DE2717324A1

DE2717324A1 - Schaltung zum ausloeschen eines pilotsignals in einem fm-multiplex- demodulator

Info

Publication number: DE2717324A1
Application number: DE19772717324
Authority: DE
Inventors: Seijiro Fujie
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1976-04-19
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1977-12-08
Also published as: JPS52127103A; GB1576738A; US4076963A; DE2717324C3; DE2717324B2; JPS5514587B2

Description

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER

D(PL -INC

H. KlNKELDEY

W. STOCKMAIR K, SCHUMANN

ORRERNAT Otf^-PHVS

P. H. JAKOB

CHPL-ING,

G. BEZOLD

57Ί ORBERNATOtPL-CMOiI

PIONEER ELECTRONIC CORPORATION 8 München

MAXIMILIANSTRASSS «3

No. 4-1, Meguro 1-chome,
Meguro-ku, Tokyo, Japan

19. April 1977

Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals in einem PM-Multiplex-Demodulator

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals in einem Multiplex-Demodulator zum Auslöschen von Pilotsignal-Komponenten, die in stereophonischen Signalen enthalten sind, die durch Teilung eines zusammengesetzten Signals erhalten werden.

Beim Demodulieren eines FM-Signals in einem Pilottonsystem wird ein Pilotsignal von 19 KHz wahlweise aus einem zusammengesetzten FM-Signal erfaßt, ein Unterträger-Signal von 38 KHz aus dem Pilotsignal erhalten und rechte (R)- und linke (L) stereophonische Signale aus dem zusammengesetzten Signal durch Benutzung des Unterträger-Signals als ein Schaltsignal erhalten. Das zusammengesetzte Signal enthält ebenfalls das Pilotsignal, wobei jedoch das letztere in die rechten und linken stereophonischen Signale durch den Schaltvorgang von dem Unterträger-Signal hineingemischt wird.

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Telefon (οββ) aaaeea telex os-aesso Telegramme monapat telekopiereb

V/ie in ?ig. 1 gezeigt ist, wird das Pilotsignal (a) durch, die ünterträger-Schaltsignale (b) und (c) in Signale nit Signalfonnen (d) und (e) verknüpft, die in rechte und linke stereophonisch^ Signale gemischt werden. Da die Signalkomponenten (d) und (e) andererseits niedriger als das S/Ii-Verhältnis der normal demodulierten rechten und linken stereophonischen Signale wären, werden sie in typischer Weise durch Benutzung eines Fallen- oder Tiefpaßfilters beseitigt. Dieses Verfahren ist jedoch dadurch nachteilig, daß es die Klangeigenschaften der normal demodulierten stereophonischen Signale vermindern kann.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurde eine in Fig. mit dem Bezugszeichen 9 ο bezeichnete Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals vorgeschlagen, wie sie in der japanischen Patentanmeldung 106393/1975 beschrieben ist. Signale von 38KHz und 19 KHz, deren Phasen synchron mit der Phase des 19 KHz-Pilotsignals (Fig. 1 (a)) in dem zusammgensetzten Signal sind, werdendirch eine phasenverriegelte Schleife (PLL) 2 erhalten. Mit Hilfe der 38 KHz-Signale wird das zusammengesetzte Signal synchron mit Hilfe eines Multiplexers MPXR 3 erfaßt, wobei das zusammengesetzte Signal in rechte undlinke stereophonische Signale aufgeteilt wird, von denen jedes das Pilotsignal enthält. Gleichzeitig wird das einen Phasenwinkel von 0 aufweisende Pilotsignal (19 KHz^- 0°) aus der PLL 2 durch eine phaseninvertierende Schaltung 6 invertiert und das invertierte Signal (Fig. 1 (f)) wird in rechte und linke Signalkomponenten (Fig. i(g) und (h.)) durch Schalterschaltungen 7 und 8 in Abhängigkeit von den 38 KHz-Signalen unterteilt. Diese Signalkomponenten werden dann zu den rechten und linken stereophonischen Signalen von dem MPXE 3 mit Hilfe von Addierern 4- und 5

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hinzuaddiert, v/odurch sie die Pilotsignal-Komponenten (d) und (e) auslöschen.

Eine solche Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals ist jedoch in solchen Fällen nicht voll wirksam, in denen der Pegel des in dem zusammengesetzten Signal enthaltenen Pilotsignals sich ändert oder fluktuiert, da der Pegel der das Pilotsignal auslöschenden Komponenten die von der PLL 2 erhalten werden, in seiner Größe festgelegt ist. Ändert sich daher der Pegel des in dem zusammengesetzten Signal enthaltenen Pilotsignals in Abhängigkeit von den Ausbreitungsbedingungen für Radiowellen oder zwischen unterschiedlichen gewählten SendeStationen, ist der von den Addierern bewirkte Auslöschvorgang manchmal unvollständig.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, alle diese zuvor erwähnten Nachteile zu beseitigen und im einzelnen eine Schaltung sum Auslöschen eines Pilotsignals zu schaffen, bei der der Pegel der das Pilotsignal auslöschenden Komponenten nach Maßgabe des Pegels von dem in dem zusammengesetzten Signal enthaltenen Pilotsignal geändert wird, wodurch der Auslöschvorgang vollständiger ist und nicht von sich ändernden äußren Bedingungen beeinflußt wird.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung wird in einer Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals in einem FM-MuItiplex-Demodulator, die Amplitude des Auslöschsignals an die des Pilotsignals gehängt, das in dem zusammengesetzten Signal enthalten oder in dieses gemischt ist. Das verstärkte zusammengesetzte Signal wird synchron erfaßt, wobei das Pilotsignal von 19 KHa fester Amplitude von einer phasenverriegelten Schleife extrahiert und das Detektorausgangssignal gefiltert wird, um Hochfrequenzkomponenten zu beseitigen, wonach es dann in eine Strom-

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änderung in einem Gleichspannungsverstärker umgeformt wird. Das Ausgangssignal des letzteren wird zusammen mit dem Pilotsignal fester Amplitude an eine stromgesteuerte Dämpfungseinrichtung gegeben und das in seinem Pegel eingestellte Ausgangssignal der Dämpfungseinrichtung wird dann invertiert, in linke und rechte Kanalkomponenten mit Hilfe der 38 KHz-Unterträger-Signale aufgeteilt und an Addierer für die Ausgangssignale des Multiplex-Demodulators gegeben, um in diesen die Pilotsignal-Komponenten auszulösehen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeisp iels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 (a) bis (h) verschiedene Signalformen zum Erläutern der Arbeitsweise einer Schaltung zum Auslöschen des Pilotsignals,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines MuItiplex-Demodulatο rs, der eine herkömmliche Schaltung zum Auslöschen des Pilotsignals umfaßt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Multiplex-Demodulators und einer Schaltung zum Auslöschen des Pilotsignals nach Maßgabe der Erfindung und

Fig. 4 schematisch einen Stromlaufplan des Gleichspannungsverstärkers und der stromgesteuerten Dämpfungseinrichtung, die in Fig. 3 enthalten sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt anhand der Fig. 3 und 4 erläutert, in denen die den in Fig. 2 entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

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φ -

Das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Multiplexer HFXo einschließlich des MPX 9* und der Schaltung 9p ^zum Auslöschen des Pilotsignals, die in Fig. 2 gezeigt sind, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine erfindungsgemäße Pegel-Kompensationsschaltung. Ein synchroner Detektor 11 setzt das in dem zusammengesetzten Signal enthaltene Pilotsignal (Fig. i(a)) einer AM-Detektion aus, mit Hilfe des 19 KHz ^- 0°-Pilotsignals von der PLL 2, um dadurch ein mit dem Pilotsignal synchronisiertes Signal zu erhalten. Ein Tiefpaßfilter 12 entfernt die Hochfrequenzkomponenten aus dem erfaßten Signal und gibt dieses an einen Gleichspannungsverstärker 13» dessen Ausgangssignal seinerseits an eine stromgesteuerte Dämpfungseinrichtung 14 gegeben wird, um den Pegel des das Pilotsignal auslöschenden Signals von der PLL 2 zu steuern.

Das pegelgesteuerte Ausgangssignal von der Dämpfungseinrichtung 14 wird an den MPXo 9 und im einzelnen an die Phaseninverterschaltung (INV) 6 in diesem gegeben, wie dieses in Fig. 2 gezeigt ist. Die in den rechten und linken stereophonischen Signalen eingemischten Pilotsignalkomponenten werden daher in den Addierern 4- und 5 vollständiger ausgelöscht.

Obwohl das erfindungsgemäße Konzept in gleicher Weise auch bei der Verarbeitung von Sinussignalen zu verwenden ist, ist bei der tatsächlichen Anwendung das 19 KHz-Pilotsignal-Ausgangssignal von der PLL 2 ein Rechtecksignal, das vom Ausgang einer Flip-i'lop-Schaltung abgenommen wird. Ein solches Signal wird, selbst wenn der Pegel nach Maßgabe der Größe des Pilotsignals eingestellt ist, keine vollständige oder 100%ige Auslöschung bewirken, da die in den Stereophonischen Ausgangssignalen verbliebenen Pilotsignal -Komponenten sinusmäßig zerhackt werden, wie dieses

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in den Pig. 1 (d) und (e) gezeigt ist. Die zurückbleibenden oder nicht ausgelöschten Signalteile haben jedoch eine relativ hohe Frequenz und können leicht durch einfache Kanal-Ausgangsfilter ohne Verringerung der Klangqualität beseitigt werden. Darüberhinaus kann mit einem solchen Rechteck-Auslöschsignal der Inverter 6 fortgelassen werden, indem einfach die Ausgangsverdrahtung des Plip-Flops umgekehrt wird.

Auf diese Weise arbeitet der synchrone Detektor 11 als als eine Gatterschaltung für das verstärkte zusammengesetzte Signal in Abhängigkeit von dem 19 KHz-Rechtecksignal von der PLL 2, die ein 19 KHz-Halbwellen-Schwingungssignal an ihrem Ausgang erzeugt, d.h. positive Halbwellen des sinusförmigen Pilotsignals. Die verbleibenden Teile des zusammengesetzten Signals, d.h. der 0 bis 15 KHz L + R-Bestandteil und der 23 bis 53 KHz L - R-Bestandteil können leicht durch ein einfaches Bandpaßfilter beseitigt werden, das Teil des Verstärkers 1 oder des synchronen Detektors 11 ist. Das Tiefpaßfilter 12 führt eine integrierende Funktion aus, um das pulsierende Signal in ein Gleichspannungssignal umzuformen, dessen Amplitude proportional zu der des Pilotsignals sich ändert.

Die Gleichspannungsverstärkerschaltung 13 und die stromgesteuerte Dämpfungseinrichtung 14 sind im einzelnen in Fig. 4- gezeigt, wo Transistoren Q^ bis Q* einen Differenzverstärker zum Verstärken des Ausgangssignals von dem Tiefpaßfilter 12 bilden, während Transistoren Qc bis eine Stromspiegelungsschaltung bilden. Ein Transistor % dient als Stromsenke, Transistoren QsiQoiQ^ ^un<^ ^13 bilden eine weitere Stromspiegelungsschaltung und Transistoren Q^ bis Q^g bilden eine dritte St romspie ge lungs schal-

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tung. Transistoren Q₁₀ und Q₁^ bilden eine Schalterschaltung, die auf das Pilotsignal von 19 KHz ^- 0° von der PIJj 2 ansprechen.

Der Emitterwiderstand des Transistors Q^ hat einen Wert, der doppelt so hoch ist wie der des Transistors Q* und in gleicher Weise ist der Emitterwiderstand des Transistors Q₁* doppelt so hoch wie der der Transistoren Q« und 0*2* Ein Widerstand IU und eine Gleichspannungsquelle E bilden den Belastungswiderstand und eine den Ausgangsanschluß vorspannende Speisequelle.

Wenn das Ausgangssignal von dem Tiefpaßfilter 12 gleich ist, so sind die Kollektorströme der Transistoren Q₁ und Qo einander gleich. Als Folge davon fließt der gleiche Strom in den Transistor Q-, durch die Wirkung der Stromspiegelungsschaltung. Der gesamte Strom des Transistors Q« wird von dem Transistor Q^, gezogen, da der Emitterwiderstand doppelt so groß wie der des Transistors Q, ist. Existiert daher kein. Pilotsignal, so wird von der Gleichspannungsverstärkerschaltung 13 kein Signal an die stromgesteuerte Dämpfungseinrichtung abgegeben.

Wenn ein Signal von dem Tiefpaßfilter 12 an den die Transistoren Q₁ bis Q^ aufweisenden Differenzverstärker gegeben wird, so wird der Kollektorstrom des Transistors Q* unterschiedlich zu dem des Transistors Q₂ und ein dem^Pegel des Pilotsignals entsprechender Differenzstrom fließt in den Kollektor des Transistors Qc. Als Folge davon fließt ein äquivalenter Strom in dem Transistor Q^ durch, die Stromspiegelungsschaltung und ein Teil dieses Kollektorstroms fließt durch den Transistor Qg. Dieses bewirkt seinerseits durch die Stromspiegelungswirkung, daß jeweils Ströme in den Transistoren Q₁₂ und Q/ix im Verhältnis von 2:1 fließen.

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Die aus den Transistoren Q^₀ und Q,,,, aufgebaute Schalterschaltung arbeitet in Abhängigkeit von dem durch, die PLL 2 zugeführten Pilotsignal und ein dem Pilotsignal entsprechender Strom fließt in dem Kollektor des Transistors Ein Strom gleichen Wertes fließt durch den Transistor infolge der Stromspiegelungsverbindung. Jedoch arbeitet der Transistor Q₁*, wie zuvor beschrieben, als eine Stromsenke unter der Steuerung eines dem Pilotsignal von dem Tiefpaßfilter 12 entsprechenden Signals. Als Folge davon wird die Größe des AusgangsStroms des Pilotsignals von 19 KHz ^- 0° von dem Pilotsignal gesteuert, das in dem zusammengesetzten Signal enthalten ist. Im einzelnen wird ein Ausgangssignal abgegeben, das mit einer Wiederholungsperiode von 19 KHz sich ändert und eine Stromamplitude zwischen 0 und einem Wert hat, der doppelt so hoch wie der des von dem Transistor Q^, gezogenen Stroms ist. Auf diese Weise wird ein das Pilotsignal auslöschendes Signal am Ausgangsanschluß ohne Änderung des Gleichspannungspotentials erzeugt, das durch den Belastungswiderstand IU und die Vorspannungsquelle E aufgebaut wird.

Mit anderen Worten, wenn das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 12 gleich 0 ist, sind seine Plus- und Minus-Ausgangssignale ausgeglichen, wodurch die Transistoren Q^, Q2, Qc und Qr? alle gleichmäßig leitend sind. Gleichzeitig müssen die Transistoren Q, und Q^, immer in einem Verhältnis von 2:1 leiten, da ihre Basen gemeinsam vorgespannt sind und ihre Emitterwiderstände ein Verhältnis von 1:2 haben. Da auf diese Weise der gesamte Strom der Transistoren Q- und Qo (2X) von dem Transistor Q, aufgenommen wird, muß auch der gesamte Strom von dem Transistor Qo (X) aufgenommen werden oder durch den Transistor Q₁^ fließen, der die Transistoren Q₈ und Qq gesperrt läßt. Sind die Ausgangssignale von dem Tiefpaßfilter 12 jedoch nicht ausgeglichen,

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ΛΛ

so leiten die Transistoren Q₂, ^5 ^¹⁰- Q7 stärker als der Transistor Q^. und der zusätzliche Strom durch den Transistor Qr₇ größer als X) wird durch den Transistor Qg aufgenommen, um damit ein Ausgangssignal an die Dämpfungseinrichtung 14 zu geben, das funktionell dem +B₂-Eingangssignal des Gleichspannungsverstärkers 13 entspricht. Eine ähnliche Arbeitsanalogie wird bei der stromgesteuerten Dämpfungseinrichtung 14 angewendet, in der die Transistoren Q₈ und Qq durch den Belastungswiderstand IU und die Vorspannungsquelle E ersetzt sind.

Da gemäß der Erfindung eine Stromsteuerung anstelle einer Spannungssteuerung benutzt wird, wie dieses in herkömmlichen automatischen Verstärkungssteuerschaltungen, sogenannten AGC-Schaltungen, der Fall ist, treten keine Gleichspannungs-Driftphänomene oder -probleme auf, so daß kein Gleichspannungs-Sperrkondensator verwendet werden muß.

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Claims

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H. KINKELDEY

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P. H. JAKOB G. BEZOLO

8 MÜNCHEN

MAXlMkJANSTRASSC

P 11 571

Patentansprüche

M.) Schaltung zum Auslöschen eines Pilotsignals in einem im-Multiplex-Demodulator mit einer Quelle eines zusammengesetzten Signals, einer phasenverriegelten Schleife zum Ableiten eines 19 KHz-Pilotsignals fester Amplitude und von 38 KHz-Unterträger-Schaltsignalen aus dem zusammengesetzten Signal, einem Multiplex-Demodulator zum Ableiten von stereophonischen Ausgangssignalen für den linken und rechten Kanal aus dem zusammengesetzten Signal in Abhängigkeit von Schaltsignalen, wobei diese Ausgangssignale Pilotsignalkomponenten enthalten, einer Schaltungseinrichtung zum Erzeugen von Pilotsignal-Auslöschsignalen aus dem Pilotsignal fester Amplitude und mit einer Schaltungseinrichtung zum Zusammenfassen der Auslöschsignale mit den Demodulator-Ausgangssignalen, um die in diesen enthaltenen Pilotsignalkomponenten auszulöschen, gekennzeichnet durch eine synchrone Detektoreinrichtung (11) zum Erzeugen eines pulsierenden Signals aus dem zusammengesetzten Signal in Abhängigkeit von dem Pilotsignal fester Amplitude, wobei das pulsierende Signal eine der Amplitude des in dem zusammengesetzten Signal enthaltenen Pilotsignals proportionale Amplitude hat, durch eine Filterschaltung (12) zum Umformen des

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ORIGINAL INSPECTED

pulsierenden Signals in ein veränderliches Gleichspannungssignal, durch, eine Schaltung se in richtung (13) zum Umformen des Ausgangssignals der Filterspannung aus einem veränderlichen Spannungssignal in ein veränderliches Stromsignal, durch eine stromgesteuerte Dämpfungseinrichtung (14) zum Ändern der Größe des Pilotsignals fester Amplitude in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Umformerschaltung (13) und durch eine Einrichtung zum Koppeln des Ausgangssignals der Dämpfungseinrichtung (14) auf die Schaltungseinrichtung (9) zum Erzeugen der Pilotsignal-Auslöschsignale.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umformerschaltung (13) einen Gleichspannungsverstärker aufweist.
3· Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Filterschaltung (12) ein integrierendes Filter aufweist.
4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Pilotsignal fester Amplitude ein Rechtecksignal ist und daß die synchrone Detektoreinrichtung (11) als ein Halbwellen-Gatter arbeitet.

5· Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Gleichspannungsverstärker (13) und die stromgesteuerte •Dämpfungseinrichtung (14) jeweils eine Schaltung (Q*.,, Qp»Q*) ^m^ einem hinsichtlich des Verhältnisses ausgeglichenen Ausgangsstrom und eine mit dieser gekoppelte, den überfließenden Ausgangsstrom aufnehmende Stromsenkenschaltung aufweist.

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