DE2350034B2

DE2350034B2 - Pilot signal detection circuit

Info

Publication number: DE2350034B2
Application number: DE19732350034
Authority: DE
Inventors: Albert Eindhoven Stoker (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-10-25
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1979-01-04
Also published as: CH561988A5; FR2204927B3; DE2350034A1; NL7214392A; FR2204927A1; DE2350034C3

Description

■to■ to

Die Erfindung bezieht sich auf eine Püotsignalerke:.· nungsschaltung gernäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. -15The invention relates to a Püotsignalerke:. · voltage circuit according to the preamble of the main claim. -15

Eine solche Pilotsignalerkennungsschaltung dient zum Erkennen des Vorhandenseins eines Pilotsignals in einem empfangenen zusammengesetzten Signal.Such a pilot signal detection circuit is used to detect the presence of a pilot signal in a received composite signal.

In manchen Fällen, beispielsweise bei Stereo-Multiplexempfängem, ist es erst dann erwünscht, das v\ Vorhandensein des Stereo-Pilotsignals zu erkennen, wenn das zusammengesetzte Signal mit ausreichender Stärke, d. h. mit einem ausreichend großen Rauschabstand, empfangen wird. Ist dies einmal der Fall, so treten nur noch wenig Probleme auf, das Vorhandensein des >^r> Stereo-Pilotsignals zu erkennen.In some cases, for example in stereo Multiplexempfängem, it is only desirable to detect the v \ presence of the stereo pilot signal when the composite signal of sufficient strength is that is received with a sufficiently large signal to noise ratio. Once this is the case, there are few problems in recognizing the presence of the> ^r > stereo pilot signal.

Im Gegensatz dazu wird mit der erfindungsgemäßen Schaltung beabsichtigt, das Vorhandensein des Pilotsignals möglichst früh, d. h. bereits bei einem möglichst niedrigen Rauschabstand, zu erkennen. Eine derartige wi Schaltunganordnung läßt sich verwenden zum Erkennen des 57-kHz-Pilotsignals, das im UKW-Bereich durch diejenigen Sender ausgestrahlt wird, die außer ihren normalen Unterhaltungsprogrammen regelmäßig Verkehrshinweise senden. Selbstverständlich sind diese <>"> Hinweise nicht nur interessant für diejenigen, die sich in dem von einem derartigen Verkehrsrundfunksender bestrahlten Gebiet befinden, sondern auch für diejenigen, die sich in Richtung eines derartigen Gebietes begeben wollen und es ist daher wichtig, die betreffenden Verkehrsrundfunksender möglichst frühzeitig aus der Vielzahl der übrigen Sendesignale herausfinden zu können bzw. durch eine automatische Suchanordnung des Empfängers herausfinden lassen zu können.In contrast to this, the aim of the circuit according to the invention is to detect the presence of the pilot signal as early as possible, d. H. can be recognized even at the lowest possible signal-to-noise ratio. Such a wi Circuitry can be used to detect the 57 kHz pilot signal that is in the VHF range is broadcast by those stations which, in addition to their normal entertainment programs, regularly Send traffic information. Of course these are <> "> Notes not only interesting for those who are interested in such a traffic broadcaster irradiated area, but also for those heading towards such an area want to go and it is therefore important to contact the traffic radio station concerned as early as possible to be able to find out from the multitude of other transmission signals or through an automatic To be able to find out the search arrangement of the recipient.

Nun ist es nicht möglich, das Pilotsignal nur mit Hilfe beispielsweise eines oder mehrerer hintereimndergeschalteter selektiver Kreise auszufiltern und danach zu verwenden. Denn die modernen Empfänger mit einer hohen Hochfrequenzverstärkung liefern, wenn sie nicht auf ein Sendesignal abgestimmt sind, einen derart hohen Rausch- und Störpegel innerhalb des Durchlaßbandes eines derartigen Filters, daß oft eine durch diese Rausch- und Störsignale verursachte fehlerhafte Pilotmeldung auftreten würde. Eine wesentliche Verringerung der Durchlaßbandbreite des Filters (hohe Selektivität) könnte diesen Nachteil ausschalten, aber dann hat ein geringes Weglaufen des Filters von dessen Sollfrequenz bereits zur Folge, daß ein empfangenes richtiges Pilotsignal nicht mehr als solches erkannt wird.Now it is not possible to send the pilot signal only with the help of, for example, one or more consecutive ones to filter out more selective circles and then use them. Because the modern receiver with a If they are not tuned to a transmission signal, such a high high-frequency gain can be produced Noise and interference levels within the passband of such a filter that often one through this Noise and interfering signals caused incorrect pilot message would occur. A substantial decrease the passband bandwidth of the filter (high selectivity) could eliminate this disadvantage, but then has a slight drifting away of the filter from its nominal frequency already means that a received correct pilot signal is no longer recognized as such.

Bei einer bekannten Pilotsignalerkennungsschaltung (DE-AS 20 12 857) wird daher über ein verhältnismäßig hoch selektives Filter die Pilotsignalbewertungsschaltung gesteuert, während zugleich ein Rauschdetektor vorhanden ist, der über ein wenig selektives Filter gesteuert wird. Wenn das verhältnismäßig hoch selektive Filter ein Signal durchläßt, wird dies nur als Pilotsignal erkannt, wenn zugleich die Rauschdetektorschaltung einen verhältnismäßig niedrigen Signalpegel abgibt.In a known pilot signal detection circuit (DE-AS 20 12 857) is therefore a relatively highly selective filter controls the pilot signal evaluation circuit, while at the same time a noise detector is available, which is controlled by a somewhat selective filter. If that is relatively high selective filter lets a signal through, this is only recognized as a pilot signal if at the same time the noise detector circuit emits a relatively low signal level.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß zur völligen Vermeidung von fehlerhaften Meldungen bei einer derartigen Schaltungsanordnung die Selektivität des hoch selektiven Filters dennoch so hoch sein muß, daß wieder die Gefahr vor Weglaufen der Abstimmung auftritt, während außerdem eine derart hohe Selektivität zu außergewöhnlichen Herstellungskosten (viele notwendige Spulen) führt. Der eifindungsgemäßen Pilotsignalerkennungsschaltung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuschalten, was bei einer PUotsignalerkennungsschaltung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale erreicht wird.It has been found, however, that in order to completely avoid incorrect messages in a Such a circuit arrangement, the selectivity of the highly selective filter must nevertheless be so high that Again the danger of losing the vote occurs, while also such a high selectivity leads to extraordinary manufacturing costs (many coils necessary). The proper one Pilot signal detection circuit is based on the task of eliminating these disadvantages, which is a PDot signal detection circuit of the aforementioned Kind is achieved by the features specified in the characterizing part of the main claim.

Das bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erforderliche Filter kann eine verhältnismäßig niedrige Selektivität (Ί?=40) aufweisen, während die Schaltungsanordnung außerdem zum größten Teil leicht monolithisch integrierbar ist. Durch die Erfindung wird eine sehr zuverlässig arbeitende und billige Pilotsignalerkennungsschaltung geschaffen.The filter required in the circuit arrangement according to the invention can be a relatively have low selectivity (Ί? = 40), while the Circuit arrangement is also for the most part easy to integrate monolithically. Through the invention created a very reliable and inexpensive pilot signal detection circuit.

Um bei einer Verkehrsdurchsage einen bestimmten Verkehrsrundfunksender von anderen Verkehrsrundfunksendern zu unterscheiden und/oder um anzugeben, ob der betreffende Sender einen Verkehrshinweis oder ein normales (Unterhaltungs)Programm sendet, kann das ausgesandte Pilotsignal (57 kHz) noch mit einem oder mehreren Modulationssignalen (21 bis 53 Hz) moduliert sein. In einem derartigen Fall kann die erfindungsgemäße Pilotsignalerkennungsschaltung das Kennzeichen aufweisen, daß das genannte zweite Netzwerk für die Frequenzen der Modulationssignale wenigstens nahezu undurchlässig ist.To select a certain traffic radio station from other traffic radio stations when a traffic announcement is made to distinguish and / or to indicate whether the station in question is a traffic alert or broadcasts a normal (entertainment) program, the transmitted pilot signal (57 kHz) can still be transmitted with a or several modulation signals (21 to 53 Hz) be modulated. In such a case, the pilot signal detection circuit according to the invention have the characteristic that said second Network is at least almost impermeable to the frequencies of the modulation signals.

Das Ausgangssignal des Rauschdetektors kann auf zweierlei W^ise benutzt werden. Die erste Weise besteht darin, daß der Pilotsignalbewertungsschaltung außer dem Gleichspannungsanteil des amplitudcndcmo-The output signal of the noise detector can be used in two ways. The first way consists in the fact that the pilot signal evaluation circuit, in addition to the DC voltage component of the amplitudcndcmo-

dulierten Filterausgangssignals zugleich die Ausgangsspannung des Rauschdetektors zugeführt wird. Die zweite Weise besteht darin, daß die Ausgangsspannung des Rauschdetektors als Verstärkungsregelspannung zur Regelung der Verstärkung des über das Filter dem Amplitudendemodulator zugeführten Signals dient.The output voltage of the noise detector is fed to the dulated filter output signal at the same time. the second way is to use the output voltage of the noise detector as a gain control voltage is used to regulate the amplification of the signal fed to the amplitude demodulator via the filter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine blockschematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Rundfunkempfängers mit einer erfindungsgemäßen Pilotsignalerkennungsschaltung, F i g. 1 shows a block diagram of an embodiment of a radio receiver with a pilot signal detection circuit according to the invention,

F i g. 2 und 3 einige Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fi g. 1.F i g. 2 and 3 some diagrams to explain the operation of the circuit arrangement according to Fi g. 1.

Fig. 1 zeigt einen UKW-Rundfunkempfänger mit einer Antenne 1, einem HF-Verstärker und einer Abstimmeinheit 2, einem ZF-Verstärker 3, einem Frequenzdemodulator 4, einem N F-Verstärker 5 und einem Lautsprecher 6. Im Falle eines Stereo-Empfängers enthält der NF-Verstärker noch einen Stereo-Dekoder mit doppelt ausgebildeten N'F-Kanäien, denen mindestens zwei Lautsprecher nachgeschaltei sind.Fig. 1 shows a VHF radio receiver with an antenna 1, an RF amplifier and a Tuning unit 2, an IF amplifier 3, a frequency demodulator 4, an NF amplifier 5 and a loudspeaker 6. In the case of a stereo receiver, the audio amplifier also contains a stereo decoder with double-trained N'F channels, which are followed by at least two loudspeakers.

Manche der Sender, auf die der Empfänger abgestimmt werden kann, können außer den normalen Unterhaltungsprogrammen zu gegebenenfalls regelmäßigen Zeitpunkten Durchsagen senden, die für den Verkehr im Versorgungsbereich des betreffenden Senders wichtig sind. Ein derartiger sogenannter Verkehrsrundfunksender sendet zur Unterscheidung von den übrigen Sendern ein Pilotsignal von beispielsweise 57 kHz in dessen Modulationssignal. Um erkennen zu können, ob der Empfänger gegebenenfalls auf einen Verkehrsrundfunksender abgestimmt ist, ist der Empfänger nach Fig. 1 mit einer Pilotsignalerkennungsschaltung 7 versehen, die an den Ausgang des Frequenzdemodulator 4 angeschlossen ist.Some of the transmitters to which the receiver can be tuned can, in addition to the normal ones Entertainment programs broadcast announcements at regular times as appropriate for the purpose of the Traffic in the coverage area of the station in question are important. One such so-called Traffic radio station sends a pilot signal of, for example, to distinguish it from the other stations 57 kHz in its modulation signal. In order to be able to recognize whether the recipient is possibly on a traffic broadcast transmitter is tuned, the receiver of Fig. 1 is equipped with a pilot signal detection circuit 7, which is connected to the output of the frequency demodulator 4.

Die Pilotsignalerkennungsschaltung 7 enthält ein Filter 8, das auf die Pilotfrequenz abgestimmt ist und eine Durchlaßbandbreite von beispielsweise 1,4 kHz (Q-40) hat. Das Ausgangssignal des Filters 8 wird nach Verstärkung in einem Verstärker 9 einem Amplitudendemodulator 10 zugeführt.The pilot signal detection circuit 7 contains a filter 8 which is tuned to the pilot frequency and has a pass bandwidth of, for example, 1.4 kHz (Q- 40). The output signal of the filter 8 is fed to an amplitude demodulator 10 after being amplified in an amplifier 9.

Über ein Glättungsnetzwerk 11 wird der Gleichspannungsanteil V₀ des Ausgangssignals V des Amplitudendemodulators 10 einer Pilotsignalbewertungsschaltung 12 zugeführt. Mit dieser Schaltung, die beispielsweise eine Triggerschaltung sein kann, erfolgt die eigentliche Feststellung, so im Ausgatigssignal des Frequenzdemodulator 4 gegebenenfalls ein Pilotsignal vorhanden ist.The DC voltage component V _{0 of} the output signal V of the amplitude demodulator 10 is fed to a pilot signal evaluation circuit 12 via a smoothing network 11. With this circuit, which can be a trigger circuit, for example, the actual determination is made if a pilot signal is possibly present in the output signal of the frequency demodulator 4.

Ein Hochpaßfilter 13 dient dazu, wenigstens einen Teil der Wechselspannungsanteile, die am Ausgang des Demodulators IO vorhanden sind, durchzulassen. Diese Wechselspannungsanteile, die durch innerhalb der Durchlaßbandbreiie des Filters 8 liegende Rausch- und Störsignale verursacht werden, werden in einem Verstärker 14 verstärkt und darauf in einem sogenannten Rauschdetektor 15 mit einem nachfolgenden Glättungsnetzwerk 16 gleichgerichtet. Die auf diese Weise erhaltene Gleichspannung V| wird ebenfalls der Pilotsignalbewertungsschaltung 12 als Vergleichsspannung zugeführt. Die Schaltungsanordnung 12 steuert eine Anzeigelampe 17.A high-pass filter 13 is used to at least part of the AC voltage components at the output of the Demodulator IO are present to pass. These alternating voltage components, which are caused by within the Passband width of the filter 8 lying noise and interference signals are caused in one Amplifier 14 amplified and then in a so-called noise detector 15 with a subsequent one Smoothing network 16 rectified. The DC voltage V | obtained in this way is also the Pilot signal evaluation circuit 12 is supplied as a comparison voltage. The circuit arrangement 12 controls an indicator lamp 17.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. I ist mit den Diagrammen in den Fig. 2a, 2b und 2c das Ausgangssignal V des Amplitudendemodulators 10 für die drei nachfolgenden Fälle angegeben.To explain the mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. I, the diagrams in FIG 2a, 2b and 2c the output signal V of the amplitude demodulator 10 for the three following Cases indicated.

Das Diagramm in F ί g. 2a zeigt diese Spannung, falls beispielsweise kein Sendersignal empfangen wird, unU dadurch der Rausch- und Störpegel hoch ist. Der Gleichspannungsanteil V₀ der Spannung V hat etwa dieselbe Größe wie die Wechselspannungsamplitude V. Die Vergleichsschaltung 12, die die Spannung Vo und die aus der Wechselspannungsamplitude V hergeleitete Gleichspannung V\ miteinander vergleicht, ist nun derart ausgebildet, daß in diesem Fall kein Aufleuchten der Anzeigelampe aultrittThe diagram in F ί g. 2a shows this voltage if, for example, no transmitter signal is received and the noise and interference level is high as a result. The DC component V ₀ of the voltage V has approximately the same size as the alternating voltage amplitude V. The comparison circuit 12 which compares the voltage Vo and the derived from the alternating voltage amplitude V DC voltage V \ to each other, is now designed so that in this case, no illumination of the indicator lamp emergence

Fig.2b zeigt den Fall, in dem wohl auf ein Sendersignal abgestimmt ist, aber dies rührt nicht von einem Verkehrsrundfunksender her und enthält daher auch nicht das 57-kHz-Pilotsignal. Der Rausch- und Störpegel innerhalb der Durchlaßbandbreite des Filters 8 ist nun wesentlich niedriger, jedoch die Wechselspannungsamplitude V des amplitudendemodulierten Filterausgangssignals ist noch immer von derselben Größe wie sein Gleichspannungsanteil Vq. Die Vergleichsschaltung 12 wird daher noch immer kein Aufleuchten der Anzeigelampe 17 herbeiführen. ^ FIG. 2b shows the case in which a transmitter signal is tuned in, but this does not come from a traffic broadcasting station and therefore does not contain the 57 kHz pilot signal either. The noise and interference level within the pass bandwidth of the filter 8 is now significantly lower, but the AC voltage amplitude V of the amplitude-demodulated filter output signal is still of the same size as its DC voltage component Vq. The comparison circuit 12 will therefore still not cause the indicator lamp 17 to light up. ^

Wird ein Sendersignai empfangen, d"s ein 57-kHz-Pilotsignal enthält, so liefert der Amplitudendemodulator 10 eine Spannung, wie diese in Fig. 2c dargestellt ist. Der Gleichspannungsanteil Vo ist nun wesentlich größer als dk Wechselspannungsamplitude V und die Bewertungsschaltung 12 ist derart eingerichtet, daß die Anzeigelampe 17 nun aufleuchtet.If a transmitter signal is received, it is a 57 kHz pilot signal contains, the amplitude demodulator 10 supplies a voltage as shown in Fig. 2c. The direct voltage component Vo is now much larger as dk AC voltage amplitude V and the evaluation circuit 12 is set up such that the Indicator lamp 17 now lights up.

Aus dem Obenstehenden dürfte es einleuchten, daß ohne Verwendung von Filtern mit /.oher Selektivität eine sehr zuverlässig funktionierende Pilotsignalerkennungsschaltung erhalten worden ist. Im wesentlichen ist die einzige noch verbleibende Möglichkeit einer fehlerhaften Meldung, daß ein Störsignal mit dem Charakter einer kontinuierlichen Schwingung innerhalb der Durchlaßbandbreite des Filters 8 auftritt. Die Gefahr einer derartigen Störung ist in der Praxis jedoch äußerst gering.From the above it should be evident that without the use of filters with high selectivity a very reliably functioning pilot signal detection circuit has been obtained. Essentially is the only remaining possibility of an erroneous message that an interfering signal with the Character of a continuous oscillation within the pass bandwidth of the filter 8 occurs. the In practice, however, the risk of such a disruption is extremely low.

Die Bewertungsschaltung 12 kann auf vielerlei Weise ausgebildet sein. Statt die beiden Eingangsspannungen Vo und V| unmittelbar miteinander zu vergleichen, wie otenstehend beschrieben wurde, kann die Schaltungsanordnung 12 für jeden der beiden Eingänge einen eigenen geeignet zu wählenden Schwellenwert aufweisen. Nur wenn die Spannung V, unterhalb und die Spannung V₀ oberhalb der betreffenden Schwellenspannung liegt, leuchtet die Lampe 7 auf.The evaluation circuit 12 can be designed in many ways. Instead of the two input voltages Vo and V | to be compared directly with one another, as has been described below, the circuit arrangement 12 can have its own suitably selected threshold value for each of the two inputs. The lamp 7 lights up only when the voltage V _{1 is} below and the voltage V 0 is above the relevant threshold voltage.

Die vom Rauschdetektor 15 herrührende Gleichspannung Vi kann statt der Bewertungsschaltung 12 als Verstärkungsregelspannung beispielsweise dem Verstärker 9 zugeführt werden. Dies ist in F i g. 1 durch die gestrichelte Linienverbindung 18 angegeben. Falls durch das Filter 8 viele Rausch- und Störsignale hind jrchgehen (F i g. 2a), wird die sich daraus ergebende hohe Spannung V\ die Verstärkung des Verstärkers 9 verringern. Damit verringert sich zugleich der Gleichspannungsanteil Vo der amplitudendemodulierten Spannung V. Für die drei beschriebenen Fälle hat diese Spannung nun die in Fig. 3a 3b und 3c dargestellte Gestalt. Die Bewertungsschaltung 12 kann nun aus einer Triggerschaltung mit einem fest eingestellten Schwellenwert Vj bestehen, der die Anzeigelampe 17 nur aufleuchten läßt, wenn die Gleichspannung Vo größer ist als die Schwellenspannung V^ The direct voltage Vi originating from the noise detector 15 can, for example, be fed to the amplifier 9 as a gain control voltage instead of the evaluation circuit 12. This is in FIG. 1 indicated by the dashed line connection 18. If a lot of noise and interference signals pass through the filter 8 (FIG. 2a), the resulting high voltage V \ will reduce the gain of the amplifier 9. The DC voltage component Vo of the amplitude-demodulated voltage V is thus reduced at the same time. For the three cases described, this voltage now has the shape shown in FIGS. 3a, 3b and 3c. The evaluation circuit 12 can now consist of a trigger circuit with a fixed threshold value Vj which only lights up the indicator lamp 17 when the direct voltage Vo is greater than the threshold voltage V ^

Es wurde bereitr vorgeschlagen, bei Verkehrsrundfunksendern das Pilotsignal mit Niederfrequenztönen (im Frequenzbereich von 21 bis 53 Hz) zu modulieren, damit die unterschiedlichen VerkehrsrundfunksenderIt has already been proposed on traffic broadcasters modulate the pilot signal with low frequency tones (in the frequency range from 21 to 53 Hz), thus the different traffic radio stations

voneinander unterschieden werden können und/oder um anzugeben, ob der Verkehrsrundfunksender gegebenenfalls eine Verkehrsdurchsage sendet. Um zu vermeiden, daß die l'ilotsignalerkennungsschallung 7 derartige Töne als Störsignalc bewertet und daher das Fehlen eines Pilotsignals angibt, während dieses dennoch vorhanden ist, wird das Hochpaßnetzwerk 13 mit einer Ciren/.frequenz. oberhalb des höchsten der genannten Töne (53 1 Iz) bemessen. Diese niederfrequenten Töne können daher das Hochpaßnetzwerk 13 nicht passieren und sie beeinflussen die Wirkung des Rauschdctcktors 15 nicht.can be differentiated from one another and / or to indicate whether the traffic radio station, if applicable sends a traffic announcement. In order to avoid that the pilot signal detection sound 7 evaluates such tones as interfering signals and therefore indicates the absence of a pilot signal during this is still present, the high-pass network 13 with a Ciren / .frequency. above the highest of the mentioned tones (53 1 Iz). The high-pass network 13 can therefore use these low-frequency tones do not happen and they do not affect the action of the noise detector 15.

Hierzu I nintt ZeichnungenFor this purpose I nint drawings

Claims

Patent claims:

1. Pilot signal detection circuit with a filter for separating the pilot signal from a composite signal, the filter output signal used to control a pilot signal evaluation circuit and a noise detector is supplied to avoid incorrect pilot signal evaluation in the case of strong noise serves, with a rectifier, characterized in that the rectifier as Amplitude demodulator is designed for demodulating the filter output signal that a first Network (11) of the pilot signal evaluation circuit (12) essentially the DC voltage component of the π amplitude-demodulated filter output signal, and that a second network (13) the Noise detector (15) at least part of the AC voltage components of the amplitude-demodulated Filter output signal supplies

2. pilot signal detection circuit according to claim 1, for detecting a pilot signal, the one or several modulation signals can be modulated, characterized in that the second Network (13) is at least almost impermeable to the frequencies of the modulation signals.

3. pilot signal detection circuit according to claim 1, characterized in that the pilot signal evaluation circuit (12) except for the DC voltage component of the amplitude-demodulated filter output signal at the same time the output voltage of the noise detector (15) is supplied.

4. Pilot signal detection circuit according to claim 1, characterized in that the output voltage of the noise detector (15) is a gain control voltage to control the amplification of the amplitude demodulator (10) via the filter (8) supplied signal is used.