch die Störwirkungen
der Umschaltung bedeutet ein Problem für sich. Im zweiten Verfahren sind die Umsohaltungen
nicht häufig, doch die technische Verwirklichung ist eine äusserst problematische.
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Zweck der Erfindung ist, ein hinsichtlich Lei-' stungen und technischer
Verwirklichlung den früheren gegenüber vollkommeneres Diversity-Empfangssystem zu
bieten.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist den Diversity-Empfang derart
auszugestalten, dass er infolge seiner universalen Eigenschaften in einem jeden
beliebigen Mikrowellen-Relaissystem anwendbar sei. Die Aufgabe der,erf indungsgemässen
Lösung ist, unabhängig von den Mikrowellenfrequenzen der Übertragungskanäle im Frequenz-Diversity--Verfahren,
wie auch im Raum-D'iversity-Verfahren, oder im
die beiden Verfahren
kombinierenden Diversity-Ausbau den Dieversity-Gewinn zu gewährleisten. Das System
soll die negativen Begleiterscheinungen der bisherigen Systeme vermindern oder beseitigen.
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Im Verlaufe des erfindungsgemässen Verfahrens geschieht'd'ie Auswertung
der Übertragungskanäle unmittelbar auf Grund der für die Qualität des übertragenen
Zeichens kennzeichnenden Grundband-Parameter. Das System verwendet ein besonderes
Auswahlverfahren, welches die Auswertung der Kanäle, entsprechend dem sich in der
Zeit ändernden Fadingeffekt fortlaufend durchführt, eine Umschaltung zwischen den
EmpfangskanSlen bei einem voraus einstellbaren Qualitätsunterschied veranlasst,
und die aus der Umschaltung entstehenden Störwirkungen beseitigt.
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Die überwachten Parameter sind der Pegel des stetigen Pilotzeichens
und das Grundbandspektrum /Grundbanzeichen und GrundbandgerAusch/. Infolge der unmittelbaren
Grundbandauswertung wird das System äusserst elastisch und auch sein Anwendungsgebiet
erweitert sich bedeutend.
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Die Erfindung besteht aus einem Diversity-Empfangsverf ren, wo zu
zwei oder mehreren Empfangskanälen zugeordnete Pilotzeichen sowie das Geräusch überwacht
werden und beim Ausfall irgendeines Pilotzeichens eine Umschaltung auf einen über.
ein Pilotzeichen verfügenden Kanal erfolgt. Dem Wesen nach besteht das VErfahren
darin, dass nach einem Vergleich der Geräuschbeschaffenheit der Kanäle als Ergebnis
dieses Vergleiches ein Umschalten auf den Kanal günstigerer Geräuschbeschaffeinheit
erfolgt. Das zu überwachende und zuden verschiedenen Kanälen gehörende Geräusch
wird logaritmisch verstark und nach Verstärkung ein Vergleich vorgenommen, wobei
der voraus eingestellte Dezibelwert des Geräuschunterschiedes an die nach Verstärkung
erscheinenden Zeichen angepasst wird.
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D&s erfindungsgemässe Verfahren kann beim Fernsehempfang
zweckmässig
derart verwirklicht werden, dass die Belastung der Übertragungskanäle überwacht
und dann auf Grund dieser Überwachung die Art der Übertragung, ob-Fernseh- oder
Fernsprech-, bestimmt und im Falle von Fernsehübertragung bei Notwendigkeit eines
Kanalwechsels der? Kanalwechsel bis zur nächsten Bildwechselperiode verzögert und
dann während dieser Periode vollzogen wird.
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Die Anordnung zum erfindungsgemässen Diversity--Empfang enthält einen
Grundbandteilerstromkreis mit der Anzahl der Empfänger entsprechenden Grundbandeingängen,
welcher Stromkreis zuje einem Grundgandeingang geordnet je zwei Ausgänge besitzt,
deren einer an.den dazugeordneten Eingang eines Videoschalters, wAllrend der andere
an den Eingang eines dazugeordneten Pilotzeichen- und Geäuschüberwachungsstromkreises
angeschlossen ist, weiters die Pilotzeichen- und Geräuschüberwachungsstromkreise
einen dem Pegel des Pilot zeichens proportionalen logischen Zeichenausgang, sowie
einen logarithmisch geregelten, für das Geräusch kennzeichnenden logischen Zeichenausgang
hat. Diese Ausgänge sind an die entsprechenden Eingänge eines logischen Auswertungs-
und Schaltungsteuerstromkreises angeschlossen, während die Ausgänge des letztgenannten
logischen Auswertungs- und Schaltungssteuerstromkreises an die Eingänge von Video-
und Zwischenfrequenzschaltern angeschlossen. sind. Die Zwischenfrequenz- ' und Videofrequenzeingänge
der Zwischenfrequenz- und Videoschalter sind an die Zwischenfrequenz- bzw. Videofrequenzausgänge
der einzelnen Empfangskanäle angeschlossen.
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In Fig. 2 sind die erfindungsgemässen Diversity--Grundanordnungen
dargestellt. Fig. ,2a stellt eine Raum--Diversity-Anordnung dar, wo das mit dem
Nutzzeichen modulierte zwischenfrequente Zeichen an den Sender 1 gelangt. Das vom
Sender ausgestrahlte Zeichen wird von den an zwei Antennen angeschlossenen Empfängern
10 empfangen.
Sodann gelangen die zwischenfrequente Zeichen m,'n
von den Empfängern an die universale Diversity-automatik 11, deren Ausgangszeichen
das den Diversity-gewinn enthaltende Zwischenfrequenzzeichen e ist.
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Fig 2b stellt eine erfindungsgemässes Frequenz--Diversityanordnung
dar, wo das Zeichen a an die Sender 1 und 8 gelangt, welche auf Frequenzen #1, bzw.
#2 arbeiten.
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An der Empfangsseite gelangt das von der Antenne empfangene Zeichen
an die Empfänger 10 und 12, welche auf Frequenzen #1 bzw. #2 arbeiten. Die zwischenfrequenten
Ausgangszeichen m, n der Empfänger gelangen an die universale Diversityautomatik,
welche das den Diversitygewinn enthaltende Zwischenfrequenzzeichen e erzeugt.
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Fig. 2c stellt eine Raum-Diversity-Anordnung an einer Endstation
dar. Hier gelangt das den Diversitygewinn aufweisende Zwischenfrequenzzeichen an
die Demodulatoreinheit 13, deren Ausgangszeichen <das NutzzeichenOi mit Diversitygewinn
ist.
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In Fig. 2d wird eine erfindungsgemässe Frequenzdiversityanordung
an einer Endstation schematisch dargestellt In Fig. 2e ist eine Variante der erfindungsgemessen
Raum-Diversity-Anordnung an einer Endstation, mit Demodulation je Kanal. Von den
Demodulatoren 13 gelangen das Grundbandzeichen k des einen Kanals, und das Grundbandzeichen
e des anderen Kanals an die universale Diversityautomatik 11, an deren Ausgang dann
das den Diversitygewinn enthaltende Nutzzeichen i erscheint.
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Fig. 2f stellt eine Variante der erfindungsgemässen Frequenz-Diversityanordnung
an einer Endstation, mit Demodulation je Kanal dar.
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Fig. 2g zeigt eine erfindungsgemässe Raum-Diversity-Anordnung an
einer Abzweig-Verstärkerstation, wo ~ ausser den Grundbandzeichen k und e noch die
Zwischenfrequenzzeichen
m und n der beiden Empfangskanäle an den
Ein gang der universalen Diversityautomatik 11 gelangen. An den Ausgängen dieser
erscheinen gleichzeitig das Zwischenfrequenzzeichen e mit Diversitygewinn und das
Nutzzeichen i mit Diversitygewinn.
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Fig. 2h stellt eine Variante der erfindungigemässen Frequenz-Diversity-Anordnung
auf einer Abzweig--Verstärkerstation dar. Diese Variante weicht bloss in den auf
mehreren Frequenzen arbeitenden Sendern und Empfängern von der vorigen ab.
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Fig. 3a stellt eine erfindungsgemässe kombinierte Diversity-Anordnung
dar. Hier geht die Sendung mit den Sendern 1 und 8, der Frequenzen .% 1 bzw. #2,
der Empfang an je zwei Empfängern 10 und 12, der Frequenzen #1, bzw.
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JL 2 dh- d.h. an vier Kanälen vor sich. /An der Sende-, wie Empfangsseite
sind je zwei Antennen angelegt/. Die an den, vier Empfangskanälen erzeugten 7.wischenfrequenzzeichen
m, n sowie o, p gelangen an zwei universale Diversityautomatiken 11, von deren Ausgängen
die einen Diversitygewinn enthaltenden Zwischenfrequenzzeichen besserer Qualität
des erssen und des zweiten Kanals r, sowie des dritten und des vierten Kanals s
wider an-eine Einheit 11, deren Ausgangs zeichen t das bessere der beiden mit Diversitygewinn
bereicherten Zwischenfrequenzzeichen r und s ist.
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Fig. 3b stellt die erfindungsgemässe kombinierte Diversity-Anordnung
an einer Endstation dar. In di¢-sem Ausbau wird die Anordnung nach Fig., 3a um einer
Demodulator)l'3"vergrtssert. Am Ausgange des Demodulators erscheint bereits das
den Divers ity gewinn enthaltende Nutzzeichen i.
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Fig. 3c stellt die Variante der erfindungsgemässen kombinierten Diversity-Endstationanordung,
mit Demodulation je Kanal dar. Hier werden die Zwischenfrequenzzeichen r und 5 gesondert
demoduliert und das derart
gewonnene, am ersten und zweiten Kanal
gewählte Zeichen u, und das am dritten und vierten Kanal gewonnene Zeichen v, beide
N'utzzeichen mit Diversitygewinn, gelangen wieder an die Einheit 11, deren Ausgangszeichen
ein Nutzzeichen i mit Diversitygewinn ist.
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Fig. 3d ist die Variante der erfindungsgemässen kombinierten Diversity-Anordnung
einer Abzweig-Verstärkerstation. Diese Anordnung weicht von derjenigen nach Fig.
3c insofern ab, dass die Zeichen r und s teils die Demodulatoren, teils an den-Eingng
der die letzte Auswertung durchführenden universalen Diversity-Anordnung weitergeleitet
werden. Damit erscheint am Ausgang neben dem Nutzzeichen i mit Diversitygewinn von
den Zeichen r und 6 auserwählte Zwischenfrequenzzeichen besserer Qualität.
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Die folgenden *7berlegungen und F.rkenntnisse ermöglichen die Entwicklung
von technischen Lösungen, welche die bei einer Umschaltung entstehende Störwirkung
beseitigen Die Störwirkungen können durch Verkürzung der Umschaltungsz t vermindert
werden. Dies gilt besonders in Fällen, wenn die am Übertragungskanal weitergeleitete
Information kein Fernsehzeichen ist. Bei der Obertragung von Fernsehzeichen können
auch im Falle von äussert kurzen Umschaltzeiten infolge der verschiedenen Phasen-
und Amplitudenverhältnisse der Empfangskanäle am Bildschirm Szintillationen und
Verzerrungen eintreten. Die für den Fernseh-Zuschauer die Umschaltung unsichtbar
machende Ldsung beruht auf der Erkenntnis, dass der Wellenschwund keine sich schnell
abspielende Erscheinung ist. Die Geschwindigkeit der schnellsten Fading-Effekte
ist 100dB/sec.
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Di,es bedeutet, dass die an den Mikrowellenempfänger gelangende Leistung
sich höchstens um 100 dB ändern kann.
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lEs sei hervorgehoben, dass dieser Wert die Anderungsge schwindigkeit
bedeutet. Die tatsächliche Anderung beträgt
höchstens 30-40 dB./Aus
der Ånderungsgeschwindigkeit folgt, dass während der Dauer eines einzigen Halbbildes
/1/50 sec./ der Wellenschwund oder das Fading sich um höchstens 2 dB ändern kann,
was am Bildschirm als Geräuschzuwachs unbemerkt bleibt. Es besteht daher eine M8glichkeit,
dass bei Verwendung eines Stromkreises, welcher nach einer Analyse des Grundbandspektrums
die Fernsehübertragung.erkennt und auf Grund der vom Grundband--Geräuschpegel bestimmten
Schaltungskriterien der Übertragungskanäle ein Steuersignal erst während der Dauer
des nächsten Bildwechselzeichens aussendet, die Umschal-: tung unsichtbar bleibe.
Die Dauer des Bildwechselzeichens übertrifft die Umschaltzeit des Zwischenfrequenz-oder
Videoschalters. Der Geräuschzuwachswert von 2 dB während eines einzigen Halbbildes
bezieht sich auf die ungünstigsten Verhätnisse. Die Geschwindigkeit der Fading-Effekte
ist im allgemeinen kleiner als 100 dB/sec. Andererseits ist es fast unwahrscheinlich,
dass die Tiefe des Fading-Effektes gerade am Anfang eines Bildes den kritischen
Wert erreiche und dass der Umschaltungsverlauf auf die Dauer eines vollen Halbbildes,
d.h. mit 1/50 sec.
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verzögert werden soll.
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Die erfindungsgemässe universale Diversity-Automatik erzeugt das
zur Bewertung der Qualität der Empfangs kanäle benötigte Grundbandspektrum aus den
Zwischenfrequenzzeichen der Kanäle. In den Anordnungen, wo Grundbandspektren zur
Verfügung stehen /siehe Fig. 2e, 2f, 3c/, gelangen diese über den Videoeingang zum
Auswertungsstromkreissystem. Das Auswertungssystem /a/ stellt auf Grund der Kontinuitäts-Pilotpegel
die Kontinuität der Zeichenübertragung fest /einen Kanal, an welchem das Pilotpegelzeichen
unter einen gegebenen Wert fällt, wird die Logik als fehlerhaft bewertet und die
Zeichenüberragung auf den anderen Kanal umlenken/;
/b/ bestimmt
auf Grund eines Vergleichs der Grundbandgeräuschpegel den Kanal, auf welchem der
Geräuschabstand günstiger ist. Das Auswertungssystem stellt fest, ob der Unterschied
der Geräuschabstände der beiden Kanäle den von den Inbetriebhaltern eingestellten
Dezibel--Wert erreicht /dieser Wert ändert sich in Abhängigkeit von den Ausbreitungsverhältnissen
und den an die volle Linie gestellten Qualitätserfordernissen/; erreicht dieser
Unterschied den eingestellten dB Wert, so wird eine Umschaltung veranlasst. Der
spezielle GerAuschauswertungs-und Vergleichsstromkreis ermdglicht, dass die einzustellende
Hysterese dezibel-verhältnisgerecht sei. Der Vergleich geht fortlaufend vor sich,
d.h. bei einer die ein, gestellte Hysterese übertreffenden Verbesserung ein RAckschaltungsverlauf
veranlasst wird; Jcl analysiert das Grundbanzeichen. Im Falle eines Fernsehzeichens
wird die als Ergebnis des unter /b/ beschriebenen Auswertungsvorganges veranlasste
Umsehaltung während der Dauer des nächsten Bildwechselzeichens vollzogen. Bei der
Obertragung von anderen Zeichen wird diese Verzögerung automatisch abgestellt und
beim Erreichen der Umschaltungskriterien wird die äusserst rasche Umschaltung /10
fusec max./ unverzüglich vor sich gehen.
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Die Kontrolle der eigenen inneren Parameter der automatischen Anlage
erfolgt mit Hilfe einer Instrumenteinheit und von Signallampen. Die Anlage übermittelt
Informationen über den Stand der Schalter /der Verkehrskanäle/ an die Fernüberwachungsstelle
der Mikrowellen--Rtchtfunklinie.
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Ein Blockschema der universalen Diversityautomatik 11 ist in Fig.
4 dargestellt. Nach diesem Schema kann die Automatik an die möglichen Diversity-Ausbaue
in drei verschiedenen Betriebsarten arbeiten.
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Erste Betriebsart / siehe die Fig. 2a, 2b, 2c,
2d,
3a, 3b/. Die Zwischenfrequenzzeichen m und n der beiden Empfangskanäle gelangen
an die Zwischenfrequenz-Verstärker- und Zeichentei1erstromkreise 14 und 15, sodann
über diese teils an die Grundbandhersteller-/Demodulations-/kreise 16 und 17, teils
an den Zwischenfrequenzschalter 23. Die wiederhergestellten Grundbandzeichen α
und ß gelangen an die Grundband-Anschluss- und Zeichenteilereinheit 18. Einheit
18 leitet das Pilot- und Geräuschinformation tragende S'pektrum γ an den Pilot-
und Geräuschüberwachungskreis 19 des ersten Kanals weiter. Das Pilot-und Geräuschinformation
tragende Spektrum # des ersten Kanals gelangt an den Pilot- und Geräuschbeobachtun,gskreis
20 des zweiten Kanals. Das die Nutzzeicheninformation tragende Spektrum #/das am
Videoausgang des Grundbandes erscheinende Zeichen( wird an den Grundband-Zeichen-,
Geräusch-, Pilotauswertungs- und schaltungssteuerkreuz 21, die videofrequente Zeichen
der beiden Empfangskanäle tyerden an die unabhängigen Ausgänge A und B weitergeleitet.
An den beiden unabhängigen Ausgängen A und B der Einheit 1 besteht eine Möglichkeit
der unabhängigen Videokontrolle der beiden Kanäle, oder werden die beiden videofrequenten
Zeichen # und # an die Eingänge des Videoschalters 22 angeschlossen, SO kann vom
Schalterausgang das den Diversitygewinn ehthaltende Videozeichen i kontrolliert
werden.
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Von den Ausgängen der Pilot- und Geräuschbeobachtungskreise 19 bzw.
10 des ersten und des zweiten Kanals gelangen die den ersten Kanal kennzeichnenden
Pilot-und Geräuschpegelinformationen
bzw.
sowie die den zweiten Kanal kennzeichnenden Pilot- und Geräuschpegelinformationen
bzw.
gleichfalls an die Eingänge des Grundband-Zeichen GerSusch- und Pilotauswertungs-
unu Schaltungssteuerstromreis 21.
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Auf Grund der eintreffenden fünf Informationen
führt dieser Stromkreis die Auswertung
durch und gibt in die Richtung
23 das Steuerzeichen α und in die Richtung 22 das Steuerzeichen # ab. Die
Steuerzeichen schalten /nach Auswertung der fünf Parameter in der oben beschriebenen
Weise und nach einem logi-' schen Programm/ die Schalterausgänge an den als besser
befundenen Kanal. Somit stehen am Ausgang des Zwischenfrequenzschalter 23 und des
Videoschalters 22 für den weiteren Gebrauch immer ein mit dem Diversity-Gewinn verbessertes
Zwischenfrequenzzeichen e bzw. ein Videofrequenzzeichen /Nutzzeicben/ i zur Verfügung.
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Zweite Betriebsart /siehe Fig. 2e, 2f, 3c/.
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Die Grundbandzeichen k und e des ersten, bzw. des zweiten Empfangskanals
gelangen an die beiden Ausgänge der Grundbandschluss- und -zeichenteileinheit 18.
/Der Stecker D1 muss umgesteckt werden./ Im weiteren Verlauf gleichen Verteilung
der Grundbandspektren , der Mechanismus der Auswertung und Steuer rung denjenigen
der ersten Betriebsart.
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Dritte Betriebsart / siehe Fig. 2g, 2h, 3d/.
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Bei einem Bet@@@eb nach den in den Figuren dargestellten Anordnungen
gelangen die Zwischenfrequenzzeichen m und'n des erstens bzw. des zweiten Empfangskanals
an die Zwischenfrequenz-Verstrker- und Zeichenteilerkreise 14 und 15, die Grundbandzeichen
k und a aber über den Stecker D2 an die Eingänge des Videoschalters 22. Danach arbeitet
die Anlage in Einklang mit der ersten Betriebsart. Steuerung der Zwischenfrequenz-
und Videoschalter geht parallel vor sich, so dass die den Diversitygewinn enthaltenden
Zwischenfrequenz- und Videofrequenzzeichen entsprechend den Erfordernissen des Ausbaues
/Abzweig-VerstClrkerstation/ jemer gleichzeitig zur Verfügung stehen.
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Wie ersichtlich, nehmen in der zweiten und der dritten Betriebsart
einige Einheiten an der Zeichenüber tragung nicht unmittelbar teil. Doch als Kanalkontrollmöglichkeiten
sind sie in diesen Betriebsarten für den Betrieb
auch von Nutzen.
Obergang von der einen Betriebsart an die andere kann auf eine einfache Weise, mittels
Umsteckens der Stecker vorgenommen werden. Die universale Diversity-Automatik nach
Fig. 4 kann noch weiter verbessert werden, werden an den Ausgang e ein Zwischenfrequenz--ZeichenteilerverstArker
und/oder anden Ausgang i Entzerrerschalter- und Videoverstärkerkreise angeschlossen.
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Die Anlage wird von der Speiseeinheit 24, von 220 V Wechselstrom
oder 2W, 48, 60 V Gleichstrom gespeist.
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Die Anlage ist zur Aufnahme einer Doppelnetzspeisung geeignet. Eine
besondere Automatik überwacht die Betriebsnetzspannung. Beim Ausfall des Netzes
schaltet die Automatik auf die Ersatznetzanlage um. Die Umschaltung erfolgt rasch
und die stabilisierten Speiseeinheiten können für die Zeit der Umstellung die sekundArseitigen
Spannungen halten. Zwecks Verbesserung der Betriebssicherheit werden die Speisespannungen
der Stromkreise von den/parallel geschalteten/l00%igen Reserve- oder Ersatzspeiseeinheiten
besorgt.
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Di Überwachungs- und Steuerkreise 25 der Anlage ermöglichen die Überwachung
und die Fernsteuerung sämtlicher von Betriebsstandpunkten wichtiger StromkrEise,
Ausser der sprunghaften qualitativen Verbesserung des Diversity-Empfanges und im
Vergleich mit den früheren Systemen grösserer Anzahl von Dienstleistungen bietet
die neue Diversity-Empfangsanlage infolge der universalen Automatik einen gewaltigen
Fortschritt auf diesem Gebiete, indem sie in einem weiten Bereich variiert werden
kann.. Zu einer jeden Variante wird dieselbe Automatik benötigt. Der Umstand, dass
die Anlage unmi'ttelbar an zwischenfrequente, bzw. videofrequente Punkte .angeschlossen
werden kann, ermöglicht einen Diversity-Empfang zwischen TrAgerfrequenz-Systemen,
welche in grossen Abstanden von einander angelegt sind /zwischen 4 und 6 GHz.Kanälen/.
Die neue Anordnung benötigt keine besonderen Empfangseinrichtungen.
Der
Ausbau kann in mehreren Stufen durchgeführt werden. So z.B. wenn aus irgendeinem
Grund, sei es der Bau eines Flughafens, das Wachstum der Bäume eines Waldes, Errichtung
von künstlichen Teichen usw. ein Abschnitt einer Verbindung Fading-fAllig geworden
ist, kann der Diversity-Empfang durch einfache Ergänzung der an den in Rede stehenden
Stationen bereits in Betrieb befindlichen Anlagen gelöst werden.