DE2634114A1 - MODULATION METHOD AND ITS APPLICATION TO SINGLE-SIDED BAND MODULATORS AND DEMODULATORS - Google Patents

MODULATION METHOD AND ITS APPLICATION TO SINGLE-SIDED BAND MODULATORS AND DEMODULATORS

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DE2634114A1
DE2634114A1 DE19762634114 DE2634114A DE2634114A1 DE 2634114 A1 DE2634114 A1 DE 2634114A1 DE 19762634114 DE19762634114 DE 19762634114 DE 2634114 A DE2634114 A DE 2634114A DE 2634114 A1 DE2634114 A1 DE 2634114A1
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/52Modulators in which carrier or one sideband is wholly or partially suppressed
    • H03C1/60Modulators in which carrier or one sideband is wholly or partially suppressed with one sideband wholly or partially suppressed

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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

Description

Modulationsverfahren und seine Anwendung bei Einseitenbandmodulatoren und -demodulatorenModulation method and its application in single sideband modulators and demodulators

Die Erfindung betrifft Modulationsverfahren ,bei denen eine Trägerschwingung mit einem Modulationssignal multipliziert wird, um einen modulierten Träger zu erhalten. Sie bezieht sich außerdem auf Einseitenbandmodulatoren und -demodulatoren, die die Modulatoren umfassen, bei welchen das Verfahren nach der Erfindung angewandt wird und welche insbesondere in zur Fernsprechübertragung dienenden Frequenzumsetzeinrichtungen benutzt werden.The invention relates to modulation methods in which a carrier oscillation is multiplied by a modulation signal to obtain a modulated carrier. It also relates to single sideband modulators and demodulators, which comprise the modulators in which the method according to the invention is applied and which are used in particular in frequency conversion devices serving for telephone transmission.

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Es ist bekannt, daß zur Durchführung einer solchen Modulation durch analoge Verfahren die Trägerschwingung und das Modulationssignal in einer Einrichtung einander überlagert werden, die eine Nichtlinearität aufweist, beispielsweise eine in. Durchlaßrichtung vorgespannte Diode. Man erhält an dem Ausgang dieser Einrichtung Intermodulationsprodukte, aus welchen man durch Filterung das Intermodulationsprodukt erster Ordnung entnimmt, das die gewünschte modulierte Trägerschwingung darstellt.It is known that in order to carry out such a modulation by analog methods, the carrier oscillation and the modulation signal are superimposed on one another in a device which has a Has non-linearity, for example one in. Forward direction biased diode. Intermodulation products are obtained at the output of this device, from which one can filter takes the first order intermodulation product, which represents the desired modulated carrier wave.

Man kann diese Modulation ausfahren, indem man ein digitales Verfahren benutzt. Nach dem Theorem von Shannon kann nämlich jedes Signal durch eine Folge von Abtastproben getreu dargestellt werden, die diesem Signal mit einer Taktfrequenz entnommen werden, welche größer oder gleich dem Zweifachen der in diesem Signal enthaltenen maximalen Frequenz ist. Wenn man dann diese Abtastproben quantisiert und sie in einem beliebigen Digitalcode, beispielsweise in dem reinen Binärcode ,ausdrückt, kann man an den Signalen alle gewünschten Operationen ausführen, indem man an den die Abtastproben darstellenden Zahlen die den analogen Operationen entsprechenden mathematischen Operationen ausführt. Auf diese Weise erhält man durch Digitalisierung der Trägerschwingung und des Modulationssignals die modulierte Trägei— schwingung in digitaler Form, indem man eine Multiplikation der die Trägerschwingung darstellenden Digitalsignale mit den das Modulationssignal darstellenden Digitalsignalsi ausführt. Es genügt dann, das durch diese Multiplikation erhaltene Digitalsignal in ein Analogsignal umzuwandeln, um die modulierte SchwingungThis modulation can be extended using a digital process. According to the Shannon theorem any signal may be faithfully represented by a sequence of samples that is to be taken out at a clock frequency to this signal, which is greater than or equal to twice the maximum frequency contained in this signal. If one then quantizes these samples and expresses them in any digital code, for example in the pure binary code, all desired operations can be carried out on the signals by carrying out the mathematical operations corresponding to the analog operations on the numbers representing the samples. In this way, by digitizing the carrier oscillation and the modulation signal, the modulated inertia oscillation is obtained in digital form by multiplying the digital signals representing the carrier oscillation with the digital signals representing the modulation signal. It is then sufficient to convert the digital signal obtained by this multiplication into an analog signal in order to obtain the modulated oscillation

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in Analogform zu erhalten.in analog form.

Ein solches Verfahren erfordert, wenn es bei einer isolierten Modulationsoperation angewandt wird, die Benutzung von zwei Analog/Digital -Wandlern und eines Digital/Anal og-Wandlers. Es erbringt dann keinen Vorteil. Wenn es dagegen Teil eines komplexeren Prozesses ist, der seinerseits in digitaler Weise behandelt wird, kann es einen Vorteil darstellen, denn die Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler sind dann allen Funktionen des Prozesses gemeinsam und ihr relatives Gewicht für jede Funktion und insbesondere für die Modulation nimmt ab.Such a method, when applied to an isolated modulation operation, requires the use of two Analog / digital converters and a digital / analog converter. There is then no benefit. If, on the other hand, it is part of a more complex process, that in turn is digital is treated, it can be an advantage because the analog-to-digital and digital-to-analog converters are then all Functions common to the process and their relative weight for each function and in particular for the modulation it takes away.

Deshalb ist bereits vorgeschlagen worden, die Einseitenbandmodulatoren und —demodulatoren, die insbesondere in mit Frequenzumsetzung arbeitenden Fernsprechanlagen benutzt werden, vollkommen digital aufzubauen. Eine Analyse dieser Modulatoren findet sich in dem Aufsatz [_ "I J "On Digital Single Sideband Modulators" von Sidney Darlington in der Zeitschrift IEEE Transaction on Circuit Theory, Band CT-17, Nr. 3, August 1970.Therefore, the single sideband modulators have already been proposed and demodulators, which are used in particular in telephone systems that work with frequency conversion can be used to build completely digitally. An analysis of these modulators can be found in the article [_ "I J" On Digital Single Sideband Modulators "by Sidney Darlington in IEEE Transaction on Circuit Theory, Volume CT-17, No. 3, August 1970.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, eine sinusförmige Trägerschwingung und ein Modulationssignal mit einer Abtastfrequenz abzutasten, die gleich dem Vierfachen der Frequenz der Trägerschwingung ist, und mit einer derartigen Phase, daß die Abtastung einer Periode der Trägerschwingung zwei positiveThe method according to the invention consists in generating a sinusoidal carrier wave and a modulation signal with a sampling frequency sample which is equal to four times the frequency of the carrier wave, and with a phase such that the sampling of a period of the carrier oscillation two positive

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Abtastproben und anschließend zwei negative Abtastproben ergibt, wobei diese vier Abtastproben im Absolutbetrag gleich sind, und dann das Produkt aus den Abtastproben der Trägerschwingung und den Abtastproben des Modulationssignals zu bilden.Samples and then gives two negative samples, these four samples being equal in absolute terms, and then to form the product of the samples of the carrier wave and the samples of the modulation signal.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments Invention. In the drawings show:

die Fig. 1a und 1b abgetastete sinusförmige Funktionen,FIGS. 1a and 1b sampled sinusoidal functions,

Fig. 2 einen Einseitenbandmodulator,2 shows a single sideband modulator,

Fig. 3 einen Abtastmodulator, undFig. 3 shows a scanning modulator, and

Fig. 4 einen Einse itenb andd em odu I ator.4 shows a one-sided ribbon and the em odu I ator.

Fig. 1a zeigt eine sinusförmige Funktion y = sin Θ, begrenzt aufFig. 1a shows a sinusoidal function y = sin Θ, limited to

ο
eine zwischen θ = 0 und θ = 860 angenommene Periode. Es ist zu erkennen, daß man, wenn man diese Funktion in Zeitpunkten abtastet, die den Winkeln 45 , 135 , 225 und 315 entsprechen, vier Abtastproben 1,2, 3 und 4 erhält,die zeitlich gleich verteilt sind (wenn θ eine lineare Funktion der Zeit ist) und den-
ο
a period assumed between θ = 0 and θ = 860. It can be seen that if one samples this function at points in time corresponding to angles 45, 135, 225 and 315, four samples 1, 2, 3 and 4 are obtained which are equally distributed over time (if θ is a linear function the time is) and the-

2
selben Absolutbetrag * haben (wobei 1 der positive Extremwert der Funktion ist) und wobei die ersten Abtastproben positiv und die beiden letzten negativ sind.
2
have the same absolute value * (where 1 is the positive extreme value of the function) and where the first samples are positive and the last two are negative.

Die jeweiligen Amplitudenbedingungen zwischen einer TrägerschwingungThe respective amplitude conditions between a carrier wave

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und einem Modulationssignal können sich - wenn ein Standardpegel der Trag erschwingung festgelegt ist - auf einen dem Modulationssignäl aufgeprägten Modulationsfaktor zurückführen lassen. Es ist dann gerechtfertigt, einen Pegel der Träger-and a modulation signal can - if a standard level of the supporting vibration is set - on one of the Let modulation signals return the impressed modulation factor. It is then justified to set a level of carrier

schwingung von festzulegen, wasvibration of defining what

betrages der Abtastproben 1 ergibt.amount of the samples 1 results.

schwingung von festzulegen, was als Wert des Absolut-oscillation of what is considered to be the value of the absolute

Die digitale Modulationsoperation wird dann äußerst einfach und besteht darin, eine Multiplikation der Zahlen vorzunehmen, die die Abtastproben des Modulationssignals durch die Zahlenfolge + 1, +1, - 1» -1 darstellen, d.h. das Vorzeichen von zwei aufeinanderfolgenden Abtastproben desselben Ranges des Modulationssignals nach jeweils vier Abtastproben zu ändern.The digital modulation operation then becomes extremely simple and consists in making a multiplication of the numbers, which represent the samples of the modulation signal by the number sequence + 1, +1, - 1 »-1, i.e. the sign of to change two consecutive samples of the same rank of the modulation signal after every four samples.

Wie Fig. 1b zeigt, stellt eine solche Folge von Abtastproben ebensogut eine sinusförmige Funktion wie eine cosinusförmige Funktion dar, da die Differenz zwischen den beiden nur einer Differenz in dem Zeitursprung entspricht. Wenn somit die Abtastproben 1,2, 3 und 4 einen Sinus darstellen, werden die Abtastproben 5, 6, 7 und 8 einen Cosinus darstellen, der der Zahlenfolge + 1, -1, — 1, +1 entsprechen wird. Wenn somit, wie es manchmal verlangt wird, mit ein und demselben Modulationssignal zwei um 90 phasenverschobene Trägerschwingungen moduliert werden sollen, führt man einerseits die oben angegebene Multiplikation und andererseits die Multiplikation mit der Folge der in denselben Zeitpunkten genommenen Zahlen + 1, - 1, - 1, +1As shown in Fig. 1b, such a sequence of samples represents a sinusoidal function as well as a cosinusoidal one Function since the difference between the two corresponds only to a difference in the time origin. Thus, if the samples 1, 2, 3 and 4 represent a sine, samples 5, 6, 7 and 8 will represent a cosine corresponding to the Number sequence will correspond to +1, -1, -1, +1. Thus, if, as is sometimes required, two carriers out of phase by 90 are modulated with one and the same modulation signal are to be carried out, on the one hand, the multiplication given above and, on the other hand, the multiplication with the sequence of Numbers taken at the same points in time + 1, - 1, - 1, +1

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aus, wobei sich diese Multiplikationen auf einfache Vorzeichenänderungen zurückführen lassen.off, these multiplications being based on simple changes in sign let back.

Dieses Verfahren eignet sich besonders vorteilhaft zur Anwendung in Einseitenbandmodulatoren, bei welchen das Phasenverschiebungsverfahren angewandt wird. Dieses Verfahren wird auch als Hartley-Verfahren bezeichnet und ist ausfuhrlich in dem Aufsatz [ 2 ] "The Phase Shift Method of Single Sideband Signal Generation" von Donald E. Norgaard in der Zeitschrift "Proceedings of the IRE", Band 44, Dezember 1956> beschrieben. Es erfordert insbesondere zwei Modulationen durch um 90 phasenverschobene Trägerschwingungen.This method is particularly advantageous for use in single sideband modulators in which the phase shift method is applied. This procedure is also known as the Hartley procedure and is detailed in the article [2] "The Phase Shift Method of Single Sideband Signal Generation" by Donald E. Norgaard in the journal Proceedings of the IRE, Volume 44, December 1956> described. In particular, it requires two modulations through 90 phase-shifted carrier oscillations.

Die Ladungsverschiebeanordnungen (im englischen Sprachgebrauch Charge Coupled Device, CCD, oder Bucket Brigade Device, BBD) gestatten, alle Arten von Einrichtungen herzustellen, mittels welchen die Signale durch Abtastung behandelt werden können, aber ohne daß die Abtastproben digitalisiert werden. Die Betriebsweise dieser Anordnungen ist in dem Aufsatz [ 3 ] "Charge Coupled Devices" von Gilbert F. Amelio in der Zeitschrift " Scientific American", Band 250, Nr. 2, Februar 1974, beschrieben. Die Verwendung solcher Anordnungen zur Herstellung von Filtern ist in dem Aufsatz [ 4 ] "Transversal Filtering Using Charge Transfer Devices" von Denis D. Buss u.a. in der Zeitschrift "IEEE Journal of Solid-state Circuits", Band SC 8, Nr. 2, April 1973, beschrieben. Die Berechnung der nach dieser Technik hergestellten Filter stimmt mit der bekannten Berechnung der Digitalfilter überein, aber in der praktischenThe Charge Coupled Device (CCD, or Bucket Brigade Device, BBD) make it possible to produce all kinds of devices by means of which the signals can be handled by sampling, but without the samples being digitized. The operation of these arrangements is described in the article [3] "Charge Coupled Devices" by Gilbert F. Amelio in the journal "Scientific American", Vol. 250, No. 2, February 1974. The use of such arrangements for the production of filters is described in the article [4] "Transversal Filtering Using Charge Transfer Devices" by Denis D. Buss and others in the journal "IEEE Journal of Solid-state Circuits", Volume SC 8, No. 2, April 1973. The calculation of the filters produced according to this technique corresponds to the known calculation of the digital filters, but in practice

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Ausführung arbeitet man direkt mit den Abtastproben, ohne sie zu digitalisieren.Execution works directly with the samples, without digitize them.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich insbesondere in Geräten, in welchen man mit nichtdigitalisierten Abtastproben arbeitet, da es darin besteht, regelmäßig das Vorzeichen dieser Abtastproben zu ändern, was mit einer einfachen Inverterschaltung erfolgen kann.The method according to the invention is particularly suitable in devices in which one does not use digitized samples works because it consists in changing the sign of these samples periodically, which is done with a simple inverter circuit can be done.

Fig. 2 zeigt einen Einseitenbandmodulator, der in einer Ferns prechfrequenzumsetzaniage verwendbar ist. Es sind nur die Einrichtungen dargestellt, mittels welchen die Pegel sowohl am Eingang als auch am Ausgang dieses Modulators eingestellt werden, und es wird angenommen, daß die dargestellten verschiedenen Einrichtungen Signale Hefern, welche Pegel aufweisen, die mit den Einrichtungen kompatibel sind, die sie empfangen sollen. Die Zahlen, die als Beispiele genannt werden, beziehen sich auf die europäische Fernsprechtechnik und nehmen der Erfindung nichts von ihrer allgemeinen Anwendbarkeit .Fig. 2 shows a single sideband modulator which can be used in a remote prechfrequenzumsetzaniage. There are only those devices are shown, by means of which the levels are set both at the input and at the output of this modulator and it is believed that the various devices shown signals yeast which level compatible with the facilities it is intended to receive. The numbers given as examples relate to European telephony technology and do not deprive the invention of its general applicability .

Dieser Modulator enthält Filter 210 bis 215, Summierer 216 s 217 und 223, Dämpfungsglieder 219 und 220, Modulatoren 221 und 222 und einen Demodulator 218.This modulator contains filters 210 to 215, summers 216 s 217 and 223, attenuators 219 and 220, modulators 221 and 222 and a demodulator 218.

Das zu modulierende Sprachsignal Tw wird durch das Filter 210 gefiltert, so daß es auf das genormte Sprachband vonThe speech signal Tw to be modulated is passed through the filter 210 filtered so that it is based on the standardized voice band of

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300 bis 3 400 Hz begrenzt wird. Dieses Sprachbandfilter ist ein Filter bei dem Ladungsverschiebeanordnungen entsprechend der in dem Aufsatz Q 4 J beschriebenen Technik benutzt werden. Die benutzte Abtastfrequenz in diesem Filter wird so gewählt, daß sie mit der in den Filtern 211 und 212 benutzten übereinstimmt, damit die Abtastprozesse nicht vervielfacht werden.300 to 3 400 Hz is limited. This voice band filter is a filter using charge transfer devices according to the technique described in Article Q 4 J. The sampling frequency used in this filter is chosen to match that used in filters 211 and 212, so that the scanning processes are not multiplied.

Das gefilterte zu modulierende Signal geht dann durch die beiden Verarbeitungsschaltungszweige hindurch, die denselben Aufbau, aber unterschiedliche Kenngrößen haben.The filtered signal to be modulated then passes through the two processing circuit branches which are the same Structure, but have different parameters.

Der erste Verarbeitungsschaltungszweig enthält den Summierer 216, die Filter 211 und 213, das Dämpfungsglied 219 und den Modulator 221 .The first processing circuit branch contains the summer 216, the filters 211 and 213, the attenuator 219 and the Modulator 221.

Man addiert zu dem gefilterten zu modulierenden Signal in dem Summierer 216 das Referenzsignal R , dessen Aufgabe weiter unten beschrieben ist. Man erhält so ein Signalgemisch.The reference signal R, its function, is added to the filtered signal to be modulated in the summer 216 is described below. A composite signal is obtained in this way.

Dieses Signalgemisch wird in dem Filter 211 gefiltert, welches ein Allpaß-Filter ist, das eine konstante Phasenverschiebung aller Frequenzen hervorruft, die in dem Signal enthalten sind, von dem es durchquert wird. Dieses Filter wird mit Ladungsverschiebeanordnungen realisiert und die Abtastfrequenz wird ausreichend hoch gewählt, um einen fehlerfreien Betrieb zu erhalten, wobei gleichzeitig die außerhalb des Bandes liegenden Zipfel, die für mittels Abtastung arbeitende Filter charakteristischThis composite signal is filtered in the filter 211, which is an all-pass filter that causes a constant phase shift of all frequencies contained in the signal, from which it is crossed. This filter is realized with charge shifting devices and the sampling frequency is chosen to be sufficiently high to obtain error-free operation, while at the same time those lying outside the band Lobes characteristic of scanning filters

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sind, ausreichend stark unterdrückt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Frequenzen oberhalb von 200 kHz geeignet waren und daß 256 kHz einen guten Wert darstellten. ^are suppressed sufficiently. It has been shown that the frequencies above 200 kHz are suitable and that 256 kHz was a good value. ^

Das phasenverschohene Signalgemisch, das das Filter 211 verläßt, stellt somit ein Spektrum dar, das aus dem Sprachband von 300 bis 3 400 Hz besteht, das bei jedem Vielfachen der Abtastfrequenz nach oben und nach.unten wiederholt wird. Es ist erforderlich, die sich jenseits von 3 400 Hz befindlichen Komponenten dieses Spektrums zu eliminieren, um keine Signale zu erzeugen, die später störend sind. Das ist aufgrund des großen Abstandes zwischen den Zipfeln einfach, wobei die erste Störfrequenz, wenn die Abtastung mit 256 kHz erfolgt, bei (256 - 3,4) kHz = 252,6 kHz beginnt. Man kam dann ein summarisches Filter benutzen, das beispielsweise aus einem einfachen RC-Glied besteht. Dieses Filter 213 liefert somit ein geglättetes Signal.The phase-shifted composite signal that the filter 211 leaves, thus represents a spectrum that consists of the voice band from 300 to 3400 Hz, which at every multiple the sampling frequency is repeated up and down. It is required those beyond 3400 Hz To eliminate components of this spectrum so as not to generate signals that are later disruptive. That is due to the large distance between the lobes, the first interference frequency if the sampling is carried out at 256 kHz, starts at (256 - 3.4) kHz = 252.6 kHz. You then came to use a summary filter, for example from a simple RC element. This filter 213 thus delivers a smoothed signal.

Dieses geglättete Signal gelangt in das Dämpfungsglied 219, welches dazu dient, automatisch die Verstärkung einzustellen, wie weiter unten beschrieben. Dieses Dämpfungsglied kann beispielsweise eine Potentiometerschaltung sein, die einen Festwiderstand und einen als veränderlichen Widerstand geschalteten Feldeffekttransistor aufweist.This smoothed signal reaches the attenuator 219, which is used to automatically adjust the gain, as described below. This attenuator can, for example, be a potentiometer circuit that has a fixed resistor and a field effect transistor connected as a variable resistor.

Das aus dem Dämpfungsglied 219 kommende gedämpfte Signal moduliert in dem Modulator 221 einen Träger P . Dieser TrägerThe attenuated signal coming from the attenuator 219 modulates a carrier P in the modulator 221. This carrier

ist hier einer der zwölf genormten Träger einer Fernsprechgrundgruppe, deren Frequenzen jeweils um 4 kHz von 64 bis 108 kHzis one of the twelve standardized carriers of a basic telephone group, their frequencies each by 4 kHz from 64 to 108 kHz

. 709807/117 9. 709807/117 9

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abgestuft sind. Gemäß der Erfindung wird dieser Träger mit einer Frequenz abgetastet, die viermal größer ist als seine Eigenfrequenz, und die Modulation erfolgt, indem das Vorzeichen des gedämpften Signals während zwei von jeweils vier Abtastproben des Trägers geändert wird.are graded. According to the invention, this carrier is sampled at a frequency four times greater than its own Natural frequency, and the modulation is done by changing the sign of the damped signal during two out of every four Samples of the carrier is changed.

Der zweite Verarbeitungsschaltungszweig enthält <äen Summierer 217, die Filter 212 und 214, das Dämpfungsglied 220 und den Modulator 222.The second processing circuit branch contains a summer 217, the filters 212 and 214, the attenuator 220 and the modulator 222.

Die Unterschiede in der Verarbeitung, die an dem gefilterten zu modulierenden Signal ausgeführt wird, sind in diesem zweiten Schaltungszweig folgende:The differences in the processing performed on the filtered signal to be modulated are in this second circuit branch the following:

- das Referenzsignal R hat dieselbe Frequenz und dieselbethe reference signal R has the same frequency and the same

öOöO

Amplitude wie. das Signal R , es ist aber gegenüber diesemAmplitude like. the signal R, but it is opposite this

um 90 phasenverschoben;90 out of phase;

- das Allpaß-Filter 212 hat eine Phasenverschiebungskennlinie,- the all-pass filter 212 has a phase shift characteristic,

ο die gegenüber der des Filters 211 um 90 phasenverschoben ist. Die Hauptsache ist, daß die aus diesen beiden Filtern bestehendeο which is 90 out of phase with that of filter 211. The main thing is that the one consisting of these two filters

ο Anordnung die Phase der Signalgemische um 90 gegeneinander verschiebt. Man kann beispielsweise allein einem der Filter eineο The arrangement shifts the phase of the mixed signals by 90 against each other. For example, you can only give one of the filters a

ο
Phasenverschiebung von 90 geben, während das andere keine Phasenverschiebung hervorruft, sondern dazu dient, die durch das erste Filter hervorgerufene unvermeidliche Verzögerung zu kompensieren. Es ist aber im allgemeinen leichter, die Phasenverschiebungseigenschaften auf beide- Filter zu verteilen, um
ο
Give a phase shift of 90, while the other does not cause a phase shift, but serves to compensate for the inevitable delay caused by the first filter. However, it is generally easier to distribute the phase shift properties between the two filters in order to

ο zwischen beiden eine Differenz von 90 zu erhalten. Derο to get a difference of 90 between the two. Of the

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• 26341U• 26341U

Träger P0n hat dieselbe Frequenz und dieselbe Amplitude wie der Träger P , er ist aber gegenüber diesem um 90Carrier P 0n has the same frequency and the same amplitude as carrier P, but is around 90 relative to it

phasenverschoben, was der Verschiebung der Zeitpunkte, in welchem das Vorzeichen des gedämpften Signals geändert wird, bei einer Abtastprobe entspricht.phase shifted, which corresponds to the shifting of the points in time at which the sign of the attenuated signal is changed, corresponds to one sample.

Die aus den Modulatoren 221 und 222 stammenden modulierten Träger werden in dem Summierer 223 addiert. Der Ausdruck "Addition" ist in einem algebraischen Sinn angenommen und die gewählte Richtung (Addition oder Subtraktion) wird entsprechend der Richtung des durch die Filter 211 und 212 hervorgerufenen Phasenhubes und entsprechend der Richtung des Phasenhubes zwischen den Trägern P und P derart ange-The modulated carriers originating from the modulators 221 and 222 are added in the summer 223. The expression "Addition" is taken in an algebraic sense and the direction chosen (addition or subtraction) is accordingly the direction of the phase deviation caused by the filters 211 and 212 and corresponding to the direction of the phase deviation between the beams P and P in such a way

o 90o 90

nommen, daß das untere Seitenband erhalten wird, welches der Modulation des gewählten Trägers entspricht, da man in der Fernsprechtechnik die unteren Seitenbänder überträgt. Diese Wahlmöglichkeiten sind in dem Aufsatz [ 2 J erläutert.assume that the lower sideband is obtained, which corresponds to the modulation of the selected carrier, since one in telephony transmits the lower sidebands. These options are explained in the article [2J.

Aufgrund der Abtastung der Träger wird das Spektrum des aus dem Summierer 223 kommenden Additionssignals parasitäre Signale enthalten, die in dem Fall des ersten 64—kHz-Trägers, der mit 256 kHz abgetastet wird, bei 192,3 kHz beginnen und dann bei höheren Frequenzen wiederholt werden. Das Filter 215 gestattet, diese parasitären Signale zu eliminieren. Es kann dabei ebenfalls sehr summarisch sein, und zwar aufgrund des großen Abstand'es zwischen den. parasitären Signalen und den Nutzsignalen, und ·Due to the sampling of the carriers, the spectrum of the addition signal coming from the summer 223 becomes parasitic Contain signals which, in the case of the first 64 kHz carrier, which is sampled at 256 kHz, start at 192.3 kHz and then at higher frequencies are repeated. The filter 215 allows these parasitic signals to be eliminated. It can also do this be very summary, due to the large distance between the. parasitic signals and the useful signals, and

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kann beispielsweise aus einem einfachen RC-Glied bestehen. Man wählt jedoch die Grenzfrequenz dieses Filters oberhalb · von 108 kHz (12. Träger), so daß man verallgemeinerte Einrichtungen hat, die bei allen Trägern verwendbar sind. In diesem Fall wird nämlich die Zuordnung eines solchen Modulators zu einem Träger einzig und allein durch die Träger P und P bestimmt, die von äußeren Einrichtungen geliefert werden.can for example consist of a simple RC element. However, one chooses the cut-off frequency of this filter above 108 kHz (12th carrier), so that one generalized Has facilities that can be used by all carriers. In this case, the assignment of such Modulator to a carrier is determined solely by the carriers P and P supplied by external devices will.

Es ist zur Einhaltung der sehr strengen Normen (Sperrdämpfung > 80 dB ) die bei Fernsprecheinrichtungen bestehen, erforderlich, eine automatische Verstärkungsregelung für die beiden Verarbeitu ngsschaltu ngszweig e und insbesondere für denjenigen Teil dieser Zweige vorzusehen, der die CCD- oder BBD-Filter enthält, bei denen es sich um die instabilsten. Glieder dieser Zweige handelt.It is necessary to comply with the very strict standards (blocking attenuation> 80 dB) which exist in telephone equipment, an automatic gain control is required to be provided for the two processing circuit branches and in particular for that part of these branches that contains the CCD or contains BBD filters, which are the most unstable. Members of these branches.

Zu diesem Zweck sind die Signale R und RQn Signale mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude, beispielsweise mit einer Frequenz von 800 Hz, was eine übliche Testfrequenz ist. SieFor this purpose, the signals R and R Qn are signals with the same frequency and the same amplitude, for example with a frequency of 800 Hz, which is a common test frequency. she

ο
werden um 90 phasenverschoben, so daß sie nach dem Passieren der Filter 211 und 212 in Gegenphase sind. Nachdem sie so die Träger P und P moduliert haben, werden sie bei der
ο
are shifted 90 in phase so that they are in antiphase after passing through filters 211 and 212. After modulating the carriers P and P in this way, they become at the

O 90O 90

in dem Summierer 223 ausgeführten Summierung verschwinden.summation carried out in the summer 223 disappear.

Wenn die Verstärkung der beiden Schaltungszweige nicht gleich ist, wird die Summe dieser an dem Ausgang der DämpfungsgliederIf the gain of the two circuit branches is not the same, the sum of these is at the output of the attenuators

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219 und 220 abgenommenen Signale nicht Null sein und das aus dieser Summe stammende Fehlersignal gestattet, die Dämpfungsglieder 219 und 220 so zu steuern, daß das Gleichgewicht wiederhergestellt wird. Zur Erzielung dieses Fehlersignals kann man eine Synchrondemodulation dieser beiden gegenphasigen Signale in dem Synchrondemodulator 218 ausführen, wobei als Demodulationsreferenzsignal eines der beiden Signale P oder P benutzt wird. Wenn man nur ein einziges Fehlersignal erhält, müssen die Dämpfungsglieder-219 und 220 umgekehrt arbeiten. Sie können gleich sein, wenn der Demodulator 218 zwei Fehlersignale mit entgegengesetzten Vorzeichen liefert.219 and 220 removed signals are not zero and the error signal resulting from this sum allows the attenuators 219 and 220 to be controlled so that the equilibrium is restored. Synchronous demodulation of these two can be used to achieve this error signal execute anti-phase signals in the synchronous demodulator 218, one of the two signals P or P being used as the demodulation reference signal. If you only get a single error signal the attenuators 219 and 220 must be reversed work. They can be the same if the demodulator 218 has two Supplies error signals with opposite signs.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Modulatoren 221 und 222 besteht darin, einen Verstärker mit umschaltbarer Verstärkung zu schaffen, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Verstärker enthält einen Differenzverstärker 31, Widerstände R , R , R und einen Schalter 32.A particularly advantageous embodiment of the modulators 221 and 222 is an amplifier with switchable To create reinforcement, as shown in FIG. This amplifier contains a differential amplifier 31, resistors R, R, R and a switch 32.

Der Schalter 32 wird wegen der Schnelligkeit der Erscheinungen aus statischen Einrichtungen aufgebaut, beispielsweise aus Feldeffekttransistoren. Er wird durch das Signal P gesteuert.The switch 32 is built up from static devices, for example from field effect transistors , because of the rapidity of the phenomena. It is controlled by the P signal.

Es werden die Annahmen getroffen, die in diesen Schaltbildern üblich sind, d.h. der Wert der Widerstände R , R und R ist gegenüber der Ausgangsimpedanz der Signalgeneratoren groß und gegenüber der E-ingangsimpedanz des Operationsverstärkers klein·, wobei die Verstärkung dieses Verstärkers sehr groß undThe assumptions that are common in these circuit diagrams are made, i.e. the value of the resistors R, R and R. is large compared to the output impedance of the signal generators and compared to the input impedance of the operational amplifier small ·, the gain of this amplifier being very large and

709807/117 9709807/117 9

seine Ausgangsimpedanz sehr klein ist.its output impedance is very small.

Wenn der Schalter 32 geschlossen ist, liegt der Pluseingang des Verstärkers 31 ebenso wie der Widerstand R an Masse, der den Pegel des Signals E nicht beeinflußt. Die Verstärkung des Verstärkers ist dann in herkömmlicherWhen the switch 32 is closed, the positive input of the amplifier 31 as well as the resistor R are connected to ground, which does not affect the level of the signal E. The gain of the amplifier is then conventional

R3
Weise durch - ·—— gegeben und ist gleich - 1 , wenn R1 = R3 gilt.
R3
Way is given by - · --— and is equal to - 1 when R 1 = R 3 .

Wenn der Schalter 32 offen ist, wird das Signal E aufgrund der Werte der Impedanzen ohne Dämpfung an den Pluseingang angelegt. In an sich bekannter Weise ist die auf den Minuseingang ausgeübte Gegenkopplung bestrebt, die Spannungsdifferenz zwischen dem Plus- und dem Minuseingang zu beseitigen. Die Spannung an dem Minuseingang ist somit im wesentlichen gleich E. Deshalb ist der durch den Widerstand R fließende Strom Null und infolgedessen ist auch der Strom in dem Widerstand R Null. Somit ist die Spannung an dem Ausgang S gleich E und die Verstärkung des Verstärkers ist gleich + 1 β When the switch 32 is open, the signal E is applied to the positive input without attenuation due to the values of the impedances. In a manner known per se, the negative feedback exerted on the minus input endeavors to eliminate the voltage difference between the plus and minus input. The voltage at the minus input is thus essentially equal to E. Therefore the current flowing through the resistor R is zero and consequently the current in the resistor R is also zero. Thus the voltage at the output S is equal to E and the gain of the amplifier is equal to + 1 β

Deshalb hat man für R = R einen Verstärker, dessen Ver-Therefore, for R = R, one has an amplifier whose

3 I3 I.

Stärkung gleich + 1 oder - 1 ist, je nachdem, ob der Schalter 32. geöffnet oder geschlossen ist.Strengthening is equal to +1 or - 1, depending on whether the switch 32. is open or closed.

Dieser Verstärker kann somit die Aufgabe eines Modulators nach der Erfindung übernehmen, da durch Anlegen desThis amplifier can thus take on the task of a modulator according to the invention, since by applying the

709807/1179709807/1179

Modulationssignals an den Anschluß E und der Abtastproben der Trägerschwingung an den Anschluß P die Richtung des Modulationssignals entsprechend der Richtung der Abtastproben des Trägers umgekehrt wird. Zu diesem Zweck benutzt man aber keine Impulse, wie die Impulse 1 bis 8 (Fig. 1a und 1b), sondern in der üblichen Weise Rechteckimpulse mit maximaler Breite, die durch die schraffierten Zonen in den Fig. 1a und 1b dargestellt sind. Auf diese Weise wird der Schalter 32 für die positiven schraffierten Zonen geschlossen und für die negativen schraffierten Zonen geöffnet sein, oder umgekehrt, je nach der gewünschten Modulationsrichtung.Modulation signal to the terminal E and the samples of the carrier wave to the terminal P, the direction of the modulation signal is reversed according to the direction of the samples of the carrier. For this purpose, however, no pulses such as pulses 1 to 8 (FIGS. 1a and 1b) are used, but in the usual manner rectangular pulses of maximum width, which are shown by the hatched zones in FIGS. 1a and 1b. In this way the switch 32 will be closed for the positive hatched zones and opened for the negative hatched zones, or vice versa, depending on the desired direction of modulation.

Fig. 4 zeigt einen dem in Fig. 3 dargestellten Modulator entsprechenden Einseitenbanddem odu I ator, der für dieselben. Bedingungen beschrieben wird. Das in diesem Demodulator angewandte Phasenverschiebungsdemodulationsverfahren ist ausführlich in dem Aufsatz 5 "The Phase-Shift Method of Single-Sideband Reception" von Donald E. Norgaard in der Zeitschrift "Proceedings of the.IRE", Band 44, Dezember 1956, beschrieben.FIG. 4 shows a single sideband dem odu I ator corresponding to the modulator shown in FIG. Conditions is described. The phase shift demodulation method used in this demodulator is detailed in essay 5 "The Phase-Shift Method of Single-Sideband Reception "by Donald E. Norgaard in the journal" Proceedings of the.IRE ", Volume 44, December 1956.

Dieser Demodulator enthält Filter 424 und 425 und 410 bis 414, Summierer 416, 417, 423, Dämpfüngsglieder 419 und 420, Modulatoren 421 und 422 und einen Demodulator 418.This demodulator includes filters 424 and 425 and 410 bis 414, summer 416, 417, 423, attenuators 419 and 420, modulators 421 and 422 and a demodulator 418.

Das zu demodulierende Signal, das beispielsweise ein Fernsprechgrundgruppensignal ist und aus zwölf Trägern besteht,The signal to be demodulated, for example a basic telephone group signal is and consists of twelve carriers,

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die von 64 bis 108 kHz gestaffelt und jeweils im unteren Seitenband moduliert sind, wird an den Eingang BLU angelegt, von wo es zu zwei Verarbeitungsschaltungszweigen gelangt, die denselben Aufbau, aber andere Kenngrößen haben.those staggered from 64 to 108 kHz and each in the lower Are sideband modulated, is applied to the input BLU, from where it arrives at two processing circuit branches, which have the same structure but different parameters.

Der erste Verarbeitungsschaltungszweig enthält den Modulator 421, die Filter 424, 411 und 413, den Summierer 416 und das Dämpfungsglied 419.The first processing circuit branch includes the modulator 421, the filters 424, 411 and 413, the summer 416 and the attenuator 419.

Das zu demodulierende Signal wird in dem Modulator 421 durch den ersten Träger P moduliert, welches der gleiche Träger wie der in dem Modulator von Fig. 2 benutzte Träger P ist, und das Modulationsverfahren ist genau das gleiche.The signal to be demodulated is modulated in the modulator 421 by the first carrier P, which is the same Carrier is like the carrier P used in the modulator of Figure 2 and the modulation method is exactly the same.

In einem Produktmodulator ist nämlich die Modulationsoperation die gleiche Operation wie die Demodulationsoperation, abgesehen davon, daß es ein Austausch zwischen den modulierten und zu modulierenden Signalen ist. Man erhält somit unterschiedliche Intermodulationsprodukte, also beispielsweise für den ersten 64-kHz—Träger einerseits das Sprachband von 300 bis 3 400 kHz und andererseits höhere Produkte, deren niedrigste Frequenz bei 64 χ 2 - 3,4 = 124,6 kHz liegt.In fact, in a product modulator, the modulation operation is the same as the demodulation operation, except that that it is an exchange between the modulated and signals to be modulated. So you get different Intermodulation products, for example the voice band from 300 to 3,400 kHz for the first 64 kHz carrier and on the other hand higher products, the lowest frequency of which is 64 χ 2 - 3.4 = 124.6 kHz.

Man kann somit sehr leicht in dem so erhaltenen demodulierten Signal ein geglättetes demoduliertes Signal isolieren, das nur das Sprachband enthält, indem man das Filter 424 benutzt, das aufgrund des großen Abstandes zwischen den zu trennenden Signalen ein einfaches RC-Glied sein kann.It is thus very easy to isolate a smoothed demodulated signal in the demodulated signal obtained in this way, which only contains the voice band by using the filter 424, which is due to the large distance between the Signals can be a simple RC element.

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Man addiert zu dem geglätteten demodulierten Signal in dem Summierer 416 das erste Referenzsignal R , dessenThe first reference signal R is added to the smoothed demodulated signal in the summer 416, its

Aufgabe weiter unten beschrieben ist. Man erhält so ein Signalgemisch.Task is described below. A composite signal is obtained in this way.

Dieses Signalgemisch wird in dem Filter 411 gefiltert, das den gleichen Aufbau wie das Filter 211 und die gleiche Aufgabe, ein phasenverschobenes Signal zu liefern, hat.This composite signal is filtered in the filter 411, which has the same structure as the filter 211 and the same Has the task of delivering a phase-shifted signal.

Dieses phasenverschobene Signal wird durch das Tiefpaß-Filter 413 gefiltert, welches die gleiche Aufgabe wie das Filter 213 hat und ein geglättetes phasenverschobenes Signal liefert.This phase shifted signal is filtered by the low pass filter 413 which does the same job as the Has filter 213 and provides a smoothed phase-shifted signal.

Dieses geglättete phasenverschobene Signal gelangt in das veränderliche Dämpfungsglied 419, das dieselbe Aufgabe wie das Dämpfungsglied 219 hat und ein erstes gedämpftes Signal liefert.This smoothed phase shifted signal goes into variable attenuator 419 which does the same job as the attenuator 219 has and a first attenuated signal supplies.

Der zweite Verarbeitungsschaltungszweig enthält den Modulator 422, die Filter 425, 412 und 414, den Summierer 417 und das Dämpfungsglied 420.The second processing circuit branch includes modulator 422, filters 425, 412 and 414, summer 417 and 414 the attenuator 420.

Die Unterschiede in der Verarbeitung, die an dem zu demodulierenden Signal in diesem zweiten Schaltungszweig ausgeführt wird, sind folgende:The differences in processing involved in the demodulated Signal executed in this second circuit branch are as follows:

709807/1179 .709807/1179.

- der zweite Träger P hat dieselbe Frequenz und dieselbe the second carrier P has the same frequency and the same

soso

Amplitude wie der Träger P , er ist aber gegenüber diesemAmplitude like the carrier P, but it is opposite this

ο
ο
um 90 phasenverschoben;
ο
ο
90 out of phase;

- das zweite Referenzsignal Rn^ hat dieselbe Frequenz und- The second reference signal R n ^ has the same frequency and

9O9O

dieselbe Amplitude wie das Signal R , es ist aber gegenübersame amplitude as signal R, but it is opposite

ο
diesem um 90 phasenverschoben; und
ο
this phase shifted by 90; and

- das Filter 412 hat eine Phasenverschiebungskennlinie, die gegenüber der des Filters 411 , in derselben Weise wie die des Filters 212 gegenüber der des Filters 411·, um 90 phasenverschoben ist.- The filter 412 has a phase shift characteristic, the opposite that of the filter 411, in the same way as that of the filter 212 is 90 out of phase with that of filter 411 ·.

Dieser zweite Verarbeitungsschaltungszweig liefert ein zweites gedämpftes Signal, welches in dem Summierer 423 zu dem ersten gedämpften Signal addiert wird. Der Ausdruck "Addition" ist in dem algebraischen Sinn angenommen, wie für den Modulator, und entspricht der Gesamtheit der benutzten Phasenverschiebungen, wobei die Wahl unter den zur Verfugung stehenden Möglichkeiten, die in dem Aufsatz [ 5 J beschrieben sind, so getroffen wird, daß sich das untere Seitenband ergibt.This second processing circuit branch supplies a second attenuated signal, which is added to the first attenuated signal in the summer 423. The term "addition" is assumed in the algebraic sense, as for the modulator, and corresponds to the totality of the phase shifts used, the choice of the available possibilities, which are described in the article [5J, being made so that the lower sideband results.

Wenn nämlich das an den Eingang BLU angelegte Signal nur einen einzigen einseitenbandmodulierten Träger enthielte, hätte man durch Modulation in einem der Modulatoren 421 oder direkt das nutzbare Sprachband, das genügen würde, um die höheren Modulationsprodukte durch Filterung zu entnehmen'. Da tatsächlich elf weitere einseitenbandmoduHerte Träger an den Eingang BLU angelegt werden, erhält man außerdem an demIf namely the signal applied to the input BLU only contained a single single sideband modulated carrier, one would have by modulation in one of the modulators 421 or directly the usable voice band that would be sufficient to extract the higher modulation products through filtering '. There In fact, eleven more single sideband-modHed carriers are applied to the BLU input, one also receives at the

709807/1179709807/1179

Ausgang der Modulatoren 421 und 422 die Modulationen, die durch die Träger übertragen werden, die kleiner als der demodulierte Träger sind und außerhalb des Sprachbandes jeweils alle 4 kHz angeordnet sind, sowie die Modulationen, die durch die Träger übertragen werden, die größer als der demodulierte Träger sind, um jeweils 4 kHz gestaffelt sind und von denen sich der erste in dem Sprachband befindet. Das untere Seitenband des nächsthöheren Trägers kann nämlich ebensogut als das obere Seitenband des demodulierten Trägers angesehen werden. Allerdings ist das so erhaltene Signal nicht verständlich, denn sein Spektrum ist verschoben und in Kehrlage- ( 300 bis 3 400 Hz -? 3 700 bis 600 Hz);es ist aberOutput of the modulators 421 and 422 the modulations that are transmitted by the carriers that are smaller than the demodulated carrier and are located outside the voice band every 4 kHz, as well as the modulations that are transmitted by the carriers that are greater than the demodulated Carriers are staggered by 4 kHz each and the first of which is in the voice band. This is because the lower sideband of the next higher carrier can just as well be viewed as the upper sideband of the demodulated carrier. However, the signal obtained in this way is not understandable, because its spectrum is shifted and in an inverted position - (300 to 3 400 Hz - 3 700 to 600 Hz) ; but it is

mit dem Nutzsignal vermischt und macht es unverständlich. Aus diesem Grund ist es erforderlich, beim Empfang einen Prozeß anzuwenden, der zu dem bei der Sendung benutzten entgegengesetzt ist.mixed with the useful signal and makes it incomprehensible. For this reason it is necessary to receive a To apply a process opposite to that used in the broadcast.

In derselben Weise wie bei der Sendung ist es erforderlich, eine automatische Regelung der Verstärkung der beiden Schaltungs~ zweige vorzusehen. Aus diesem Grund führt man die beiden Referenzsignale R und R0n ein, die in dem Detektor 418In the same way as with the transmission, it is necessary to provide an automatic control of the gain of the two circuit branches. For this reason, the two reference signals R and R 0n are introduced , which are in the detector 418

O 9OO 9O

synchrondemoduliert werden, der ein Fehlersignal abgibt, das die Dämpfungsglieder 419 und 420 in entgegengesetztem Sinn steuert.be synchronous demodulated, which outputs an error signal that the attenuators 419 and 420 in opposite Sense controls.

Das aus dem Summierer 423 stammende Additionssignal enthältThe addition signal from summer 423 contains

709807/1179709807/1179

somit die Modulation im Sprachband von 300 bis 3 400 Hz, die von dem Träger stammt, den man demodulieren möchte, und außerdem die Modulationen der unteren Träger, die jenseits dieses Sprachbandes um jeweils 4 kHz abgestuft sind. Wenn man beispielsweise den dritten Träger demoduliert, der bei 72 kHz liegt, hat man Niederfrequenzsignale in den Bändern 300 - 3 400 Hz (gewünschte Signale), 4 300 - 7 400 Hz (68-kHz-Träger) und 8 300 - 11 400 Hz (64-kHz-Träger). Um an dem Ausgang T das gewünschte Fernsprechsignal zu ei— halten, filtert man diese Signale mit dem Tiefpaß-Filter 410, das mit dem Filter 210 übereinstimmt und die Frequenzen oberhalb von 3 400 Hz eliminiert. Dieses Filter ist ein CCD- oder BBD-Filter, das mit derselben Abtasttaktfrequenz wie die Filter 411 und 412 arbeitet.thus the modulation in the voice band from 300 to 3400 Hz, which comes from the carrier that you want to demodulate, and also the modulations of the lower carriers, which are stepped beyond this voice band by 4 kHz. For example, if you demodulate the third carrier, which is 72 kHz, you have low frequency signals in the 300-3400 Hz (desired signals), 4,300-7,400 Hz (68 kHz carrier), and 8,300-11,400 Hz bands (64 kHz carrier). In order to keep the desired telephone signal at the output T , these signals are filtered with the low-pass filter 410, which corresponds to the filter 210 and eliminates the frequencies above 3400 Hz. This filter is a CCD or BBD filter that operates at the same sampling clock frequency as filters 411 and 412.

Die Anwendung des Modulationsverfahrens nach der Erfindung bei solchen Einseitenbandmodulatoren und -demodulatoren, bei welchen CCD- oder BBD-Filter benutzt werden, gestattet so die Herstellung einfacher und wirtschaftlicher Geräte.The application of the modulation method according to the invention in such single sideband modulators and demodulators in which CCD or BBD filters are used thus allows the production of simple and economical devices.

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Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Modulationsverfahren, welches darin besteht, daß mit ein und derselben Frequenz eine sinusförmige Trägerschwingung und ein Modulationssignal abgetastet wird und daß in jedem Abtastzeitpunkt das Produkt aus der an der Trägerschwingung erhaltenen Abtastprobe und der an dem Modulationssignal erhaltenen Abtastprobe gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz das Vierfache der Frequenz der Trägerschwingung ist und daß die Phase der Abtastung so gewählt wird, daß sich in einer Periode der Trägerschwingung zwei positive Abtastproben und anschließend zwei negative Abtastproben ergeben, wobei diese vier Abtastproben im Absolutbetrag gleich sind.1. Modulation method, which consists in that with a and the same frequency a sinusoidal carrier wave and a modulation signal is sampled and that in each Sampling time the product of the sample obtained on the carrier wave and that obtained on the modulation signal Sampling is formed, characterized in that the sampling frequency is four times the frequency of the carrier oscillation is and that the phase of the sampling is chosen so that in a period of the carrier oscillation two positive samples and then two negative samples where these four samples are equal in absolute magnitude. 2. Modulationsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt erhalten wird, indem das Vorzeichen von zwei aufeinanderfolgenden Abtastproben desselben Ranges des Modulationssignals nach jeweils vier Abtastproben geändert wird.2. Modulation method according to claim 1, characterized in that that the product is obtained by taking the sign of two consecutive samples of the same Range of the modulation signal is changed every four samples. 3. Einseitenband-Phasen-Modulator zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: - ein CCD- oder BBD-Grundband-Filter, das ein zu modulierendes Signal empfängt und ein gefiltertes zu modulierendes Signal liefert;3. Single sideband phase modulator for performing the Method according to claim 1 or 2, characterized by: a CCD or BBD baseband filter that receives a signal to be modulated and a filtered signal to be modulated supplies; 709807/1179709807/1179 - einen ersten Verarbeitungsschaltungszweig mit einem Summierer, der gestattet, dem gefilterten zu modulierenden Signal ein erstes Referenzsignal zu überlagern, und ein Signalgemisch liefert, mit einem CCD- oder BBD-Phasenverschiebungsfilter, das mit derselben Abtastperiode wie das Grundbandfilter arbeitet, die Phasenverschiebung des Signalgemisches gestattet und ein phasenverschobenes Signal liefert, mit summarischen Filtereinrichtungen, die das phasenverschobene Signal filtern und ein geglättetes Signal liefern, mit einem Dämpfungsglied, das das geglättete Signal dämpft und ein erstes gedämpftes Signal liefert, und mit einer Modulationsschaltung, die das gedämpfte Signal auf einen ersten Träger moduliert und einen ersten modulierten Träger liefert;- A first processing circuit branch with a Summer which allows a first reference signal to be superimposed on the filtered signal to be modulated, and a Composite signal delivers, with a CCD or BBD phase shift filter, that with the same sampling period as the baseband filter works, allows the phase shift of the signal mixture and delivers a phase-shifted signal, with summary Filter devices that filter the phase-shifted signal and deliver a smoothed signal, with an attenuator, that attenuates the smoothed signal and provides a first attenuated signal, and with a modulation circuit that the modulating the attenuated signal onto a first carrier and providing a first modulated carrier; - einen zweiten Verarbeitungsschaltungszweig, der denselben Aufbau wie der erste Schaltungszweig hat, das gefilterte zu modulierende Signal empfängt, ein zweites Referenzsignal,- A second processing circuit branch, which has the same structure as the first circuit branch, to the filtered receives a modulating signal, a second reference signal, ο das dem ersten gleicht, aber um 90 phasenverschoben ist, und einen zweiten Träger .benutzt, der dem ersten gleicht,ο that is the same as the first, but is 90 out of phase, and uses a second carrier that is the same as the first, ο
aber um 90 phasenverschoben ist, mit einem Phasenverschiebungs— filter, dessen Phasenverschiebungskennlinie gegenüber der des Phasenverschiebungsfilters des ersten Schaltungszweiges um 90 verschoben ist, und ein zweites gedämpftes Signal und einen zweiten modulierten Träger liefert;
ο
but is phase shifted by 90, with a phase shift filter whose phase shift characteristic is shifted by 90 with respect to that of the phase shift filter of the first circuit branch, and delivers a second attenuated signal and a second modulated carrier;
- eine Schaltung zur Synchrondemodulation des ersten und des zweiten gedämpften Signals, die eines der Referenzsignale benutzt und Fehlersignale liefert, die die Dämpfungsglieder der- A circuit for synchronous demodulation of the first and the second attenuated signal, which is one of the reference signals used and provides error signals that the attenuators of the 703807/1179703807/1179 26341U26341U beiden Verarbeitungsschaltungszweige in entgegengesetzter Richtung steuern;control both processing circuit branches in opposite directions; - eine Summierschaltung, die den ersten und den zweiten modulierten Träger addiert und ein Additionssignal liefert; unda summing circuit which adds the first and the second modulated carrier and supplies an addition signal; and — eine Schaltung, die das Additionssignal summarisch filtert und ein gewünschtes Einseitenbandsignal abgibt.A circuit that filters the addition signal summarily and outputs a desired single sideband signal.
4. Modulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastperiode der CCD- oder BBD-Filter einer Frequenz oberhalb von 200 kHz entspricht.4. Modulator according to claim 3, characterized in that the sampling period of the CCD or BBD filter is one Frequency above 200 kHz. 5. Einseitenband-Phasen-Demodulator zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: ~ einen ersten Verarbeitungsschaltungszweig mit einer Modulationsschaltung, die gestattet, auf einen ersten Träger ein zu demodulierendes Signal zu modulieren, und ein demoduliertes Signal abgibt, mit einer Schaltung, die dieses demodulierte Signal summarisch filtert und ein geglättetes demoduliertes Signal liefert, mit einer Summierschaltung, die gestattet, dem geglätteten demodulierten Signal ein erstes Referenzsignal zu überlagern, und ein Signalgemisch liefert, mit einem CCD— oder BBD-Phasenverschiebungsfilter, das ■ gestattet, das Signalgemisch in der Phase zu verschieben, und ein phasenverschobenes Signal liefert, und mit einer Schaltung zur summarischen Filterung des phasenverschobenen Signals,5. Single sideband phase demodulator for performing the Method according to claim 1 or 2, characterized by: ~ a first processing circuit branch with a Modulation circuit which allows a signal to be demodulated and a demodulated signal to be modulated on a first carrier Emits signal, with a circuit that filters this demodulated signal summarily and a smoothed one demodulated signal provides, with a summing circuit that allows the smoothed demodulated signal a first To superimpose reference signal, and a signal mixture delivers, with a CCD or BBD phase shift filter, the ■ allows the composite signal to be shifted in phase, and provides a phase-shifted signal, and with a circuit for the summary filtering of the phase-shifted signal, 709807/1179709807/1179 26341U26341U die ein geglättetes phasenverschobenes Signal liefert, und mit einem Dämpfungsglied, das das geglättete phasen verschobene Signal dämpft und ein erstes gedämpftes Signal liefert;which provides a smoothed phase-shifted signal, and with an attenuator that the smoothed phase-shifted Attenuates signal and provides a first attenuated signal; - einen zweiten Verarbeitungsschaltungszweig, der denselben Aufbau wie der erste Schaltungszweig hat, das zu demodulierende Signal empfängt, einen zweiten Träger, der dem erstena second branch of processing circuitry that has the same The structure of the first circuit branch that receives the signal to be demodulated has a second carrier that corresponds to the first ο
Träger gleicht, aber um 90 phasenverschoben ist, und ein zweites Referenzsignal benutzt, das dem ersten gleicht, aber
ο
Carrier is the same but is 90 out of phase and uses a second reference signal that is the same as the first but
um 90 phasenverschoben ist, mit einem Phasenverschiebungs— filter, dessen Phasenverschiebungskennlinie gegenüber der des Phasenverschiebungsfilters des ersten Schaltungszweigesis phase shifted by 90, with a phase shift filter whose phase shift characteristic compared to that of the phase shift filter of the first circuit branch ο
um 90 verschoben ist und das ein zweites gedämpftes Signal liefert;
ο
is shifted by 90 and which provides a second attenuated signal;
- eine Schaltung zur Synchrondemodulation des ersten und des zweiten gedämpften Signals, die eines der Referenzsignale benutzt und Fehlersignale liefert, welche die Dämpfungsglieder der beiden Verarbeitungsschaltungszweige in entgegengesetzten Richtungen steuern;- A circuit for synchronous demodulation of the first and the second attenuated signal, which is one of the reference signals used and provides error signals which the attenuators of the two processing circuit branches in opposite Steer directions; - eine Sümmierschaltung, die das erste und das zweite gedämpfte Signal addiert und ein Additonssignal liefert;a summing circuit which adds the first and second attenuated signals and delivers an addition signal; - ein CCD- oder BBD-Filter, das mit derselben Abtastperiode wie die Phasenverschiebungsfilter der Verarbeitungsschaltungszweige arbeitet und in dem Additionssignal ein gewünschtes Sprachsignal isoliert.- a CCD or BBD filter with the same sampling period how the phase shift filter of the processing circuit branches works and a desired one in the addition signal Voice signal isolated.
6..- Demodulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,6 ..- demodulator according to claim 5, characterized in that 709807/1 179709807/1 179 daß die Abtastperiode der CCD- oder BBD-Filter einer Frequenz oberhalb von 200 kHz entspricht.that the sampling period of the CCD or BBD filter is one Frequency above 200 kHz. 7. Mit Frequenzumsetzung arbeitendes Fernsprechübertragungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Modulator nach Anspruch 3 oder 4 enthält.7. Telephone transmission device operating with frequency conversion, characterized in that it has at least one modulator according to claim 3 or 4 contains. 8. Mit Frequenzumsetzung arbeitendes Fernsprechübertragungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen Demodulator nach Anspruch 5 oder 6 enthält.8. Telephone transmission device operating with frequency conversion, characterized in that it contains at least one demodulator according to claim 5 or 6. 709807/1179709807/1179
DE19762634114 1975-07-29 1976-07-29 MODULATION METHOD AND ITS APPLICATION TO SINGLE-SIDED BAND MODULATORS AND DEMODULATORS Withdrawn DE2634114A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027703A1 (en) * 1990-08-31 1992-03-12 Fraunhofer Ges Forschung Integrated switch modulator multiplying input and binary carrier - uses operational amplifier with resistive feedback and controlled semiconductor switch

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