DE2404191A1

DE2404191A1 - Pilotempfaenger

Info

Publication number: DE2404191A1
Application number: DE2404191A
Authority: DE
Inventors: Bengt Gustav Dipl Ing Loefmark
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1973-01-31
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1974-08-15
Also published as: SE361802B; US3974447A; IT1007181B; DE2404191B2; NO130338B

Description

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Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm / Schweden

Pilotempfänger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pilotempfänger, der auf einer Zwischenfrequenz arbeitet, welche vom Gesichtspunkt eines in dem Pilotempfänger enthaltenen Filters optimal ist, insbesondere für die Pegelsteuerung in Trägerfrequenzsystemen, wobei der Pilotempfänger in seinem Eingang eine Verkehrsgruppe mit einem zugehörigen Pilotsignal aufnimmt und in seinem Ausgang eine der Pilotamplitude im Eingang entsprechende Gleichspannung abgibt.

Bei der Pegelsteuerung in Trägerfrequenzsystemen werden Pilotsignale verwendet. Diese Pilotsignale haben Frequenzen, wie sie durch CCITT-Empfehlungen festgesetzt sind, und sie werden einer

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entsprechenden Verkehrsgruppe bei deren Bildung zugefügt und folgen dieser Gruppe bis zu deren Auflösung. Im folgenden bedeutet Pegelsteuerung eine Kompensation der Dämpfung, welcher das Signal bei der Übertragung über einen bestimmten Abschnitt der Leitung ausgesetzt ist. Die Pegelsteuerung kann z.B. in Zwischenverstärkern auf der Übertragungsleitung , in Anschlußeinrichtungen oder in Durchverbindungen von Gruppen stattfinden. Die Dämpfung ist mehr oder weniger frequenzabhängig und daher sollte die entsprechende Kompensation ebenfalls frequenzabhängig sein. Infolge der Unmöglichkeit, genau vorherzusagen, wie sich die Dämpfung mit der Frequenz ändert, wird gewöhnlich für jede Gruppe durch eine flache, d.h. frequenzunabhängige Kompensation kompensiert. Hierdurch wird der Pegel der Gruppe so kompensiert, daß das zugehörige Bezugspilotsignal seinen Nennwert im Ausgang des Zwischenverstärkers zurückerhält.

Um die Information von dem übertragenen Frequenzband über den Pegel eines bestimmten Pilotsignals im Ausgang eines Zwischenverstärkers zu trennen , ist ein Pilotempfänger vorgesehen.

Die bisher am meisten verwendete Methode zum Trennen der Information wird mit Hilfe eines zu dem Pilotempfänger gehörenden sehr schmalen Bandpaßfilters, welches besonders für das in Frage stehende Pilotsignal entworfen und abgestimmt ist, ausgeführt. Das Pilotsignal wird direkt am Ausgang des Zwischenverstärkers getrennt und hierauf verstärkt und gleichgerichtet. Die Forderung nach einem schmalen Bandpaß bei relativ hoher Frequenz, d.h. einer geringen relativen Bandbreite für das Filter, schränkt die Wahl der Technik für den Entwurf des Filters sehr stark ein. Im Prinzip erfolgte eine Beschränkung auf Kristallfiltertechnik und mechanische Filtertechnik. Diese Filter sind sehr kompliziert und vor allem sehr teuer.

Um die Kosten für ein gesamtes Übertragungssystem , in welchem

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eine Anzahl von Pilotsignalen verschiedener Frequenzen auftreten, deren Pegel zu steuern sind, zu verringern, ist versucht worden, für alle Pilotsignale einen auf eine bestimmte gegebene Frequenz abgestimmten gemeinsamen Pilotempfänger zu verwenden.

Dieses letztgenannte Verfahren erfordert jedoch einerseits die Demodulation aller Pilotsignale in die gegebene Frequenz und auf der anderen Seite eine Art von Abtasteinrichtung, mit deren Hilfe der Pilotempfänger zyklisch mit den verschiedenen Meßpunkten verbunden wird, sowie zugehörige Steuerschaltungen. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt klar auf der Hand, da die Information über das einzelne Pilotsignal nur periodisch und in jedem Fall nur während einer kurzen Zeitdauer zur Verfügung steht.

In der DT-AS 1 947 918 ist ein Übertragungssystem beschrieben, bei welchem zwar alle Pilotsignale in eine gemeinsame Zwischenfrequenz demoduliert werden, wo jedoch jedes Pilotsignal immer noch seinen eigenen Empfänger hat. Die Zwischenfrequenz bei dem dort beschriebenen Verfahren bewegt sich in einem Bereich, für welchen für den Pilotempfänger immer noch eine Beschränkung auf mechanische Filtertechnik festgelegt ist.

Ziel der Erfindung ist es, einen Pilotempfänger zu schaffen, welcher es möglich macht, auf die Verwendung komplizierter , sehr viel Raum erfordernder und teurer Kristallfilter zu verzichten.

Dieses Ziel wird mit einem Pilotempfänger der eingangs beschriebenen Art erreicht, welcher erfindungsgemäß enthält die Reihenschaltung

a) eines phasenverschiebenden Demodulators für eine Frequenzumformung und Unterdrückung eines nicht gewünschten Seitenbandes,

b) eines aktiven RC-Filters vom Bandpaßtyp zum Trennen des umgeformten Pilotsignals, und

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c) eines Gleichrichters, welcher in seinem Ausgang die der Pilotamplitude entsprechende Gleichspannung abgibt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das gewählte Demodulatxonsprinzip nicht nur die für das folgende aktive RC-Filter erforderliche niedrige Zwischenfrequenz einer Höhe von 100 Hz ergibt, sondern auch Filtereigenschaften aufweist. Die phasenschiebende Demodulation wirkt als Filter mit Bandpaß auf der einen Seite der Trägerfrequenz und Bandsperre auf der anderen Seite, gefolgt von einer üblichen Demodulation. Dies bedeutet unter anderem eine automatische Dämpfung der Bildfrequenz des Pilotsignals in bezug auf die bei der Demodulation benützte Trägerfrequenz.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß identische oder gleiche Pilotempfänger für verschiedene Pilotfrequenzen verwendet werden können. Die Anpassung an eine besondere Pilotfrequenz besteht in einer Änderung der Frequenz und möglicherweise Phase für die mit dem phasenschiebenden Demodulator verbundenen Trägerfrequenzen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in dem Pilotempfänger weder Transformatoren noch Spulen enthalten sind. Vorhandene oder auftretende Kapazitäten und Widerstände können weiter so gewählt werden, daß der Pilotempfänger völlig integriert und kompakt aufgebaut werden kann. Bei einem solchen Entwurf liegen die Kosten für den gesamten Pilotempfänger in der Größenordnung der Kosten für ein einziges Kristall, von welchem normalerweise mehrere in dem Filter selbst eines konventionellen Pilotempfängers enthalten sind. Die Verstärkung des RC-Filters kann außerdem eigene Verstärker unnötig machen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 einen Teil einer Übertragungsleitung mit pilotgesteuertem Zwischenverstärker,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Pilotempfängers gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Teil eines Spektrums einer Supergruppe, und

Fig. 4 Dämpfungscharakteristiken für den phasenschiebenden Demodulator und das folgende aktive RC-Filter sowie der Summencharakteristik.

Fig. 1 zeigt einen auf übliche Weise angeordneten Zwischenverstärker mit Pilotsteuerung und eine Übertragungsleitung S, auf welcher der Verkehrsfluß von links nach rechts angenommen wird. Ein gesteuerter Verstärker 1 ist auf seiner Ausgangsseite mit . einer Gabelschaltung 2 zum Verzweigen des Signals zu einem Pilotempfänger 3 verbunden. Der Pilotempfänger 3 trennt die Information über den Pegel einer bestimmten Pilotinformation im Ausgang des Verstärkers 1 und gibt an seinem Ausgang eine diesem Pegel entsprechende Gleichspannung ab. Eine Differenzschaltung 4 vergleicht die Gleichspannung mit einer Gleichspannung von einer Bezugsschaltung 5, wobei die letztere Gleichspannung dem Nennpilotsignalpegel im Ausgang des Verstärkers 1 entspricht. Die Gleichspannungsdifferenz steuert die Einstellung des Verstärkers · 1, so daß sich im Ausgang des Verstärkers der Nennpilotpegel ergibt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Pilotempfängers 3¹ entsprechend der Erfindung. Der Empfänger besteht aus drei in Reihe geschalteten Einheiten, einem phasenschiebenden Demodulator 6, einem aktiven RC-Filter 7 und einem Gleichrichter 8. Die Schaltung soll den Pilotempfänger 3 nach Fig. 1 ersetzen können. Der phasenschiebende Demodulator 6 ist auf übliche Weise, wie es

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z.B.' in "PROCEEDINGS OF THE IRE" Band 44, Seiten 1718' bis 1743, Dezember 1956 gezeigt ist, mit zwei verschiedenen Signalwegen aufgebaut, welche beide mit dem Eingangsanschluß verbunden sind, und. jeweils einen Modulator M-. bzw. M und eine Phasenschieberschaltung F₁ bzw. F enthalten. Die Ausgangssignale von den Phasenschieberschaltungen werden in einer Summierschaltung S₁ überlagert, deren Ausgang den Ausgang des phasenschiebenden Demodulators darstellt.

Jeder Modulator M₁, M„ weist einen Trägereingang A bzw. B auf. Die PhasenschieberschaltungenF ₁,F» erzeugen Phasenverschiebungen in ihren entsprechenden Signalwegen, deren Differenz gleich IC /2 rad. ist. Die Trägereingänge A, B der Modulatoren M₁ und M₂.werden mit Trägersignalen gleicher Frequenz und einer Phasendifferenz von "jL /2 rad. gespeist. Unter diesen Bedingungen und bei einem Eingangssignal mit einer Frequenz über der Frequenz des Trägers wird der phasenschiebende Demodulator ein Ausgangssignal mit der Differenzfrequenz oder ein Ausgangssignal 0 abgeben. Auf die gleiche Weise wird ein Eingangssignal mit einer Frequenz unter der Frequenz des Trägers ein Ausgangssignal gleich 0 oder ein Signal mit der Differenzfrequenz ergeben. So ist es möglich, die Seitenbänderauf beiden Seiten der Trägerfrequenz alternativ zu unterdrücken. Die Wahl der Alternativen erfolgt durch Verschieben entweder der Trägersignale zu den zwei Trägereingängen A und B oder durch Verschieben der zwei Phasenschieberschaltungen F , F₂. So vermag der phasenschiebende Demodulator neben seinen Frequenztransformationseigenschaften eine Tiefpaß- bzw. Hochpaß-Charakteristik in der Nachbarschaft der Trägerfrequenz zu bringen. Es wird angenommen, daß auf der Übertragungsleitung S eine Supergruppe mit Frequenzen von 312 bis 557 kHz (CCITT-genormt) übertragen wird. Das zugehörige Bezugspilotsignal hat die Frequenz 411,92 kHz. In Fig. 3 ist ein Teil des Spektrums der Supergruppe gezeigt, wobei drei Sprechkanäle jeweils durch ein Dreieck dargestellt sind. Die Zeiger A stellen Signale außerhalb

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des Sprechbandes dar, die Zeiger B stellen das Bezugspilotsignal der Supergruppe wie oben erwähnt und die Zeiger C stellen Frequenzkomponenten dar, welche zu Trägerresten gehören. Weiter wird angenommen, daß ein Trägersignal mit der Frequenz 412 kHz den Trägereingängen A und B der Modulatoren M₁ und M₂ zugeführt wird, wobei der Träger mit dem größten Phasenwinkel dem Trägereingang zugeführt wird. Unter diesen Bedingungen wird die phasenschiebende Demodulation Tiefpaßeigenschaften haben. In Fig. zeigt die Kurve 1 die Dämpfungscharakteristik der phasenschiebenden Demodulation für den oben erwähnten Fall. Durch die Frequenztransformation wird das Pilotsignal auf die Differenzfre- ■ quenz von 80 Hz umgeformt, wobei dieses Signal so zusammen mit den umgeformten Sprechbändern am Ausgangsanschluß des Demodulators auftritt.

Das aktive RC-Filter gemäß Fig. 2 hat eine Resonanzfrequenz gleich 80 Hz und eine Dämpfungscharakteristik entsprechend der Kurve 2 in Fig. 4. In Fig. 4 ist hierzu die Dämpfungscharakteristik als zentriert um 411,92 kHz gezeigt. In Fig. 4 ist weiter die gesamte Wirkung der phasenschiebenden Demodulation und Filterung mit Hilfe der Kurve 3 gezeigt. Aus Fig. 4 geht hervor, wie das durch den Zeiger B dargestellte Pilotsignal getrennt worden ist.

Um von dem umgeformten Pilotsignal eine Gleichspannung für Steuerzwecke zu erhalten, ist mit dem Ausgangsanschluß des RC-Filters 7 ein Gleichrichter 8 verbunden , welcher ferner ein Tiefpaßfilter enthält.

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Claims

Patentansprüche

1y Pilotempfänger, der auf einer Zwischenfrequenz arbeitet, welche vom Gesichtspunkt eines in dem Pilotempfänger enthaltenen Filters optimal ist, insbesondere für die Pegelsteuerung in Trägerfrequenzsystemen, wobei der Pilotempfänger in
seinem Eingang eine Verkehrsgruppe mit einem zugehörigen Pilotsignal aufnimmt und in seinem Ausgang eine der Pilotamplitude im Eingang entsprechende Gleichspannung abgibt, gekennzeichnet durch die Reihenschaltung

a) eines phasenschiebenden Demodulators (6) für eine Frequenzumformung und unterdrückung eines nicht gewünschten Seitenbandes ,

b) eines aktiven RC-Filters (7) vom Bandpaßtyp zum Trennen des umgeformten Pilotsignals, und

c) eines Gleichrichters (8) , welcher in seinem Ausgang die der Pilotamplitude entsprechende Gleichspannung abgibt.
2. Pilotempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der phasenschiebende Demodulator (6) zwei Phasenschieberschaltungen (F , F) vom passiven RC-Typ enthält.
3. Pilotempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der phasenschiebende Demodulator (6) zwei PhasenschieberSchaltungen (F₁, F„ ) vom aktiven RC-Typ enthält.
4. Pilotempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eichnet, daß der Gleichrichter (8) eine mittelwertbildende Schaltung gefolgt von einem aktiven
RC-Filter vom Tiefpaßtyp zum Glätten der gleichgerichteten
Spannung enthält.
5. Pilotempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

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gekennzeichnet, daß das aktive RC-Filter (7) zwei in Kaskade geschaltete Glieder zweiter Ordnung enthält, von welchen eines vom Bandpaßtyp und das andere vom Tiefpaßtyp ist.

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