DE2841428C2

DE2841428C2 -

Info

Publication number: DE2841428C2
Application number: DE2841428A
Authority: DE
Inventors: Francis Harlow Addison Ill. Us Hilbert; Norman William Wheaton Ill. Us Parker
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1988-02-04
Also published as: NL180062C; GB2005520A; IT7828026A0; AU4003778A; US4192968A; SG92484G; HK26085A; PT68587A; FR2404348A1; SE438393B; ZA785456B; AU511851B2; IT1098913B; JPS568528B2; CH633401A5; IL55420A0; NL7809761A; JPS5457903A; CA1129965A; ES473702A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger zum kompatiblen Empfang stereophoner Signale gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Empfänger-Einrichtung ist in der älteren, nicht vorveröffentlichten DE-OS 27 15 741 vorgeschlagen. Diese Empfänger-Einrichtung arbeitet mit Synchron-Demodulatoren zur Demodulation der empfangenen Signale, um daraus das Summensignal (L+R) sowie das Differenzsignal (L-R) und daraus letztlich die stereophonen Signale (L, R) erzeugen zu können. Als nicht ganz zufriedenstellend kann bei dieser bekannten Empfänger-Einrichtung der Abstimmvorgang angesehen werden, da während des Abstimmvorganges Schwebungen aus den Niederfrequenzkanälen ferngehalten werden müßten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Empfänger mit einfachem Aufbau so zu konzipieren, daß eine verbesserte Abstimmung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Empfänger durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Ein Kerngedanke der Erfindung kann daher darin gesehen werden, den Amplituden-Demodulator als Hüllkurven-Demodulator auszulegen, der das an seinem Ausgang erzeugte Summensignal L+R an eine Matrix weiterleitet, wobei ergänzend dazu der PM-Demodulator, der ein Ausgangssignal proportional zu (L-R) × cos Φ erzeugt, über eine Korrekturschaltung mit der Matrix verbunden ist, an deren Ausgang die stereophonen Signale L und R erhalten werden.

Eine Empfänger-Einrichtung, die mit der gattungsgemäßen vergleichbar ist, ist aus Electronics, 14. April 1977, S. 82 (Magnavox way) bekannt. Die empfängerseitige Abstimmung bereitet dort jedoch noch größere Schwierigkeiten als bei dem vorausgehend genannten gattungsgemäßen Empfänger.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird die Korrekturschaltung mit einer Begrenzerschaltung für das ZF-Signal, einer phasenverriegelten Schaltung sowie mit einem Cosinus-Phasendetektor, dessen Ausgangssignal proportional cos Φ ist, ausgelegt. Auf diese Weise ist es möglich, in vorteilhafter Ausführung am Ausgang einer Teilerschaltung ein Ausgangssignal zu erhalten, das proportional dem Differenzsignal (L-R) ist.

Zur weiteren Verbesserung des Abstimmvorganges ist der Matrix ein Schalter vorgeordnet, der nur bei eingerasteter phasenverriegelter Schaltung das Differenzsignal (L-R) auf die Matrix durchschaltet. Insoweit kann nur bei beendeter Abstimmung das entsprechende monophone oder stereophone Signal am Ausgang der Matrix erhalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels mittels eines Blockschaltbildes eines Empfängers in der einzigen Figur noch näher erläutert.

Der in der Zeichnung dargestellte Empfänger ist dazu bestimmt, ein kompatibles AM-Stereosignal von einem Sender aufzunehmen, wie es in der älteren DE-OS 27 15 741 beschrieben ist. Gemäß dieser DE-OS ist ein Übertragungssignal eines Senders für einen monophonen Empfänger in der Weise kompatibel, daß der Träger des Übertragungssignals mit einem monophonen Signal amplitudenmoduliert ist, und zwar entsprechend dem Ausdruck (L+l+R), so daß die gesamte Stereoinformation in der Phasenmodulation enthalten ist. Der Träger ist hierbei mit der Summe (L+R) und der Differenz L-R) in einer 90°-Phasenverschiebung moduliert, so daß die Amplitudenveränderung eliminiert wird und nur die Phasenänderung verbleibt. Dann erfolgt eine Amplitudenmodulation mit (1+L+R) in einem entsprechenden Modulator. Das Übertragungssignal wird dann zu

(1 + L + R) cos [(w _c t + arc tg (L - R)/(1 + l + R) ] .

Im Ausführungsbeispiel eines Empfängers gemäß der Erfindung wird über die Antenne 10 ein kompatibles AM-Stereosignal der oben angegebenen Form empfangen. Dieses Signal wird in der üblichen Weise in einer HF-Stufe 11 sowie in der ZF-Stufe 12 verarbeitet. Das monophone Signal, das durch das Summensignal L+R dargestellt ist, wird dadurch gewonnen, daß der Ausgang der ZF-Stufe 12 an einen Hüllkurven- Demodulator 13 angeschlossen ist. Das Signal L+R wird dann einer Matrix 14 zugeführt. Ein Detektor 26 mit automatischer Verstärkungsregelung kann zwischen dem Ausgang des Hüllkurven-Demodulators 13 und der ZF-Stufe 12 in einer Rückkopplung angeordnet sein, um die Verstärkung der ZF-Stufe 12 in an sich bekannter Weise zu steuern.

Der Ausgang der ZF-Stufe 12 ist auch mit einem Synchrondetektor bzw. PM-Demodulator 16 sowie mit einer Begrenzerstufe 17 verbunden. Die Begrenzerstufe 17 ist mit einem Eingang eines Phasendetektors verbunden, der zusammen mit einem Tiefpaßfilter 19 und einem spannungsgesteuerten Oszillator 20 die eine phasenverriegelte Schaltung 22 bildet. Von dieser Schaltung 22 wird ein Ausgangssignal (sin w _c t) dem PM-Demodulator 16 zugeführt.

Ein Ausgangssignal der Begrenzerstufe 17, welches nur die übertragene Phaseninformation enthält, wird einem Cosinus- Phasen-Detektor 23 als ein Ausgangssignal (cos w _c t) und der phasenverriegelten Schaltung 22, die als Rückführschleife ausgelegt ist, zugeführt. Der Cosinus-Phasen- Detektor 23 ist eine Multiplizierstufe, die beispielsweise der Type Motorola MC 1595 entspricht, welche ein Vier-Quadranten-Multiplizierer ist.

Die momentane Phasendifferenz zwischen den zwei Trägerfrequenzen, worunter die unmodulierte und die übertragene Trägerfrequenz verstanden wird, wird in dem Cosinus-Phasen- Detektor 23 abgetastet und stellt die Korrektur-Information dar, die notwendig ist, um die ursprünglichen Stereosignale L, R wiederherzustellen.

Die gewünschte Korrekturinformation ist ein Signal, welches dem Cosinus von Φ oder dem

cos arc tg [(L - R)/(1 + L + R) ]

oder

proportional ist. Die Korrekturinformation wird einer Teilerschaltung 25 zugeführt, die auch ein Ausgangssignal des PM-Demodulators 16 erhält. Am Ausgang der Teilerschaltung erhält man L-R, das das gewünschte Stereodifferenzsignal ist.

Bis zur ordnungsgemäßen Abstimmung des Empfängers ist das Ausgangssignal der phasenverriegelten Schaltung 22 jedoch keine Funktion von w _c t, sondern eine Funktion einer Frequenz, die sich w _c t nähert. Die Differenzfrequenz würde dementsprechend in dem Korrektursignal am Ausgang des Cosinus-Phasen-Detektors 23 auftreten und ein unerwünschtes Ausgangssignal im Differenzkanal hervorrufen.

Der Ausgang des Cosinus-Phasen-Detektors 23 ist daher mit einem Tiefpaßfilter 27 mit z. B. 2 bis 10 Hz verbunden, in welchem der durchschnittliche Gleichspannungspegel des Ausgangssignals dazu verwendet wird, einen Schalter 28 zur Umschaltung zwischen Mono und Stereo zu steuern. Der Schalter 28 ist spannungsgesteuert und so eingestellt, daß er in der monophonen Stellung bleibt, bis die phasenverriegelte Schaltung 22 auf die Frequenz w c t einrastet. Erst dann erfolgt die Umschaltung in eine stereophone Stellung.

Beim monophonen Betrieb wird nur das Signal L+R der Matrix 14 zugeführt, wobei zur Abstimmung der Empfänger nur dieses monophone Niederfrequenzausgangssignal verwendet wird. Wenn der Empfänger abgestimmt ist und wenn die Schaltung 22 auf w _c t eingerastet ist, ist der Gleichspannungspegel des Cosinus-Phasen-Detektors 23 am Ausgang nach der Filterung durch das Tiefpaßfilter 27 ausreichend hoch, um den Schalter 28 für Mono/Stereo in die stereophone Betriebsart umzuschalten. Dies ermöglicht es, daß das Signal L-R der Matrix 14 zugeführt wird, welche L und R an ihren Ausgangsklemmen getrennt liefert.

Im Hinblick auf das empfangene Signal ist festzustellen, daß das Ausgangssignal der ZF-Stufe 12 dem Ausdruck

(1 + L - R) cos (w _c t + Φ)

proportional ist, wobei die folgende Beziehung gilt:

Φ = arc tg [(L - R)/(1 + L + R) ] .

Das Ausgangssignal des Hüllkurven-Demodulators 13 wird proportional zu L+R. Das Ausgangssignal der Begrenzerstufe 17 wird proportional zu cos (w _c t+Φ ) und die Ausgangssignale der phasenverriegelten Schaltung 22 werden proportional zu sin w _c t und nach einer Phasenverschiebung auch proportional zu cos w _c t. Das Ausgangssignal des Synchron-Detektors bzw. des PM-Demodulators 16 ist das Produkt aus

(1 + L + R) cos (w _c t + Φ ) und sin w _c t .

Unter Vernachlässigung des Terms mit der doppelten Frequenz 2 w _c t und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß

Φ = arc tg (L - R)/(1 + L + R)

ist, ist ersichtlich, daß das Produkt proportional zu L-R) cos Φ ist. Das Ausgangssignal des Cosinus-Phasen-Detektors 23 wird proportional zu cos Φ und das Ausgangssignal der Teilerschaltung 25 wird somit proportional zu (L-R) cos Φ/cos Φ oder (L-R). Mit den Eingangssignalen (L+R) und (L-R) liefert die Matrix 14 Ausgangssignale L und R.

Claims

1. Empfänger zum kompatiblen Empfang stereophoner Signale (L, R), deren Trägerwelle proportional zur Summe (L+R) der stereophonen Tonsignale amplitudenmoduliert und proportional zu einem Winkel phasenmoduliert ist, worin C₁ und C₂ Konstanten sind.
mit einer ZF-Stufe (12), die das empfangene Signal als Zwischenfrequenzsignal abgibt,
mit einer Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22), die eine Division durch ein aus dem ZF-Signal abgeleitetes Korrektursignal proportional cos R bewirkt,
mit einem AM-Demodulator,
mit einem als Synchrondetektor ausgeführten PM-Demodulator (16) und
mit einer Matrix (14) zur Erzeugung der stereophonen Tonsignale (L, R) aus dem Summensignal (L+R) und dem Differenzsignal (L-R),
dadurch gekennzeichnet,
daß der AM-Demodulator als Hüllkurven-Demodulator (13) ausgeführt ist, der mit der ZF-Stufe (12) verbunden ist und das Summensignal (L+R) an die Matrix (14) abgibt, daß der PM-Demodulator ebenfalls mit der ZF-Stufe (12) verbunden ist und ein Ausgangssignal proportional zu (L-R) cos Φ erzeugt und
daß der PM-Demodulator (16) über die Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22) mit der Matrix (14) verbunden ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22) eine Begrenzerschaltung (17) für das ZF-Signal, eine dieser nachgeschaltete phasenverriegelte Schaltung (22) sowie einen mit der Begrenzerschaltung und der phasenverriegelten Schaltung verbundenen Cosinus-Phasen-Detektor (23) aufweist, dessen Ausgangssignal proportional cos Φ ist.

3. Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22) eine Teilerschaltung (25) enthält, die aus den Ausgangssignalen des PM-Demodulators (16) und des Cosinus-Phasen-Detektors (23) ein Ausgangssignal proportional dem Differenzsignal (L-R) erzeugt.

4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Teilerschaltung (25) und der Matrix (14) ein Schalter (28) angeordnet ist, der über ein Tiefpaß- Filter (27) ein Steuersignal aus der phasenverriegelten Schaltung (22) erhält, derart, daß nur bei eingerasteter phasenverriegelter Schaltung (22) der Signalpfad für das Differenzsignal (L-R) durchgeschaltet ist.