DE3200560A1

DE3200560A1 - "verfahren zur unterdrueckung von spiegelwellen- und intermodulationsstoerungen"

Info

Publication number: DE3200560A1
Application number: DE19823200560
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. 1000 Berlin Hansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3200560C2

Description

Verfahren zur Unterdrückung von
Spiegelwellen- und Intermodulationsstörungen Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Um bei einem Überlagerungsempfänger eine ausreichende Spiegelwellenselektion zu erhalten, sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten gegeben, erstens die Verwendung einer verhältnismäßig hohen Zwischenfrequenz und zweitens der Einsatz hochselektiver Filter im Eingangsteil des Empfängers. Um den Selektionsaufwand im Eingangsteil eines Überlagerungsempfängers bezüglich der Unterdrückung des Spiegelwellenempfangs gering zu halten, wird üblicherweise eine hohe erste Zwischenfrequenz (z. B. 30 MHz) gewählt. Eine hohe erste Zwischenfrequenz hat jedoch auch Nachteile. Je höher die Zwischenfrequenz liegt, desto geringer werden die relativen Störabstände, das heißt desto höher werden die Selektionsanforderungen bei dem ersten Zwischenfrequenz-Filter. Weiterhin nimmt die lineare Aussteuerbarkeit der verwendeten Halbleiterbauelemente ab, so daß die Bildung von Misch- und Intermodulationsprodukten zunimmt. Schließlich ist bei einer hohen ersten Zwischenfrequenz keine gemeinsame Integration von.
Isaugrtlppcn der ersten Zwischenfrequenz und der zweiten Zwi schen frequenz (z. B. 455 KHz) möglich, da unterschiedliche Technologien angewendet werden müssen.
Vorteile der Windung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß man mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand zur Spiegelwellenselektion auskommt und die Eingangs filter verhältnismäßig breitbandig auslegen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn bei einem nach dem Doppelsuperprinzip arbeitenden Überlagerungsempfänger die Oszillatorfrequenz des Empfangsoszillators und/oder des zweiten Oszillators umgeschaltet wird. Dann können nämlich die erste und die zweite Zwischenfrequenz in eine tiefe Frequenzebene gelegt werden, so daß eine gemeinsame Integration aller Zwischenfrequenz-Baugruppen möglich ist und sich die Herstellung des Empfängers vereinfacht.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 a und b je ein Frequenzschema vor und nach einer erfindungsgemäßen Umschaltung des Empfangsoszillators und Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Empfangsschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Erfindung Für einen Überlagerungsempfänger, bei dem die Empfangsfrequenz fE mit einer Oszillatorfrequenz f gemischt wird, um eine Zwischenfrequenz # ZF zu erhalten, ist die Spiegelfrequenz fS1 = #E + 2fzF beziehungsweise fS2 = #E -vgl. Fig. 1 a.
Ist also der Empfänger auf die Empfangs frequenz fE abgestimmt und wird gleichzeitig eine Frequenz empfangen, die der Spiegelfrequenz fS1 entspricht, so kommt es zu einer Spiegelwellenstörung. Um diese Störung zu unterdrücken, wird die Oszillatorfrequenz f des Empfangsoszillators um einen festen Betrag, nämlich um 2fZF, in Richtung zu den tiefen Frequenzen verschoben; vgl. Fig. 1 b. Da der Empfänger auf die Frequenz fE abgestimmt bleibt, ergibt sich eine andere Spiegelfrequenz f52, die von der ersten Spiegelfrequenz fS1 den Abstand 4fZF hat. Die Wahrscheinlichkeit, daß bei beiden Spiegelfrequenzen # fS1 und f52 ein Sender mit einer größeren Feldstärke empfangen wird, ist sehr gering, so daß durch das Umschalten der Oszillatorfrequenz fast immer eine Empfangsverbesserung auftritt. Die Verbesserung bezieht sich nicht nur auf die Spiegelfrequenzen, sondern auch auf Intermodulationsfrequenzen.
Arbeitet der überlagerungsempfänger nach dem Doppelsuperprinzip mit zwei verschiedenen Zwischenfrequenzen, so wird vorteilhafterweise die Oszillatorfrequenz des ersten Oszillators (Empfangsoszillators) und des zweiten Oszillators umgeschaltet, so daß auch in diesem Fall mit einer Verminderung der Spiegelwellenstörungen und der Intermodulationsstörungen gerechnet werden kann.
Die Umschaltung des Oszillators bzw. der Oszillatoren erfolgt vorzugsweise mit einer Schaltvorrichtung, die von Hand betätigt wird, sobald sich beim Empfang hörbare Störungen bemerkbar machen.
In einer verbesserten Ausführungsform eines Uberlagerungsempfängers geschieht die Umschaltung automatisch; vgl.
Blockschaltbild nach Fig. 2.
In Fig. 2 bezeichnet 10 einen Hochfrequenzsender mit einer Sendeantenne 11. Im Sendebereich des Senders 10 befinden sich mehrere Überlagerungsempfänger, von denen in Fig. 2 nur ein Überlagerungsempfänger 12 gezeigt ist, der eine Empfangsantenne 13 aufweist. Die Antenne 13 ist mit einem Hochfrequenzteil 14 verbunden, zu dem nicht gezeigte Selektionsmittel und Hochfrequenzverstärkerstufen gehören.
an den Hochfrequenzteil schließt sich ein erster Eingang 15 einer Mischstufe 16 an, deren Ausgang 17 mit einem Zwischenfrequenzteil 18 verbunden ist. Die zwischen der Mischstufe und dem Zwischenfrequenzteil unterbrochen dargestellte Leitungsverbindung soll andeuten, daß auf die Mischstufe 16 weitere Mischstufen folgen können, wenn der Empfänger nach einem Mehrfachsuperprinzip arbeitet.
Auf den Zwischenfrequenzteil 18 folgt ein Demodulator 19, an dessen Ausgang 20 sich ein Wiedergabeteil 21 für die demodulierten Signale, das sind zum Beispiel Sprach- und/ oder Datensignale, anschließt.
Ein in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien umrahmter Schaltungsteil stellt einen Empfangsoszillator 22 dar, das ist beispielsweise ein PLL(Phase locked loop)-Oszillator mit einem Referenz-Schwingquarz 23, der über einen ersten Frequenzteiler 24 mit einem festen Teilungsverhältnis 1 N1 mit einem ersten Eingang 25 einer Phasenvergleichsschaltung 26 verbunden ist. An die Phasenvergleichsschaltung schließt sich ein Tiefpaßfilter 27 und an dieses ein spannungsgesteuerter Oszillator 28 an, dessen Ausgang erstens mit einem zweiten Eingang 29 der Mischstufe 16 und zweitens mit einem ersten Eingang 30 eines in seinem Teilerverhältnis n umschaltbaren zweiten Frequenzteilers n verbunden ist. Ein Ausgang 32 des Frequenzteilers ist mit einem zweiten Eingang 33 der Phasenvergleichsschaltung 26 verbunden.
Von dem Ausgang 20 des Demodulators 19# zweigt eine Verbindungsleitung 35 ab, die an eine Triggerschaltung 36 führt.
Die Triggerschaltung steht mit einem ersten Eingang 37 einer Mikroprozessorschaltung 38 in Verbindung, deren Ausgang 39 mit einem zweiten Eingang 40 des Frequenzteilers 31 verbunden ist. Zwischen dem Ausgang des ersten Frequenzteilers 24 und einem zweiten Eingang 42 der Mikroprozessorschaltung 38 ist ein dritter Frequenzteiler 43 mit einem festen Teilerverhältnis 1 vorgesehen.
N2 Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende.
Der Sender 10 sendet zyklisch in festen Zeitabständen, zum Beispiel alle drei Sekunden, ein bestimmtes kurzes Datenwort DW als Modulation der Trägerfrequenz fE aus. Sendet zu der gleichen Zeit auf der Spiegelfrequenz fS1 ein anderer Sender, so stören sich beide Sender, und der Demodulator 19 gibt an den Wiedergabeteil 21 keine brauchbare Modulation - Sprache und/oder Daten - ab. Dieses Kriterium wird, wie im folgenden beschrieben, ausgenutzt, um einen Impuls i zu bilden, der den Empfangsoszillator 22 von der ersten Oszillatorfrequenz f auf die zweite Oszillatorfrequenz f02 umschaltet. Empfängt der Überlagerungsempfänger 12 ein Datenwort DW des Senders 10, ohne gleichzeitig einen anderen Sender auf der gleichen Frequenz f51 zu empfangen, so wird in der bekannten Weise das Empfangssignal in dem Hochfrequenzteil 14 selektiert und verstärkt und durch Mischung mit der ersten Oszillatorfrequenz fol eine Zwischenfrequenz fZF von zum Beispiel 10,7 MfIz gebildet. Das Zwischenfrequenzsignal passiert dann den Zwischenfrequenzteil 18, bevor es in dem Demodulator 19 demoduliert wird. Die einzelnen Bits des durch die Demodulation erhaltenen Datenwortes DW werden durch die als Impulsformerstufe wirkende Triggerschaltung 36 regeneriert und der Mikroprozessorschaltung 38 zugeführt. In der Mikroprozessorschaltung wird durch einen Vergleich eines darin gespeicherten Datenwortes mit dem empfangenen Datenwort festgestellt, ob ein Datenwort des Senders 10 empfangen wird oder nicht. Der Vergleich findet nur während der Dauer des erwarteten Datenwortes statt. Zu diesem Zweck erhält die Mikroprozessorschaltung 38 ein Taktsignal, das von der Frequenz des Referenz-Schwingquarzes 23 über die Frequenzteiler 24 und 43 abgeleitet wird. Der Beginn des Vergleichs der beiden Datenworte ist durch einen Synchronisierungsvorlauf definiert, den der Sender beispielsweise zu einer bestimmten Zeit vor Beginn eines jeden Datenwortes DW aussendet, und das Ende durch eine bestimmte Anzahl von in der Mikroprozessorschaltung gezählten Taktimpulsen.
Hat die Mikroprozessorschaltung 38 eine Übereinstimmung der Datenworte festgestellt, dann ändert sich der Voreinstellungswert an ihrem Ausgang 39 nicht, das heißt, das Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers 31 bleibt erhalten und somit auch die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 28 abgegebene Oszillatorfrequenz fO1. Bei einem Spiegelwellenempfang, bei dem die Mikroprozessorschaltung 38 in dem vorgegebenen Zeitfenster keine Übereinstimmung zwischen dem demodulierten Signal und dem gespeicherten Datenwort feststellen kann, gibt der Ausgang 39 an den zweiten Eingang 40 des zweiten Frequenzteilers 31 einen neuen Voreinstellungswert ab, durch den das Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers 31 derart verändert wird, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 38 eine Frequenz erzeugt, die der zweiten Oszillatorfrequenz f02 entspricht.
Eie bevorzugte Anwendungsmöglichkeit für das erfindungscebäße Verfahren ist ein Autonotfunk-System, bei dem Funksende- und -empfangsgeräte benötigt werden, die schaltungstechnisch derart vereinfacht sind, daß ein Höchstmaß an Integration erreicht werden kann. Die Mikroprozessorschaltung 38 dient dann beispielsweise nicht nur zum Erkennen von Datenworten, sondern sie übernimmt gleichzeitig andere für den Funkbetrieb erforderliche Aufgaben, so daß eine optimale Ausnutzung gegeben ist.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Unterdrückung von Spiegelwellen- und Intermodulationsstörungen beim Hochfrequenzempfang mittels Überlagerungsempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils eingestellte Oszillatorfrequenz (f01) des Empfangsoszillators (22) bei gestörtem Empfang auf eine andere Oszillatorfrequenz (f02) umgeschaltet wird, die um -~2fzF oder -2fzF gegenüber der zuerst eingestellten Oszillatorfrequenz versetzt ist, wobei fzF die Zwischenfrequenz des Empfängers ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nach dem Doppelsuperprinzip arbeitenden Überlagerungsempfänger die Oszillatorfrequenz des Empfangsoszillators (22) und/oder des zweiten Oszillators (28) umgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Empfangsoszillators oder der Oszillatoren bei gestörtem Empfang automatisch erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Empfangsbereich des Überlagerungsempfängers (12) befindlicher Sender (10) zyklisch innerhalb fest vorgegebener Zeitintervalle kurzzeitig ein bestimmtes Signal aussendet und daß im Empfänger beim Ausbleiben des bestimmten Signals des Senders die automatische Umschaltung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Signal ein Datenwort (DW) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der überlagerungsempfänger (12) eine elektronische Erkennungsschaltung (38) enthält, die innerhalb eines durch den Zyklus und die Signaldauer vorgegebenen Zeitfensters das empfangene Signal prüft und im Falle des Nichterkennens eines bestimmten, vorgegebenen Datenwortes ein die Oszillatorfrequenz bzw. die Oszillatorfrequenzen umschaltendes Signal abgibt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem überlagerungsempfänger, der einen durch eine PLL(Phase locked loop)-Oszillatorschaltung steuerbaren Empfangsoszillator (22) enthält, der Impuls das Teilerverhältnis einer programmierbaren Teilerschaltung (30) der PLL-Schaltung derart ändert, daß die jeweilige Oszillatorfrequenz des PLt-Oszillators umgeschaltet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der überlagerungsempfänger (12) als elektronische Erkennungsschaltung eine Mikroprozessorschaltung (38) enthält, deren Takt durch einen Synchronisierungsvorlauf eines empfangenen Datenwortes des Senders (10) synchronisiert wird.