DE2941738A1 - Ueberlagerungsempfaenger mit einem synchrondemodulator - Google Patents

Description

• Überlagerungsempfänger .mit einem Synchronder.aodulator
• Die im Langwellen-, Mittelwellen- und Kurzwellenbereich arbeitenden Runåfunksender strahlen zur Zeit noch fast ausschließlich amplitudenmodulierte Sendungen aus. Um eine bessere Ausnutzung der sehr stark belegten Frequenzbander zu erhalten, scheint der allmähliche Übergang von der klassischen Zweiseitenbandamplitudenmodulation zur Einseitenbandmodulation mit Restträger sinnvoll. Wichtig für die Einführung dieser Modulation ist ein international einheitliches, gleichmä3iger Kanalraster. Es ist dann möglich, den Überlagerungsoszillator als Rasteroszillator auszubilden, da bei Einseitenbandempfängern eine klassische Ausbildung des Überlagerungsoszillators mit kontinuierlicher Abstimmung wegen des schwierigen Abstimmvorganges und der hohen Anforderungen an die Frequenzkonstanz nicht in Frage kommt. Um eine befriedigende Wiedergabequalität besonders bei der Ubertragung von Musiksendungen zu erhalten, ist eine Nachführung des Rasteroszillators bzw. der Schaltung zur Hilfsträgeraufbereitung erforderlich. Es hat sich gezeigt, daß die Frequenz des im Empfänger zuzusetzenden Hilfsträgers nur um etwa 2 Hz von der Frequenz des Restträgers abweichen darf. Zur Nachsteuerung des Hasteroszillators bzw. des Oszillators zur Gewinnung einer fiilfsträgerfrequenz dient daher ein Regelt spannungserzeuger, welcher von einer Schaltung gesteuert wird, die aus der Zwischenfrequenz und der Hilfsträgerfrequenz ein Differenzfrequenzsignal gewinnt.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, aus dem Differenzfrequenzsignal eine Steuergröße abzuleiten, die zur Nachsteuerung des spannungsgesteuerten Rasteroszillators dient. Diese Aufgabe wird bei einem Jber lagerungsempfänger mit einem Synchrondemodulator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Durch die Messung der Periodendauer des Differenzfrequenzsignals DFS wird eine schnellere Bestimmung ihres Wertes erzielt als dies bei einer Frequenzmessung in üblicher Art z.
• B. durch Auszählen von Schwingungen des Differenzfrequenzsignals innerhalb eines vorgegebenen Zeitlntervalis möglich wäre. Daraus ergibt sich eine schnelle Neßwertfolge, die digital ausgewertet werden kann, so daß Fehler sofort erkannt werden können.
• Der Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 besteht darin, daß wie bei einer Regelschleife mit hoher Schleifenverst#rkung eine geringe Regelabweichung erzielbar ist.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 dient dazu, Störungen des Restträgers oder ein Absinken der Amplitude des Restträgers unter die Empfangsschwelle zu erkennen und durch Sperren des RQgçLspannungserzeugers eine Fehlabstimmung des Oszillators durch Fremdsignale zu vermeiden. Durch die weitere Fortbildung gemäß Anspruch 4 wird die Sicherheit, daß der spannungsgesteuerte Oszillator nur durch die Frequenzen des Restträgers nachgesteuert werden kann, gesteigert.
• Gemä#3 einer Weiterbildung nach Anspruch 5 können die in den Ansprechen 1 bis 4 beschriebenen Merkmale auch durch entsprechende Signalvcrarbeitung durch einen Frogrammgesteuerten Mikroprozessor erfolgen.
• Ein Ausfu.hrungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung erläutert.
• In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines SberlagerungsempSängers dargestellt, der nur die Merkmale des Anspruchs 1 enthält. Die Hochfrequenzslgnale werden über eine Antenne 1 einem HF-Vorkreis 2 zugefiihrt und gelangen an den Eingang eines ersten Mischers 3. Am Ausgang des Mischers 3 entsteht durch Überlagerung mit einer durch einen Frequenzsynthesizer 15 erzeugten Oszillatorfrequenz eine Zwischenfrequenz ZF. Dieses Signal gelangt über ein Einseitenbandfilter 4 zu einen Froduktdetektor 11. Durch Überlagerung des Zwischenfrequenzsignals mit einem Hilfsträger entsteht ein demoduliertes Niederfrequenzsignal welches nach Durchlaufen eines Ni-Filters 10 und eines NF-Verstärkers 14 an einen Lautsprecher 17 gelangt.
• Zur Gewinnung der Frequenz des Überlagerungsoszillators und des Hilfsträgers dient ein spannungsgesteuerter Oszillator 16, dessen Ausgang einerseits mit dem Frequenzsynthesizer 15 und andererseits mit einem ersten Teiler '12 verbunden ist.
• Der Oszillator 16 und der Frequenzsynthesizer zusammen bilden einen Rasteroszillator. Zur Abstimmung auf den gewünschten Sender enthält der Frequenzsynthesizer 15 einen Sollwert eingegeben. Ein entsprechender Wert dient auch zur Abstimmung des Vorkreises und wird über einen Digital/Ana#log-Wandler 9 dem Vorkreis 2 zugeführt. Zur Nachsteuerung des spannungsgesteuerten Oszillators 16 dient ein Regelspannungserzeuger mit einem Kondensator 19 der über einen Impedanzwandler 18 mit dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 16 verbunden ist. Die Umladung des Ladekondensators 19 erfolgt über einen Ladestromkreis aus einem steuerbaren Schalter 22 und einem Widerstand 20, der mit einer Spannungsquelle verbunden ist bzw. durch einenEntiadestromkreis mit einem steuerbaren Schalter 23 und einem Widerstand 21, der mit Masse verbunden ist. Zur Gewinnung einer Steuergröße zur Steuerung dieser Schalter wird in einem zweiten Mischer 5 ein Differenzfrequenzsignal aus dem Wert des Restträgers und dem Wert des Hilfsträgers gebildet. Dieses Signal gelangt nach Durchlaufen eines Tiefpaßes 6, eines Begrenzers 7 und eines lmpulsformers 8 zu einer Schaltungsanordnung 24.
• Die Schaltungsanordnung 24 in Fig. 1 enthält einen Zähler 25 und einen Speicher 26. Der Zähler 25 wird mit einem Zähltakt versorgt, der aus dem ausgangssignal des spannurgsgesteuerten Oszillators 16 über einen zweiten Teiler 13 gewonnen wird.
• Bei Eintreffen eines Differenzfrequenzsignals wird wilrend jeder Periode der Zählerstand des Zählers 25 in den ersten Speicher 26 übernommen und der Zähler 25 gelöscht. Das Ergebnis im ersten Speicher 26 entspricht der Periodendauer T des Differenzfrequenzsignals und wird in einem Komparator 27 mit einem Referenzwert TRef verglichen. Bei Überschreiten des Referenzwertes wird einer der Schalter 22, 23 für eine vorgegebene Zeit t1 geschlossen und auf diese Weise durch Umladung des Kondensators 19 die Hilfsträgerfrequenz und gleichzeitig auch die Zwischenfrequenz korrigiert.
• Der Einfachheit halber ist in den Figuren 2 und 3 nur die Signalverarbeitungsschaltung 24 dargestellt, da sich die Verbesserungen gemäß Anspruch 2 bis 5 auf die darin enthaltenen Merkmale beziehen. Der Zähler 25 und der Speicher 26 entsprechen im wesentlichen den mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Funktionsblöcken in Fig. 1. Ein Unterschied des ersten Speichers 26 in Fig. 2 besteht jedoch darin, daß die Werte für die Dauer der positiven T und der negativen Halbp welle Tn des Differenzfrequenzsignals gespeichert sind. Der Komparator 27 entspricht im wesentlichen dem Komparator 27 aus Fig. 1. Zusätzlich zur ersten Version der Signalverarbeitungsschaltung 24 in Fig. besitzt die zweite Version in Fig. 2 jedoch einen zweiten Speicher 28 und einen zweiten KOMPQ rator 29. Darüberhinaus sind die Ausgänge des ersten Komparators 27 und des zweiten Komparators29mit einer Steuerschaltung 30 verbunden. Bei Eintreffen einer ersten Halbwelle des Differenzfrequenzsignals wird bei einem Abweichen von dem Referenzwert über eine Steuerschaltung 30 zunächst einer der Schalter z.B. Schalter 22 über eine Steuerleitung S1 geschlossen. Gleichzeitig wird die Abweichung der Dauer der Halbwelle Tp; Tn des Differenzfrequenzsignals von dem Referenzwert TRef in dem Speicher 28 gespeichert. Da der spannungsgesteuerte Oszillator 16 nun zunächst willkürlich in einer Richtung verändert wurde, ergibt sich zwangsläufig beim Eintreffen der nächsten Periode des Differenzfrequenzsignals ein Unterschied gegenüber dem ersten Wert. Im Komparator 29 wird der neue Wert mit dem im Speicher 28 registrierten alten Wert verglichen und, sofern der neue Wert den Referenzwert weniger überschreitet, über die Steuerschaltung 30 derselbe Schalter 22 noch einmal für eine vorbestimmt Zeit t2 geschlossen.
• Diese vorbestimmte Zeit kann durch die Steuerschaltung 30 so gewählt sein, daß eine Übereinstimmung zwischen Itilfsträgerfrequenz und Resttragerfrequenz exakt erzielt wird.
• In dem Falle, daß der neue Wert für die Periodendauer Tn gegenüber dem alten Wert von dem Referenzwert TRef weiter abweicht, wird über die Steuerschaltung der andere Schalter 23 für eine vorbestimmte Zeit t3 geschlossen und so der spannungsgesteuerte Oszillator nachgesteuert.
• Die Fig. 3 enthält zusätzlich zu den in Fig. 2 dargestellten Funktionsblöcken eine Reihe von Zwischenspeichern 31, die mit einem Komparator 32 verbunden sind, und eine Torschaltung 33, welche die Steuerleitung S1 und 52 von der Steuerschaltung 30 zu den Schaltern 22 und 23 freigibt bzw. sperrt.
• In dem Zwischenspeicher 31 werden die digitalen Werte von aufeinander folgenden positiven und negativen Halbwellen gespeichert und in dem Komparator 32 miteinander verglichen.
• Bei Ubereinstimmung der derWerte werden die Steuerleitungen S1 und S2 über die Torschaltung 33 freigegeben, bei Fehlen der Jbereinstimmung gesperrt. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß eine Nachsteuerung des spannungsgesteuerten Oszillators 16 nur durch den Restträger erfolgen kann und bei Störsignalen, die in der Regel ein ungleichmäßiges Spektrum aufweisen, unwirksam ist.
• Leerseite

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Oberlagerungsempfänger mit einem Synohrondemodulator für wenigstens zeitweise mit einem Referenzsignal übertragene modulierte Signale, insbesondere Einseitenbandsignale mit Restträger, und einer Schaltung zur Hilfsträgeraufbereitung, die einen Mischer zur Bildung eines Differenzfrequenzsignals aus Zwischenfrequenz und Hilfsträgerfrequenz, einen spannungsgesteuerten Oszillator und einen Regelspannungserzeuger mit einem Ladekondensator umfaßt, welcher zwecks l,adungsänderung mittels Schalter wahlweise mit einer Lade- oder Entladestromquelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung einer Regelgröße für den spannungsgesteuerten Oszillator (16) mittels eines Zählers (25) und eines ersten Speichers (26) ein digitaler Wert für die Periodendauer T des Differenzfrequenzsignals DFS ermittelt wird und daß das Ausgangssignal des ersten Speichers (26) einem Komparator (27) zugeführt ist, welcher beim Uberschreiten eines Referenzwertes TRef einen der Schalter (22, 23) für eine vorgegebene Zeit t1 schließt.
2. 2. Uberlagerungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (27) mit einer zweiten Speicherschaltung (28) verbunden ist, die die Abweichung T - TRef des ersten Speicherausgangssignals T von dem Referenzwert TRef speichert und daß die zweite Speicherschaltung (28) mit einem zweiten Komparator (29) verbunden ist, der nach einem erstmaligem Schließen eines der Schalter (22, 23) die Änderung der Abweichung des ersten Speicherausgangssignals T von dem Referenzwert TRef ermittelt und bei einer Abnahme der Uberschreitung des Referenzwertes über eine Steuerschaltung (30) denselben Schalter, z.B. (22) fiir eine weitere vorbestimmte Zeit tz schließt und bei Zunahme der Überschreitung des Referenzwertes den jeweiligen anderen Schalter z.B. (23) für eine vorbestimmte Zeit t3 schließt.
3. 3. Uberlagerungsempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß im ersten Speicher (26) ein digitaler Wert Tp, Tn für die Dauer der positiven und der negativen Halbwelle des Differenzfrequenzsignals gespeichert wird.
4. 4. Uberlagerungsempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicher (26) mehrere Zwischenspeicher (31) enthält, in denen die digitalen Werte für aufeinanderfolgende positive und negative Halbwellen des Differenzfrequenzsignals DFS gespeichert werden und daß ein weiterer Komparator (32) vorgesehen ist, welcher bei gegenseitiger Ubereinstittunung der gespeicherten Werte über eine Torschaltung (33) die Schalter (22, 23) freigibt und bei fehlender Ubereinstirnmung die Schalter (22, 23) sperrt.
5. 5. Überlagerungsempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (25), der erste Speicher (26), der erste Komparator (27), die zweite Speicherschaltung (28), der zweite Komparator (29), die weiteren Speicher (31), der weitere Komparator (32), die Steuerschaltung (30) und die Torschaltung (33) durch einen programmgesteuerten Mikroprozessor gebildet sind.