DE2748746C2

DE2748746C2 -

Info

Publication number: DE2748746C2
Application number: DE2748746A
Authority: DE
Inventors: Louis Fort Washington Md. Us Martinez
Original assignee: McGraw Edison Co
Current assignee: McGraw Edison Co
Priority date: 1976-11-02
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE2748746A1; GB1594729A; US4117405A; JPS6223499B2; JPS5362914A; JPS6399643A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Funknachrichtensystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches System ist aus der DE-OS 25 38 354 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt ein Nachrichtensystem, das mit mehreren entfernt voneinander angeordneten Signalquellen ausgestattet ist, die jeweils mit zugehörigen Funksendern verbunden sind, und das weiterhin eine zentrale Empfangsstation aufweist. Alle Sender arbeiten mit ein- und derselben Trägerfrequenz, die jedoch mit unterschiedlichen, den einzelnen Sendestationen zugewiesenen Nachrichtenfrequenzen moduliert wird. Die Empfangsstation ist mit einer entsprechenden Anzahl von Filtern ausgerüstet, um die Nachrichten von den einzelnen Sendestationen individuell auswerten zu können. Auf welche Weise die gleichfrequente Abstimmung von Sendestationen und Empfangsstation sichergestellt wird, ist nicht offenbart.

Aus der US-PS 39 80 954 ist ein Nachrichtenübertragungssystem für ein elektrisches Stromversorgungsnetz bekannt, an das mehrere Verbraucher angeschlossen sind. Eine zentrale Steuerstation ist über einen geeigneten Nachrichtenweg, beispielsweise eine Telefonleitung, mit einer UKW-Rundfunkstation verbunden und übermittelt an diese Steuersignale, mit denen das FM-Signal zusätzlich zu dem üblichen Rundfunkprogramm moduliert wird. Bei den Verbrauchern sind jeweils Rundfunkempfänger installiert, die das im Rundfunksignal enthaltene kodierte Steuersignal dekodieren, um damit Steuerfunktionen auszuführen. An den Verbraucherstationen kann ein Rückantwortsignal erzeugt werden, das in bekannten Techniken über das Stromnetz zu einer geeigneten Empfangseinrichtung in der Steuerstation übertragen wird. In welcher Weise eine Frequenzabstimmung für die Rückmeldesignale, die bei den Verbrauchern erzeugt werden, und in der Empfangseinrichtung an der Steuerstation ausgeführt wird, ist nicht angegeben.

In Funknachrichtensystemem ist es häufig erforderlich, relativ schmalbandige Übertragunskanäle zu verwenden, insbesondere wenn eine Vielzahl von Stationen am Funkverkehr beteiligt sind. Zwar kann durch manuelles oder automatisches Nachstellen des Empfängers am Ende einer Funkübertragungsstrecke eine Abstimmung auf die Frequenz der Sendestation am anderen Ende der Übertragungsstrecke in der Regel sichergestellt werden, doch versagt dies, wenn die Aussendungen an der Sendestation nur vorübergehend und sehr kurzzeitig sind, weil dann für das Suchen und Nachstimmen nicht genügend Zeit zur Verfügung steht. Wenn die in Sende- und Empfangsstation verwendeten Oszillatoren nicht äußerst frequenzstabild sind, kann im Falle, daß sehr schmalbandige Funkübertragungskanäle verwendet werden, es sehr leicht vorkommen, daß eine von einer Sendestation ausgesendete Sendung vom Empfänger, für den diese bestimmt ist, nicht wahrgenommen wird, weil die Sendung außerhalb des Übertragungskanals abgestrahlt wird, auf den die Empfangsstation eingestellt ist. Aus der US-PS 38 83 874 ist ein Gerät bekannt, das einen Normalfrequenzgenerator für Funkverkehr und Funknavigation enthält. Dieses Gerät, das an einer Multiplexantenne betrieben wird, arbeitet phasenverriegelt in bezug auf Signale derselben Frequenz. Dabei werden Funksignalquellen mit Längstwellenfrequenz ausgenutzt, wie sie bei hochstabilen Funknavigationssystemen verwendet werden, oder Eichwellen verwendet, um die Normalfrequenzen zu erzeugen. Die Erfassung und Verwendung solcher Frequenzen ist unnötigerweise kompliziert, weil spezielle Empfängerschaltungen benötigt werden. Auch stehen solche Signale mit der erforderlichen Feldstärke nicht überall zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Funknachrichtensystem anzugeben, mit welchem eine genaue Abstimmung einer Empfangsstation auf eine Sendestation sichergestellt werden kann, ohne daß es notwendig ist, daß die Sendestation fortlaufend sendet, um zuverlässigen Funkverkehr unter Verwendung sehr schmalbandiger Übertragungskanäle möglich zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße System verwendet als Quelle für die Bezugsfrequenz sowohl der Sendestation(en) als auch der Empfangsstation eine örtliche Rundfunkstation, die von beiden, an der Funkübertragung beteiligten Stationen empfangen werden kann. In Form der Trägerfrequenz dieser Rundfunkstation steht somit für beide, an der Funkübertragung teilnehmende Stationen ein gemeinsames Frequenznormal zur Verfügung, das es erlaubt, die Sendefrequenz der Sendestation(en) und die Empfangsfrequenz der Empfangsstation genau aufeinander einzustellen.

Die Erfindung ermöglicht es, Überwachungssysteme aufzubauen, in denen eine Vielzahl von Sendestationen einer einzigen Empfangsstation zugeordnet sind, wobei das von allen Stationen empfangbare Rundfunksignal als gemeinsames Frequenznormal dient und in den unterschiedlichen Sendestationen sowie in der Empfangsstation zur Erzeugung individueller Sende- bzw. Empfangsfrequenzen ausgenutzt wird.

Manchmal kommt es vor, daß amplitudenmodulierte Stationen übermodulieren. In solchen Fällen wird der Träger der Station für Zeitintervalle von 50 ms oder länger abgeschnitten. Dies kann manchmal die Stabilität der Frequenzgeneratoren, die in den Stationen des Funknachrichtensystems verwendet werden, beeinträchtigen. In Weiterbildung der Erfindung sind in den Stationen daher Maßnahmen vorgesehen, die auf einfache Weise solche Trägerausfälle glätten.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Signale der örtlichen Rundfunkstation ohne Störung des normalen Rundfunkprogramms mit Aufrufkodes zu modulieren, um die einzelnen Sendestationen des Funknachrichtensystems individuell aufzurufen, damit diese ihren Status an die Empfangsstation in sequentieller oder willkürlicher Reihenfolge übermitteln.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Funknachrichtensystem, in welchem Alarmnachrichten übertragen werden sollen, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Alarmsenders und eines Alarmempfängers, sowie einer örtlichen Rundfunkstation,

Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm eines Normalfrequenzgenerators, durch den die Frequenzverkopplung mit dem Trägersignal der Rundfunkstation bewirkt und die Alarmfunkträgerfrequenz zusammengesetzt wird,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zum Erfassen von Rundfunksstations-Trägerausfällen und zum Aufrechterhalten der aufbereiteten Frequenz bei dem letzten Wert, der dem Träger zugeordnet war,

Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches die Modifikationen zeigt, die notwendig sind, um eine herkömmliche AM-Rundfunkstation so umzurüsten, daß sie Aufrufsignale erzeugen kann, und

Fig. 5 ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Alarmsenders, der zum Erfassen von Aufrufsignalen abgeändert ist.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Rundfunkstation 2, die z. B. eine herkömmliche kommerzielle AM-Rundfunkstation sein kann, die auf einem freien Kanal betrieben wird. Eine Empfangsantenne 4 in der Sendestation erfaßt die von der Rundfunkstation 2 abgegebenen Signale. Die Signale werden durch einen abgestimmten Verstärker 8 verstärkt und begrenzt, so daß der größte Teil der Amplitudenmodulation des Rundfunksignals entfernt wird. Der Begrenzerverstärker 8 ist so ausgelegt, daß er eine symmetrische Amplitudenbegrenzung sowohl des positiven als auch des negativen Anteils des Rundfunksignals bewirken und symmetrische Bandpasseigenschaften aufweisen, um eine unerwünschte Umsetzung der Amplitudenmodulation (AM) in eine Phasenmodulation (PM), die in unsymmetrischen Kanälen auftreten kann, gering zu halten. Ein Normalfrequenzgenerator 12 bewirkt bezüglich des Ausgangssignals des Begrenzerverstärkers 8 eine Phasenkopplung und setzt eine Frequenz f _i zusammen, die für gewöhnlich höher ist als die Frequenz der Rundfunkstation. Ein Modulator 16 empfängt das Ausgangssignal f _i des Normalfrequenzgenerators 12 und den Ausgang einer Alarm- und Statussignalquelle 18 und moduliert f _i mit dem aus der Quelle 18 stammenden Nachrichtensignal. Dieser modulierte Träger wird durch einen Verstärker 20 verstärkt, und das sich ergebende Signal wird durch eine Antenne 22 abgestrahlt.

Der Eingangsteil des Empfängers in der zentralen Empfangsstation, der die Bauelemente 6, 10 und 14 umfaßt, ist fast identisch zu dem Eingangsteil des Alarmsenders ausgebildet. Die Antenne 6 empfängt Signale von der Rundfunkstation 2, und diese Signale werden durch den Begrenzerverstärker 10 verstärkt und begrenzt und dem Normalfrequenzgenerator 14 zugeführt, der eine Frequenz f _i erzeugt, die identisch der Trägerfrequenz ist, die von der Antenne 22 abgestrahlt wird. Eine weitere Antenne 24 erfaßt diese gesendete, von der Antenne 22 abgestrahlte Frequenz, die in einem Verstärker 26 auf einen Pegel verstärkt wird, der ausreicht, um den Synchron- Detektor 28 zu treiben. Dieser Empfänger arbeitet in einer Weise, die der Funktionsweise der sogenannten Null-ZF-Empfänger entspricht, wobei das örtliche Oszillator-Signal des Normalfrequenzgenerators 14 dieselbe Frequenz hat wie das ankommende, durch die Antenne 24 erfaßte Signal, so daß das Mischen dieser zwei Signale eine Zwischenfrequenz von Null ergibt mit Ausnahme desjenigen erfaßten Alarmsignals, das das Tiefpassfilter 30 durchläuft. Die Ausgangsgröße des Tiefpassfilters 30 ist im wesentlichen identisch mit dem gesendeten Alarmsignal, welches durch die Alarm- und Statussignalquelle 18 abgesendet wurde.

Fig. 2 zeigt einen Normalfrequenzgenerator der in den Alarmsendern oder -empfängern verwendet werden kann und der einen "Schwungradeffekt" oder eine Glättung aufgrund des Beharrungsvermögens bewirkt, indem zwei separate spannungsgesteuerte Oszillatoren verwendet werden. Herkömmliche AM-Rundfunkstationen übermodulieren oft ihre Funkträger, was zu einer Signalunterbrechung führt, die einen Verlust eines Bezugsträgers bis zu 50 ms und möglicherweise noch länger zur Folge haben kann. Normalfrequenzgeneratoren, die bezüglich solcher Signale phasenstarr sind, können durch diese Trägerunterbrechungen beeinträchtigt werden, da sie spürbare Normalfrequenzgenerator- Abweichungen verursachen, die unerwünscht sind.

Der in Fig. 2 gezeigte Normalfrequenzgenerator beseitigt diese Probleme durch eine im folgenden zu beschreibende "Trägheitsglättung". Das Signal von dem Begrenzerverstärker 8 in Fig. 2 ist mit einem Eingang eines Phasenvergleichers 32 verbunden. Ein zweiter Eingang des Phasenvergleichers 32 ist mit dem Ausgang eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 34 verbunden. Das Ausgangssignal des Phasenvergleichers 32 ist eine Spannung, die proportional ist der Phasendifferenz zwischen dem Signal des Begrenzerverstärkers 8 und des spannungsgesteuerten Oszillators 34. Dieses Differenzsignal des Phasenvergleichers 32 wird durch ein Tiefpassfilter 36 geglättet und einem spannungsgesteuerten Quarzoszillator (VCXO) 38 zum Steuern der Frequenz desselben zugeführt. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38 wird so gewählt, daß sie gleich ist der gewünschten Alarmsender- Funkträgerfrequenz, oder einem Vielfachen dieser Frequenz.

Die Frequenz des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38 wird durch einen Frequenzteiler 40 durch eine ganze Zahl M geteilt. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 34 wird durch einen Teiler 44 durch die ganze Zahl N geteilt. Das Ausgangssignal des Teilers 44, sowie das Ausgangssignal des Teilers 40 werden einem Phasenvergleicher 46 zugeleitet, der eine Ausgangsspannung abgibt, die proportional ist der Phasendifferenz zwischen den Signalen des Teilers 40 und des Frequenzteilers 44. Die Ausgangsgröße des Phasenvergleichers 46 wird in einem Tiefpassfilter 48 geglättet und dem spannungsgesteuerten Oszillator 34 zum Steuern der Frequenz desselben zugeführt. Das Ergebnis dieser kombinierten Maßnahmen ist, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 34 ein festes Frequenzverhältnis zu dem spannungsgesteuerten Quarzoszillator 38 hat und daß jegliche Frequenzschwankungen des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38 von entsprechenden Frequenzschwankungen im spannungsgesteuerten Oszillator 34 gefolgt werden. Andererseits dient jede Frequenzschwankung in dem spannungsgesteuerten Oszillator 34, verglichen mit dem Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 in den Phasendetektor 32, zum Korrigieren der Frequenz des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38, welche daraufhin die Frequenz des Oszillators 34 so korrigiert, daß das Ausgangssignal des Phasendetektors 32 minimiert wird. Geht ein Signal des Begrenzerverstärkers 8 für einen Augenblick verloren, z. B. aufgrund einer Übermodulation des Trägersignals der Rundfunkstation, dann wird der spannungsgesteuerte Quarzoszillator (VCXO) 38 seine Frequenz beibehalten, bis das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 wieder erscheint, und zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 34 bezüglich der Phase nur leicht von dem Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 abweichen. Dieser geringfügige Phasenfehler wird unmittelbar festgestellt und dient zum Korrigieren der Frequenz des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38, indem der spannungsgesteuerte Oszillator 34 anschließend in Phase mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 8 gebracht wird.

Eine Klemme 50 liefert eine augenblickliche Anzeige der Phasendifferenz zwischen dem Begrenzerverstärker 8 und dem spannungsgesteuerten Oszillator 34, und diese Klemme wird verwendet in einem Erkennungscode-Vergleicher, um spezielle Rundfunksignale zu erfassen, die weiter unten noch beschrieben werden. Das Erkennen ist möglich durch den vom spannungsgesteuerten Quarzoszillator 38 bewirkten Glättungsvorgang. Die in Fig. 2 gezeigte Normalfrequenzgenerator-Anordnung hat eine weitere bedeutende Funktion, indem die Frequenzteilerverhältnisse N und M der Frequenzteiler 44 und 40 ein Mittel darstellen, das zum Auswählen der gewünschten Rundfunkstationsfrequenz und ebenso zur Auswahl der gewünschten Alarmsenderfrequenz f _i dient. Dieser Vorgang wird am besten durch ein spezielles Beispiel beschrieben. Wenn angenommen wird, daß die Rundfunkstation 2 bei einer zugewiesenen Frequenz von 640 KHz sendet, und daß jede Alarmsender- Trägerfrequenz von den anderen Alarmsender-Trägerfrequenzen durch ein Intervall von 100 Hz getrennt ist, dann können die folgenden ganzzahligen Teiler N und M erhalten werden. Als ganze Zahl N wird 6400 gewählt, so daß das Ausgangssignal des Frequenzteilers 44 100 Hz beträgt, wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 34 bei einer Frequenz von 640 KHz schwingt. Dies stimmt mit dem Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 überein, wenn das System in erforderlichem Maße starr ist. Wenn angenommen wird, daß eine Alarm-Trägerfrequenz von 27,065000 MHz gewünscht wird, dann sollte der Frequenzteiler 40 so eingestellt sein, daß er durch die Zahl M = 270650 teilt, so daß das Ausgangssignal des Frequenzteilers 40 ebenfalls eine Frequenz von 100 Hz aufweist. Unter diesen Umständen schwingt der spannungsgesteuerte Quarzoszillator (VCXO) 38 bei einer Frequenz von 27 065 000 Hz, und der spannungsgesteuerte Oszillator 34 schwingt bei einer Frequenz von 640 000 Hz, wenn das ankommende Rundfunksignal eine Frequenz von ebenfalls 640 000 Hz hat und somit der Normalfrequenzgenerator in erforderlichen Maße phasenstarr ist.

Als weiteres Beispiel soll angenommen werden, daß der Frequenzteiler 40 nun so eingestellt ist, daß er durch M = 270651 teilt; nun würde die Frequenz des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38 um 100 Hz höher sein als im zuvor beschriebenen Beispiel. D. h., die Frequenz des Alarmsenders würde nun bei 27 065 100 Hz auftreten. Es sollte betont werden, daß der spannungsgesteuerte Quarzoszillator 38 eine Kurzzeitstabilität in der Größenordnung von 10^-8 besitzen sollte, was bei Quarzoszillatoren vernünftiger Preislage leicht erzielbar ist. Dies bedeutet, daß, wenn der spannungsgesteuerte Quarzoszillator 38 bei einer Frequenz von 27,065 MHz arbeitet, der Oszillator 38 selbst dann, wenn das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 plötzlich für eine Sekunde verschwindet, nicht mehr als 0,27 Hz oder annähernd 90° von der gewünschten Phase abweicht.

Als weiteres, realistisches Beispiel sei betrachtet, daß der Träger der Rundfunkstation für 100 ms verschwindet. In diesem Fall würde der quarzgesteuerte Oszillator 38 bezüglich seiner gewünschten Relation zu der Rundfunkstation um nicht mehr als 10 elektrische Grad bei 27 MHz abweichen. Ein solcher Phasenfehler wird leicht durch die beschriebene Schaltung korrigiert, wenn das Trägersignal der Rundfunkstation wieder erscheint.

Würde andererseits ein spannungsgesteuerter Oszillator einer viel geringeren Stabilität als der eines Quarzoszillators an Stelle des spannungsgesteuerten Quarzoszillators (VCXO) 38 verwendet, so könnte die Drift, die während des Ausfalls des Trägersignals der Rundfunkstation auftritt, wesentlich größer sein als 360°, und dies könnte den Verlust mehrerer HF-Trägerzyklen zur Folge haben. Ein derartiger Verlust wiederum würde als unverwünschte Frequenz- und Phasenstörung der Alarm-Trägerfrequenz in Erscheinung treten und ein Entkoppeln der Alarmsender-Empfänger-Verbindung zur Folge haben.

Somit wird durch den Normalfrequenzgenerator, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, nicht nur eine "Trägheitsglättung" vollzogen, sondern der Normalfrequenzgenerator stellt ein Mittel dar zum Vorauswählen der Rundfunk-Trägerfrequenz und der Alarmträgerfrequenz. Frequenzteilerketten, die aus hochintegrierten Schaltkreisen bestehen, können leicht entworfen werden und besitzen die notwendige Anzahl von Teilerstufen und auswählbaren Frequenz-Teilerverhältnissen. Darüberhinaus kann der Abstimmbereich des spannungsgesteuerten Quarzoszillators 38 leicht so ausgelegt werden, daß mehrere 100 Hz abgedeckt sind, so daß ein Quarz zum Betreiben mehrerer Alarmträgerfrequenzen dient, wenn diese Frequenzen in der Größenordnung von 100 Hz auseinander liegen.

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, in der ein Träger-Ausfalldetektor 52 jeden Ausfall eines Trägersignals der AM-Station feststellt und eine Ausgangsspannung V _g erzeugt, die zur Folge hat, daß ein Abtast- und Speicherschaltkreis 54 das Ausgangssignal des Phasenvergleichers 32 bei derjenigen Spannung "hält", die unmittelbar vor dem Trägerausfall anlag, um hierdurch unerwünschte Frequenzabweichungen des Oszillators 38 während der Ausfallzeit des Trägers gering zu halten. Wenn der AM-Träger wiederauftaucht, wird die Ausgangsspannung V _d fortgenommen, und das Ausgangssignal des Vergleichers 32 wird wieder dem Tiefpassfilter 36 zugeführt. Ein Kennungscodekomparator und Spezialsignal-Detektor 35 erfaßt spezielle Information und Codeübertragungen von der Rundfunkstation, um Vorgänge auf der Senderseite zu steuern, wie beispielsweise Statussignalübertragungen und Einschaltfolgen. In den zentralen Empfängerstationen können Aufrufcode-Demultiplexer 37 dazu verwendet werden, Zeitsteuersignale zu generieren, um multiplexierte Alarmsignale auszusondern und zu identifizieren; hierdurch wird die Anzahl der Alarmsender, die einen gemeinsamen herkömmlichen Funkkanal belegen, weiterhin erhöht.

Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform einer herkömmlichen AM-Rundfunkstation, die in der Lage ist, digitalcodierte Aufrufcode-Signale zu übertragen, ohne die Übertragung des normalen Hörprogramms zu stören. Eine herkömmliche, AM-Rundfunkstation umfaßt für gewöhnlich eine Hauptoszillator 56, der die Radioträgerfrequenz der Rundfunkstation festlegt, sowie einen Pufferverstärker 58, der dem Hauptoszillator nachgeschaltet ist. An diesen Pufferverstärker 58 schließt sich ein Amplitudenmodulator 60 an, der Eingangssignale von einer Sprachsignalquelle 62 empfängt und an seinem Ausgang ein moduliertes Trägersignal an einen Leitungsverstärker 64 abgibt, welcher anschließend dieses modulierte Trägersignal über eine Antenne 66 abstrahlt. Eine Aufruf-Unterbrechungsschaltung 71 stellt ein Mittel dar, mit dem die normale Aufruffrequenz unterbrechbar ist, um einen speziellen Alarmsender abzufragen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist diese Anordnung durch Einfügen eines Phasenmodulators 68 zwischen dem Hauptoszillator 58 und dem Pufferspeicher 58 modifiziert, und es ist weiterhin ein Aufruf-Codegenerator 70 vorgesehen. Der Aufruf- Codegenerator 70 umfaßt eine gespeicherte Folge von digitalcodierten Signalen, die den Kennungscodes entsprechen, die jeweils den Alarmsendern zugeordnet sind. Diese codierten Kennungssignale können durch den Aufruf-Codegenerator in einer sequenziellen Reihenfolge oder in einer willkürlichen Reihenfolge erzeugt werden. So z. B. kann der Aufruf-Codegenerator 70 einen speziellen Kennungscode erzeugen, um zu irgendeinem Zeitpunkt einen speziellen Alarmsender abzufragen, wodurch die normale Reihenfolge unterbrochen wird.

Der Aufruf-Codegenerator 70 unterwirft das Ausgangssignal des Hauptoszillators 56 in dem Phasenmodulator 68 einer Phasenmodulation. Der Betrag der Phasenmodulation, d. h. der Phasenhub wird so eingestellt, daß die Trägerfrequenz der AM-Rundfunkstation nicht unter die zulässigen, zugewiesenen Frequenz-Toleranzgrenzen abweicht. Für AM-Rundfunkstationen in den Vereinigten Staaten ist diese Toleranz in der Trägerfrequenzgenauigkeit durch die Federal Communications Commission zur Zeit auf ± 20 Hz festgesetzt. Mit anderen Worten: die durch den Modulator 68 hervorgerufene Phasenmodulation darf keine signifikanten Seitenbänder ergeben, welche den Effekt der Abweichung der Mittenfrequenz des Hauptoszillators 56 über 20 Hz von der normalen zugewiesenen Frequenz der Rundfunkstation hätte. Dieses Kriterium kann leicht erfüllt werden durch entsprechende Auswahl des Betrages des Phasenhubes und der Rate, mit der diese Phase abweicht und zwar unter Zugrundelegung bekannter Modulationstheorie. So z. B. kann man eine effektive Aufruf-Modulationsrate von 18 Hz wählen und die Phasenabweichung des AM-Trägers auf ± 15° festlegen. Dieses wäre durch einen Codevergleicher leicht erfaßbar und würde den spannungsgesteuerten Quarzoszillator 38 in den Alarmsendern und -empfängern oder das reguläre AM-Hörprogramm nicht stören.

Die Sprachsignalquelle 62 für das gewöhnliche Hörprogramm erzeugt AM-Seitenbänder, die normalerweise bei Frequenzen liegen, die um mehr als 20 Hz von der Träger-Nennfrequenz abweichen. Wird andererseits die Modulation durch den Phasenmodulator 68 innerhalb des Bereichs von 20 Hz der Träger-Nennfrequenz gehalten, dann stört die Modulation durch den Phasenmodulator 68 die Modulation durch den Amplitudenmodulator 60 nicht. Aus diesem Grund können beide Signale in kompatibler Weise übertragen werden, so daß kein Signal das andere störend beeinflußt.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Alarmsenders, jedoch in der Weise modifiziert, daß ein Kennungscode- Vergleicher 72 vorgesehen ist, der so ausgelegt ist, daß mit ihm die codierte Aufrufsignale, die von der in Fig. 4 gezeigten modifizierten AM-Rundfunkstation gesendet werden, erfaßbar sind. Im folgenden soll die Betriebsweise der aufgerufenen Alarmsender beschrieben werden. Die in Fig. 2 und Fig. 5 gezeigte Klemme 50 liefert eine Spannung, die die momentane Phasendifferenz zwischen dem Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 34 und des Begrenzerverstärkers 8 repräsentiert. Liegt aus diesem Grunde irgendeine Phasenmodulation in dem ankommenden Signal der AM-Rundfunkstation vor, so wird dieser Phasenhub an der Klemme 50 erscheinen. Wird die in Fig. 4 gezeigte modifizierte AM-Rundfunkstation mit Aufrufcode-Signalen moduliert, so erscheinen diese Signale an der Klemme 50 des in Fig. 2 gezeigten Normalfrequenzgenerators. Somit sieht der Kennungscode-Vergleicher 72 diese digitalcodierten Abfragesignale und kann diese mit den vorausgewählten, in dem Vergleicher 72 gespeicherten Codes vergleichen. Stimmt der ankommende Kennungscode mit dem in dem Vergleicher 72 gespeicherten Code überein, so wird ein Trigger-Spannungsimpuls V _c an den torgesteuerten Leistungsverstärker 20 geleitet, so daß eine Status-Signalübertragung veranlaßt wird. Somit überträgt der in Fig. 5 gezeigte, aufgerufene Alarmsender immer, wenn er durch die in Fig. 4 gezeigte, modifizierte AM-Rundfunkstation aufgerufen wird, oder wenn in der Quelle 18 eine Alarmsignal-Bedingung vorliegt. Im letztgenannten Fall gibt die Quelle 18 eine Torspannung V _a ab, die wiederum den torgesteuerten Sender 20 anschaltet und eine Alarmübertragung veranlaßt.

Claims

1. Funknachrichtensystem mit wenigstens einer Sendestation, mit der ein Sendesignal aussendbar ist, das eine auf einen Signalträger aufmodulierte Nachricht enthält, und mit einer Empfangsstation zum Empfangen und Demodulieren des Sendesignals zum Wiedergewinnen der Nachricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation (4-22) und die Empfangsstation (6-24) jeweils Empfangseinrichtungen (4, 8; 6, 10) zum Empfang eines sowohl am Ort der Sendestation (4-22) als auch am Ort der Empfangsstation (6-24) empfangbaren Rundfunksignals von einer Rundfunkstation (2) aufweisen, aus dem sie zur Modulation bzw. Demodulation verwendete Signalträger (f _i) ableiten, deren Frequenz in einer festen Beziehung zu der Trägerfrequenz des Rundfunksignals steht.

2. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sendestation enthält:

a) eine Empfangsantenne (4) zum Empfangen des Rundfunksignals,
b) einen auf das Rundfunksignal abgestimmten Begrenzerverstärker (8), der ein amplitudenbegrenztes Rundfunksignal an seinem Ausgang erzeugt,
c) einen Normalfrequenzgenerator (12), der mit dem Ausgang des Begrenzerverstärkers (8) verbunden ist und für den Sender das Trägersignal der vorbestimmten Frequenz (f _i) an seinem Ausgang erzeugt, die für jeden Sender unterschiedlich sein kann,
d) einen Modulator (16) mit einem Trägereingang, der mit dem Ausgang des Normalfrequenzgenerators (12) verbunden ist, und einem Modulationseingang, der mit dem Ausgang einer Nachrichtensignalquelle (18) verbunden ist,
e) einen Leistungsverstärker (20), dessen Eingang mit dem Ausgang des Modulators (16) verbunden ist, und
f) eine Sendeantenne (22), die an den Ausgang des Leistungsverstärkers (20) angeschlossen ist.

3. Nachrichtensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation enthält:

a) eine erste Empfangsantenne (6) zum Empfangen des Rundfunksignals,
b) einen auf das Rundfunksignal abgestimmten Begrenzerverstärker (10), der ein amplitudenbegrenztes Rundfunksignal an seinem Ausgang erzeugt,
c) einen Normalfrequenzgenerator (14), der mit dem Ausgang des Begrenzerverstärkers (10) verbunden ist und ein Detektorbezugssignal der vorbestimmten Frequenz (f _i) abgibt,
d) eine zweite Empfangsantenne (24) zum Empfangen des von der Sendestation abgegebenen Signals der Trägerfrequenz (f _i),
e) einen zweiten abgestimmten Verstärker (26), der mit der zweiten Empfangsantenne (24) verbunden und auf die Trägerfrequenz (f _i) abgestimmt ist,
f) einen Synchrondetektor (28) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Normalfrequenzgenerators (14) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten abgestimmten Verstärkers (26) verbunden ist, um das Signal der Sendestation zu demodulieren, und
g) ein Tiefpaßfilter (30), dessen Eingang mit dem Ausgang des Detektors (28) verbunden ist.

4. Nachrichtensystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalfrequenzgenerator jeweils besteht aus:

a) einem spannungsgesteuerten ersten Oszillator (34),
b) einem ersten Phasenvergleicher (32), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Begrenzerverstärkers (8) verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (34) verbunden ist,
c) einem ersten Tiefpaßfilter (36) zum Glätten des Ausgangssignals des ersten Phasenvergleichers (32),
d) einem spannungsgesteuerten Quarzoszillator (38), der mit dem Ausgang des ersten Tiefpaßfilters (36) verbunden ist,
e) einem ersten Frequenzteiler (40), der die Frequenz des Ausgangssignals des Quarzoszillators (38) durch eine ganze Zahl M teilt,
f) einem zweiten Frequenzteiler (44), der die Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten ersten Oszillators (34) durch eine ganze Zahl N teilt,
g) einem zweiten Phasenvergleicher (46) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des ersten Frequenzteilers (40) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des zweiten Frequenzteilers (44) verbunden ist, und
h) einem zweiten Tiefpaßfilter (48), das mit dem Ausgang des zweiten Phasenvergleichers (46) verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das als Steuersignal dem spannungsgesteuerten ersten Oszillator (34) zugeführt ist.

5. Nachrichtensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalfrequenzgenerator ferner enthält:

a) einen Rundfunkträgersignal-Ausfalldetektor (52) zum Feststellen einer Übermodulation in der Rundfunkstation (2) und zum Erzeugen einer Ausgangsspannung während der Zeit einer Übermodulation,
b) eine Abtast- und Speicherschaltung (54), die auf die Ausgangsspannung des Ausfalldetektors (52) anspricht und die zwischen den Ausgang des ersten Phasenvergleichers (32) und den Eingang des ersten Tiefpaßfilters (36) geschaltet ist und die Ausgangsspannung des ersten Phasenvergleichers (32) auf derjenigen Spannung hält, die unmittelbar vor dem Trägersignalausfall der Rundfunkstation (2) herrschte.

6. Nachrichtensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mehreren Sendestationen, bei dem die Rundfunkstation eine herkömmliche kommerzielle, amplitudenmodulierte Station ist, die ununterbrochen mit einer im Mittelwellenbereich festgelegten Frequenz wenigstens einen Träger sendet und einen Hauptoszillator aufweist, der ihre Trägerfrequenz bestimmt, gekennzeichnet durch:

a) einen Phasenmodulator (68), der den Träger der Rundfunkstation (2) moduliert, ohne das gewöhnliche amplitudenmodulierte Hörfunkprogramm zu stören und ohne gleichzeitig die zugewiesenen Toleranzgrenzen der Trägerfrequenz zu überschreiten,
b) einen Aufrufkode-Generator (70), der mit dem Modulationseingang des Phasenmodulators (68) verbunden ist und kodierte Sender-Kennungeskodesignale in sequentieller oder willkürlicher Reihenfolge erzeugen, und
c) eine Aufruf-Unterbrechungseinrichtung (71), die mit einem Eingang des Aufrufkode-Generators (70) verbunden ist, um die Reihenfolge der Aufrufsequenz zu ändern und ein unmittelbares Aufrufen einer bestimmten Sendestation aus der Mehrzahl der Sendestation zu ermöglichen.

7. Nachrichtensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sendestation weiterhin enthält: einen Kennungskode-Synchrondetektor (32) mit einem ersen Eingang, der mit dem Ausgang des Begrenzerverstärkers (8) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Normalfrequenzgenerators (12) verbunden ist, um die von der Rundfunkstation (2) ausgesendeten Aufrufkodes zu erfassen, und einen Kennungskode-Vergleicher (35, 72), der mit einem Ausgang des Kennungskode-Detektors (32) verbunden ist, um dessen Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Kennung zu vergleichen, die in dem Kennungskode-Vergleicher (35, 72) gespeichert ist, um die Übertragung eines Statussignals als Antwortnachricht auf die Aufrufkodes zu ermöglichen, wenn die gespeicherte Kennung mit dem ankommenden Kennungskode identisch ist.

8. Nachrichtensystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsstation vorhanden sind:

a) mehrere Einrichtungen zum gleichzeitigen Empfangen der Signale mehrerer Sendestationen, enthaltend mehrere Synchrondetektoren (28), denen Bezugssignale zugeführt sind, die von mehreren entsprechenden Normalfrequenzgeneratoren (14) abgeleitet werden, deren Frequenzen zur Trägerfrequenz der Rundfunkstation (2) in festen Verhältnissen stehen,
b) Aufrufkode-Detektoreinrichtungen (8, 32, 37), die die von der Rundfunkstation (2) ausgesendeten Aufrufkodes empfangen und Kennungs- und Zeitsteuersignale liefern, und
c) Demultiplexer-Einrichtungen (37), die als Antwort auf die Kennungssignale und die Zeitsteuersignale individuelle Datensignale, die den von den jeweiligen Nachrichtensignalquellen (18) abgegebenen Datensignalen entsprechen, aussortieren, identifizieren und abgeben.