DE2408190A1

DE2408190A1 - Nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE2408190A1
Application number: DE19742408190
Authority: DE
Inventors: Bruce Charles Eastmond
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1974-08-22
Also published as: JPS49115402A; GB1449953A; US3824470A; DE2408190C3; CA1021028A; DE2408190B2; JPS5346561B2

Description

DlPL.-ING. LEO FLEUCHAUS

Dipl. -Ing. Ernst Rathmann

München 71, den 19. Pebr. 1974

Melchioretr. 42

Unser ZelcheniMO 118P-1104

Motorola, Inc. 9401 West Grand Avenue Franklin Park, Illinois V. St. A.

Nachrichtenübertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenübertragungssystem mit beweglichen Sendern und einer Vielzahl von in Außenstationen vorgesehenen Empfängern, die über Leitungen mit begrenzter Übertragungsbandbreite zur Übertragung von Informations Signalen und kodierten Squelch-Signalen mit einer Basisstation verbunden sind, wobei die Empfänger die von den Sendern abgestrahlten Signale empfangen und verstärken.

Bei bekannten Nachrichtenübertragungssystemen werden kodierte Squelch-Signale dazu benutzt, um eine Trägerfrequenz innerhalb der Bandbreite der Übertragungsleitung, jedoch außerhalb des Frequenzbandes des Informations· signals zu modulieren, jedoch werden solche kodierte Signalfrequenzen häufig auch auf speziellen Übertragungsleitungen übertragen, die für

Fs/mü niedere

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niedere Übertragungsfrequenzen geeignet sind. Bei Übertragungssystemen, bei denen eine Angabe der Signalstärke des empfangenen Signals benötigt wird, werden diese Signalstärkesignale mit dem Informationssignal multiplex übertragen, um alle Informationen innerhalb des begrenzten Bandbereiches der Übertragungsleitung übertragen zu können. Alle bekannten Arten der multiplexen Überlagerung von zwei Signalen sind mit Schwierigkeiten verbunden, indem nämlich entweder ein zusätzliches Bandspektrum benötigt wird oder komplizierte und teuere Einrichtungen für das Übertragungssystem benötigt werden. Es treten auch Schwierigkeiten durch eine schlechte Übertragung oder schlechte Arbeitsweise der Nachrichtenübertragungseinrichtungen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu überwinden und ein Nachrichtenübertragungssystem zu schaffen, bei dem die Übertragungsleitung eine begrenzte Übertragungsbandbreite haben kann, ohne daß dadurch die Übertragungsqualität beeinträchtigt wird. Es soll insbesondere eine Übertragung zwischen den einzelnen Empfängern der Außenstationen und einer Basisstation möglich sein, damit bewegliche bzw. tragbare Sender über naheliegende Empfänger miteinander in Nachrichtenverbindung treten können, ohne daß dadurch sehr hohe Sendefeldstärken benötigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Empfänger mit Signalverarbeitungseinrichtungen versehen ist, um zumindest die empfangenen Informations signale für die Übertragung an die Übertragungsleitung anzulegen, daß der Empfänger mit einem Bandfilter versehen ist, um die im empfangenen Signal enthaltenen kodierten Squelch-Signale zu gewinnen, daß der Empfänger einen Signalstärkedetektor umfaßt, mit dem ein der Signalstärke des Informationssignals entsprechendes Signal gewonnen wird, daß ein Oszillator zur Erzeugung einer Trägerfrequenz innerhalb der Band-

- 2 - breite

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breite der Übertragungsleitung vorhanden ist, wobei der Oszillator mit Einrichtungen zur Frequenz- und Amplitudenmodulation versehen ist, daß das Bandpaßfilter und der Signalstärkedetektor mit dem Oszillator gekoppelt sind, um die von ihm gelieferte Frequenz in Abhängigkeit von einem Informationssignal und dem Signalstärkesignal frequenzzumodulieren und ferner in Abhängigkeit von einem anderen Informations signal und dem Signalstärkesignal amplitudenzumodulieren, und daß mit den Signalverarbeitungseinrichtungen und dem Oszillator ein Summiernetzwerk gekoppelt ist, um die Informationssignale und die Amplituden sowie frequenzmodulierten Trägerfrequenzsignale an die Übertragungsleitung anzukoppeln.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die Maßnahmen der Erfindung führen zu einem besonders vorteilhaften Nachrichtenübertragungssystem, bei dem tragbare bzw. mobile Sende- und Empfangseinrichtungen über Empfänger in Außenstationen mit einer Basis station in Verbindung treten können, die innerhalb des zu bedienenden Bereiches einen dem Partner am nächsten gelegenen Empfänger bzw. einen Empfänger, der das abgestrahlte Signal des Partners am besten empfängt, auswählen/ um über diesen Weg eine Nachrichtenverbindung aufzubauen. Auf diese Weise können tragbare und mobile Sende- und Empfangseinheiten geringer Leistung auch über große Entfernungen miteinander in Verbindung treten, indem nämlich der Sender der einen Einheit von einem am nächstgelegenen Empfänger einer Außenstation empfangen wird und das empfangene Signal über eine Übertragungsleitung zu einer Basis station übertragen wird. Über diese Basisstation wird die Verbindung zu dem gewünschten Partner mit einer entsprechenden tragbaren bzw. mobilen Sende- und Empfangs einheit hergestellt. Jeder Empfänger einer Außenstation sendet ein Indikations signal zu einer Vergleichs stufe in der Basisstation, das die Signalstärke des empfangenen Signals kennzeichnet, so daß in der Basis-

- 3 - station

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station der Empfänger mit dem besten Empfang ausgewählt werden kann. Ferner übertragen die tragbaren Sendereinheiten kodierte Squelch-Signale, um die Nachrichtenverbindung mit anderen Sende- und Empfangseinheiten herzustellen, die mit demselben kodierten Squelch-Signal arbeiten. Als Übertragungsleitung kann eine Telefonleitung mit einer Bandbreite von 300 Hz bis 3000 Hz Verwendung finden. Die kodierten Squelch-Signale haben für die meisten Übertragungssysteme einen Bereich von etwa 0 bis Hz. Deshalb übertragen solche Übertragungsleitungen mit begrenzter Bandbreite wohl die Informationssignale, jedoch nicht die kodierten Squelch-Signale, welche jedoch aufgrund der Maßnahmen der Erfindung in sehr vorteilhafter Weise übertragen werden können und damit die Verwendung von bandbreitenbegrenzten Übertragungsleitungen als Verbindung zwischen den* Empfängern der Außenstation und der Basisstation möglich machen. In vorteilhafter Weise sieht dabei die Erfindung vor, daß die Informationssignale und die kodierten Squelch-Signale einander in dem Empfänger der Außenstation für die Übertragung vom Empfänger zur Basis station überlagert werden, wobei das Informations signal aus einem schmalen Bandanteil im Übertragungsband ausgefiltert und in diese Lücke die mit dem kodierten Squelch-Signal amplituden- und frequenzmodulierte Trägerfrequenz eingefügt wird. Zu diesem Zweck werden die modulierten Signale begrenzt und in ihre Signalform derart umgeformt, daß nur eine verringerte Bandbreite für die Übertragung des modulierten Trägerfrequenzsignals notwendig ist.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockdiagramm eines Empfängers für eine Nachrichtenübertragung mit einem Kodierer gemäß der Erfindung;

Fig. 2 das Blockdiagramm einer Basis station, die mit dem Empfänger

- 4 - gemäß

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gemäß Fig. 1 über eine Übertragungsleitung mit verhältnismäßig geringer Übertragungsbandbreite verbunden ist und ferner einen Dekodierer gemäß der Erfindung enthält.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Empfänger 10 einer Außenstation eine Antenne 11, die mit den Eingangs- und ZF-Stufen 12 des Empfängers verbunden ist. Die Antenne 11 sowie die Eingangs- und ZF-Stufen 12 des Empfängers sind derart ausgelegt, daß sie Informations signale und kodierte Squelch-Signale von einem Sender empfangen können, der als tragbarer oder fahrbarer Sender ausgebildet sein kann. Die kodierten Squelch-Signale werden in bekannter Weise derart eingesetzt, daß Nachrichtenverbindungen zwischen spezifischen Einheiten des Systems möglich sind und dabei die Signale aller anderen Einheiten eliminiert werden. Der Ausgang der Eingangs- und ZF-Stufen 12 ist mit einem Diskriminator 13 verbunden, der aus gangs seitig mit einem Tiefpaßfilter 14, einem außerhalb des Empfängers 10 liegenden Signalstärkedetektors 15, einem Hochpaßfilter 16 und einem 4 kHz-Tiefpaßfilter 17, das ebenfalls außerhalb des Empfängers 10 liegt, in Verbindung steht. Das Hochpaßfilter 16 ist mit einem NF-Verstärker und einem Entzerrungsnetzwerk 18 verbunden. Die ausgangsseitig an dieser Stufe zur Verfügung stehende Tonfrequenz wird einem Wandler, vorzugsweise einem Lautsprecher 19 zugeführt.

Das externe 4 kHz-Tiefpaßfilter 17 ist mit einem Sperrfilter 25 verbunden, das ausgangsseitig an ein Summiernetzwerk 26 angeschlossen ist. Das Tiefpaßfilter 14 im Empfänger 10 ist an einen externen spannungs ge steuerten Oszillator 27 angeschlossen, der auf eine gewünschte Trägerfrequenz F abgestimmt ist. Das Aus gangs signal des Tiefpaßfilters 14 bewirkt eine Frequenzmodulation der Trägerfrequenz F des Oszillators 27. Das Ausgangssignal des Oszillators 27 wird an einen Amplitudenmodulator 30 angelegt.

- 5 - Das

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Das Ausgangssignal des Signalstärkedetektors 15 wird einem Gleich-Wechselstromwandler 35 zugeführt, der eine Vergleichsstufe 36 umfaßt, deren erster Eingang mit dem Signalstärkedetektor 50.und deren zweiter Eingang mit einem Sägezahngenerator 37 verbunden ist. Der Ausgang der Vergleichs stufe liegt an einem Kippschwinger 38, der seinerseits mit seinem Ausgang an den Eingang des Sägezahngenerators 37 und an einen Flip-Flop 40 angeschlossen ist, der als Teiler im Verhältnis 1: 2 wirksam ist. Der Flip-Flop 40 ist ausgangsseitig über ein Signalformungsnetzwerk 41 mit dem Amplitudenmodulator 30 verbunden, um die vom Oszillator 27 gelieferte Trägerfrequenz zu modulieren. Das Ausgangssignal des Amplitudenmodulators 30 wird dem Summiernetzwerk zugeführt, dem ein Verstärker 45 nachgeschaltet ist, um das Ausgangs- * signal des Summiernetzwerkes 26 zu verstärken und an eine Übertragungsleitung anzukoppeln, die eine reduzierte Übertragungsbandbreite hat. Eine solche Übertragungsleitung kann aus einer Telefonleitung 46 bestehen.

Im Betrieb empfängt der Empfänger und Kodierer der Außenstation gemäß Fig. 1 Informations signale und kodierte Squelch-Signale über die Antenne 11 sowie die Eingangs- und ZF-Stufen 12. Die Informations signale, die üblicherweise Tonfrequenzsignale sind, werden im Diskriminator 13 ermittelt und dem Hochpaßfilter 16 sowie dem 4 kHz-Tiefpaßfilter 17 zugeführt. Das Hochpaßfilter 16 überträgt nur die Informations signale, d.h. im vorliegenden Fall die Tonfrequenzsignale, die in einem Frequenzbereich von z. B. 300 Hz bis 3000 Hz liegen. Diese Tonfrequenzsignale werden in der Stufe 18 verstärkt und entzerrt und zur Wiedergabe an den Lautsprecher 19 weiter übertragen. Das Hochpaßfilter 16,der NF-Verstärker und das Entzerrungsnetzwerk 18 sowie der Lautsprecher 19 können eliminiert werden, wenn z. B. die Bedienungspersonen der tragbaren Radioeinheiten lediglich untereinander einen Nachrichtenaustausch vornehmen wollen.

- 6 - Die

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Die Tonfrequenzsignale werden auch dem 4 kHz-Tiefpaßfilter 17 zugeführt, das die hochfrequenten Rauschsignale aussiebt, um die durch starkes Nebensprechen auf der Übertragungsleitung eingeführten Störungen weitgehendst zu verringern. Das Sperrfilter 25 dient dazu, einen schmalbandigen Anteil der Tonfrequenzinformation zu unterdrücken, der üblicherweise am oberen Ende des Übertragungsfrequenzbandes für die Informationssignale liegt, z.B. zwischen 2200 Hz und 2600 Hz, so daß die Tonfrequenzen in diesem Bandanteil nicht störend auf die amplituden- und frequenzmodulierte Trägerfrequenz F einwirken. Es wurde festgestellt, daß dieses Unterdrücken eines schmalen Bandanteiles des den hohen Sprachfrequenzen zugeordneten Informations signals wenig Einfluß auf die gesamte Informationsübertragung hat.

Das Ausgangssignal des Diskriminators 13 wird auch an das Tiefpaßfilter 14 angelegt, das alle Frequenzen überträgt, die unterhalb 300 Hz liegen. Damit werden die tonfrequenten Informations signale ausgesiebt und lediglich die kodierten Squelch-Signale übertragen. Diese vom Tiefpaßfilter 14 übertragenen kodierten Squelch-Signale werden dem Oszillator 27 zugeführt, um die vom Oszillator erzeugte Trägerfrequenz F entsprechend den kodierten Squelch-Signalen zu ändern, so daß am Ausgang des Oszillators 27 ein frequenzmoduliertes Signal zur Verfügung steht. Das Signalniveau der kodierten Squelch-Signale, mit welchem diese an den Oszillator 27 angelegt werden, ist so abgestimmt, daß die Frequenzänderung nur in einem solchen Umfang stattfindet, daß die Signale in den dabei entstehenden Seitenbändern zweiter und höherer Ordnung gegenüber dem Signal in den Seitenbändern erster Ordnung unbedeutend sind. Auf diese Weise wird von den frequenzmodulierten Signalen des Oszillators 27 nur eine minimale Bandbreite benötigt, so daß sie bandmäßig im Dekodierer der Basisstation begrenzt werden können, ohne daß dadurch eine nennenswerte Amplitudenmodulation eingeführt wird. Die Art und Weise der Einstellung des Signal-

- 7 - niveaus

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niveaus des kodierten Squelch-Signals hängt von der spezifischen Art der verwendeten Schaltung ab, wie dies für den Fachmann selbstverständlich ist.

Der Signalstärkedetektor 15, der schalturigsmäßig ähnlich wie Träger-Squelch-Schaltungen aufgebaut sein kann, ist mit dem Diskriminator 13 verbunden und stellt die Signalstärke des vom Diskrinainator abgegebenen Informations signals fest. Die Stärke des Informationssignals kann durch die. Messung des Geräusches bei einigen Frequenzen oberhalb des Informationsbandes, z.B. bei 4500 Hz bis 5000 Hz festgestellt werden, da dieses Geräuschsignal direkt proportional der Signalstärke ist. Es ist auch möglich, die Signalstärke durch eine Messung der Amplitude des Informationssignals in den Eingangs- und ZF-Stufen 12 des Empfängers festzustellen. Der Signalstärkedetektor 15 liefert ein Analogsignal, das der Stärke des Informations signals entspricht. Dieses Analogsignal wird an den Eingang der Vergleichsstufe 36 angelegt und bezüglich des Signalniveaus mit einem linear ansteigenden Sägezahn vom Sägezahngenerator 37 verglichen. Wenn die Amplitude der Sägezahnspannung gleich der Amplitude des vom Signalstärke detektor 15 angelegten Signals ist, wird der Kippschwinger getriggert und liefert ausgangsseitig einen Impuls. Der Kippschwinger 38 ist bei der vorliegenden Ausführungsform in bekannter Weise aus einem Unijunction-Transistor aufgebaut, wodurch verhältnismäßig scharfe Impulse in Abhängigkeit von den von der Vergleichstufe 36 aus angelegten Eingangs-Signalen erzeugt werden. Diese Impulse werden an den Sägezahngenerator 37 angelegt, der in Abhängigkeit von jedem einzelnen angelegten Impuls einen Sägezahn erzeugt. Damit ist die Frequenz der an den Kippschwinger angelegten Impulse proportional der an die Vergleichstufe 36 vom Signalstärkedetektor 15 aus angelegten Gleichspannung.

Die ausgangsseitig an dem Kippschwinger 38 zur Verfügung stehenden

- 8 - Impulse

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Impulse werden auch dem Flip-Flop 40 zugeführt, der ausgangsseitig eine Rechteckschwingung liefert, wobei einer Schwingungsperiode zwei Pulse zugeordnet sind. Damit ist jeder Flanke der Rechteckschwingung am Ausgang des Flip-Flops 40 ein Impuls am Ausgang des Kippschwingers 38 zugeordnet. Dies bedeutet, daß die Wiederholungsfrequenz im Verhältnis 1:2 geteilt wird, womit die erforderliche Übertragungsbandbreite verringert bzw. minimalisiert wird. Die Rechteckschwingung wird vom Flip-Flop 40 aus an das Signalformungsnetzwerk 41 übertragen, die daraus eine Trapezschwingung ableitet, welche einen wesentlich geringeren Anteil der unteren harmonischen Schwingungen hat als eine Rechteckschwingung. Diese Trapezschwingung wird dem Eingang des Amplitudenmodulators 30 zugeführt und dient der Amplitudenmodulation der vom Oszillator 27 gelieferten Trägerfrequenz. Diese Amplitudenmodulation der Trägerfrequenz sollte derart gesteuert werden, daß eine kontinuierliche Aussendung der Trägerfrequenz möglich ist, d. h. der Modulationshub sollte kleiner als 100 % und in der Regel in der Größenordnung von 50 % liegen, um einen ausreichenden Anteil der Trägerfrequenzenergie für die spätere Demodulation zur Verfügung zu haben. Wenn die Signalform sowie der Modulations anteil und die Frequenzauslenkung im Oszillator 27 sorgfältig eingestellt und eingehalten werden, ist das sich ergebende Spektrum an AM/FM-Signalen in-ausreichendem Umfang vorhanden, so daß kein Bandfilter zwischen dem Amplitudenmodulator 30 und dem Summiernetzwerk 26 notwe'ndig wird.

Die AM/FM-Signale werden dem Summiernetzwerk 26 zugeführt, um diese ■ zu dem Zeitpunkt auszusenden, zu welchem das Sperrfilter 25 die Informationssignale unterdrückt. Das vom Summiernetzwerk 26 geschaffene kombinierte Signal wird dem Verstärker 45 zugeführt, um es auf die notwendige Signalstärke anzuheben und an die in diesem Fall aus einer Telefonleitung bestehenden Übertragungsleitung 46 anzulegen. Die Telefonleitung

- 9 - überträgt

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überträgt das zusammengesetze Signal zum Dekodierer in der Basisstation, wie dies aus dem Blockschaltbild gemäß Fi g. 2 hervorgeht.

Das zusammengesetzte Signal, welches aus dem Informationssignal und dem. amplituden- sowie frequenzmodulierten Trägerfrequenzsignal besteht, das in die Signallücken des Informationssignals eingeblendet ist, wird über die Telefonleitung 46 einem Verstärker 50 gemäß Fig. 2 in der Basisstation zugeführt. Das Ausgangs signal des Verstärkers 50 wird an eine automatische Verstärkungsregelschaltung 51 übertragen. Diese Verstärkungsregelschaltung 51 ist mit einem Steuereingang versehen, der mit einer Vergleichseinrichtung verbunden ist, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Differenzverstärker 52 besteht.* Der Ausgang der Verstärkungsregelschaltung 51 ist mit einem Sperrfilter 53 und einem Bandpaßfilter 54 verbunden. Das Sperrfilter 53 ist derart abgestimmt, daß es die amplituden- und frequenzmodulierten Trägerfrequenzsignale unterdrückt und nur die Informationssignale überträgt. Diese Informationssignale, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel Tonfrequenzsignale sind, werden an ein Signalformungs- und Entzerrungsnetzwerk 55 angelegt und an eine nicht dargestellte Tonfrequenzausgangs schaltung übertragen.

Das Bandpaßfilter 54 ist derart abgestimmt, daß es die amplituden- und frequenzmodulierten Trägerfrequenzsignale an einen nachgeschalteten Verstärker 56 überträgt, der diese Signale auf ein für die weitere Verarbeitung gewünschtes Signalniveau anhebt. Der Verstärker 56 ist ausgangsseitig mit einer Begrenzerstufe 60 verbunden, welche die Amplitudenmodulation abkappt und das frequenzmodulierte Signal Frequenzdetektoreinrichtungen zuführt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Impulszähler-Diskriminator 61 bestehen. Dieser Impuls zähler-Diskriminator 61 leitet aus dem frequenzmodulierten Träger die ursprünglichen Modulationssignale

- 10 - ab, die

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ab, die im vorliegenden Beispiel im Unterhörbereich liegende Tonfrequenzen sind und der Identifikation dienen. Diese Modulationssignale werden über ein Tiefpaßfilter 62 weiter übertragen, das derart abgestimmt ist, daß nur Signale innerhalb eines bestimmten Signalbereiches ausgangsseitig zur Verfügung stehen, womit Rauschsignale und harmonische Frequenzen usw. unterdrückt werden. Das vom Tiefpaßfilter 62 übertragene Signal wird an einen Verstärker63 angelegt und so weit verstärkt, daß es für die Ansteuerung der nachfolgenden und nicht dargestellten Squelch-Stufen geeignet ist. Es ist selbstverständlich, daß auch andere Schaltungen zur FM-Demodulation benutzt werden können, und daß das Tiefpaßfilter 62 und der Verstärker 63 entweder in diesen oder in anderenStufen untergebracht sein können.

Der Ausgang des Verstärkers 56 ist auch mit einem AM-Detektor 65 verbunden, der ausgangsseitig eine Trapezschwingung liefert, die bezüglich ihrer Periodendauer in Abhängigkeit von der Signalstärke des Informations signals schwankt und an einen Mittelwertdetektor 66 angelegt wird. Dieser Mittelwertdetektor 66 liefert ein Gleichstromsignal, das sich in Abhängigkeit von der mittleren Amplitude der Trapezschwingung ändert. Dabei ändert sich der Mittelwert der Amplitude der Trapezschwingung um eine Gleichstrombezugs spannung, z. B. dem. Spannungs wert Null. Dieses sich ändernde Mittelwertsignal wird an den einen Eingang des Differenzverstärkers 52 angelegt, an dessen anderen Eingang eine Bezugs spannung von der Klemme 67 aus angelegt wird. Der Differenzverstärker 52 liefert eine Steuerspannung für die automatische Verstärkungsregelschaltung 51, wobei diese Steuerspannung eine Funktion der Differenz zwischen dem Mittelwert signal vom Mittelwertdetektor 66 und der Bezugsspannung an der Klemme 67 ist. Somit bleibt der Signalpegel des Informationssignals im wesentlichen konstant, selbst wenn starke Verstärkungsänderungen in der Übertragungsleitung 46 aufgrund von Temperaturänderungen, Alterungserscheinungen und dergleichen auftreten.

- 11 - Die

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Die Trapezschwingung vom AM-Detektor 65 wird auch über ein Tiefpaßfilter 70 an den einen Eingang einer Vergleichstufe 71 angelegt. Durch das Tiefpaßfilter werden unerwünschte Rauschsignale oder Signale harmonischer Frequenzen und dergl. beseitigt. Das sich ändernde Mittelwertsignal vom Mittelwertdetektor 66 wird an den zweiten Eingang der Vergleichstufe 71 angelegt, die im wesentlichen aus einem Null-Dur chgangsdetektor besteht und eine Rechteckschwingung an ihrem Ausgang liefert, wobei die Flanken der Rechteckschwingung zu dem Zeitpunkt durchlaufen werden, in welchem die Trapezschwingung den Wert des Mittelwertsignals durchläuft. Damit liefert die Vergleichstufe 71 eine genaue Angabe bezüglich der Niveauänderungen der Trapezschwingung, wie sie am Ausgang des Tiefpaßfilters 70 zur Verfügung steht, unabhängig von den Nichtlinearitäten des Trapezsignals. Die ausgangsseitig an der Vergleichstufe 71 zur Verfügung stehende Rechteckschwingung wird an einen Wechsel-Gleichstromwandler 75 angelegt, der, obwohl eine bestimmte Ausführungsform dargestellt ist, aus einem beliebigen Wandler bestehen kann, mit dem aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung herstellbar ist.

Dieser Wandler umfaßt einen Verstärker 76, an dem die Rechteckschwingung von der Vergleichstufe 71 aus angelegt wird. Dieser Verstärker 76 kann ein Differenzverstärker, ein Phasenteiler-Verstärker oder irgendeine beliebige Schaltung sein, die in der Lage ist, zwei um 180 gegeneinander verschobene symmetrische Ausgangssignale in Abhängigkeit von einem Eingangssignal zu liefern. Die beiden Ausgangssignale des Verstärkers werden an Differentiations- und Begrenzerstufen 77 und 78 jeweils angelegt. Diese Differentiations- und Begrenzer stufen 77 und 78 liefern eine Folge von scharfen positiven Impulsen entsprechend den positiv ansteigenden Flanken der Rechteckschwingung, die an diese Stufen angelegt werden. Die negativen Impulse werden abgekappt und vom Signal entfernt. Die von den Differentiations und Begrenzerstufen 77 und 78 gelieferten scharfen positiven Impulse werden addiert, so daß man eine Impulsfolge mit der doppelten Wiederholungs-

- 12 - frequenz

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frequenz der von der Vergleichstufe 71 gelieferten Rechteckschwingung erhält. Diese Rechteckschwingung hat die gleiche Frequenz wie die Impulsfolge vom Kippschwinger 38 gemäß Fig. 1.

Die Folge der positiven Impulse von den Differentiations- und Begrenzerstufen 77 und 78 werden zum Triggern an einen monostabilen Multivibrator 80 angelegt, der eine Impulsfolge erzeugt, deren Impulsdauer kürzer als der kürzeste Zeitabstand zwischen zwei Flanken der von der Vergleichstufe 71 gelieferten Rechteckschwingung ist. Die aus gangs seitigen Impulse des Multivibrators 80 werden an einen Sägezahngenerator 81 angelegt, der von der jeweiligen Rückflanke der Impulse auf Null zurückgestellt wird. Nach der Zurückstellung auf Null steigt die Sägezahnspannung im Sägezahngenerator 81 linear an und wird an eine Abtast- und Speicherstufe 82 angelegt, die die Sägezahnspannung abtastet, wenn immer ein positiver Impuls anliegt. Damit wird durch einen positiven Impuls die Abtastung der Sägezahnspannung ausgelöst und gleichzeitig der Multivibrator 80 getriggert, um einen Impuls zu erzeugen, der den Sägezahngenerator81 kurz nach dem Zeitpunkt auf Null zurückstellt, in welchem der positive Impuls die Abtastung der Sägezahnspannung durch die Stufe 82 verursacht. Bei jeder Abtastung wird die abgetastete Spannung gespeichert und festgehalten bis die nächste Abtastung erfolgt. Die Abtast- und Speicherstufe 82 liefert ein Signal an einen Emitterfolger 83, dessen Aus gangs signal eine Gleichspannung ist, die direkt in Bezug zu der Spannung steht, die von dem Signalstärkedetektor 15 im Kodierer gemäß Fig. 1 geliefert wird. Diese Gleichspannung kennzeichnet die Signalstärke des Informationssignals und wird in einer nicht dargestellten Vergleichschaltung zur Erregung des am nächsten gelegenen Empfängers bzw. des im besten Funkkontakt mit der tragbaren Sendeeinheit stehenden Empfängers benutzt.

Somit erhält man ein Nachrichtenübermittlurigssystem, bei dem mehrere

- 13 - Empfänger

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Empfänger in Außenstationen mit einer Basisstation über eine Übertragungsleitung verbunden sind, die verhältnismäßig geringe Übertragungsbandbreite hat. Eine solche Leitung kann aus einer Telefonleitung bestehen. Über diese Übertragungsleitung kann ein Informations signal mit im wesentlichen derselben Bandbreite wie die Übertragungsbandbreite der Leitung zusammen mit kodierten Squelch-Signalen und Signalen zur Kennzeichnung der Signalstärke der Informationssignale übertragen werden. Selbstverständlich kann der frequenz- und amplitudenmodulierte Träger auch außerhalb der Bandbreite des Informationssignals liegen, jedoch muß er innerhalb der über die Leitung übertragbaren Bandbreite liegen. Das speziell beschriebene Ausführungsbeispiel sieht die Übertragung von Tonfrequenzinformationen von Telefonleitungen und im Unterhörbereich liegenden kodierten Squelch-Signalen vor. Daher müssen z. B. Filters chaltungen oder auch andere Schaltkreiskomponenten eliminiert bzw. ausgewechselt werden, wenn die Bandbreite der Übertragungsleitung geändert bzw. verschoben wird und Informationssignale Verwendung finden, die frequenzmäßig von denen der beschriebenen Ausführungsform verschieden sind. Unter Berücksichtigung solcher Abänderungen für das System ist das System auch in anderen als den angegebenen Frequenzlagen verwendbar und mit den beschriebenen Angaben für den Fachmann realisierbar.

- 14 - Patentansprüche

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Claims

ΜΟ118Ρ-1104 Patentansprüche

1. Nachrichtenübertragungssystem mit beweglichen Sendern und einer

Vielzahl von in Außenstationen vorgesehenen Empfängern, die über Leitungen mit begrenzter Übertragungsbandbreite zur Übertragung von Informations Signalen und kodierten Squelch-Signalen mit einer Basisstation verbunden sind, wobei die Empfänger die von den Sendern abgestrahlten Signale empfangen und verstärken, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger mit Signalverarbeitungseinrichtungen (13, 17, 25) versehen ist, um zumindest die empfangenen Informations signale für die Übertragung an die Übertragungsleitung anzulegen, daß der Empfänger mit einem Bandfilter (14) versehen ist, um die im empfangenen Signal enthaltenen kodierten Squelch-Signale zu gewinnen, daß der Empfänger einen Signalstärkedetektor (15) umfaßt, mit dem ein der Signalstärke des Informationssignals entsprechendes Signal gewonnen wird, daß ein Oszillator (27) zur Erzeugung einer Trägerfrequenz innerhalb der Bandbreite der Übertragungsleitung vorhanden ist, wobei der Oszillator mit Einrichtungen zur Frequenz-⁷ und Amplitudenmodulation versehen ist, daß das Bandpaßfilter und der Signalstärkedetektor mit dem Oszillator gekoppelt sind, um die von ihm gelieferte Frequenz in Abhängigkeit von einem Informationssignal und dem Signalstärkesignal frequenzzumodulieren und ferner in Abhängigkeit von einem anderen Informationssignal und dem Signalstärkesignal- amplitudenzumodulieren,und daß mit den Signalverarbeitungseinrichtungen und dem Oszillator ein Summiernetzwerk gekoppelt ist, um die Informationssignale und die Amplituden sowie frequenzmodulierten Trägerfrequenzsignale an die Übertragungsleitung anzukoppeln.

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2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz innerhalb des Frequenzbandes der Informationssignale liegt, und daß die Signalverarbeitungseiririchtungen ein Sperrfilter (25) umfassen, um die Informations signale in einem. Frequenzbereich zu unterdrücken, der dem Bereich der amplituden- und frequenzmodulierten Trägerfrequenz entspricht.

3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung einer Telefonleitung als Übertragungsleitung die Signalverarbeitungseinrichtungen ein Tiefpaßfilter (17) umfassen, das in der Lage ist, Signalfrequenzen ' unter etwa 3 kHz zu übertragen.

4. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Squelch-Signale in einem Frequenzband unterhalb etwa 300 Hz liegen und das Bandpaßfilter (14) Signale in diesem Frequenzbereich überträgt.

5. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator ist und ein frequenzmoduliertes Ausgangssignal entsprechend den Änderungen einer angelegten Modulationsspannung liefert.

6. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandpaßfilter (14) mit dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators (27.) verbunden ist, um die von dem Oszillator erzeugte Trägerfrequenz entsprechend dem über das Bandpaßfilter übertragenen kodierten Squelch-Signal frequenzzumodulieren.

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7. Nachrichtenübertragungs system nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalstärkedetektor (15) ein Gleich-Wechselstromwandler (35) nachgeschaltet ist, um.ein Gleichstromsignal in eine Impulsfolge umzuwandeln.

8. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Gleich-Wechselstromwandler (35) eine bistabile Schaltung (40) nachgeschaltet ist, um die Impulsfolge in eine Rechteckschwingung umzuwandeln, deren Wiederholungsfrequenz die Hälfte der Wiederholungsfrequenz der Impulsfolge ist.

9. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch ge-* kennzeichnet, daß der bistabilen Schaltung ein Signalformungsnetzwerk (41) nachgeschaltet ist, die aus der Rechteckschwingung eine Schwingung mit derselben Wiederholungsfrequenz, vorzugsweise eine Trapezschwingung, ableitet, wobei diese abgeleitete Schwingung jedoch einen wesentlichen kleineren Anteil an harmonischen Schwingungen hat als die Rechteckschwingung, und daß das Signalformungsnetzwerk mit dem Oszillator (27) verbunden ist, um die von diesem gelieferte Trägerfrequenz mit der abgeleiteten Schwingung amplitudenzumodulieren..

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