DE2657591A1

DE2657591A1 - Vielkanaleinrichtung

Info

Publication number: DE2657591A1
Application number: DE19762657591
Authority: DE
Inventors: Karl Prof Dr Ing Baur
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1976-12-18
Filing date: 1976-12-18
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE2657591C2

Description

"Vielkanaleinrichtung"
Die Erfindung betrifft eine Vielkanaleinrichtung mit-bezüglich der Verstärkung und der Phasenlaufzeit untereinander gleichen Kanälen.
In Systemen der Nachrichtentechnik werden häufig Vielkanaleinrichtungen benötigt, bei denen die Verstärkung und die Phasenlaufzeit der einzelnen Kanäle untereinander gleich sind. Die bekannten Einrichtungen dieser Art lassen sich in geregelte, gesteuerte und direkte einteilen.
Bei einer verbreiteten Art von Vielkanaleinrichtungen wird ein Pilotton verwendet. Dieser wird entweder kurzzeitig oder fortwährend auf die Kanäle gegeben um die Verst;irkungsunterschiede der Kanäle feststellen ZU können. Bei durci1-stimmbaren Einrichtungen können sich der Pilotton und das Nutzsignal leicht gegenseitig verdecken. Dieser Nachteil läßt sicls dadurch vermeiden, daß dem eigentlichen Empfang eine Meßphase mit dem Pilotton vor oder nachgeschaltet wird.
Allerdings geht dabei ein Teil der oft sehr knappen Empfangszeit verloren.
Andere Vielkanaleinrichtungen verwenden das Empfangssignal selbst zum Eichen. Dabei werden die Kanäle während des Empfangs kurzfristig oder nach einem vorgegebenen Schema fortwährend untereinander vertauscht. Wegen der Ungleichheit der Kanäle zeigen die KanaLausgangsspannungen dann eine ZusatzmoduLation mit der IJmtastfrequenz, die fiir den Eichprozen herangezogen wird.
Die gewonnenen Eichgrößen können zur manuellen oder automatischen Regelung der Kanäle herangezogen werden. Damit erreicht man zwar eine hohe Genauigkeit, der Regelvorgang dauert aber meistens verhältnismäßig lang. Viel weniger Zeit benötigt im Vergleich damit eine reine Steuerung, die die Kanalunterschiede nach Maßgabe der Eichgrößen ausgleicht.
Die Steuerung kann analog oder digital erfolgen. Im ersten Fall bedient man sich eines Verstärkers steuerbarer, im allgemeinen komplexer Verstärkung. Da die Ausgangsspannungen der Vielkanaleinrichtungen oftmals zum Zwecke der Weiterverarbeitung mit Mitteln der elektronischen Datenverarbeitung digitalisiert werden, kann den Ausgleich der Verstärkungsunterschiede auch ein kleines Rechenwerk in jedem Kanal, beispielsweise ein Mikroprozessor, übernehmen. Der Ausgleich kann aber auch nachträglich in einer großen elektronischen Datenverarbeitungsanlage vorgenommen werden.
Da der Aufwand bei den geregelten und den gesteuerten VieL-kanaleinrichtungen hoch ist, hat man sich bemüht, sie durch Einrichtungen der direkten Art zu ersetzen. Dabei sind die nach dem Zeitmultiplex-Prinzip arbeitenden Einkanalumtasteinrichtungen entstanden (Frequenzmultiplex über einen Breitbandkanal ist wegen der notwendigen Laufzeitentzerrungen nie ernsthaft in Erwägung gezogen worden). Ein wesentliches Problem beim Umtasten ist der Erhalt der Gleichzeitigkeit der Kanäle. Wird die Umtastung langsam vorgenommen, so muß für einen Ausgleich über Laufzeitketten gesorgt werden, die zur Zeit noch sehr aufwendig sind. Außerdem verliert man dabei die hälfte der Signalzeit. Dafür erfolgt die Verstärkung in einem Kanal, der bereits die ZF-Selektion mit einschließt. Bei schnellerer Umtastung als nach dem Umtasttheorem erforderlich, benötigt man einen Breitbandverstärker.
Zwar verliert man dabei keine Signalzei t, muß aber nach der Umschaltung auf die einzelnen Kanä t e hinter dem Verstärker das eigentliche Sigiia i mit schmalbandigen Filtern wie<jerherstellen. Dazu sind viele ZF-Filter notwendig, deren Gleichheit ein Problem darstellt. Bei einer frequenzdurchstimmbaren Vielkanalumtasteinrichtung taucht immer das Problem mit auf, daß bei der Abstimmung durch tlas Einlaufen von Seitenlinien des Pastspektrums noch außerhalb des gewünschten Bandes liegende Sender hereingemischt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vielkanaleinrichtung der eingangs genannten Ar-t zu schaffen, die ohne jegliche Regel- oder Steuerzeiten auskommt, möglichst wenig Aufwand erfordert und bei der die notwendige Gleichheit der Filter leicht erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die HF-Eingangssignale der einzelnen Kanäle in je einem Mischer in die NF-Lage tranponierbar sind, daß jeder Mischer ausgangsseitig über je einen Tiefpaß mit einer Abtastsclial tung verbunden ist, die die Kanäle zyklisch abtastet, daß der Ausgang der Abtastschaltung über einen Breitbandverstärker an eine Verteilerschaltung angeschlossen ist, die die mittels der Abtastschaltung gewonnenen Abtastwerte zyklisch auf eine der Kanalanzahl gleiche Anzahl von weiteren Tiefpässen verteilt.
Die Mischer sind dabei bevorzugt als Kompensationsmischer ausgebildet, die die HF-Eingangssignale der einzelnen Kanäle ins Basisband transponieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Abtastschaltung aus einem Multiplexer und die Verteilerschaltung aus einem Demultiplexer.
Die Abtastgeschwindigkeit der Abtastschaltung ist mindestens bleich der doppelten reziproken NF-Bandbreite multipliziert mit der Anzahl der Kanäle. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildungsform ist jedem weiteren Tiefpaß ein Analog-DigitaL-Wandler nachgeschaltet, wobei jeder weitere Tiefpaß gegebenenfalls zusätzlich einen Ausgang für die Hilbertransformierte des Signals aufweist, dem ebenfalls ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet ist. Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Vielkanaleinrichtung ist bei Mehrkanal-Peilsystemen gegeben.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden Igenden nähe r erläutert.
Die Figur zeigt das Blockschaltbild einer Vielkanaleinrichtung, die von einer Basisbandmischung ausgeht und deren Vorteil insbesondere darin besteht, daß sie zur Selektion nur Tiefpässe benötigt, die mit tragbarem Aufwand untereinander ausreichend gleich herstellbar sind. Die von n Antennen 1¹ bis 1n abgegebenen HF-Spannungen werden in je einem Kompensationsmischer 2¹ bis 2n (Basisbandmischer) mit Hilfe eines Oszillators 3 in die NF-Lage transponiert. Die einzige hier notwendige Selektion erfolgt mittels je eines anschließenden Tiefpasses 4¹ bis 4n der gewünschten Kanalbreite. Das Spiegelband wird bereits im Mischer kompensiert. Über eine Abtastschaitung 5 (Multiplexer) werden die n Kanäle abgefragt.
Die Abtastgeschwindigkeit ist mindestens gleich der doppelten reziproken NF-Bandbreite multipliziert mit der Anzahl der Kanäle. Nach Verstärkung der bipolaren Impulse in einem normal geregelten Breitbandverstärker 6 werden die Abtastwerte mittels eines Demultiplexers 7 wieder auf n Tiefpässe 81 bis 8n verteilt, in denen die Kanalspannungen originalgetreu aber verstärkt wiederhergestellt werden. Sollen die Kanalspannungen digital weiterverarbeitet werden, so wird jedem Tiefpaß 8¹ bis 8n - und gegebenenfalls auch seinem Hilbertausgang - je ein Analog-Digital-Wandler 9¹ bis 9n nachgeschaltet. Die digitalisierten Kanalspannungen sind dann an Ausgängen A1 bis An abneSlmbar. Der Analog-Digital-Warl(ilerkann auch am Ausgang des Breitbandverstärkers 6 liegen und jeden ankommenden Impuls (Abtastwert) konvertieren. Besonderes vorteilhaft ist dieses, wenn der Eingangstiefpaß 41 bis 4n einen Hilbertausgang aufweist.
Eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Vielkanaleinrichtung findet sich bei Mehrkanal-Peilsystemen, bei denen es ja gerade sehr wesentlich auf die Gleichheit der Kanäle ankommt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Vielkanaleinrichtung mit bezüglich der Verstärkung und der Phasenlaufzeit untereinander gleichen Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Eingangssignale der einzelnen Kanäle in je einem Mischer (2 bis an) in die NF-Lage transponierbar sind, daß jeder Mischer (2¹ bis 2n) ausgangsseitig über je einen Tiefpaß (4¹ bis 4n) mit einer Abtastschaltung (5) verbunden ist, die die Kanäle zyklisch abtastet, daß der Ausgang der Abtastschaltung (5) über einen Breitbandverstärker (6) an eine Verteilerschaltung (7) angeschlossen ist, die die mitteLs der Abtastschaltung (5) gewonnenen Abtastwerte zyklisch auf eine der Kanalanzah L gLeiche Anzahl von weiteren Tiefpässen(8 bis 8 ) verteilt (Fig.).
2. Vielkanaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischer (21 bis 2n) als Kompensationsmischer ausgebildet sind, die die lIF-Eingangssignale ins Basisband transponieren (Fig.).
3.Vielkanaleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung (5) aus einem Multiplexer und die Verteilerschaltung (7) aus einem Densultiplexer besteht (Fig.).
4. Vielkanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit der Abtastschaltung (5) mindestens gleich der doppelten reziproken NF-Bandbreite der Kanäle multipliziert mit der Anzahl der Kanäle ist (Fig.).
5. Vielkanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem weiteren Tiefpaß (8 bis ßn) ein Analog-Digital-Wandler (9¹ bis ist (Fig.).
6. Vielkanaleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder weitere Tiefpaß (8¹ bis 8n) zusätzlich einen Ausgang fiir die Hilberttransformierte des Signa Ls aiifweist und daß diesem Ausgang ebenfaLls ein AnaLog-DigitaL-Wandler nachgeschaltet ist (Fig.).
7. Vielkanaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingangs tiefpaß (4¹ bis 4n) zusätzlich mit je einem Hilbertausgang iiber die Abtastschaltung (5) auf den Breitbandverstärker (6) durchsehaltbar ist, daß die Abtastgeschwindigkeit doppelt so hoch ist wie im Falle ohne Berücksichtigung der Hilbertransformierten und daß dem Breitbanderverstärker (6) ein Analog-DigitaL-Wandler nachgeschaltet ist (Fig.).
8. Vielkanaleinrichtung nach einem der Anspriiche 1 bis 7, gekennzeichnet, durch ihre Anwendung bei einem Mehrkanal-Peilsystem.