DE2541515C3 - Schaltungsanordnung zur Abstimmung eines Funkempfängers - Google Patents

Description

rechteckförmige Vergleichsspannung von der Synchronisierschaltung SE erhält Mit der Abstimmschaltungsanordnung wird die Abstimmung des Funkempfängers FE kontrolliert Als Datenausgabegerät DA ist beispielsweise ein Fernschreiber angeordnet

F i g. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Abstimmschaltungsanordnung. Die F: 3.3a, 3b und 3c zeigen Zeitdiagramme zur F i g. 2.

Das Prinzip der Abstimmanzeige beruht auf der Messung der einseitigen Verzerrungen, wie sie bei der Fl-Modulation bei Fehlabstimmung auftreten. Die bei modernen -Geräten vorhandene Schrittsynchronisierung, die auch bei einseitigen Verzerrungen für eine genaue Mittenabtastung der Datenschritte sorgt. Hefen die benötigte Vergleichsspannung zur Gewinnung des Regelkriteriums.

Die Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige besteht aus einem Modulo-2-Addierer A, an dessen einem Eingang das empfangene demodulierte, binär codierte digitale Datensignal A/und an dessen anderem Eingang die rechteckförmige Vergleichspannung U_v anliegt Die Vergleichsspannung wird vom empfangsseitigen Frequenzgenerator abgeleitet und in der Synchronisierschaltung zur Schrittmittensynchronisierung benötigt Die Vergleichsspannung U, hat eine Frequenz, die der doppelten Frequenz der Schrittgeschwindigkeit entspricht Die Synch ronisierschaltung verschiebt bei idealen, unverzerrt übertragenen Datenschritten ieweils die Halbwelle der rechteckförmigen Vergleich sspannung in die Mitte der einzelnen Schritte. Die Mitte der Halbwellen entspricht der Mitte des Schrittes. Zu diesem Zeitpunkt wird der Datenschritt durch cL-n Abtasttakt abgetastet und das digitale Datensignal am Ausgang des Demodulators zurückgebildet.

Im Modulo-2-Addierer wird die digital vorliegende Datennachricht mit der Vergleichsspannung U_v nach der Rechenregel

a ■ b+ a ■ b = V°s

verknüpft Das Ergebnis dieser Operation wird einem als Doppelstromschalter arbeitenden Operationsverstärker Vi zugeführt Über die Widerstände R 1 und R2 wird eine positive +UX und eine negative Spannung — i/l zugeführt Das Doppelstromausgangssignal des Operationsverstärkers Vl wird über den Widerstand A3 dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers V2 zugeführt. Der Operationsverstärker V2 ist als aktiver Tiefpaß geschaltet, mit den weiteren Widerständen R 4 und R 5 und dem Kondensator Cl. Der als Tiefpaß geschaltete Operationsverstär- so ker V2 gibt am Ausgang den arithmetischen Mittelwert an das Anzeigeinstrument / ab, dessen Zeiger die Mittelstellung beim Anzeigewert Null einnimmt Über die Widerstände Rb, R7 und R8 wird eine positive + Ul und eine negative Spannung -1)2 zugeführt Mit dem Widerstand Rl wird das Instrument auf den Nullwert justiert Bei genauer Abstimmung der Frequenz des Funkempfängers auf die Frequenz des Funksenders ist der Mittelwert Null. Bei einer Verstimmung wird der Mittelwert positiv oder negativ.

Die Fig.3a, 3b und 3c zeigen im Zeitdiagramm den Abstimmvorgang. In der obersten Zeile ist die empfangene digitale Datennachricht Nund darunter die Vergleichsspannung U, dargestellt Das am Ausgang des Modulo-2-Addierers auftretende Additionssignal ist mit A bezeichnet Die Zeile / zeigt das vom Instrument angezeigte Gleichspannungssignal. In Fig.3a ist eine unverzerrte Datennachricht dargestellt, die ideale Schrittdauer ist mit Ts eingezeichnet Die Schrittsynchronisierung verschiebt die Vergleichsspannang jeweils so, daß eine Halbperiode der rechteckförmigen Spannung in der Mitte jedes Schrittes liegt Die Abtastung der Schritte erfolgt jeweils in der Mitte zu den Zeitpunkten ti, 12, f3, f4, tS und f6 durch den Schrittakt In F i g. 3a ist der Funkempfänger genau auf die Sendefrequenz des Funksenders abgestimmt, es ergibt sich nach dem Tiefpaß ein Gleichspannungswert von Null. Der Zeiger des Anzeigeelementes befindet sich in der Mittensteilung.

Im Zeitdiagramm der F i g. 3b ist der Funkempfänger auf eine gegenüber der Frequenz des Funksenders zu hohe Frequenz abgestimmt Die digitalen Empfangsdaten N weisen eine einseitige Verzerrung auf, es entsteht nach dem Tiefpaß ein positiver Gleichspannungswert, der vom Anzeigeinstrument / angezeigt wird. Damit erkennt die Bedienungsperson, daß die Abstimmung fehlerhaft, und zwar auf eine zu hohe Frequenz vorgenommen wurde.

Die F i g. 3c zeigt den Fall, bei dem die Abstimmung des Funkempfängers auf eine Frequenz erfolgte, die gegenüber der Frequenz des Funksenders zu tief ist Es treten in der digitalen Datennachricht wieder einseitige Verzerrungen auf und nach dem Tiefpaß entsteht eine negative Gleichspannung, die vom Anzeigeelement angezeigt wird. Die Bedienungsperson erkennt am Zeigerausschlag, daß die Abstimmung fehlerhaft ist, und zwar wurde eine zu tiefe Frequenz eingestellt Der Abstimmvorgang wird dann so lange fortgesetzt bis der in F i g. 3a gezeigte ideale Abstimmzustand erreicht ist

Anstelle des Gleichspannungsinstrumentes zur Anzeige kann nach dem Tiefpaß auch ein Analog-Digital-Wandler angeordnet werden, dem eine Ziffernanzeigeeinrichtung nachgeschaltet ist

Fig.4 zeigt eine Zusatzschaltung zur Abstimmung, die die Qualität des empfangenen Signals anzeigt Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 zeigt an, ob Frequenzumtastsignale empfangen werden und ob richtig synchronisiert wurde. Weiterhin ist durch diese Schaltung erkennbar, ob es sich bei den empfangenen Signalen um eine Tastung mit systemfremder Geschwindigkeit handelt

Die zusätzliche Schaltungsanordnung besteht aus den Kippschaltungen K 1 und K 2, die hintereinandergeschaltet sind und vom Zeichentakt T_z der jeweils nach einem Zeichen auftritt gesteuert werden. Der Ausgang Q der Kippstufe K 2 ist über das Gatter G 2 mit einem Schalttransistor T\ verbunden, der im leitenden Zustand die Anzeigelampe L zum Aufleuchten bringt Mit den Widerständen /?9, R 10 und Λ11 wird der Arbeitspunkt des Transistors und das Schiitverhalten festgelegt, damit der Transistor im einen Zustand sicher gesperrt und im anderen Zustand sicher leitend ist Über die Klemme S werden die Schrittumschläge der empfangenen digitalen Daten angelegt die über das Gatter G1 am Rückstelleingang der Kippschaltungen K1 und K 2 anliegen. Der Zeichentakt T₁ steuert die Kippschaltung K1 aus der Ruhelage in die Arbeitslage um, der nachfolgende Zeichentaktimpuls steuert dann die Kippschaltung K 2 um, so daß am Ausgang (? eine dem binären Zustand »1« entsprechende Spannung entsteht, die über das Gatter G 2 den Schalttransistor 7Ί in den leitenden Zustand steuert Die Lampe L leuchtet ständig auf, wenn keine Schrittumschläge am Eingang 5 auftreten. Bei jedem während eines Zeichens auftretenden Schrittumschlag werden die Kippstufen K 1 und K 2 über die Rückstelleingänge in die Ruhelage

zurückgestellt, so daß nur beim Ausbleiben von Schrittumschlägen für die Dauer von mindestens einem Zeichen die Lampe aufleuchtet. Das dauernde Aufleuchten der Lampe L zeigt an, daß keine Tastung im empfangenen Signal vorhanden ist. Beim Empfang von Tastung verlischt die Lampe.

Weiterhin zeigt die Zusatzschaltung auch an, wenn die Schrittsynchronisierung fehlerhaft arbeitet oder der Synchronisiervorgang noch nicht abgeschlossen ist. In diesen Fällen treffen Schrittflanken mit den positiven ,₀ Halbv/ellen der Vergleichsspannung zusammen, und es erfolgt ebenfalls eine Anzeige durch Aufleuchten der Lampe L Beim Auftreten einer Sichrittflanke am Eingang S während einer positiven Halbwelle der Vergleichsspannung Uv erscheint am Ausgang des ,, Koinzidenzgatters G 3 ein Impuls, der die beiden monostabilen Kippstufen K 3 und K 4 aus der Ruhelage in die Arbeitslage umsteuert. Nach Ablauf der Verzögerungszeiten, die durch die Kondensatoren CI, C3 und die Widerstände R 12, R 13 festgelegt sind, kippen die Stufen K3 und K_A in die Ausgangsstellung zurück, in der am Ausgang ζ) der beiden Stufen ein dem binären Zustand »1« entsprechende positive Spannung abgegeben wird. Der Ausgang Q der Kippstufe K 4 ist mit dem zweiten Eingang des Koinzidenzgatiters G 4 verbunden, so daß nur nach Erreichen der Ruhelage der Kippstufe KA eine erneute Umsteuerung der Kippstufen möglich ist. Die Kippstufen K 3 und KA haben unterschiedliche Verzögerungszeiten, und zwar ist die Verzögerungszeit der Kippstufe KA länger als die der Kippstufe K 3. So weist beispielsweise die Kippstufe K 3 eine Verzögerungszeit von etwa 40 msec und die Kippsiufe KA eine solche von etwa 70 msec auf Dadurch wird verhindert, daß die Kippstufe K 3 durch die während oder unmittelbar nach der Kippzeil auftretenden Schrittumschläge, die in eine positive Halbwelle der Vergleichsspannung fallen, eingestellt bleibt bzw. sofort neu eingestellt wird. Die Lampe ' leuchtet jeweils für die Verzögerungszeitdauer dei Kippstufe K 3 auf und verlischt mindestens für die Zeitdauer der Kippzeit der Kippstufe KA, vermindert um die Kippzeit der Kippstufe K 3.

Liegen die Schrittumschläge richtig zur Vergleichsspannung, dann bleiben die monostabilen Kippstufen ir ihrer Ruhelage und die Lampe L leuchtet nicht auf. lsi die Tastung richtig, dann bleibt die Lampe ständig dunkel, und die Feinabstimmung kann mit Hilfe de; Anzeigeinstrumentes, wie oben beschrieben, vorgenommen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanord- Patentansprüche: nung zur Abstimmung eines Fuiikempfängers auf eine ' Frequenz eines Funksenders mit einer Synchronisierein-

1. Schaltungsanordnung zur Abstimmung eines richtung zur Schrittsynchronisierung und Mittenabta-Funkempfängers auf eine Frequenz eines Funksen- s stung der einzelnen Schritte, die eine vom empfangsseiders mit einer Synchronisiereinrichtung zur Schritt- tigen Frequenzgenerator abgeleitete Vergleichsspansynchronisiening und Mittenabtastung der einzelnen nung mit der doppelten Frequenz der Schrittgeschwin-Schritte, die eine vom empfangsseitigen Frequenz- digkeit mit ihren Halbwellen in die Mitte der einzelnen generator abgeleitete Vergleichsspannung mit der Datenschritte schiebt.

doppelten Frequenz der Schrittgeschwindigkeit mit io Bei der Wechselstromtelegrafie über Funkverbindun-

ihren Halbwellen in die Mitte der einzelnen gen ist im Funkempfänger eine Abstimmung erforder-

Datenschritte schiebt, dadurch gekenn- lieh, wofür die Anwendung eines Kontrolloszillogra-

zeichnet, daß die rechteckförmige Vergleichs- phen bekannt ist

spannung mit den demodulierten binär codierten Aufgabe der Erfindung ist es, den Abgleich eines

digitalen Datenschritten in einem Modulo-2-Addie- 15 derartigen Funkempfängers mit geringerem techni-

rer addiert wird und daß das Additionssignal an schein Aufwand ohne Verwendung eines Kontrolloszil-

einem Tiefpaß anliegt, an dessen Ausgang ein lographen durchzuführen.

Meßinstrument mit beiderseitigem Ausschlag an- Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

geordnet ist gelöst, daß die rechteckförmige Vergleichsspannung mit

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch 20 den demodulierten binär codierten digitalen Datengekennzeichnet, daß dem Modulo-2-Addierer eine schritten in einem Modulo-2-Addierer addiert wird und Schaltung zur Bildung von Doppelstromzeichen daß das Additionssignal an einem Tiefpaß anliegt, an nachgeschaltet ist dessen Ausgang ein Meßinstrument mit beidseitigem

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch Ausschlag angeordnet ist

gekennzeichnet, daß ein Operationsverstärker (V2\ 25 Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist

der als aktiver Tiefpaß geschaltet ist (Ci, R 3, R 5, gegenüber den Kontrolloszillographen einen wesentlich

R 4) angeordnet ist. geringeren Aufwand auf, wobei die Abstimmung durch

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch die Nullstellung des Instrumentes erfolgt Die Anordgekennzeichnet, daß am Ausgang des Tiefpasses ein nung eignet sich besonders vorteilhaft für durch Analog-Digital-Wandler mit einer nachfolgenden 30 Synthesizer gesteuerte Funksender und Funkempfän-Ziffernanzeigeeinrichtung angeordnet ist ger. Bei standardisierten Geräten, bei denen der

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch Frequenzhub und die Übertragungsgeschwindigkeit gekennzeichnet, daß eine erste bistabile Kippstufe festgelegt sind, kann ein auf einer einzigen Flachbau- (Ki) und eine zweite bistabile Kippstufe (K 2) gruppe aufgebauter Demodulator zusammen mit der hintereinandergeschaltet sind, daß die Kippstufen 35 erfindungsgemäßen Abstimmanordnung ein wesentlich vom Zeichentakt (T₁) gesteuert sind und jeweils aufwendigeres Demodulationsgerät ersetzen, pie Abzuerst die erste Kippstufe und mit dem nachfolgen- stimmschaltungsanordnung ist speziell für Übertraden Taktimpuls die zweite Kippstufe umgesteuert gungssysteme geeignet bei denen Modulations- bzw. wird, daß am Ausgang der zweiten Kippstufe eine Demodulationsteil mit dem digitalen Geräteteil in Schaltstufe (Ti) amgeordnei ist, die beim Anspre- 40 einem Gehäuse zusammengefaßt sind.

chen der zweiten Kippstufe eine Anzeigeeinrichtung Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend

(L) für die Dauer des Ansprechens auslöst und daß anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels und

beim Auftreten eines Schrittumschlages beide Zeitdiagranimen erläutert

Kippstufen in die Ruhelage zurückgesteuert werden. F i g. 1 zeigt ein Wechselstromtelegrafie-Übertra-

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch 45 gungssystem mit einer Abstimmschaltungsanordnung gekennzeichnet daß beim Zusammentreffen eines zur Kontrolle des Abgleichs eines Funkempfängers;
Schrittumschlages mit der positiven Halbwelle der F i g. 2 zeigt eine vorteilhafte Schaltungsanordnung Vergleichsspannung über eine Gatteranordnung zur Abstimmung des Funkempfängers;

eine erste monostabile Kippstufe (K 3) aus der F ig. 3a, 3b und 3c zeigen Zeitdiagramme zur F ig. 2;

Ruhelage in die Arbeitslage umgesteuert wird, in der 50 F i g. 4 zeigt eine zusätzliche Anzeigeeinrichtung,

für die Dauer der Verzögerungszeit die Schaltstufe F i g. 1 zeigt ein Wechselstromtelegrafie-Übertra-

anspricht und die Anzeigeeinrichtung auslöst gungssystem, bei dem sendeseitig eine Dateneingabe-

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, (dadurch einrichtung DE, ein Modulator MO und ein Funksender gekennzeichnet, daß neben der ersten monostabilen FS und empfangsseitig ein Funkempfänger FE, ein Kippstufe (K 3) eine zweite monostabile Kippstufe 55 Demodulator DM, eine Synchronisiereinrichtung SE, (K4) umgesteuert wird, daß die zweite monostabile eine Abstimmschaltungsanordnung /ASund eine Daten-Kippstufe eine um etwa die Hälfte gegenüber der ausgabeeinrichtung DA vorgesehen sind. Als Dateneinersten monostabilen Kippstufe längere Verzöge- gabeeinrichtung kann beispielsweise ein Fernschreiber rungszeit aufweist und daß für die Dauer der verwendet werden, der Telegrafiesignale an den Verzögerungszeit der zweiten monostabilen Kipp- 60 Modulator AfO abgibt Der Funksender ist beispielsweistufe die erste rnonostabile Kippstufe für eine se ein Kurzwellensender. Die Telegrafiesignale werden erneute Einstellung gesperrt ist mit dem Funkempfänger Ff empfangen, der ein

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, verstärktes Signal an den Demodulator DM abgibt Mit dadurch gekennzeichnet daß als Anzeigeeinrichtung der Synchronisierschaltung Sf wird erreicht daß die eine Lampe angeordnet ist. 6s Abtasttaktimpulse die einzelnen Datenschritte in der

Mitte abtasten. Das im Demodulator DM demodulierte

digitale Datensignal wird der Abstimmschaltungsanordnung AS zugeführt die auf dem anderen Eingang die