DE2501421C2

DE2501421C2 - Traegerfrequentes nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE2501421C2
Application number: DE2501421A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Volejnik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DK13776A; IL48594A; JPS5196207A; AT351078B; IE41957L; CH607504A5; ATA894275A; FR2298238A1; GB1537267A; IT1059566B; AU8726375A; LU73763A1; AU501143B2; SE7600164L; IL48594A0; DE2501421B1; NL7600407A; BR7600190A; BE837591A; IE41957B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein trägerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem, bei dem jeweils eine Grundsekundärgruppe in der Grundgruppenlage vein bis 552 kHz und mindestens zwei weitere Grundsekundärgruppen mittels Sekundärgruppenumsetzur in die Frequenzbänder von 60 bis 300 kHz und vein bis 804 kHz umgesetzt werden.

In den Sekundärgruppenumsetzern wird in Senderichtung das Band der Grundsekundärgruppen 312... 552 kHz in einen Frequenzbereich zwischen 60 kHz und 4028 kHz umgesetzt, In Empfangsrichtung erfolgt die Frequenzumsetzung in umgekehrter Rieh' tung. Von den sechzehn Sekundärgruppenumsetzui'n nehmen die Sekuridärgruppenumsetzer 1...3 eine Sonderstellung ein. im Sekundärgruppenumsetzer 2 6s wird die Frequenzlage nicht verändert. Der Sekundärgruppenumsetzer 2 ist derjenige mit dem geringsten erforderlichen Aufwand, er bereitet in keineiiti

Sekundärgruppenumsetzer-Konzept besondere

Schwierigkeiten. Die Sonderstellung der Sekundärgruppenumsetzer 1 und 3 ist verursacht durch einen gegen die übrigen Sekundärgruppenumsetzer wesentlich höheren Filteraufwand. Dieser ist eine Folge der engen Frequenzlücke (12 kHz, 3,9% im Sekundärgruppenumsetzer 1; 2,15% im Sekundärgruppenumsetzer 3) zwischen Nutzseitenband (Sekundärgruppenumsetzer 1: 60...300 kHz; SekundärgruppenuinsetzerS: 564...804 kHz) und durchlaufendem Band (312...552 kHz). Herstellungstoleranzen, Temperatur-und Zeitverhalten sowie geradzahlige Oberwellen der Trägerspannung bewirken, daß das durchlaufende Band am Ausgang eines Doppelgegentaktmodulators, der dieses Band im Idealfall völlig unterdrückt, Spannungswerte bis zu 5% (- 26 dB) des Nutzseitenbandes erreicht. Daraus entsteht verständliches Nebensprechen, für das an dieser Stelle eine Dämpfung von mindestens 80 dB gefordert wird. Somit muß das nachgeschaltete Filter im Frequenzbereich des durchlaufenden Bandes eine Sperrdämpfung von 54 dB einhalten. Wegenderengen Frequenzlücke zum Nutzseitenband ergibt sich hieraus ein relativ hoher Filteraufwand.

Aus dem Lehrbuch von Steinbuch-Rupprecht »Nachrichtentechnik«, Seiten 297 und 298 ist der Aufbau eines solchen Trägerfrequenz*;, stems bis zu den Sekundärgruppen hin beschrieben, wobei die Sekundärgruppen aus der Grundsekundärgruppe heraus direkt in die jeweilige Endlage gebracht werden. Aus der Oflenlegur.gsschrift 21 36 375 ist zwar bei der Bildung von Tertiargruppen aus den Sekundärgruppen eine Doppelumsetzung bekannt, jedoch wird diese dort nicht mit einer einzelnen Sekundärgruppe, sondern jeweils mit einem Bündel von sechs Sekundargruppen durchgeführt. Ein Hinweis auf die spezielle Dimensionierung der nachgeschalteten Filter ist jedoch auch aus dieser Entgegenhaltung nicht entnehmbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nachrichtenübertragungssystem mit aufwandreduzierten Filtern für die Sekundärgruppe 1 und 3 zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung das Nachrichtenübertragungssystem derart ausgebildet, daß die jeweilige Grundsekundärgruppe zunächst mit Hilfe eines ersten Umsetzers in eine Zwischenfrequenzlage und mit Hilfe eines zweiten Umsetzers in die jeweilige Endlage umgesetzt wird, daß dem ersten Umsetzer ein Filter nachgeschaltet ist, das im Bereich des Grundsekundärgruppenfrequenzbandes einen um die Dämpfung des nachgeschalteten zwjiten Umsetzers geringere Sperrdämpfung aufweist und dessen obere Bandgrenze oberhalb des unteren Hauptseitenbandes liegt, und daß dem zweiten Umsetzer ein Tiefpaß nachgeschaltet ist, durch den eines der beiden Hauptseitenbänder gesperrt wird.

Durch diese Maßnahme erhält man einen etwa um die Hälfte reduzierten Aufwand der Ausgangsfilter der Sekundärgruppe 1 und 2. Damit läßt sich das an sich sehr günstige und in der DE-AS 2214583 bereits beschriebene Filterkaskadenprinzip vorteilhaft an^ wenden, so daß dadurch ein Weiterer Redüktiönsfaktor beim Aufbau der Filter auftritt.

Ist die erste Umsetzerfrequenz kleiner als die zweite, so ist es vorteilhaft, das Übertragungssystem so auszubilden, daß diese gleich oder größer der Summe aus der Trägerfrequenz für die Direktumset-

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zung und 864 kHz ist. Im umgekehrten Falle, wenn die erste Trägerfrequenz größer als die zweite ist, ist es günstiger, das Trägerfrequenzsystem derart auszubilden, daß diese Trägerfrequenz gleich oder größer ist als die Summe aus der dreifachen Trägerfrequenz bei Direktumsetzung und 864 kHz.

Dadurch erreicht man, daß eine Reihe unerwünschter Modulationsprodukte, die durch den Modulator der zweiten Stufe erzeugt werden, oberhalb der Grenze des Sperrbereiches des zweiten Filters fal-Ienund dadurch ohne Verwendung eines weiteren zusätzlichen Filters unterdrückt werden.

Wählt man die Trägerfrequenz so, daß jeweils eine der Trägerfrequenzen eine bereits im V960-System vorhandene Trägerfrequenz ist, und daß die zweite Trägerfrequenz aus zwei ebenfalls bereits vorhandenen Trägerfrequenzen erzeugt wird, so ist keine systemfremde Trägerfrequenz zur Umsetzung erforderlich.

An Hand der Fig. 1 und der Diagramme nach den Fig. 2 und 3 wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für die voigeschlagene Doppelumsetzung. Dem Modulator 1 wird das Band von 312...552 kHz zugeführt. Die Trägerfrequenz /, beträgt 2968 kHz. Dem Modulator 1 ist der Bandpaß 2 nachgeschaltet, der später noch näher erläutert wird. Das am Ausgang dieses Bandpasses entstehende untere Seitenband wird einem weiteren Modulator 3 zugeführt und mit derTrägerfrequenz/₂ von 2356 kHz umgesetzt und dem nachstehend noch näher erläuterten Tiefpaß 4 zugeführt. Am Ausgang des Tiefpasses 4 erhält man dann die Sekundärgruppe 1 in der Frequenzlage von 60 bis 300 kHz. Die Umsetzung für die Sekundärgruppe 3 erfolgt in ähnlicher Weise.

Durch entsprechende Wahl der Frequenz /, läßt

sich der Frequenzabstand zwischen Nutzseitenband und durchlaufendem Band beliebig wählen. Die Frequenzlage des Nutzseitenbandes nach der zweiten Umsetzerstuf.; muß mit der bei Direktumsetzung übereinstimmen, daher muß |/, — /₂| gleich der Trägerfrequenz der Direktumsetzung sein.

|/.-/J=/r,
dabei ist f_Tr die Trägerfrequenz der Direktumietzung.

Grundsätzlich kann entweder/, >/₂ oder /, </₂ gewählt werdea. Steht jedoch nur eine ueschränkte Anzahl von Trägerfrequenzen mit nur mäßig hohen Frequenzen zur Verfugung, dann kann es vorteilhaft sein, /, >/₂ zu wählen.

Dem Modulator der erslen Stufe ist ein Filter nachgeschaltet, das die Seitenbänder der Trägervielfachen If₁, 3/, usw. unterdrückt. Sein erforderlicher Dämpfungsverlauf ist im Diagramm nach Fig. 2 (B und C bedeuten dabei die in Fig. 1 eingetragenen Schnittstellen) dargestelll. Das durchlaufende Band 312...552 kHz wird im Modulator der zweiten Stufe um mindestens 26 dB gedämpft. Um diesen Wert kann die geforderte Sperrdämpfung des ersten Filters von 54 dB reduziert werden, verbleiben somit 28 dB. Wesentlich ist dabei, daß auch in diesem Filter das unerwünschte Hauptseitenband, das zum Nutzseitenband hinsichtlich der Trägerfrequenz/, spiegelbildlich liegt, nicht unterdrückt werden muß. Für dieses Band bestehen keine Filterforderungen. Das Filter der Modulationsstufe 1 ist daher sehr einfach.

In der zweiten Modulationsstufe wird das Nutzband mit dem Träger /, in die Endlage gebracht. Das nachfolgende Modulationsfilter ist ein Tiefpaß mit der Grenze des Durchlaßbereichs /_D und mit der Grenze des Sperrbereiches f_s, dessen Aufwand hauptsächlich durch die Sperrdämpfungsforderung für das unerwünschte Hauptseitenband der ersten Modulationsstufe bestimmt wird. In der Frequenzlage nach der zweiten Umsetzung ist die relative Frequenzlücke zwischen den beiden Hauptseitenb^;, .Jem der ersten Stufe groß (2 · 312 — 624 kHz, Seküiidä'gruppenumsetzer 1: f_s/f_D = 3,08, Sekundärgruppenumsetzer 3: f_s/f_D = 1,78), so daß auch dieses Filter relativ einfach wird. Das Modulationsfilter der zweiten Stufe kann ein Teiiniter einer Filterkaskade sein.

Der Modulator der zweiten Stufe erzeugt eine Reihe unerwünschter Modulationsprodukte, die jedoch bei geeigneter Wahl von /, und /₂ oberhalb des Sperrbereiches f_s liegen und damit vcm Filter ohne zusätzlichen Aufwand unterdrückt werden. Die unerwünschten Modulationsprodukte liegen oberhalb von f_s, wenn folgende Beziehungen eingehalten werden:

/i</2:/|S/_rr+864 kHz

/_I>/,:/,&3-/_I.,+ 864 kHz

fj,... Trägerfrequenz der Direktumsetzung

Die Sperrdämpfung des Tiefpasses bei f_s ist wesentlich höher, als es die Unterdrückung unerwünschter Modulationsprodukte der zweiten Stufe in di ;sem Frequenzbereich erfordert. Die Grenzwerte der obigen Gleichungen können daher bei Ausnutzung der Sper flanke des Tiefpasses um einige hundert kHz unterschritten werden.

Es können ferner vorteilhaft /, und /₂ so gewählt werden, daß eine davon eine Trägerfrequenz des V960-Systems ist und die zweite durch einfache Mischung aus zwei Trägern dieses Systems erzeugt werder kann.

Fig. 3 zeigt in Gegenüberstellung zu Fig. 2 die Dämpfungsforderungen an das Modulationsfilter der Direktumsetzung. Der in diesem Fall wesentlich höhere Filteraufwand ist klar ersichtlich. Als Beispiel wurde der Sekundärgruppenumsetzer 1 gewählt, die Verhäl^fn^;sse beim Sekundärgruppenumsetzer 3 sind ähnlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

25 Ol Patentansprüche:

1. Trägerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem, bei dem jeweils eine Grundsekundärgruppe in der Grundgruppenlage von 312 bis 552 kHz und mindestens eine weitere Grundsekundärgruppe mittels Sekundärgruppenumsetzer in die Frequenzbänder von 60 bis 300 kHz bzw. von 564 bis 804 kHz umgesetzt wird, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die jeweilige Grundsekundärgruppe zunächst mit Hilfe eines ersten Umsetzers in eine Zwischenfrequenzlage und mit Hilfe eines zweiten Umsetzers in die jeweilige Endlage umgesetzt wird, daß dem ersten Umsetzer ein FiI-ter nachgeschaltet ist, das im Bereich des Grundsekundärgruppenfrequenzbandes einen um die Dämpfung des nachgeschalteten zweiten Umsetzers geringere Sperrdämpfung aufweist und dessen obere Bandgrenze oberhalb des unteren Hauptseitenbandes iiegt, und daß dem zweiten Umsetzer ein Tiefpaß nachgeschaket ist, durch den eines eier beiden Hauptseitenbänder gesperrt wird.

2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz für die zweite Umsetzung größer ist als die Trägerfrequenz für die erste Umsetzung und daß diese gleich oder größer der Summe aus der Trägerfrequenz für die Direktumsetzung und der Frequenz 864 kHz ist.

3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwente Trägerfrequenz kleiner als die Trägerfrequenz für die erste Umsetzung ist und daß diese Trägerfrequenz gleich oder größer ist a!^r die Summe aus der dreifachen Trägerfrequenz dei Direktumsetzung und 864 kHz.

4. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine der beiden Trägerfrequenzen für Doppelumsetzung eine Trägerfrequenz des V960-Systems ist und daß die zweite durch einfache Mischung aus zwei Trägern dieses Systems erzeugbar ist.

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