DE4242384A1 - Empfänger für amplitudengetastete Zeitzeichensignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geradeausempfänger für amplitudengetastete Zeitzeichensignale, der sich durch zwei Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung und je einer Antenne, einen Nachverstärker, bis zu zwei Filtern, einen weiteren Verstärker, einen Integrator oder Spitzen­ wertgleichrichter, einen Fensterdiskriminator und einen Komparator auszeichnet.

Eine solche Empfängerschaltung dient dem Empfang von Zeitzeichensendern, die im Langwel­ lenbereich senden und deren Zeittelegramme ähnlich oder gleich dem des Senders DCF77 der Deutschen Bundespost sind. Dabei unterscheiden sich diese Zeittelegramme vorwiegend in der Dauer der Tastung und der dann binär verschlüsselten Informationen. Der Empfänger hat dabei die Aufgabe, die Amplitudentastung des gesendeten Hochfrequenzsignals in einem weiten Feld­ stärkebereich in eine Impulsfolge zu dekodieren. Die gewonnene Impulsfolge kann dann mittels einer Signalverararbeitungsanlage in die gewünschten Steuersignale für Uhren, Anzeigen u.ä. umgewandelt werden.

Ein derartiger Empfänger ist unter anderem aus DE-PS 35 16 810 bekannt, der aber durch zusätz­ liche elektronische Umschalter an den Antenneneingängen und die bei AM-Empfänger übliche Abregelung der Eingangsstufe, die den Störabstand besonders bei kleinen Signalen verschlech­ tert, Nachteile hat. Ein anderer Nachteil sonst üblicher AM-Empfänger besteht in der im Ver­ gleich zu der Impulsdauer der Zeitzeichensignale notwendigen großen Regelzeitkonstanten, wel­ che zu langen Einschwingvorgängen oder zu Impulsverzerrungen führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Empfängerschaltung anzugeben, die eine schnelle Empfangsbereitschaft und einen sicheren Empfang der amplitudenmodulierten Zeitzei­ chensignale in einem weiten Feldstärkebereich, mit Antennen nahe dem Empfänger und eine Anpassung an verschiedene Zeitcodierungen unterschiedlicher Zeitzeichensender ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Empfängers werden in den Ansprüchen 2 und 3 aufgeführt.

Der erfindungsgemäße Empfänger zeichnet sieh aus durch die erst bei genügend großen Ein­ gangssignalen und damit großen Störabständen einsetzende stufenweise geschaltete Reduzie­ rung der Verstärkung der Eingangsverstärker, die verzerrungsarme Demodulation der Zeitzei­ chenimpulse und eine im Vergleich zu üblichen geregelten AM-Empfängern sehr schnelle An­ passung an sich ändernde Eingangssignale durch Auswertung des Begrenzersummensignals in einem weiten Eingangsspannungsbereich, die freie Anzahl und Lage der Schaltpunkte mit dem Fensterdiskriminator bzw. Mikroprozessor und die Möglichkeit der elektronischen Umschaltung der Zeitkonstante des Integrators oder Spitzenwertgleichrichters zur Anpassung an verschiedene Impulslängen.

Die Einzelheiten der Ausführungsform ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild des beschriebenen Empfängers.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild stellt einen Geradeausempfänger dar. Die Antennen­ kreise 1, 2 sind Ferritantennen, die auf den oder die zu empfangenden Sender abgestimmt sind. Die Antennen sind mit den Eingangsverstärkern 3, 4 fest verbunden. Die Verstärkung der beiden Eingangsverstärker wird durch die Schaltspannung 13 stufenweise geschaltet, die von der Feld­ stärke des Eingangssignals und den Schaltpunkten des Fensterdiskriminators 12 abhängt. Über den Schalteingang 16 wird wahlweise einer der beiden Verstärker eingeschaltet. Das Signal wird über den Nachverstärker 5 mit gegenphasigen Ausgängen einer Filterschaltung 6, die vorzugs­ weise eine Quarzfilterschaltung in Serienresonanz ist, zugeführt. Der nachfolgende Verstärker 7 ist als Begrenzerverstärker ausgeführt, wobei das aus den einzelnen Begrenzerstufen gewonnene Summensignal 8 das Ausgangssignal ist, das der Eingangsspannung des Verstärkers 7 logarith­ misch folgt und durch die Amplitudentastung der Zeitzeichensignale moduliert ist. Der Gleich­ spannungsanteil 11 des Summensignals 8 wird in der Stufe 9, die ein Integrator oder Spitzen­ wertgleichrichter sein kann, gewonnen. Zur Anpassung an die Impulslängen verschiedener Co­ dierungsarten kann die Zeitkonstante über einen elektronischen Steuereingang 10 umgeschaltet werden. Die so gewonnene Steuerspannung 11 wird in einem zwei- oder mehrstufigen Fenster­ diskriminator 12 bewertet, in die Schaltspannung 13 zur stufenweisen Umschaltung der Verstär­ kung der Eingangsstuten 3, 4 umgewandelt und halt damit das Eingangssignal des Verstärkers 7 im sicheren Arbeitsbereich. Der Gleichspannungsanteil 11 und das die Zeitzeichenimpulse ent­ haltende Summensignal 8 werden einem Komparator 14 zur Impulsgewinnung zugeführt. Das Ausgangssignal 15 des Komparators 14 dient der Ansteuerung nachfolgender Auswerteschaltun­ gen.

Claims (3)

1. Empfänger für amplitudengetastete Zeitzeichensignale, bestehend aus zwei Eingangsverstär­ kern mit schaltbarer Verstärkung und je einer Antenne, einem Nachverstärker, bis zu zwei Filtern, einem weiteren Verstärker, einem Integrator oder Spitzenwertgleichrichter, einem Fensterdiskriminator und einen Komparator, gekennzeichnet dadurch,

• - daß die Eingangsverstärker (3, 4) zur Empfindlichkeitssteuerung in ihrer Verstärkung um­ schaltbar sind,
• - daß der Verstärker (7) ein Begrenzerverstärker ist,
• - daß die demodulierten Zeitzeichenimpulse als Summensignal aus den Ausgangsspannungen der einzelnen Stufen eines Begrenzerverstärkers (7) vorliegen,
• - daß die durch den Integrator oder Spitzenwertgleichrichter (9) aus den demodulierten Zeit­ zeichenimpulsen gewonnene Spannung dem zwei- oder mehrstufigen Fensterdiskriminator (12) zugeführt wird und
• - daß die Ausgangsspannung (13) des Diskriminators (12) die Verstärkung der Eingangsver­ stärker (3, 4) über einen Steuereingang umschaltet.

2. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zeitkonstante des Integrators oder Spitzenwertgleichrichters (9) durch einen Steuereingang (10) elektronisch umgeschaltet wird, um den Empfänger an die Impulslängen verschiedener Codierungsarten anzupassen.

3. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Fensterdiskriminator (12) ein Mikroprozessor ist.