DE2319094C2 - Diversity-Empfangsverfahren und Anlage zur Verfahrensdurchführung - Google Patents

Description

tes sind besonders im Mikrowellen-Frequenzbereich groß. Deshalb haben bei Mikrowellenverbindungen die den Fadingeffekt vermindernden sogenannten Diversity-Empfangsverfahren und -anlagen eine große Bedeutung.

Bei der Herstellung von Mikrowellenverbindungen kommt es des öfteren vor, daß die einzelnen Abschnitte der Verbindung unter Berücksichtigung von für den Fadingeffekt ungünstigen Verhältnisse, z. B. eines erheblichen Höhenunterschiedes zwischen Setder und Empfänger, Wellenausbreitung über Wasser oder Flachland, bedeutend größerer Abstand zwischen den Stationen infolge der Terrainverhältnisse, usw. festgelegt werden müssen. Für diese Abschnitte mit einer hohen Fadinghäufigkeit wird in der Praxis ein Diversity-Empfang verwendet Im Falle eines Diversity-Empfangs wird dasselbe Signal gleichzeitig über mehrere Wege übertragen und die empfangenen Signale nach irgendeinem Auswertungsverfahren weiterbefördert Eine Verbesserung kann natürlich erzielt werden, wenn die Fadingeffekte der einzelnen Wege voneinander mehr oder weniger unabhängig sind.

Im folgenden werden die am meisten verwendeten Diversity-Verfahren kurz beschrieben.

a) Raum-Diversity

Hierbei wird das von der Sendeantenne ausgestrahlte Signal von zwei oder mehreren voneinander in ziemlich großen Abständen aufgestellten Antennen empfangen. Die Erfahrung zeigt, daß die Übertragungswege als voneinander unabhängig angesehen werden können, wenn der Abstand der Antennen das 100- bis 150fache der Wellenlänge beträgt Bei Zentimeter-Mikrowellen beträgt dieser Abstand daher einige Meter.

b) Frequenz-Diversity

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Hier wird das Signal bei Benutzung derselben Antennen auf mehreren Trägerfrequenzen übertragen. Erfahrungsgemäß muß zur Annäherung der gegenseitigen Unabhängigkeit der Übertragungswege die Abweichung der Trägerfrequenzen einige Prozente betragen.

Auch die Verwendung des kombinierten Raum-Frequenz-Diversity-Verfahrens ist üblich. Nach diesem Verfahren werden die Signale verschiedener Frequenzen von verschiedenen Antennen empfangen.

Zur Auswertung und Kombination der empfangenen Signale werden üblicherweise die sogenannten Auswahl- bzw. Summierungs-Diversity-Verfahren angewendet Im ersteren Fall wird eines der empfangenen Signale, beispielsweise dasjenige mit der höchsten Leistung, ausgewählt und an den Ausgang gelegt; im letzteren Fall gelangt die lineare Kombination der empfangenen Signale zur Übertragung. Die hier beschriebenen Verfahren sind schematisch in F i g. 1 dargestellt In

F i g. 1 a ist die bekannte Raum-Auswahl-Diversity-Anordnung dargestellt Das mit dem Nutzsignal modulierte zwischenfrequente Signal gelangt in den Sender 1. Das vom Sender ausgestrahlte Signal wird von an zwei Antennen angeschlossenen Spezialempfängern 2 empfangen. In den zwei Empfängern werden die für die empfangenen Signale kennzeichnenden Bezugszeichen b und c beispielsweise Spannungen der automatischen Verstärkungsregelung, erzeugt und sodann an den logischen und den Steuerstromkreis 3 gelegt. Der Steuerstromkreis steuert den Umschalter 4 mit dem Umschaltersteuersignal d so, daß das Signal des aufgrund der Bezugssignale als besser beurteilten Kanals das den Diversity-Gewinn enthaltene zwischenfrequente Signal wird. In

Fig. Ib ist die Raum-Summierung-Diversity-Anlage dargestellt In diesem Fall wird das vom Sender 1 ausgestrahlte Signal gleichfaiis von an zwei Antennen angeschlossenen Spezialempfängern 2 empfangen. Das zwischenfrequente Signal der beiden Kanäle gelangt über einen automatischen Phasenausgleicher 5 und über Schaltkreise 6 an den Suminierungskreis 7. Die in den Empfängern erzeugten Bezugssignale 6 und c gelangen in die logische Einheit 3. Von den in der logischen Einheit erzeugten Steuersignalen sind / und g den beiden Empfängern gehörende, den automatischen Phasenausgleicher störende Signale, während h das das Abschalten der rauschgestörten Kanäle bewirkende Steuersignal ist In

Fig. Ic ist die Frequenzauswahlsummierungsanlage und in

F i g. Id die Frequenzsummierungsanlage dargestellt

Bei diesen Anordnungen wird das nutzbare Signal von zwei verschiedenen Sendeanlagen 1 und 8 ausgestrahlt. Der Sender 1 strahlt auf einer Frequenz Ω\, der Sender 8 auf einer Frequenz Ω2. Empfangen wird durch eine Antenne, jedoch mit Spezialempfängern 2 und 9, entsprechend den Senderfrequenzen. In diesen Empfängern werden sogleich die Bezugssignale erzeugt. Schaltung und Summierung erfolgen auch in diesem Falle gemäß den F i g. 1 a bzw. 1 b.

Bei den bekannten Auswahl-Diversity-Anordnungen führt das das größte Signal auswählende Verfahren zu häufigen Umschaltungen, so daß das Verfahren im allgemeinen nur für nicht zu anspruchsvolle, auf Umschaltungen empfindlich reagierende Verbindungen verwendet wird. Die Steuerung der Auswahlschaltungsautomatik findet nicht unmittelbar aufgrund der Auswertung der für die Qualität der Empfangskanäle kennzeichnenden Parameter statt, sondern aufgrund der mit den vorangehenden irgendwie in Verbindung stehenden Parameter, z. B. des Mikrowellen-Eingangspegels, Pegels des zwischenfrequenten Signals, Pegels der automatischen Verstärkungsregelung. Die Steuerung aufgrund der Auswertung von übermittelten Parametern ist nur annähernd zufriedenstellend, da sich in Verbindung mit den überwachten und für die Qualität des Kanals kennzeichnenden Parametern in den einzelnen Anlagen verschiedene Werte ergeben, die sich bezüglich ihrer zeitlichen Rangfolge mitunter auch ändern können.

Bei den mit dem Summierung-Diversity-Verfahren arbeitenden Anordnungen bedeutet die Forderung nach einer phasengerechten Summierung der Signale auf dem vollen Übertragungsband ein schwer zu lösendes Problem. Infolge der zufallsartigen Änderung der Wellenausbreitungszeiten soll der Phasenausgleich automatisch sein. Eine weitere Schwierigkeit ist darin zu sehen, daß bei einem tiefen Fadingeffekt der schlechtere Zweig den entstehenden Geräuschabstand bedeutend verschlechtert, so daß dieser Zweig abgeschaltet werden muß. Auch die Abschaltung kann Störeffekte erzeugen.

Ein Vergleich der Auswahl- und Summierung-Diversity-Verfahren sowie der theoretischen Berechnungen sowie auch die Meß- und Betriebserfahrungen zeigen, daß vom Standpunkt des Diversity-Gewinns kein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Verfahren besteht. Was nun den Ausbau der Anlage anbelangt, so ist die technische Verwirklichung des ersteren Verfahrens vielleicht einfacher, jedoch die Störwirkung

der Umschaltung bildet hier ein Problem für sich. Bei dem zweiten Verfahren sind die Umschaltungen zwar nicht häufig, jedoch ist die technische Verwirklichung äußerst problematisch.

Es wurden eine Reihe Lösungen für die Diversity- ^ Umschaltung ausgearbeitet. Diese Lösungen sind beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 1150 033 und 22 49 348 beschrieben. Die DE-OS 21 50 033 enthält in erster Linie eine Lösung, welche sich auf Überhorizont-Fernsprechübertragungen be- κ> zieht. In der DE-OS 22 49 348 wird eine Lösung mit minimaler Anzahl von Bauteilen dargestellt. Diese Lösung eignet sich für die bekannten Raum- und Frequenz-Diversity-Verfahren. In keiner dieser Offenlegungsschriften erfolgt die Überwachung des Basisban- ^|5 des mit der Zielsetzung festzustellen, ob die Art der Übertragung eine Fernseh- oder Fernsprechübertragung ist, wobei mit Hilfe dieser Überwachung eine Verbesserung des Diversity-Empfanges erreicht werden könnte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das bekannte Diversity-Empfangsverfahren bezüglich seiner Leistung und technischen Brauchbarkeit weiter zu verbessern und in diesem Zusammenhang den Diversity-Empfang so auszugestalten, daß er infolge seiner universalen Eigenschaften in jedem beliebigen Mikrowellen-Relaissystem anwendbar ist, so daß unabhängig von den Mikrowellenfrequenzen der Übertragungskanäle im Frequenz-Diversity-Verfahren wie auch im Raum-Diversity-Verfahren oder bei dem beide Verfah- ³" ren kombinierenden Diversity-Ausbau der Diversity-Gewinn gewährleistet wird und das System die negativen Begleiterscheinungen der bekannten Systeme nicht mehr aufweist oder zumindest nur noch in einen sehr viel geringerem Ausmaß besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Signalbelastung der Kanäle überwacht wird und aufgrund dieser Überwachung bestimmt wird, ob Fernsehsignale oder andere Signale übertragen werden, wobei bei der Fernsehsignalübertragung der Kanalwechsel, der wegen einer Geräuschabstandsverschlechterung erfolgt, bis zum Zeitpunkt des nächsten Bildwechsels verzögert und während der Bildwechselzeitdauer vorgenommen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Auswertung der Übertragungskanäle unmittelbar aufgrund der für die Qualität der übertragenen Signale kennzeichnenden Basisband-Parameter. Hierbei gelangt ein besonderes Auswahlverfahren zur Anwendung, welches die Auswertung der Kanäle, entsprechend dem sich zeitlich ändernden. Fadingeffekt fortlaufend durchführt, wobei eine Umschaltung zwischen den Empfangskanäien bei einem voraus einstellbaren Qualitätsunterschied erfolgt und die aus der Umschaltung entstehenden Störwirkungen beseitigt sind. Die überwachten Parameter sind der Pegel des konstanten Pilotsignals und das Basisbandspektrum, also das Basisbandsignal und das Basisbandgeräusch. Aufgrund der unmittelbaren Basisbandauswertung ist das Verfahren äußerst flexibel und ermöglicht eine *° Erweiterung seines Anwendungsbereiches.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zwischenfrequenzsignale der Empfänger demoduliert und die auf diese Weise gewonnenen Pilotsignale, Geräusche und Basisbandsignale einem Pilot-Geräusch-Bfldsignal-Überwachungs- und Steuerstromkreis zugeführt, der die den Pilotsignalen proportionalen logischen Signale sofort und die den Geräuschsignalen proportionalen logischen Signale im Falle einer Fernsehübertragung bis zum nächsten Bildwechselsignal verzögert und der die an den Ausgängen des Stromkreises befindlichen Video- und/oder Zwischenfrequenz-Schalter auf denjenigen Kanal schaltet, bei dem das Pilotsignal vorhanden und der Geräuschabstand geringer ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beim Fernsehempfang zweckmäßigerweise derart angewendet werden, daß die Belastung der Übertragungskanäle überwacht und dann aufgrund dieser Überwachung die Art der Übertragung, also entweder Fernseh- oder Fernsprechübertragung, bestimmt wird und im Falle von Fernseübertragung bei der Notwendigkeit eines Kanalwechseis zur Beseitigung des Geräusches, der Kanalwechsel bis zur nächsten Bildwechselperiode verzögert und dann während dieser Periode vollzogen wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Diversity-Empfangsanlage, bei der kennzeichnend ist, daß die Anlage einen mit k, I, m, η Ausgängen der Empfänger gekoppelten Basisband-Teilerstromkreis mit der Anzahl der Empfänger entsprechenden Basisbandeingängen besitzt, der je zwei je einem Basisbandeingang zugeordnete Ausgänge aufweist, von denen der eine an dem zugeordneten Eingang eines Videoschalters und der andere an den Eingang eines zugeordneten Pilotsignal- und Geräuschüberwachungskreises angeschlossen ist, daß die Pilotsignal- und Geräuschüberwachungsstromkreise einen mit dem Pilotsignalpegel verhältnisgleichen logischen Signalausgang sowie einen mit dem Geräuschpegel verhältnisgleichen logischen Signalausgang aufweisen, und daß diese Ausgänge an je einem entsprechenden Eingang eines logischen Auswert- und Schaltungssteuerstromkreises angeschlossen sind, dessen Ausgänge an die Steuereingänge von Viode- und Zwischenfrequenzschaltern angeschlossen sind, wobei wenigstens ein Basisband-Videoausgang des Basisband-Signalteilers an den Eingang des Kanalbelastungsüberwachungskreises des Auswert- und Schaltungssteuerkreises angeschlossen ist und die zwischenfrequenten Eingänge der Zwischenfrequenz- und Videoschalter an die zwischenfrequenten Ausgänge bzw. videofrequenten Ausgänge der einzelnen Empfangskanäle angeschlossen sind.

In F i g. 2 sind die erfindungsgemäßen Diversity-Basisanordnungen dargestellt F i g. 2a stellt eine Raum-Diversity-Anordnung dar, wo das mit dem Nutzsignal modulierte zwischenfrequente Signal an den Sender 1 gelangt Das vom Sender ausgestrahlte Signal wird von den an zwei Antennen angeschlossenen Empfängern 10 empfangen. Sodann gelangen die zwisehenfreqüenten Signale m, η von den Empfängern an die universale Diversityautomatik 11, deren Ausgangssignal das den Diversitygewinn enthaltende Zwischenfrequenzsignal e ist

Fig.2b stellt eine erfindungsgemäße Frequenz-Diversityanordnung dar, wo das Signal a an die Sender 1 und 8 gelangt, welche auf Frequenzen Ωι bzw. Q₂ arbeiten. An der Empfangsseite gelangt das von der Antenne empfangene Signal an die Empfänger 10 und 12, welche auf Frequenzen Q\ bzw. Ω2 arbeiten. Die zwischenfrequenten Ausgangssignale m, π der Empfänger gelangen an die universale Diversityautomatik, welche das den Diversitygewinn enthaltende Zwischenfrequenzsignal eerzeugt,

Fig.2c stellt eine Raum-Diversity-Anordnung an

einer Endstation dar. Hier gelangt das den Diversitygewinn aufweisende Zwischenfrequenzsignal an die Demodulatoreinheit 13, deren Ausgangssignal / (das Nutzsignal) mit Diversitygewinn ist.

In Fig.2d wird eine erfindungsgemäße Frequenzdiversityanordnung an einer Endstation schematisch dargestellt.

In Fig.2e ist eine Variante der erfindungsgemäßen Raum-Diversity-Anordnung an einer Endstation mit Demodulation je Kanal dargestellt. Von den Demodulatoren 13 gelangen das Basisbandsignal k des einen Kanals, und das Basisbandsignal e des anderen Kanals an die universale Diversityautomatik 11, an deren Ausgang dann das den Diversitygewinn enthaltende Nutzsignal /erscheint.

Fig.2f stellt eine Variante der erfindungsgemäßen Frequenz-Diversityanordnung an einer Endstation, mit Demodulation je Kanal dar.

F i g. 2g zeigt eine erfindungsgemäße Raum-Diversitiy-Anordnung an einer Abzweigverstärkerstation, wo außer den Basisbandsignalen k und / noch die Zwischenfrequenzsignale m und η der beiden Empfangskanäle an den Eingang der universellen Diversityautomatik 11 gelangen. An den Ausgängen dieser erscheinen gleichzeitig das Zwischenfrequenzsignai c mit Diversitygewinn und das Nutzsignal /mit Diversitygewinn.

F i g. 2h stellt eine Variante der erfindungsgemäßen Frequenz-Diversity-Anordnung auf einer Abzweig-Verstärkerstation dar. Diese Variante weicht bloß in den auf mehrereren Frequenzen arbeitenden Sendern und Empfängern von der vorigen ab.

F i g. 3a stellt eine erfindungsgemäße kombinierte Diversity-Anordnung dar. Hier geht die Sendung mit den Sendern 1 und 8, der Frequenzen ßi bzw. Ω2, der Empfang an je zwei Empfänger 10 und 12, der Frequenzen Ωι bzw. ß₂, d. h. an vier Kanälen vor sich. (An der Sende-, wie Empfangsseite sind je zwei Antennen angelegt). Die an den vier Empfangskanälen erzeugten Zwischenfrequenzsignale m, π sowie ο, ρ gelangen an zwei universelle Diversityautomatiken 11, von deren Ausgängen gelangen die einen Diversitygewinn enthaltenden Zwischenfrequenzsignale besserer Qualität des ersten und des zweiten Kanals r, sowie des dritten und des vierten Kanals s wieder an eine Einheit 11, deren Ausgangssignal t das bessere der beiden mit Diversitygewinn bereicherten Zwischenfrequenzsignale rund s ist

Fig.3b stellt die erfindungsgemäße kombinierte Diversity-Anordnung an einer Endstation dar. In diesem Ausbau wird die Anordnung nach Fig.3a um einen Demodulator 13 vergrößert. Am Ausgang des Demodulators erscheint bereits das den Diversitygewinn enthaltende Nutzsignal L

Fig.3c stellt die Variante der erfindungsgemäßen kombinierten Diversity-Endstationanordnung, mit Demodulation je Kanal dar. Hier werden die Zwischenfrequenzsignale r und s gesondert demoduliert und das derart gewonnene, am ersten und zweiten Kanal gewonnene Signal u, und das am dritten und vierten Kanal gewonnene Signal v, beide Nutzsignale mit Diversitygewinn, ge' igen wieder an die Einheit 11, deren Ausgangssigna] ein Nutzsignal /mit Diversitygewinnist

Fig.3d ist die Variante der erfmdungsgemäßen kombinierten Diversity-Anordnung einer Abzweig-Verstärkerstation. Diese Anordnung weicht von derjenigen nach F i g. 3c insofern ab, daß die Signale rund s teils an die Demodulatoren, teils an den Eingang der die letzte Auswertung durchführenden universellen Diversity-Anordnung weitergeleitet werden. Damit erscheint am Ausgang neben dem Nutzsignal / das mit Diversitygewinn von den Signalen r und s ausgewählte Zwischenfrequenzsignal besserer Qualität.

Die folgenden Überlegungen und Erkenntnisse ermöglichten die Entwicklung von technischen Lösungen, weiche die bei einer Umschaltung entstehende Störwirkung beseitigen.

Die Störwirkungen können durch Verkürzung der Umschaltungszeit vermindert werden. Dies gilt besonders in Fällen, wenn die am Übertragungskanal weitergeleitete Information kein Fernsehsignal ist. Bei

der Übertragung von Fernsehsignalen können auch im Falle von äußerst 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 Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß der Wellenschwund keine sich schnell abspielende Erscheinung ist. Die Geschwindigkeit der schnellsten Fading-Effekte ist lOOdB/sec. Dies bedeutet, daß die an den Mikrowellenempfänger gelangende Leistung sich in einer Sekunde höchstens um 10OdB ändern kann. (Es sei hervorgehoben, daß dieser Wert die Änderungsgeschwindigkeit bedeutet. Die tatsächliche Änderung beträgt höchstens 30—4OdB.) Aus der Änderungsgeschwindigkeit folgt, daß während der Dauer eines einzigen Halbbildes (V50 see.) der Wellenschwund oder das Fading sich um höchstens 2 dB ändern kann, was am Bildschirm als Geräuschzuwachs unbemerkt bleibt Es besteht daher eine Möglichkeit, daß bei Verwendung eines Stromkrei-

Ji ses, welcher nach einer Analyse des Basisbandspektrums die Fernsehübertragung erkennt und auf Grund der vom Basisband-Geräuschpegel bestimmten Schaltungskriterien der Übertragungskanäle ein Steuersignal erst während der Dauer des nächsten Bildwechselsignals aussendet die Umschaltung unsichtbar bleibt. Die Dauer des Bildwechselsignals übertrifft die Umschaltzeit des Zwischenfrequenz- oder Videoschalters. Der Geräuschzuwachswert von 2 dB während eines einzigen Halbbildes bezieht sich auf die ungünstigsten Verhältnisse. Die Geschwindigkeit der Fading-Effekte ist im allgemeinen kleiner als lOOdB/sec. Andererseits ist es unwahrscheinlich, daß die Tiefe des Fading-Effektes gerade am Anfang eines Bildes den kritischen Wert erreicht und daß der Umschaltungsveriauf auf die Dauer eines vollen Halbbildes, d.h. mit '/»see verzögert werden soll.

Die erfindungsgemäße universelle Diversity-Automatik erzeugt das zur Bewertung der Qualität der Empfangskanäle benötigte Basisbandspektrum aus den Zwischenfrequenzstgnalen der Kanäle. In den Anordnungen, wo Basisbandspektren zur Verfugung stehen (siehe Fig.2e, 2f, 3c), gelangen diese über den Videoeingang zum Auswertungsstromkreissystem. Das Auswertungssystem stellt

a) auf Grund der Kontinuitäts-Pilotpegel die Kontinuität der Signalübertragung fest (einen Kanal, an welchem das Pflotpegelsignal unter einen gegebenen Wert fällt wird die Logik als fehlerhaft bewerten und die Signalübertragung auf den

»5 anderen Kanal umlenken); bestimmt

b) auf Grund eines Vergleichs der Basisbandgeräuschpegel den Kanal, auf welchem der Geräuschabstand günstiger ist Das Auswertungssystem stellt

fest, ob der Unterschie 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 Strecke ^r> gestellten Qualitätserfordernissen); erreicht dieser Unterschied den eingestellten dB-Wert, so wird eine Umschaltung veranlaßt. Der spezielle Geräuschauswertungs- und Vergleichsstromkreis ermöglicht, daß die einzustellende Hysterese dezibel-ver- iu hältnisgerecht ist. Der Vergleich geht fortlaufend vor sich. d. h. bei einer die eingestellte Hysterese übertreffenden Verbesserung wird eine Rückschaltung veranlaßt; analysiert

c) das Basisbandsignal. Im Falle eines Fernsehsignals wird die als Ergebnis des unter b) beschriebenen Auswertungsvorganges veranlaßte Umschaltung während der Dauer des nächsten Bildwechselsignals vollzogen. Bei der Übertragung von anderen Signalen wird diese Verzögerung automatisch abgestellt und beim Erreichen der Umschaltungskriterien wird die äußerst rasche Umschaltung (10 μβεα max) unverzüglich vor sich gehen.
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-Richtfunkstrecke.

Ein Blockschema der universellen Diversityautomatik so 11 ist in Fig.4 dargestellt. Nach diesem Schema kann die Automatik in drei verschiedenen Betriebsarten arbeiten.

Erste Betriebsart (siehe die F i g. 2a, 2b, 2c, 2d, 3a, 3b). Die Zwischenfrequenzsignale m und π der beiden Empfangskanäle gelangen an die Zwischenfrequenz-Verstärker- und Signalteilerstromkreise 14 und 15, sodann über diese teils an die Basisbandhersteller-ZDemodulations-/kreise 16 und 17, teils an den Zwischenfrequenzschalter 23. Die wiederhergestellten Basisbandsignale <x und β gelangen an die Basisband-Signalteilereinheit 18. Die Einheit 18 leitet das Pilot- und Geräuschinformation tragende Spektrum γ an den Pilotsignal- und Geräuschüberwachungskreis 19 des ersten Kanals weiter. Das Pilot- und Geräuschinformation tragende Spektrum ό des ersten Kanals gelangt an den Pilotsignal- und Geräuschüberwachungskreis 20 des zweiten Kanals. Das die Nutzsignalinformation tragende Spektrum (das am Videoausgang des Basisbandes erscheinende Signal) wird an den Auswert-und Schaltungssteuerkreis 21 weitergeleitet, die videofrequenten Signale der beiden Empfangskanäle werden an die unabhängiger. Ausgänge A und Bweitergeleitet, An den beiden unabhängigen Ausgängen A und β der Einheit 18 besteht eine Möglichkeit der unabhängigen Videokon trolle der beiden Kanäle. Dazu werden die beiden videofrequenten Signale ξ und η an die Eingänge des Videoschalters 22 angeschlossen, so daß am Schalterausgang das den Diversitiygewinn enthaltende Videosignal /kontrolliert werden kann.

Von den Ausgängen der Pilotsignal- und Geräuschüberwachungskreise 19 bzw. 20 des ersten und des zweiten Kanals gelangen die den ersten Kanal kennzeichnenden Pilot- und Geräuschpegelinformationen #1 bzw. /Ι, sowie die den zweiten Kanal kennzeichnenden Pilot- und Geräuschpegelinformationen #2 bzw. h gleichfalls an die Eingänge des Auswert- und Schaltungssteuerkreises 21.

Auf Grund der eintreffenden fünf Informationen (#1, /1, #2, h, ε) führt dieser Stromkreis die Auswertung durch und gibt an den Zwischenfrequenzschalter 23 das Steuersignal η und an den Videoschalter 22 das Steuersignal ab. Die Steuersignale schalten (nach Auswertung der fünf Parameter in der oben beschriebenen Weise und nach einem logischen Programm) die Schalterausgänge an den für besser befundenen Kanal. Somit stehen am Ausgang des Zwischenfrequenzschalters 23 und des Videoschalters 22 für den weiteren Gebrauch immer ein mit dem Diversity-Gewinn verbessertes Zwischenfrequenzsignal e bzw. ein Videofrequenzsignal (Nutzsignal) /zur Verfügung.

Zweite Betriebsart (siehe Fig.2e, 2f, 3c). Die Basisbandsignale k und / des ersten, bzw. des zweiten Empfangskanals gelangen an die beiden Ausgänge der Einheit 18. (Der Stecker Z>, muß umgesteckt werden.)

Im weiteren Verlauf gleichen die Verteilung der Basisbandspektren, der Mechanismus der Auswertung und Steuerung denjenigen der ersten Betriebsart.

Dritte Betriebsart (siehe F i g. 2g, 2h, 3d). Bei einem Betrieb nach den in den Figuren dargestellten Anordnungen gelangen die Zwischenfrequenzsignale m und n des ersten, bzw. des zweiten Empfangskanals an die Zwischenfrequenz-Verstärker-und Signalteilerkreise 14 und 15, die Basisbandsignale /rund /aber über den Stecker Di an die Eingänge des Videoschalters 22. Danach arbeitet die Anlage in Einklang mit der ersten Betriebsart. Die Steuerung der Zwischenfrequenz- und Videoschalter geht parallel vor sich, so daß die den Diversitygewinn enthaltenden Zwischenfrequenz- und Videofrequenzsignale entsprechend den Erfordernissen des Ausbaues (Abzweig-Verstärkerstation) immer gleichzeitig zur Verfügung stehen.

Wie ersichtlich, nehmen in der zweiten und der dritten Betriebsart einige Einheiten an der Signalübertragung nicht unmittelbar teil. Doch als Kanalkontrollmöglichkeiten sind sie in diesen Betriebsarten für den Betrieb auch von Nutzen. Der Übergang von der einen Betriebsart auf die andere kann auf eine einfache Weise, mittels Umsteckens der Stecker vorgenommen werden. Die universelle Diversity-Automattk nach F i g. 4 kann noch weiter verbessert werden, wenn an den Ausgang e ein Zwischenfrequenz-Signalteilerverstärker und/oder an den Ausgang ; Entzerrerschalter- und Videoverstärkerkreise angeschlossen werden.

Die Anlage wird von der Speiseeinheit 24 mit 220 V Wechselstrom oder 24, 48, 60 V Gleichstrom gespeist. Die Anlage ist zur Aufnahme einer Ersatzstromversorgung geeignet. Eine besondere Automatik überwacht die Betriebsnetzspannung. Beim Ausfall des Netzes schaltet die Automatik auf die Ersatzstromversorgung ihr. Die Urnschaltung erfolgt so rasch, daß die sekundärseitigen Spannungen nicht abfallen.

Die Überwachungs- und Steuerlcreise 25 der Anlage ermöglichen die Überwachung und die Fernsteuerung sämtlicher für den Betrieb wichtiger Stromkreise.

Im Vergleich mit den früheren Systemen bietet die neue Diversity-Empfangsanlage infolge der universellen 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 unmittelbar an zwischenfrequente, bzw. videofrequente Punkte angeschlossen werden kann, ermöglicht einen Diversity-Empfang zwischen Trägerfrequenz-Systemen, welche in großen Abständen von einander angelegt sind (zwischen 4 und 6GHz Kanälen). Die

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neue Anordnung benötigt keine besonderen Empfangs- Errichtung von künstlichen Terchen usw. ein Abschnitt

einrichtungen. Der Ausbau kann in mehreren Stufen einer Verbindung Fading-fällig geworden ist, kann der

durchgeführt werden. So z. B. wenn aus irgendeinem Diversity-Empfang durch einfache Ergänzung der an

Grund, sei es durch den Bau eines Flughafens, durch das den in Rede stehenden Stationen bereits in Betrieb

Wachstum der Bäume eines Waldes oder durch ί befindlichen Anlagen gelöst werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: bzw. videofrequenten Ausgänge (k, I) der einzelnen Empfangskanäle angeschlossen sind.

1. Diversity-Empfangsverfahren, bei dem auf zwei oder mehreren Empfangskanälen die den Kanälen zugeordneten Pilotsignale sowie die Geräuschabstände überwacht werden und beim Ausfall eines Pilotsignals eine Umschaltung auf einen über ein Pilotsignal verfügenden Kanal vorgenommen wird und bei dem dann, wenn an einem über ein Pilotsignal verfügenden Betriebskanal sich der Geräuschabstand verschlechtert und das Geräusch einen vorher eingestellten Geräuschpegel übersteigt, eine Umschaltung auf einen über ein Pilotsignal verfügenden und einen besseren Geräuschabstand aufweisenden Kanal vorgenommen wird, dadurchgekennzeichnet, daß die Signalbelastung der Kanäle überwacht wird und aufgrund dieser Überwachung bestimmt wird, ob Fernsehsignale oder andere Signale übertragen werden, wobei bei der Fernsehsignalübertragung der Kanalwechsel, der wegen einer Geräuschabstandsverschlechterung erfolgt, bis zum Zeitpunkt des nächsten Bildwechsels verzögert und während der Bildwechselzeitdauer vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenzsignale der Empfänger demoduliert werden und die auf diese Weise gewonnenen Pilotsignale, Geräusche und Basisbandsignale einem Pilot-Geräusch-Bildsignal-Überwachungs- und Steuerstromkreis zugeführt werden, der die den Pilotsignalen proportionalen logischen Signale sofort und die den Geräuschsignalen proportionalen logischen Signale im Falle einer Fernsehübertragung bis zum nächsten Bildwechselsignal verzögert und der die an den Ausgängen des Stromkreises befindlichen Video- und/oder Zwischenfrequenz-Schalter auf denjenigen Kanal schaltet, bei dem das Pilotsignal vorhanden und der Geräuschabstand geringer ist. «o

3. Diversity-Empfangsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen mit k, I, m, η Ausgängen der Empfänger gekoppelten Basisband-Teilerstromkreis mit der Anzahl der Empfänger entsprechenden Basisbandeingängen besitzt, der je zwei je einem Basisbandeingang (<x, B) zugeordnete Ausgänge aufweist, von denen der eine (f, η) an dem zugeordneten Eingang eines Videoschalters (22) und der andere (δ, γ) an den Eingang eines zugeordneten so Pilotsignal- und Geräuschüberwachungskreises (19, 20) angeschlossen ist, daß die Pilotsignal- und Geräuschüberwachungsstromkreise einen mit dem Pilotsignalpegel verhältnisgleichen logischen Signalausgang (v\, V2) sowie einen mit dem Geräuschpegel verhältnisgleichen logischen Signalausgang (U, L₂) aufweisen, und daß diese Ausgänge an je einem entsprechenden Eingang eines logischen Auswert- und Schaltungssteuerstromkreises (21) angeschlossen sind, dessen Ausgänge an die Steuereingänge (λ, η) von Video- und Zwischenfrequenzschaltern (23) angeschlossen sind, wobei wenigstens ein Basisband-Videoausgang (ε) des Basisband-Signalteilers (18) an den Eingang des Kanalbelastungsüberwachungskreises des Auswert- und Schaltungssteuerkreises (21) angeschlossen ist und die zwischenfrequenten Eingänge der Zwischenfrequenz- und Videoschalter (22, 23) an die zwischenfrequenten Ausgänge (m, n) Die Erfindung betrifft ein Diversity-Empfangsverfahren, bei dem auf zwei oder mehreren Empfangskanälen die den Kanälen zugeordneten Pilotsignale sowie die Geräuschabstände überwacht werden und beim Ausfall eines Pilotsignal eine Umschaltung auf einen über ein Pilotsignal verfügenden Kanal vorgenommen wird, und bei dem dann, wenn an einem über ein Pilotsignal verfügenden Betriebskanal sich der Geräuschabstand verschlechtert und das Geräusch einen vorher eingestellten Geräuschpegel übersteigt, eine Umschaltung auf einen über ein Pilotsignal verfügenden und einen besseren Geräuschabstand aufweisenden Kanal vorgenommen wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine Diversity-Empfangsanlage zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Für die Versorgung von Fernsehsendern mit Programmen, für die Abwicklung von Programmaustauschvorgängen zwischen Fernsehsendern innerhalb des Landes oder zwischenstaatlich sowie für den Ausbau eines Landes- oder internationalen Mehrkanal-Fernsprechnetzes werden in zunehmendem Maße Punkt-zuPunkt-Anlagen eingesetzt. Die Funkanlagen arbeiten größtenteils im Mikrowellenbereich. Die Frequenzbänder werden von internationalen Organen, wie die CClR in Genf, die Radiotechnische Kommission des RGW, eingeteilt und zur Verfügung gestellt. Das Dezimeteroder Mikrowellenfrequenzband ist nämlich besonders zur Übertragung von eine große Übertragungsbandweite beanspruchenden Fernsehbild- und Begleittonzeichen oder Mehrkanal-Fernsprechzeichen geeignet, da im Mikrowellen-Frequenzband nur eine vergleichbar geringe Bandweite erforderlich ist.

Bei der Mikrowellenübertragung ist von der Zuschauerseite aus gesehen die Zuverlässigkeit der Übertragung, d. h. das ständige Vorhandensein des Fernsehbild-und Tonsignals ein sehr wichtiger Gesichtspunkt. Die Zuverlässigkeit einer Mikrowellenverbindung kann auf zweierlei Weisen verbessert werden. Einmal wird die Zuverlässigkeit der an der Verbindung teilnehmenden Anlagen, wie Modulatoren, Demodulatoren, Mikrowellensender und -empfänger usw. fortlaufend verbessert. Auf diesem Gebiet brachte der Ersatz von Elektronenröhren durch Halbleiter eine Verbesserung um mehrere Größenordnungen mit sich. Des weiteren werden Ersatz-Mikrowellenkanäle verwendet, und zwar im allgemeinen ein Ersatzkanal für mehrere Mikrowellen-Betriebskanäle.

Wie bereits erwähnt, kann die Betriebssicherheit der an der Verbindung teilnehmenden Anlagen auch mit technischen Mitteln verbessert werden. Heute ist es möglich, die Anlagen so auszubilden, daß der voraussichtliche Zeitraum, bis Schäden auftreten, mehrere tausend Stunden beträgt Jedoch wird die Zuverlässigkeit der Verbindung von dem bei der Übertragung eines radiofrequenten Signals unvermeidlich auftretenden Fadingeffekt oder Wellenschwund erheblich beeinträchtigt, da durch diesen Effekt die Größe des empfangenen Signals aus Wellenausbreitungsgründen starken Schwankungen unterworfen wird und sich somit die Qualität der Kanäle und damit auch die Qualität der Bild- und Tonsignale in einem erheblichen Maß verschlechtert. Häufigkeit und Stärke des Fadingeffek-