DE3303375A1

DE3303375A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum demodulieren eines frequenzmodulierten hochfrequenzsignals

Info

Publication number: DE3303375A1
Application number: DE19833303375
Authority: DE
Inventors: Theodor Tobias Dipl.-Phys. 8056 Neufahrn Bossert
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1983-02-02
Publication date: 1984-08-09
Also published as: JPS59142990A; DE3303375C2

Description

VERFAHREN UND SCHALTUNGSANORDNUNG ZUM DEMODULIEREN
EINES FREQUENZMODULIERTEN HOCHFREQUENZSIGNALS Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
Bei Mehrwegeausbreitung von FM-Signalen mit langen Umwegen werden von einem fahrenden Kraftfahrzeug Stellen durchfahren, bei denen die Amplitude der direkt empfangenen Welle und die Amplitude der indirekt, d.h., über Mehrwegeausbreitung empfangenen Welle nahezu gleich groß sind. Da die beiden frequenzmodulierten Wellen wegen ihrer Laufzeitdifferenz nicht kohärent sind, tritt an derartigen Stellen selektive Totalauslöschung auf, d.h., daß die Hüllkurve des resultierenden Summensignals Nullstellen bzw. tiefe Minima besitzt. Diese Nullstellen bzw.
Minima bringen im allgemeinen Phasensprünge von 1800 mit sich, welche im frequenzdemodulierten NF-Signal Störspitzen hervorrufen. Ferner ist im Bereich derartiger Nullstellen bzw. Minima die dem Empfänger momentan zur Verfügung stehende Eingangsleistung sehr gering. Bei Empfängern mit hoher Empfindlichkeit, wie dies bei Heimempfängern typisch ist, werden hierdurch erhebliche Rauschanteile im NF-Signal hörbar. Aus diesem Grund werde Kraftfahrzeug-Empfänger üblicherweise mit geringerer Empfindlichkeit ausgebildet, wodurch jedoch das NF-Signal im Bereich der erwähnten Nullstellen bzw. Minima in seiner Amplitude zurückgenommen wird. Anstelle der Rauschanteile im NF-Signal tritt deshalb bei Empfängern mit geringerer Empfindlichkeit im Falle der erwähnten Nullstellen bzw. Minima kurzzeitig der Spannungswert Null auf. Dies ist der Spannungswert am Demodulator-Ausgang, der sich ohne HF-Signal am Empfänger einstellt. Bei korrekter Abstimmung ist dieser Spannungswert identisch mit demjenigen Spannungswert, welcher ohne Modulation vorhanden ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit anzugeben, wie die erwähnten Empfangsbeeinträchtigungen aufgrund der Mehrwegeausbreitung bei Heim- bzw. Kraftfahrzeug-Empfängern vermieden werden können.
Die verfahrenstechnische Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, während die schaltungstechnische Lösung dieser Aufgabe im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegeben ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 ist in dem Anspruch 3 angegeben.
Die Erfindung beruht auf der Auswertung der Hüllkurve des HF- bzw. ZF-Signals, um die Bandbreite des demodulierten NF-Signals in Abhängigkeit von der Modulation der Hüllkurve des HF-Signals zu regeln.
Im Normalbetrieb eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Empfängers folgt das demodulierte NF-Signal unmittelbar dem Ausgangssignal des Demodulators. Im Bereich einer Nullstelle bzw.
eines tiefen Minimums der HF- bzw. ZF-Hüllkurve (welche eine Folge der durch Mehrwegeausbreitung hervorgerufenen, unerwünschten Amplitudenmodulation ist) folgt das NF-Signal dem Demodulator-Ausgangssignal nur noch langsam, so daß nur geringfügige Abweichungen vom Sollverlauf des NF-Signals auftreten. Anschließend geht der Empfänger wieder in den Normalbetrieb über, bei dem das NF-Signal auch wieder schnellen Änderungen des Demodulator-Ausgangssignals folgt. Die subjektiv besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Abregelung der NF-Bandbreite gleitend vor sich geht.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden FM-Empfänger im Blockschaltbilds und Fig. 2A bis C Zeitverläufe des NF-Signals eines Heimempfängers (Fig. 2A), eines Kraftfahrzeug-Empfängers (Fig. 2B) bzw. eines Empfängers nach Fig. 1 (Fig. 2C), und Fig. 2D den Zeitverlauf der zu den Zeitverläufen gemäß Fign. 2A bis 2C zugehörigen Hüllkurve des HF- bzw. ZF-Signals.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende FM-Empfänger 10 in üblicher Weise einen mit der Antenne 11 verbundenen Tuner 12, dem ein ZF-Filter 13 nachgeschaltet ist. Das gefilterte ZF-Signal am Ausgang des ZF-Filters 13 wird in einem ZF-Begrenzerverstärker mit FM-Demodulator 14 verstärktund demoduliert. Das NF-Signal am Ausgang des Demodulators 14 gelangt über einen steuerbaren Tiefpaß 15, im dargestellten Beispielsfalle ein RC-Glied mit elektronisch steuerbarem Widerstand, zu einem NF-Verstärker 16,an dessen Ausgang ein Lautsprecher 17 angeschlossen ist.
Zur Steuerung des steuerbaren Tiefpasses 15 ist dessen Steuereingang 18 mit einem in üblichen ZF-Verstärkern vorhandenen Ausgang 19 verbunden, welcher den Momentanwert der Hüllkurve des ZF-Signals und damit des HF-Eingangssignals an 11 liefert. Damit wird die Grenzfrequenz des Tiefpasses 15 in Abhängigkeit von der Modulation der HF-Hüllkurve geregelt.
Die Funktionsweise des Empfängers nach Fig. 1 ergibt sich aus einem Vergleich des Zeitverlaufs des NF-Signals am Ausgang von 15 gemäß Fig. 2C mit den Zeitverläufen der NF-Signale eines herkömmlichen Heim-FM-Empfängers gemäß Fig. 2A bzw. eines üblichen Kraftfahrzeug-FM-Empfängers gemäß Fig. 2B für den Fall der in Fig. 2D dargestellten HF-Hüllkurve. Im Bereich jeder Nullstelle bzw. jedes tiefen Minimums der HF-Hüllurve gemäß Fig. 2D treten beim Heimempfänger Rauschbursts auf, wie aus Fig. 2A deutlich-erkennbar ist.
Infolge seiner gegenüber dem Heimempfänger geringeren Empfindlichkeit reagiert ein Kraftfahrzeug-Empfänger auf die Nullstellen bzw. Minima der HF-Hüllkurve gemäß Fig. 2D mit einem kurzzeitigen Zurückgehen der NF-Spannung auf den Wert "Null" (Fig. 2B).
Demgegenüber treten bei dem FM-Empfänger gemäß Fig. 1 an den Einbruchsstellen der HF-Hüllkurve gemäß Fig. 2D nur geringfügige Abweichungen vom Sollverlauf des NF-Signals auf (Fig. 2C), welche praktisch unhörbar sind, wie eingehende Versuche gezeigt haben.
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Claims

PATENTANSPRUCHE Verfahren zum Demodulieren eines frequenzmodulierten Hochfrequenzsignals, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bandbreite des demodulierten Signals in Abhängigkeit von der Modulation der Hüllkurve des Hochfrequenzsignals derart geregelt wird, daß im Bereich von Nullstellen bzw. tiefen Minima der Hüllkurve des Hochfrequenzsignals die Bandbreite wesentlich verringert wird.
2. Schaltungsanordnung zum Demodulieren eines frequenzmodulierten Hochfrequenzsignals, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Tiefpaß (15) mit steuerbarer Grenzfrequenz, welcher einem FM-Demodulator (14) nachgeschaltet ist und dessen Steuereingang (18) mit einem aus der Hüllkurve des zu demodulierenden Hochfrequenzsignals gewonnenen Steuersignal beaufschlagt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Tiefpaß (15) ein RC-Glied mit elektronisch steuerbarem Widerstand vorgesehen ist.