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Nachrichtentechnisches Empfangsgerät mit einem Verkehrsfunkdecoder
und einem Gebietskennungsdecoder Die Erfindung betrifft ein nachrichtentechnisches
Empfangsgerät mit einem Verkehrsfunkdecoder, der aus einem Signalgemisch eine Verkehrsfunkpilotschwingung
ausliest, dekodiert und auf die Verkehrsfunkpilotschwingung modulierte Kennungsschwingungen
demoduliert und die Pilotschwingung und die Kennungsschwingungen an Wechselstromausgänge
leitet und/oder mittels einem Gleichspannungssignal anzeigt, ferner mit einem an
den Wechselstromausgang für die Kennungsschwingungen des Verkehrsfunkdecoders angeschlossenen
Gebietskennungsdecoder, der einen Schwihgungsumsetzer für die Gebietskennungsschwingungen
einen elektrischen Speicher, dessen gespeicherte Menge ein Maß ftir die Periodendauer
der Gebietskennungsschwingung ist und direkt auslesbar ist, und einen elektrischen
Wandler enthält, in dem jeder Gebietskennungsschwingung ein Wandlerausgang zugeordnet
ist und der abhängig vom Wert der gespeicherten Menge des elektrischen Speichers
am zugehörigen Wandlerausgang ein Signal erzeugt. Ein derartiges Empfangsgerät ist
aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 240 941 bekannt.
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Nachrichtensender, die in einem Sendernetz zwischen dem Unterhaltungs-
und Nachrichtenprogramm auch Verkehrsfunknachrichten und -durchsagen übertragen,
sind durch eine Verkehrsfunkpilotschwingung gekennzeichnet. Diese Pilotschwingung,
in der Regel eine 57-kHz-Schwingung, ist der Toninformation als Dauersignal beigemischt
und ist gleichzeitig Träger für weitere die Verkehrsfunknachrichten kennzeichnende
Kennungsschwingungen. Zu diesen Kennungsschwingungen zählt zunächst
eine
Durchsagekennungsschwingung, die nur während der Übertragung einer Verkehrsfunknachricht
auf die Verkehrsfunkpilotschwingung moduliert ist. Außerdem sind Gebietskennungsschwingungen
unterschiedlicher Frequenz vorgesehen. Die Gebietskennungsfrequenzen liegen in der
Regel zwischen 20 und 50 Hz und sind bestimmten geographischen Gebieten zugeordnet.
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Die Verkehrsfunkpilotschwingung von Sendern, die Verkehrsfunknachrichten
für ein bestimmtes Gebiet übertragen, enthält als Dauermodulation die Gebietskennungsschwingung
dieses Gebietes.
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Viele nachrichtentechnische Empfangsgeräte, insbesondere Autoradios
enthalten Einrichtungen zur Demodulation und Anzeige dieser Kennungsschwingungen
und teilweise zur selektiven Steuerung der Abstimmung der Empfangsgeräte auf derart
gekennzeichnete Sender. Dadurch wird der Empfang von Verkehrsnachrichten für einen
bestimmten Verkehrsraum wesentlich erleichtert.
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Bei dem aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 240 941 bekannten
nachrichtentechnischen Empfangsgerät, einem Rundfunkempfänger, wird die Verkehrsfunkpilotschwingung
nach der Demodulation des empfangenen Sendersignals von der Tonfrequenz getrennt
und mittels eines Verkehrsfunkdecoders diese Pilotschwingung signalisiert und die
auf der Pilotschwingung befindlichen Kennungsschwingungen demoduliert. Die Schwingung
der empfangenen Gebietskennungsfrequenz wird in dem bekannten Gerät in Impulse gleicher
Breite umgesetzt und in einer Integrationsstufe integriert, so daß an deren Ausgang
eine Spannung entsteht, die proportional der Gebietskennungsfrequenz ist. Ein Analog-Digitalwandler
verknüpft die Spannungshöhe mit den Gebietskennungsfrequenzen entsprechenden Ausgängen,
die an einem Leuchtelement die erkannte Gebietskennung anzeigt.
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Eine Integrationsstufe, wie sie in dem bekannten Gerät vorgesehen
ist, muß eine hohe Integrationszeitkonstante aufweisen, die ein Vielfaches der Periodendauer
der Gebietskennungsschwingungen
beträgt. Die Ausgangsinformation
ist deshalb sehr träge und für eine schnelle Abstimmung des Empfängers ungeeignet.
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Ein aus der Zeitschrift "Rundfunktechnische Mitteilungen" 1974, Seiten
243 bis 245 bekanntes Empfangsgerät mit einem Verkehrsfunkdecoder und einem Gebietskennungsdecoder
weist eine kürzere Einstellzeit auf. Bei diesem Gerät besteht die an den Ausgang
für die Gebietskennungsfrequenzen des Verkehrsfunkdecoders angeschlossene Erkennungsschaltung
aus zwei parallelen Zweigen, die auf die Eingänge eines Koinzidenzgatters führen
und beide von einem eingangsseitigen Impulsformer gespeist werden. Der eine Zweig
besteht aus einer durchgehenden Leitung, der zweite Zweig enthält zwei in Serie
geschaltete monostabile Multivibratoren und bildet am Koinzidenzgatter für jeden
zweiten Impuls auf dem ersten Zweig ein schmales Koinzidenzfenster. Der erste monostabile
Multivibrator, dessen Verzögerungszeit mittels eines Wahlschalters auf die Periodendauer
der gewünschten Gebietskennungsfrequenz einstellbar ist, verzögert das vom zweiten
monostabilen Multivibrator gebildete Koinzidenzfenster um diese Periodendauer. Die
schmalen am Ausgang des Koinzidenzgatters entstehenden Impulse werden in einem Schaltverstärker
mit kurzer Anstiegszeit und langer Abfallzeit integriert und zum Schalten benutzt.
Ein wesentlicher Nachteil ist bei diesem bekannten Gerät jedoch, daß die beiden
monostabilen Multivibratoren eine sehr genau eingestellte Verzögerungszeit benötigen,
für deren Einhaltung teuere Bauelemente und ein erheblicher Aufwand für Temperatur-
und Spannungsstabilisierungsmaßnahmen erforderlich sind. Außerdem kann das Gerät
nur die Gebietskennung anzeigen, die an ihm von Hand vorgewählt wurde.
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Aus der Zeitschrift 'Rundfunktechnische Mitteilungen", 1974, Heft
4, Seite 199 und 200 ist eine weitere derartige Anordnung bekannt, die hinter einem
Impulsformer ebenfalls zwei parallele auf die Eingänge eines Koinzidenzgatters führende
Zweige enthält. Der eine Zweig besteht wieder aus einer durchgehenden Leitung. Der
zweite Zweig enthält einen Start-Stop-Generator und einen voreinstellbaren Zähler.
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Der Zähler wird entsprechend der gewünschten Gebietskennung von einer
Bedienungsperson auf einen bestimmten Zählerstand voreingestellt. Die Vorderflanken
der in der bekannten Anordnung rechteckig geformten Schwingungen der Gebietskennungsfrequenzen
starten den Start-Stop-Oszillator, dessen Impulse in den Zähler gelangen. Fällt
der Übertragungsimpuls des Zählers mit dem Ende des auslösenden Impulses der Gebietskennungsschwingung
zusammen, erzeugt das Koinzidenzgatter in der bekannten Anordnung einen Koinzidenzimpuls,
der in einer Auswertanordnung gespeichert und angezeigt wird.
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Von dieser bekannten Anordnung können ebenfalls nur torgewählte Gebietskennungen
angezeigt werden. Außerdem wird bei einer Störung beim Voreinstellen des Zählers
oder beim Mitzählen eines Störimpulses kein Koinzidenzimpuls erzeugt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gebietskennungsdecoder
anzugeben, der kurze Schalt- und Anzeigezeiten aufweist, der jede empfangene Gebietskennung
unabhängig von einer vorgewählten Gebietskennung anzeigt, der unempfindlich gegen
Temperatur- und Spannungsschwankungen und gegen Impuls störungen ist und der außerdem
billig herstellbar ist.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe für ein nachrichtentechnisches
Empfangsgerät der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der elektronische
Speicher ein räckstellbarer digitaler Zähler ist, dessen Ausgänge den Zählerstand
elektrisch
digital anzeigen, daß an die Ausgänge des digitalen Zählers
ein Codewandler als elektrischer Wandler angeschlossen ist und daß der Schwingungsumsetzer
aus einem frei schwingenden, in der Frequenz spannungsgesteuerten Oszillator mit
einer Frequenzregelschleife besteht, daß die Frequenzregelschleife ein zunächst
des Ausgangs des Oszillators gelegenes taktgesteuertes Untersetzerflipflop und einen
Phasendetektor enthält, daß ferner an den Referenzeingang des Phasendetektors die
Gebietskennungsschwingung vom Wechselstromausgang des Verkehrsfunkdecoders geführt
ist und der Ausgang des Phasendetektors den Gleichstromsteuereingang des Oszillators
speist, daß außerdem wenigstens ein Ausgang des taktgesteuerten Untersetzerflipflops
mit dem Start-Stop-Eingang einer ausgangsseitig an den Zählereingang des digitalen
Zählers angeschlossenen Referenzimpulsfrequenzquelle sowie mit einer an den Rückstelleingang
des digitalen Zählers angeschlossenen Impulsformerschaltung und mit einem Sperreingang
des Codewandlers verbunden ist, derart, daß zu Beginn eines Signals am Ausgang des
taktgesteuerten Untersetzerflipflop die Impulsformerschaltung ein Rückstellimpuls
erzeugt und während der Dauer des Signals die Referenzimpulsquelle Zählimpulse an
den digitalen Zähler liefert und der Signaldurchgang durch den Codewandler gesperrt
ist.
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In einer vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung kann die Referenzimpulsfrequenzquelle
ein Start-Stop-Impulsgenerator sein. Sie kann aber auch eine Torschaltung sein,
deren Signaleingang mit einem Ausgang einer Anordnung des nachrichtentechnischen
Empfangsgerätes verbunden ist, welcher Ausgang die Verkehrsfunkpilotschwingung oder
eine von dieser Schwingung abgeleitete Schwingung liefert. Die erfindungsgemäße
Anordnung wird besonders einfach ausgebildet, wenn der Signaleingang der Torschaltung
mit dem Wechselspannungsausgang für die Verkehrsfunkpilotschwingung des Verkehrsfunkdecoders
verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung ist das Zählvolumen des digitalen Zählers in mehrere
Teilvolumen aufgeteilt. Jedem dieser Teilvolumen ist im digitalen Zähler eine eigene
Signalkombination zugeordnet, die am Ausgang des digitalen Zählers auftritt, wenn
der Zählerstand des Zählers in diesem Teilvolumen liegt.
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Mit der Aufteilung des Zählvolumens des digitalen Zählers in Teilvolumen
und der Eigenschaft, daß der Zähler nur diese Teilvolumen anzeigt, ist für jeden
einer Gebietskennung zukommenden Zählerstand eine große Streubreite der Zählung
zulässig. Damit können in vorteilhafter Weise Fehlzählungen durch Störimpulse oder
Frequenzänderungen des Start-Stop-Referenzimpulsgenerators infolge Temperatur- oder
Spannungsschwankungen ohne Änderung der Anzeige auftreten. Der Gebietskennungsdecoder
zeigt jede empfangene Gebietskennungsschwingung an, so daß es nicht notwendig ist,
eine Gebietsvorwahl am Gerät zu treffen. Die Unempfindlichkeit des Gebietskennungsdecoders
gegen Störungen wird noch dadurch unterstützt, daß im Gebietskennungsdecoder in
jeder Schwingungsperiode der Gebietskennungsschwingung wenigstens ein Erkennungsvorgang
abläuft und die Erkennung überprüft wird.
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Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, die darin besteht,
daß zwischen dem Ausgang des taktgesteuerten Untersetzerflipflops und den Phasendetektor
ein Frequenzteiiler geschaltet ist, läuft der Erkennungsvorgang für die Gebietskennungsfrequenz
mehrmals während einer Schwingungsperiode der Gebietskennungsschwingung ab. Mit
dieser vorteilhaften Maßnahme wird die Erkennungssicherheit der Anordnung noch erhöht.
Gleichzeitig brauchen keine Maßnahmen gegen ein Flackern der Anzeigeelemente getroffen
werden und es kann ein digitalen Zähler mit kleinerem Zählvolumen verwendet werden.
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Die Schaltung des Gebietskennungsdecoders gemäß der Erfindung kann
mit einfachen, preiswerten, handelsüblichen Bauteilen hergestellt werden, insbesondere
wenn nach einer Ausbildung der Erfindung der Schwingungsumsetzer eine handelsübliche
Phase-Lock-Loop-Schaltung ist.
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Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
in einem Blockschema dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung
zeigen: Figur 1 ein Rundfunkempfangsgerät gemaß der Erfindung in einer Blockdarstellung,
Figur 2 ein Funktionsdiagramm zur Wirkungsweise des Gebietskennungsdecoders in dem
in Figur 1 dargestellten Rundfunkempfangsgerät.
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Das in der Zeichnung dargestellte, an eine Antenne 1 angeschlossenen
Rundfunkempfangsgerät besteht aus einem üblichen Hochfrequenzteil 2, das neben den
Hochfrequenzstufen auch die Misch- und Zwischenfrequenzstufen enthält, einen1Tonfrequenzteil
3 ebenfalls bekannter Art mit einem Lautsprecher 4, einem Verkehrsfunkdecoder 5
und einem Gebietskennungsdecoder 6.
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Der Gebietskennungsdecoder ist an die beiden Wechselstromausgänge
7 und 8 des Verkehrsfunkdecoders 5 angeschlossen und enthält neben einem Schwingungsumsetzer
9 eine Undschaltung 10 als Torschaltung für den Zähltakteingang T eines rückstellbaren
digitalen Zählers 11, einen Impulsformer 12 zur Bildung eines Rückstellimpulses
13 für den digitalen Zähler und einen Codewandler 14. Der Schwingungsumsetzer ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Phase-Lock-boop-Schaltung ausgebildet
und enthält im Wesentlichen einen frei schwingenden, spannungsgesteuerten Oszillator
15f dessen Frequenz fO von der über einen Tiefpaß 23 geleiteten Ausgangsgleichspannung
eines
Phasendetektors 16 gesteuert wird. An den Ausgang 17 des spannungsgesteuerten Oszillators
15 ist ein taktgesteuertes Untersetzerflipflop 18 angeschlossen. Zwischen dem Ausgang
Q1 des Untersetzerflipflop und dem Frequenzeingang 19 des Phasendetektors ist ein
digitaler Frequenzteiler 20 angeordnet, während der Referenzeingang 21 des Phasendetektors
über einen Begrenzerverstärker 22 an den Wechselstromausgang 8 des Verkehrsfunkdecoders
angeschlossen ist. An sechs Ausgänge des Codewandlers 14 sind sechs Leuchtdioden
LA bis LF angeschlossen, die die erkannte Gebietskennungsschwingung für die geographischen
Gebiete A bis F anzeigen.
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Zwei weitere Leuchtdioden, LSK und LDK, sind an die Gleichstromausgänge
SK und DK des Verkehrsfunkdecoders 5 angeschlossen und zeigen an, daß der mit dem
Hochfrequenzteil 2 empfangene Sender ein Verkehrsfunksender ist (die Leuchtdiode
L SK leuchtet) und wann eine Sendung eine Verkehrsfunkmeldung ist (die Leuchdiode
LDK emittiert).
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel untersetzt der Frequenzteiler
20 die Frequenz im Verhältnis 2:1, so daß infolge der zusätzlichen Teilung durch
das Untersetzerflipflop 18 die Schwingung des Oszillators 15 auf eine Frequenz f0
geregelt wird, die das Vierfache der Frequenz fGK der Gebietskennungsschwingung
am Ausgang 8 des Verkehrsfunkdecoders ist. Die Kurve der Gebietskennungsschwingung
z.B. mit der Frequenz f am Wechselstromausgang 8 des Verkehrsfunkdecoders ist in
Figur 2 schematisch durch die Schwingungskurve 24 dargestellt.
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Die Schwingungskurve 25 stellt die dazugehörige Rechteckschwingung
am Ausgang 17 des Oszillators 15 dar, die Schwingungskurve 26 die Kurve der Schwingung
am Ausgang Q1 des dem Oszillator nachgeschalteten taktgesteuerten Untersetzerflipflop
18. Die Schwingungskurve 27 der Schwingung am Ausgang des Frequenzteilers 20 entspricht
etwa der Schwingungskurve der Gebietskennungsschwingung am Ausgang des Begrenzerverstärkers
22.
Die Teile a der Schwingungskurve 26 am Ausgang des Schwingungsumsetzers 9 sind die
Impulse, die Teile b die Impulspausen der Schwingung. Das taktgesteuerte Untersetzerflipflop
18 am Ausgang des Oszillators sorgt dafür, daß das Impuls-Pausen-Verhältnis der
Schwingung 26 am Ausgang des Schwingungsumsetzers stets 1:1 ist. Damit ist die Impulslänge
der Impulse der Schwingung 26 am Ausgang des Schwingungsumsetzers stets proportional
zur Periodendauer der Gebietskennungsschwingung.
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Die Impulse a des Schwingungszuges 26 am Ausgang des Schwingunosumsetzers
9 öffnen die Torschaltung 10 für die Dauer der Impulse, sperren den Signaldurchgang
durch den Codewandler 14 ebenfalls für die Dauer der Impulse und lösen mit ihrer
Vorderflanke in dem als monostabilen Multivibrator ausgebildeten Impulsformer 12
einen zeitlich kurzen Rückstellimpuls 13 für die Rückstellung des digitalen Zählers
12 aus.
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Während der Dauer der Impulse 26a, während der die Torschaltung 10
geöffnet ist, gelangen die Impulse 28 der Verkehrsfunkpilotschwingung vom Wechselstromausgang
7 des Verkehrsfunkdecoders 5 an den Zähleingang T des digitalen Zählers 11.
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Das Zählvolumen des digitalen Zählers ist in voneinander abgegrenzten
Teilvolumen organisiert. Die Abgrenzung der Teilvolumen ist so bemessen, daß für
jede Gebietskennungsfrequenz ein eigenes, dieser zugeordnetes Teilvolumen vorgesehen
ist und die Sollzahl der vom digitalen Zähler während einer Impulsdauer der Impulse
26a etwa in der Mitte des zugeordneten Teilvolumens liegt. Der digitale Zähler zeigt
mit einer Signalkombination an wenigen Ausgängen das Teilvolumen an, in dem der
augenblickliche Zählerstand liest. Dadurch kann der einer Gebietskennungs frequenz
entsprechende Zählerstand infolge Störungen und anderer schädlicher Einflüsse bis
an die Grenzen des zugehdrigen Teilvolumens vom Sollzählerstand abweichen, ohne
daß sich die Anzeige des digitalen Zählers ändert.
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In der Impulspause 26b, in der am Sperreingang S des Codewandlers
14 kein Sperrsignal liegt, ordnet der Codewandler die vom digitalen Zähler ausgangsseitig
angezeigte Signalkombination für das bei der vorangegangenen Zählung erreichte Teilvolumen
einem seiner Ausgänge zu. Die an diesen Ausgang angeschlossene Leuchtdiode, z.B.
LA, emittiert Licht in den von den Impulspausen 26b bestimmten und in Figur 2 durch
dick ausgezogene Striche dargestellten Emisionsperioden. Mittels einer geeigneten
Wahl des Teilungsverhältnisses n:1 des Frequenzteilers 20 in der Frequenzregelschleife
für den Oszillator 15 kann ohne Verlust der hohen Erkennungsgenauigkeit die Anzeige
flackerfrei eingestellt werden.
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Die Breite des von dem Impulsformer 12 erzeugten Rückstellimpulses
13 ist etwa das eineinhalbfache der Breite eines Zählimpulses 28, wodurch der erste
Zählimpuls einer Zählperiode verloren geht. Dieser definierte Verlust kann ohne
weiteres bei der Bemessung der Teilvolumen im digitalen Zähler berücksichtigt werden.
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6 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen