DE3144289A1

DE3144289A1 - Rundfunkempfaenger

Info

Publication number: DE3144289A1
Application number: DE19813144289
Authority: DE
Inventors: Hans 3200 Hildesheim Duckeck
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1981-11-07
Filing date: 1981-11-07
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE3144289C2; US4476573A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundfunkempfänger für ein UKW-Rundfunkübertragungssystem.

Stand der Technik

In den Rundfunktechnischen Mitteilungen Band 12 (I968), Heft 5, S. 125j 126, sind Fernwirkanlagen in Rundfunkstationen beschrieben. In diesen Anlagen wird u. a. dem UKW-Sender zusätzlich zum normalen Mono-Hörfunkprogramm eine Frequenz von 50 kHz mit sehr kleinem Hub als Rormalfrequenz ständig aufmoduliert. Diese Normalfrequenz dient zur Synchronisierung von Quarzgeneratoren der Mittelwellensender.

Diese Normalfrequenz wird bei Bedarf zur Durchgabe von Fernwirkbefehlen . im Takt eines Impulstelegramms mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 100 Baud ausgetastet. Das Impulstelegramm dient zur übertragung von j Fernwirkbefehlen für schnell arbeitende Umschalter in der Senderanlage.

Zur Schaltung langsam arbeitender Umschalter in den Sendern zugeordneten Fernsehumsetzern wird nach dem Stand der Technik ein zweiter Hilfsträger von 3T»5 kHz über den UKW-Sender übertragen. Dieser Träger xfird nur ausgestrahlt, wenn ein Befehl als Impulstelegramm übertragen werden soll. Die übertragung eines Befehls benötigt hier bis zu 10 Sekunden.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung lagen Versuche zugrunde, den Aufwand für die Fernsteuerung von schnellen und langsam arbeitenden oder verzögert betätigten Umschaltern zu reduzieren und für die übertragung beider Fernwirkbefehle mit einem Hilfsträger auszukommen.

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Diese Versuche entstanden aus dem Wunsch, innerhalb des bekannten Kennungssystems, das für Verkehrsdurchsagen eingerichtet ist, zu bestimmten Empfängern, die durch eine Adresse gekennzeichnet sind, zusätzliche Umschaltbefehle zu übermitteln. Es ist hierbei nicht erforderlich, daß die hier gemeinten Empfänger selbst auch einen Wiedergabeteil für die Verkehrsdurchsagen besitzen müssen. Es bestand lediglich der Wunsch, mit dem vorhandenen Kennungssystem weitere Informationen zu übertragen, da sich das eingeführte System als voll kompatibel mit dem UKW-Programm erwiesen hat.

Die hiernach gestellte Aufgabe sollte dadurch gelöst werden, daß die 125-Hz-Schwingung nicht nur zur Markierung einer Durchsage ausgestrahlt wird und damit in bekannter Weise in Rundfunkempfängern Umschalter steuert - z. B. zur Umschaltung von Radiorecordern, die gerade Cassetten wiedergeben oder zur Aufhebung einer Stummschaltung usw., sondern daß mit der 125-Hz-Schwingung als Hilfsträger auch Datentelegramme übertragen werden, die nur von speziell dafür eingerichteten Empfängern ausgewertet werden.

Die oben erwähnten Umschalter in den Rundfunkempfängern haben wegen ihres überwiegenden Einsatzes in Autoradios und Autocassettenrecordern eine große Ansprechzeitkonstante. Die vorhin genannten Versuche, bei denen die Erfindung entstand, führten zu dem durch die Merkmale des Anspruchs 1 umschriebenen Ergebnis.

Dieses Ergebnis veranlaßte weitere Untersuchungen mit dem Ziel, Befehlsübertragung gegen Fehler noch besser abzusichern. Diese Untersuchungen basierten auf der Gegebenheit, daß der Hilfsträger von 125 Hz seinerseits einem Hilfsträger von 57 kHz als Amplitudenmodulation auf moduliert ist und daß neben dieser 125-Hz-Schwingung auch noch die Bereichskennung über den Hilfsträger übertragen wird. Die dauernde übertragung einer weiteren Schwingung mit einer von den bereits vorhandenen Frequenzen abweichenden Frequenz war von daher ausgeschlossen. Eine er-

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! höhte Sicherheit der Befehlsübertragung läßt sich jedoch erreichen, wenn die erfindungsgemäße Lösung des Problems entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 abgewandelt wird.

Bei der Lösung der Aufgabe wurde nicht übersehen, daß nach dem Stand der Technik mit der 50-kHz-Normalfrequenz neben der Umschaltung der schnellen Schalter in der Senderanlage noch die Synchronisation eines Oszillators bewirkt wird. Für diese Synchronisation sind jedoch Unterbrechungen der Ausstrahlung des Hilfsträgers unschädlich; ebensowenig stören die aufeinanderfolgenden kurzen, normalfrequenten Impulse des Datentelegramms die Synchronisation, da der 50-kHz-Hilfsträger nur einen Bezugswert liefert und zwischen den Datentelegrammen ausreichend lange verfügbar ist.

Hingegen ist die 125-Hz-Schwingung bisher nur bei der Durchsage einer Verkehrsmeldung vorhanden.

Zeichnung

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rundfunkempfängers mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild für einen Datentelegrammempfanger.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rundfunkempfängers mit den Merkmalen des Anspruchs 2.

Figur k zeigt das Blockschaltbild einer Variante eines erfindungsgemäßen Rundfunkempfängers gemäß Figur 3.

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Beschreibung

über die Antenne 1 des in Figur 1 dargestellten Rundfunkempfängers gelangen die Sendersignale auf die HF-Eingangsstufe 2₃ die von Hand

¹ oder durch Stationstasten oder durch eine Sendersuchlaufeinrichtung auf den gewünschten Sender einstellbar ist. Der Eingangsstufe 2 ist die ZF-Stufe 3 nachgeschaltet, die vom Ratiodetektor k abge-

,' schlossen wird, an dem die Programmnutzmodulation als NF abgenommen ', wird, die dann in einem NF-Verstärker 5 verstärkt über den Laut- ^; Sprecher 6 wiedergegeben wird.

' Einige der empfangswürdigen Sender enthalten in dem Sendersignal

neben der Programmnutzmodulation einen 57-kHz-Hilfsträger, mit dem ι Umschaltbefehle vom Sender an den Empfänger übertragen werden können : oder mit dem Informationen über die Zugehörigkeit des Senders zu bestimmten geografischen Bereichen übermittelt werden können.

Dieser, von den Befehlen und Informationen in der Amplitude modulierte ' Hilfsträger wurde zur Kennzeichnung von solchen Sendern eingeführt, die ' mehr oder weniger regelmäßig Verkehrsnachrichten ausstrahlen. Während einer solchen Verkehrsdurchsage ist der 57-kHz-Hilfsträger mit einer Durchsagekennung - einer 125-Hz-Schwingung - in der Amplitude moduliert, und zwar mit einem Modulationsgrad von 30 %. Außerdem ist die Amplitude des 57-kHz-Hilfsträgers ständig mit einer Bereichskennung moduliert, einer Schwingung, deren Frequenz je nach der örtlichen Lage des Senders bei einer Frequenz zwischen rund 20 Hz und rund 60 Hz liegt. Der Modulationsgrad durch die Bereichskennung beträgt 60 %. Die angegebenen Werte entsprechen den derzeitigen Gegebenheiten. Sie können jedoch abgewandelt werden.

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ί Für den 57-kHz-Hilfsträger ist in dem bereits beschriebenen UKW-Empfänger

! am Ausgang des Ratiodetektors k parallel zum Eingang des NF-Verstärkers 5

' ein Detektor 7 angeschlossen. Am Ausgang dieses Detektors 7 liegt zum

■: einen die Schaltstufe 8, die zur Anzeige des Vorhandenseins des Hilf ει

j trägers dient, zum anderen ein Amplitudendemodulator 9 für die Amplitudendemodulation des 57-kHz-Hilfsträgers. Das Ausgangssignal dieses Demodulators 9 wird durch zwei Filter 10 und 12 in zwei benachbarte Frequenzbänder aufgeteilt. Das Filter 10 ist ein Tiefpaß für die niedrigen
Frequenzen der Bereichskennungen, an dessen Ausgang die Schaltstufe 11 \ zur Anzeige der gerade empfangenen Bereichskennung angeschlossen ist. ) Das Filter 12 ist ein Bandpaß, welcher die 125-Hz-Schwingung für die Um- j schalteinrichtung 13 ausfiltert. Diese von dem Vorhandensein der Durch- j

■ sagekennung gesteuerte Umschalteinrichtung 13 hat eine relativ große An- '' sprechzeitkonstante, wenn diese auch gegenüber der Dauer der kürzesten ] Durchsage selbst wiederum kurz ist.

ί Parallel zum Eingang dieser Umschalteinrichtung 13 liegt der Eingang j ! . I

ι eines Datenempfängers 14, der anhand der Figur 2 näher erläutert wird. j

' Der Datenempfänger 1U dient zur Auswertung des bereits bei der Darlegung
der Aufgabe der Erfindung erwähnten zusätzlichen Impulstelegramms, für
welches die 125-Hz-Schwingung als Trägerfrequenz benutzt ist. Es hat sich
gezeigts, daß die einzelnen Impulse etwa 10 bis 15 Perioden der 125-Hz-Sehwingung lang sein sollten. Dann hat ein Impulstelegramm mit i6 bit
ungefähr eine Dauer von einer Sekunde» Ein solch langes Impulstelegramm
kann durchaus von der Ansprechzeitkonstanten der Umschalteinrichtung
verarbeitet werden.

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Der Datenempfänger umfaßt einen Speicher 15 mit einer Eingangsstufe j

'- 16, über die die ankommenden Telegrammimpulse eingelesen werden, und j

einen Taktgenerator 17. Dessen Taktimpulse werden in einem ersten I Zähler 18 gezählt, sobald der erste Impuls des Telegramms die Eingangs-

! stufe 19 dieses ersten Zählers freigibt. Die Stellenzahl des Zählers 18 j

entspricht der Bitzahl des Telegramms. Die Taktimpulse steuern daneben j ; in bekannter Weise das Einlesen des Impulstelegramms in den Speicher 15

; und die Auswertung der gespeicherten Daten, die aber nicht Gegenstand j

j der Erfindung ist und daher hier nicht näher beschrieben wird. '

j

Ist der erste Zähler 18 gefüllt, dann sperrt ein überlaufimpuls die ; Eingangsstufe 16 des Speichers 15. Die folgenden Taktimpulse werden

in einem zweiten Zähler 20 gezählt. Der überlaufimpuls dieses Zählers 20 ;

gibt die Eingangsstufe 16 des Speichers 15 wieder frei. :

Die Frequenz des Taktgenerators 17 ist so gewählt, daß die Dauer des gesamten Impulstelegramms unterhalb der Ansprechzeitkonstanten der ersten Umschalteinrichtung bleibt. Die Stellenzahl des zweiten Zählers ist hingegen so gewählt, daß die Dauer des Zählvorganges über der Zeitdauer der Ansprechzeitkonstanten der Umschalteinrichtung 13 liegt.

Aus dieser Festlegung ergibt sich, daß die Umschalteinrichtung weder durch ein einzelnes Impulstelegramm noch durch mehrere aufeinanderfolgende Impulstelegramme zum Ansprechen gebracht werden kann, denn die Dauer eines Impulstelegramms ist kurzer als die Ansprechzeitkonstanten der Umschalteinrichtung 13, welche u. a. in dem Rundfunkempfänger die Stummschaltung aufhebt, sobald eine Durchsagekennung ausgestrahlt wird. Mehrere aufeinanderfolgende Impulstelegramme sind durch eine Pause getrennt, die größer als die Ansprechzeitkonstante ist. Daher können auch mehrere aufeinanderfolgende Impulstelegramme irrtümlich nicht

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als Durchsagekennung angesprochen werden. Wählt man darüber hinaus die Abfallzeitkonstante der ersten Umschalteinrichtung gleich der Ansprechzeitkonstanten, dann ist auoh sichergestellt, daß bei einem Impulstelegramm, welches einer Durchsagekennung überlagert ist, die Umschalteinriehtung die Durchsage nicht irrtümlich für beendet hält und abschaltet.

Wenn hingegen ein Impulstelegramm unmittelbar dem Ende einer Durchsage folgt., dann wird die Standzeit der Umschalteinriehtung um die Telegrammdauer verlängert. Dies kann in Kauf genommen werden.

Sine solche Auslegung des Rundfunkempfängers erfordert senderseitig die Verwendung der gleichen Taktfrequenz bei der Ausstrahlung der Telegramme und die Einhaltung gleicher Pausendauer zwischen zwei Telegrammen. Sie macht es weiterhin erforderlich, daß der 125-Hz-Generator im Sender wahlweise für die Markierung der Durchsage oder für die Übermittlung des Datentelegramms einschaltbar ist. Ferner ist senderseitig dafür Sorge zu tragen, daß bei einer überlagerung einer Durchsage mit einem Impulstelegramm das Impulstelegramm erst nach Ablauf der sich aus beiden Zählvorgängen im Empfänger ergebenden Gesamtzeitdauer oder einem Vielfachen davon seit dem Beginn der Durchsagekennung ausgestrahlt werden kann, denn vom Datenempfänger 1U aus gesehen wird auch der Beginn einer Durchsagekennung, also die Dauer der Ausstrahlung der 125-Hz-Schwingung während der Durchsage, als Beginn eines Impulstelegrammes angesprochen. Es ist selbstverständlich, daß ein aus einer Durchsagekennung abgeleitetes Impulstelegramm bei der Auswertung des Speicherinhalts und der nachfolgenden nicht näher dargestellten Schaltung auch als Durchsagekennung erkannt wird«

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Figur 3 zeigt eine Abwandlung der Figur 1. Beide Schaltungen sind bis zum Ausgang des Bandpasses 12 identisch, weshalb auf die Darstellung dieser Stufe verzichtet ist.

Nach der Ausführung des erfindungsgemäßen Empfängers schließen sich an den Ausgang des Bandpasses 12 zwei weitere parallelgeschaltete Steuerfrequenzfilter 21, 22 an, die zwei vorgegebene Steuerfrequenzen in dem Ausgangssignal des Bandpasses 12 trennen. Dabei ist an das eine Steuerfrequenzfilter 21 die Umschalteinrichtung 13 angeschlossen, während auf das zweite Steuerfrequenzfilter 22 der Datenempfänger 1^ folgt.

Diese Schaltung erfordert senderseitig die Ausstrahlung eines Impulstelegrammes mit einer von der Durchsagekennung verschiedenen Steuerfrequenz, z. B. 137,5 Hz, und ferner die Unterbrechung der Durchsagekennung während der Aussendung eines Impulstelegramms mit der zweiten Steuerfrequenz. Die Bemessung der Telegrammdauer, der Pausen zwischen zwei Telegrammen und der Abfallzeit der Umschalteinrichtung werden durch den Wechsel der Frequenz nicht beeinflußt.

Die Unterbrechung der Ausstrahlung der Durchsagekennung senderseitig ist erforderlich, weil der 57-kHz-Hilfsträger neben der Bereichskennung nur mit einer weiteren Frequenz modulierbar ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der 57-kHz-Träger somit bei der überlagerung einer Durchsagekennung und eines Impulstelegramms abwechselnd mit der Durchsagekennung oder mit der zweiten Steuerfrequenz als Impulstelegrammträger moduliert.

Es hat den Anschein, daß das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 zu einer größeren Befehlssicherheit führt.

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Die in Figur h dargestellte Variante zur Schaltung in der Figur 3 ! weist hinter dem Bandpaß 12 noch ein drittes Frequenzfilter 23 auf, das parallel zu den beiden Filtern 21 und 22 liegt. Dieses dritte Filter 23 ist auf eine v/eitere vorgegebene Steuerfrequenz, z. B. 175 Hz, abgestimmt« Der Ausgang dieses dritten Filters 23 ist ggf. über ein Ent- ! koppelnetzwerk 2k zusammen mit dem Ausgang des zweiten Filters 22 auf den Eingang des Datenempfängers 1^ geführt.

Diese Schaltung setzt voraus, daß senderseitig das Impulstelegramm als Wechsel zwischen der zweiten und dritten Steuerfrequenz ausgestrahlt wird«

Die soeben beschrieben Variante läßt sich vereinfachen, wie symbolisch in Figur 3 durch die gestrichelte Leitung dargestellt ist, wenn der Ausgang des Filters 21 zusätzlich auf den Eingang des Datenempfängers 11+ geführt ist.

Diese Variante ist dann verwendbar, wenn senderseitig das Impuls-I
j telegramm als Wechsel zwischen der Durchsagekennfrequenz - 125 Hz -

und der zweiten Steuerfrequenz von 137s5 Hz übertragen wird.

Es sei abschließend erwähnt, daß der Datenempfänger als Teil eines Rundfunkempfängers auch ohne die Umschalteinrichtung 13 und den NF-Verstärker 5 des Rundfunkempfängers aufgestellt werden kann, wenn der Besitzer nur die Impulstelegramme empfangen möchte, weil er über Einrichtungen verfügt, die durch das Impulstelegramm gesteuert werden sollen.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Für ein UKW-Rundfunkübertragungssystem bestimmter Rundfunkempfänger mit einem dem Frequenzdemodulator für das Sendersignal nachgeschalteten Detektor für einen im Sendersignal enthaltenen amplitudenmodulierten Hilfsträger, mit einem Amplitudendemodulator und mit parallelgeschalteten Detektoren für in der Amplitudenmodulation vorgegebene Steuer- und Trägerfrequenzen oder -bänder und mit einem Ausgang für eine Umschalteinrichtung mit großer Ansprechzeitkonstanten, gekennzeichnet durch

einen Datenempfänger (1*0, der an mindestens einen der Detektoren (12) angeschlossen ist und der einen Speicher (15) für Irapulstelegramme sowie einen Taktgenerator (17) umfaßt, daß die Stellenzahl des Speichers (15) für ein Telegrammwort und die Taktfrequenz des Taktgenerators (17) für das Einlesen des Impulstelegramms in diesen Speicher derart bemessen ist, daß die Dauer des Impulstelegramms die Ansprechzeitkonstante unterschreitet, daß die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Freigaben des Speichereingangs (16) größer als die Ansprechzeitkonstante ist und daß der Ausgang oder die daran angeschlossene Umschalteinrichtung mit großer Ansprechzeitkonstanten eine gleich große Abfallzeitkonstante aufweist.

Rundfunkempfänger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Datenempfänger (1U) einen Taktgenerator Ü7) und zwei hintereinandergeschaltete Zähler (18, 20) umfaßt, daß die Taktfrequenz und die Stellenzahl des ersten Zählers (i8) derart aufeinander abgestimmt sind, daß am Ausgang des ersten Zählers vor Ablauf der Ansprechzeitkonstanten ein überlaufimpuls entsteht,

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daß ferner die Stellenzahl des zweiten Zählers (20) in der Weise auf die Taktfrequenz abgestimmt ist, daß dessen überlaufimpuls erst nach Ablaufen einer der Ansprechzeitkonstanten entsprechenden Zeit erscheint und daß der überlaufimpuls des zweiten Zählers (20) den Eingang des Speichers (i6) freigibt, während der Überlaufimpuls des ersten Zählers (18) diesen Eingang (i6) sperrt.

3. Rundfunkempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Eingang des Datenempfängers (lh) mit den Ausgängen von zwei Filtern (21, 22 oder 22, 23/2¹I) verbunden ist.