DE2842111A1

DE2842111A1 - Am-stereoempfaenger

Info

Publication number: DE2842111A1
Application number: DE19782842111
Authority: DE
Inventors: Francis Harlow Hilbert; Norman William Parker
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1979-04-19
Also published as: HK32185A; NL178641B; NL178641C; US4170716A; JPS5532303B2; NL7810287A; CA1130387A; DE2842111C3; FR2406353B1; SG6085G; GB2010050B; CH646023A5; JPS5465401A; FR2406353A1; DE2842111B2; GB2010050A

Description

2842111 Dipl.-Phys. O.E. Weber d-8 München 71

Patentanwalt Hofbrunnstraße 47

Telefon: (089)7 9150

Telegramm: monopolweber münchen

Telex: 05-21 28 77

MOTOEOLA, INC.
East Algonquin Road
Schaumburg, 111. 60196
USA

M 919

AM-Stereoempfanger

90381S/0707

Die Erfindung betrifft allgemein einen AM-Stereoempfänger und bezieht sich, insbesondere auf einen Stereoempfänger der mit einem Mono-Empfang kompatibel ist.

Da ein AM-Stereosignal kompatibel sein soll, d.h. eine unverzerrte monophone Wiedergabe oder einen Empfang L + E in monophonen Empfängern ermöglichen soll, würde ein ideales System nur eine Summeninformation oder eine monophone Information auf der Hüllkurve haben, während hingegen eine ausreichende Information für eine ordnungsgemäße Stereowiedergabe in den Stereoempfängern vorhanden wäre. Eine derartige Einrichtung ist in der US-Patentanmeldung Fr. 674· 703 der Anmelderin beschrieben. Bei diesem System wird ein Träger mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad mit einer Information moduliert, welche der Summe und der Differenz der linken und rechten Information entspricht. Fach der Modulation wird der !Präger begrenzt, um Amplitudenveränderungen zu entfernen, wobei jedoch die Quadratur-Phaseninformation erhalten bleibt. Der Träger wird dann mit der Summe oder dem monophonen Signal amplitudenmoduliert, und zwar in einer Leistungsverstärkerstufe, und es erfolgt ein Aussenden eines Signals in der Form (1 + L + E) cos (w t + 0), wobei 0 dem arc tg Γ (L - E) / (1 + L + E)Tentspricht. Bei einem monophonen Empfänger kann die Information L + E leicht durch einen Hullkurvendemodulator wiedergewonnen werden, im Hinblick auf einen unverzerrten Stereoempfang wird jedoch im Stereoempfänger eine Teilung durch cos 0 erforderlich. In Abhängigkeit von dem Aufbau des Empfängers kann die Teilung durch cos 0 einmal oder auch zweimal an einer beliebigen Anzahl von Punkten der Empfängerschaltung durchgeführt werden. Wenn jedoch der Winkel 0 sehr groß wird, wird der Cosinus sehr klein, und eine Teilung durch den Cosinuswert bewirkt, daß die Verstärkung im korrigierten Kanal rasch ansteigt. Wenn beispielsweise 0 von 75 Grad auf 85 Grad geht, würde die unbegrenzte

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Verstärkung fast verdreifacht (1/cos 0 geht von 3»9 auf 11,5)· Bei sehr großen Werten von 0 ist es daher zweckmäßig, ein kleines Maß an Verzerrung zuzulassen, um ein starkes Abnehmen des Signal-Rausch-Verhältnisses zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem kompatiblen AM-Stereoempfänger ein besonders günstiges Signal-Bausch-Verhältnis zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird aus einem empfangenen Signal ein Cosinus-Korrekturfaktor abgeleitet. Bevor der Korrekturfaktor auf das empfangene Signal angewandt wird oder auf ein daraus abgeleitetes Signal, wird der Pegel des Cosinus-Wertes in der Weise eingestellt, daß die Verstärkung des Kanals so korrigiert wird, daß sie auf vorgebbare Werte begrenzt ist. Eine maximale Verstärkung liegt zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von dem Korrekturfaktor in der Größenordnung von 4- bis 6.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben·, in dieser zeigen:

Hg. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers und

Pig. 2 ein Blockschaltbild der KorrekturSteuerschaltung gemäß Figur 1.

Fig. 3 ein einfaches Schaltschema, welches die Erfindung verkörpert.

Gemäß Figur 1 ist die Erfindung bei einem Empfänger verwirklicht, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Empfänger _t der in der US Patentanmeldung 837 258 der Anmelderin beschrieben ist. Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei einem derartigen Empfänger dient nur als Beispiel. Bei diesem Empfänger wird ein Signal der Form (1 + L + R) cos (Wt + 0)_t mit 0 = arc tg £(L - E) / (1 + L + R)"] ,von einer Antenne 10, einer HF-Stufe 11 und einer ZF-Stufe 12 verarbeitet. Ein ZF-Ausgangssignal wird in einem Hüllkurven-Demodulator 13 verarbeitet, um ein Summensignal (L + R) aus der Amplitudenmodulation des empfangenen Trägersignals zu erreichen. Bas Summensignal kann direkt einer Matrix 14 zugeführt werden, wo es mit dem Differenzsignal kombiniert wird, um das ursprüngliche linke (L) und das ursprüngliche rechte (R) Signal zu erzeugen. Es ist zu bemerken, daß ¹¹L" und "R" oder links und rechts in der vorliegenden Beschreibung nur als Beispiel für zwei beliebige Signale verwendet worden, die einem Äit-iEräger aufgeprägt sein können.

Ein weiteres Ausgangssignal der ZF-Stufe 12 wird einem Begrenzer 16 zugeführt, in welchem Amplitudenveränderungen entfernt werden. Das Ausgangssignal des Begrenzers 16 ist somit ein ZF-Signal, welches eine Phasenmodulation des übertragenen Quadratursignals aufweist. Der Begrenzer ist mit einer phasenstarren Rückführschleife (PLL) 17 verbunden, die ein Signal liefert, welches die Frequenz des Senderoszillators aufweist.

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Das normale Ausgangs signal sin "W t der phasen starren Mick— führschleife 17 wird einem Synchrondetektor 20 zugeführt, der als Multiplizierstufe ausgebildet ist und der auch dazu dient, das Ausgangs signal der ZP-Stufe 12 aufzunehmen. Das Ausgangssignal des Detektors 20 ist dem Ausdruck (1 - S) cos 0 proportional. Ein Cosinus-Phasendetektor 21 niwat ein Ausgangssignal cos (w t + 0) des Begrenzers 16 auf (phasenverschoben) und weiterhin ein Ausgangssignal cos nr t von der phasenstarren Rückführschleife 17, und er liefert ein Ausgangssignal, welches den Cosinus des Winkels 0 proportional ist. Der Cosinus-Phasendetektor 21 ist eine Multiplizierstufe, wie sie von der Anmelderin unter der Bezeichnung MC 1595 als Yier-Quadranten-Multiplizierstufe geliefert wird. Dieses Ausgangssignal wird als Cosinus-Korrektursignal bezeichnet, weil sein Zweck darin besteht, das empfangene Signal in der Weise zu korrigieren, daß die ursprünglichen Stereosignale wieder hergestellt werden. Ein Cosinus-Eorrektursignal ist unter normalen Bedingungen über eine Korrekttursteuerung 23 an eine Teilerstufe 25 und ein TiefpaBfilter 26 geführt. In der Teilerstufe 25 wird das Ausgangssignal des Synchrondetektors 20, nämlich (L - E) cos 0 durch das Oosinus-Eorrektursignal geteilt, welches cos 0 proportional ist, um das Differenz signal (Ii - E) zu liefern. In dem OüefpaSfilter (2-10 Hz) wird der Gleichspannungspegel des Korrektursignals aufgebaut und zur Betätigung eines Modus-Schalters 28 verwendet. Wenn und nur wenn der Gleichspannungspegel ausreichend hoch ist, so daß eine Stereoübertragung angezeigt wird, wird der Modus-Schalter aktiviert, um die !Peilerstufe 25 nit ihrem Ausgang an die Matrix 14 zu liegen« Es können andere Signale in dem Übertragungssignal vorhanden sein, um das Vorhandensein einer Stereoübertragung anzugeben und den lfodus-Schalter zu aktivieren und auch weitere Schaltungsteile, wie es in der TJS Patentanmeldung 837 256 der Anmelderin im Einzelnen beschrieben ist.

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Die Korrektursteuerung 23, welche anhand der Figuren 2 und 5 näher erläutert wird, dient dazu, eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses auf Grund der erhöhten Verstärkung zu vermeiden, wenn der Modulationswinkel 0 sehr groß ist. Wenn das Differenzsignal (L - R) klein ist, so ist 0 im Bereich von null und cos 0 liegt bei eins. Wenn das Differenzsignal zunimmt, wird das Cosinus-Korrektursignal vermindert. Eine Teilung durch das verminderte Signal erhöht die Verstärkung, um eine Verzerrung im Stereοempfänger auszugleichen. Bei großen Modulationswinkeln, d.h. 0 größer als 65 Grad, nimmt das Cosinus-Korrektursignal rasch ab und die Verstärkung des Kanals nimmt rasch zu. Da das Signal-Rausch-Verhältnis abnimmt, wenn die Verstärkung größer ist, ist es zweckmäßig, die Verstärkung auf Grund des Korrektursignals auf ein Maximum von 4- bis 6 zu begrenzen (maximales Cosinussignal 0,25 bis 0,16). Die sehr geringe Verzerrung, welche durch die Begrenzung der Korrektur bei großen Modulationswinkeln eingeführt wird, ist vorteilhafter als ein übermäßiges Rauschen, welches andernfalls erzeugt werden könnte, wenn sich der Winkel 0 90 Grad nähert und die Verstärkung stark angehoben wird.

Die Pigur 2 ist eine grafische Darstellung, in welcher der Winkel 0 in Grad über cos 0 und 1/cos 0 (oder see 0) dargestellt ist. Aus der Darstellung ergibt sich, daß dann, wenn 0 von 0 bis 90 Grad läuft, der Cosinus-Wert von 1 bis 0 verändert wird und daß in entgegengesetzter Weise l/cos 0 von eins bis unendlich geht. Gemäß der Darstellung überschreitet im umgekehrten Fall der Wert die Größe 6 jedoch nicht, bis 0 über 80 Grad anwächst. Es ist daher nicht notwendig oder zweckmäßig, den Wert des Cosinus-Korrektursignals zu steuern, bis 0 75 bis 80 Grad überschreitet. Gemäß der grafischen Darstellung steigt 1/cos 0 jenseits des Punktes 50 scharf an, und da die Verstärkung des Kanals L-R proportional zu dem Augenblickswert von 1/cos 0 ist, würde das Signal-Rausch-

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Verhältnis jenseits des Punktes 30 scharf abnehmen. Gemäß der Erfindung wird der Wert des Korrektursignals cos 0 daran gehindert, daß er unter einem vorgegebenen Wert im Bereich von 0,25 bis 0,167 geht. Es ist ersichtlich, daß es nicht erforderlich ist, Maßeinheiten anzugeben, da diese Werte proportional zu dem Wert des Korrektursignals sind, wenn 0 gleich null ist.

Die Figur 3 veranschaulicht ein vereinfachtes Schaltschema, welches die Erfindung verkörpert.

Das Ausgangssignal des Cosinus-Detektors 21 wird über eine Diode 33 der Teilerstufe 25 zugeführt. Weiterhin ist an die Diode 33 eine Bezugsspannungsquelle 35 angeschlossen, welche aus einem Widerstand 36 und einem Potentiometer 37 bestehen kann, wobei das Potentiometer zwischen einer Energieversorgungsspannung und der Masse angeordnet ist. In dieser Anordnung würde das Signal auf der positiven Seite der Diode 33 gemäß der Darstellung proportional zu dem Cosinus des Modulationswinkels 0 sein. Mit einem Bezugssignal, welches auf der unteren Seite der Diode 33 vorhanden ist, wird das der Teilerstufe 25 zugeführte Signal daran gehindert, daß es den Wert des Bezugssignals unterschreitet. Offenbar könnte eine derartige Begrenzungsbedingung auch durch andere gleichwirkende Schaltungselemente herbeigeführt werden. Das Bezugssignal könnte auch auf einem festen Signalpegel sein.

Es wurde in der obigen Beschreibung eine Schaltungsanordnung beschrieben, welche dazu dient, eine mögliche Verschlechterung des Signal-Bausch-Verhältnisses in einem kompatiblen AM-Stereoempfänger zu verhindern, wenn der Modulationswinkel sich 90 Grad nähert.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

AM-Stereoempfänger zum Empfang von Signalen der Form (1 + L + R) cos (w t + 0), wobei 0 gleich arc tg

τ— __

[_(L - R) / (1 + L + R)~j ist und L + R eine Programminformation darstellen und wobei weiterhin ein Korrektursignal cos 0 benötigt wird, die ordnungsgemäße Stereoinformation wieder herzustellen, wobei weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, die dazu dient, das Übertragungssignal aufzunehmen und daraus ein Zwischenfrequenzsignal abzuleiten, und wobei schließlich eine Demodulatoreinrichtung vorhanden ist, um die Stereoinformation in dem empfangenen Signal zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrekturschaltung vorgesehen ist, welche dazu dient, ein Korrektursignal abzuleiten, welches eine Punktion des Cosinus des Modulationswinkels ist, und daß eine Steuereinrichtung mit der Korrekturschaltung verbunden ist, welche dazu dient, den Bereich der Werte des Korrektursignals zu begrenzen.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zugelassene Bereich von Werten den Werten des Modulationswinkels zwischen 0 Grad < 0 <, 80 Grad entspricht.
3· Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Bezugseinrichtung aufweist, um ein Bezugssignal aufzubauen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, den Wert des zweiten Korrektursignals auf dem Pegel des Bezugssignals zu halten, wenn das erste Korrektursignal kleiner ist als das Bezugssignal.

"9'O 9 8 1 S / 0 7 0 7
4-. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, wenigstens einen Teil der Stereoinformation durch das Korrektursignal zu teilen.
5- Empfänger nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Stereoinformation proportional zu (L - R) cos 0
ist und daß das Ausgangssignal der Teilerstufe proportional zu (L - R) ist.
6. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal proportional zu dem Cosinus des Modulationswinkels ist.

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