DE69028491T2 - Schaltung zur Anzeige des Signal-Rausch-Verhältnisses für FM-Empfänger - Google Patents
Schaltung zur Anzeige des Signal-Rausch-Verhältnisses für FM-EmpfängerInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Identifikation der Signalqualität einer empfangenen Radioübertragung, und insbesondere auf einen Anhalte-Schaltkreis zum Stoppen eines Sendersuchlaufes, wenn eine Sendung mit einem über einem vorgegebenen Verhältnis liegenden Rauschabstandsverhältnis empfangen wird. Die vorliegende Anmeldung ist mit der gleichzeitig registrierten europaischen Patentanmeldung Nr. EP-A-0 430 469 verbunden.
- UKW-Empfänger benutzen die Messung der Signalqualität zur Ausführung einer Reihe von unterschiedlichen Funktionen. So müssen z.B. automatische Sendersuchgeräte, welche das UKW-Sendeband ("frequenzmoduliertes" bzw. "FM"-Band) abtasten, dann einen Suchlauf beenden, wenn ein Sendesignal mit vorbestimmter Signalqualität empfangen wird. Die Signalqualität wird auch dazu gemessen, die Empfängercharakteristik in Reaktion auf bestimmte Bedingungen zu verändern, z.B. Rauschunterdrückung oder Senken der Stereo-Trennung bei Vorliegen bestimmter Arten von Störgeräuschen (Rauschen). Auch muß die Signalqualität dazu gemessen werden, eine visuelle Anzeige der Signalempfangsqualität für den Benutzer des Empfängers zu schaffen.
- Mehrere verschiedene Verfahren zur Erzeugung eines Anhaltesignals zum Anhalten des Suchvorganges (sog. "scanning") bei Empfängern mit automatischer Sendersuche sind in Gebrauch. Die meisten Verfahren beruhen dabei auf einer Qualitätsmessung auf der Grundlage der Signalempfangsstärke, oder auf einem Freguenzfenster, das von einem automatischen Frequenzsteuersignal (AFC -automatic frequency control) bestimmt wird, oder auf einer Kombination dieser beiden. Die Erkennung des Vorliegens einer Signalempfangsstärke, die größer als ein vorgegebener Wert ist, ist als solche ein unzulängliches Maß für die Signalqualität. Dies rührt daher, daß die Signalempfangsstärke in Gegenwart von Rauschen, Interferenzen mit einem Nachbarkanal, oder Reflexionsstörungen recht hoch liegen kann. Die Verwendung eines Frequenzfensters zur Gewährleistung, daß der Abtastvorgang bzw. Suchvorgang genau bei einer Frequenz mit einem starken Signalempfangspegel anhält, kann das Stoppen auf einem Rauschen und Interferenzen aufweisenden Empfangssignal nicht ausschließen.
- Es ist ebenfalls bekannt, zur Bestimmung der Signalqualität die Rausch-Komponente eines Signals in bezug auf die Informationssignal-Komponente zu prüfen. Kommunikations-Sender-Empfänger z.B. greifen auf Ausgangsunterdrückung oder Rauschsperren zurück, wenn ein bestimmter Geräuschpegel vorliegt. Die Systeme nach dem bisherigen Stand der Technik messen jedoch die Störgeräusche (Rauschen) bei Frequenzen, die auch informationsbezogene Komponenten aufweisen. Daher kann nur solches Rauschen erkannt werden, dessen Pegel im wesentlichen gleich oder größer als die Informationskomponente ist.
- Die Messung des eigentlichen Signal-Rausch-Verhältnisses ("Rauschabstand") eines empfangenen Signales erfordert komplizierte und kostspielige Systeme, die eindeutige Leistungswerte für unterschiedliche Frequenzbereiche bestimmen, und dann einen Verhältniswert dieser Leistunqswerte erstellen können. Vereinfachte Systeme sind bei UKW-Empfänger-Anwendungsfällen bekannt, welche zur Identifizierung des Qualitätsniveaus eines Signal die Differenz zwischen Leistungswerten messen. So beschreibt z.B. Scheibelhuth u.a. in der US-Patentschrift 3,889,192 eine Anordnung zur Rauschunterdrückung, welche den absoluten Pegel der empfangenen Feldstärke und des Empfängerstörgeräusches mißt. Der Hörtonausgang wird nur dann freigegeben, wenn die Feldstärke über einem vorgegebenen Wert und der Rauschpegel unter einem anderen vorgegebenen Wert liegt. Auf diese Weise hat ein empfangenes Signal dann, wenn der Hörtonausgang freigegeben wird, stets einen minimalen Rauschabstand. Das System nimmt jedoch nicht alle Signale mit diesem minimalen Rauschabstand an. Ein Signal mit einer geringfügig unter der vorgegebenen Stärke liegenden Feldstärke, jedoch im wesentlichen rauschfrei, würde eine Unterdrückung des Hörtonausganges bewirken. In ähnlicher Weise würde ein Signal mit einer geringfügig über dem vorgegebenen Störgeräuschwert liegenden Rauschkomponente, jedoch mit sehr großer Feldstärke, ebensowenig von dem Empfänger wiedergegeben.
- EP-A-0 075 647 beschreibt eine Empfängerschaltungsanordnung zur Bestimmung der Signalqualität eines FM-Empfangssignales. Das Signal wird durch einen Frequenzdemodulator geführt, durch einen Stereodecoder und schließlich zu den Stereolautsprechern. Zum Isolieren eines Rauschsignals in einem Frequenzbereich über 150 kHz, d.h. einem zum Ausscheiden des Rauschsignals ausgewählten Bereich, wird ein Filter eingesetzt. Das gefilterte Signal wird durch einen Verstärkerkreis geleitet, dessen Verstärkungsfaktor durch ein Feldstärkesignal gesteuert wird, das die von dem Empfängerkreis empfangene Feldstärke angibt. Der Ausgang des Verstärkerkreises ist ein Signal, welches die Signalqualität des empfangenen Signals darstellt.
- EP-A-0 066 110 beschreibt ein Gerät zur Störgeräuschausscheidung in einem UKW-Empfänger, mit einem Hochpaßfilter, der ein Ausgangssignal von einem FM-Detektor aufnimmt. Es ist ein Gatter zur Unterbrechung in Reaktion auf Rauschimpulse vorgesehen, die durch Pegeldifferenzierung des Ausgangssignales eines Regelverstärkers erkannt werden, welchem das von dem Hochpaßfilter kommende Ausgangssignal zugeführt wird. Der Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers wird von einem Ladekreis mit einem Kondensator bestimmt, der entsprechend einer zur empfangenen Feldstärke proportionalen Spannung aufgeladen wird.
- Es ist das vorrangige Ziel der vorliegenden Erfindung, den Empfang eines FM- ("frequenzmodulierten") Signals mit vorgegebener Signalqualität zu erkennen, und zwar auf eine Art und Weise, die relativ kostengünstig ist und wenig Bauteile erfordert.
- Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät und ein Verfahren zur Angabe des Rauschabstandes eines empfangenen UKW-Rundfunksignals zu schaffen.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Sendersuche für ein UKW-Radio zu schaffen, bei welcher ein Suchlauf dann angehalten wird, wenn ein Signal mit einem Rauschabstand empfangen wird, der größer ist als ein vorgegebener Rauschabstand.
- Diese und andere Ziele der Erfindung werden durch ein Verfahren und ein Gerät zur Erkennung eines FM-Signals mit vorgegebener Signalqualität erreicht. Das Gerät enthält Demodulatormittel zum Heraustrennen von Informationssignalen aus dem FM-Signal. Ein Außerbandfilter ist mit den Demodulatormitteln gekoppelt, um ein Rauschsignal in einem von dem Informationssignal im wesentlichen unberührten Frequenzband (Z.B. größer als ca. 150 kHz) zu isolieren. Feldstärkesignalmittel sind vorgesehen, die ein Feldstärkesignal mit einer zur Feldstärke des empfangenen FM-Signals proportionalen Größe erzeugen. Signalverstärkermittel sind mit dem Außerbandfilter und mit den Feldstärkesignalmitteln gekoppelt, um das herausgetrennte Rauschsignal um einen Verstärkungsfaktor zu erhöhen, der eine Funktion des Feldstärkesignals ist, so daß ein verstärktes Rauschsignal erzeugt wird. Spitzendetektormittel ("Differenzierschaltung") sind mit dem Signalverstärker gekoppelt, die den Spitzenwert des verstärkten Rauschsignals mit einem vorgegebenen Wert vergleichen und ein Signal erzeugen, das angibt, ob ein FM-Signal mit einer bestimmten Signalqualität empfangen wird.
- Insbesondere enthalten die Signalverstärkermittel eine Verstärkungsregelung, die derart arbeitet, daß der Verstärkungsfaktor oberhalb einer vorgegebenen Feldstärke mit zunehmender Stärke des Feldstärkesignals abnimmt, wobei die Verstärkungsregelung eine Steuerschaltung (sog. "Triggerschaltung") zur Einstellung der vorgegebenen Stärke und zur Umschaltung der Signalverstärkermittel zwischen einem hohen und einem niedrigen verstärkungsfaktor aufweist.
- Die Erfindung wird nun beispielartig näher erläutert, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
- Figur 1: ein Blockdiagramm eines UKW-Empfängers mit automatischer Sendersuche nach dem bisherigen Stand der Technik;
- Figur 2A, 2B und 2C: je eine Kurve der Rausch-Spektren des Empfängers, und zwar jeweils ohne Signaleingang, bei schwachem Signalempfang und bei starkem Signalempfang;
- Figur 3: eine Kurve des Rauschabstandes gegenüber der Feldstärke, und zwar für die Informationskomponente und für die Rauschkomponente eines empfangenen Signals, bei zunehmender Signalqualität;
- Figur 4: ein Blockdiagramm einer verbesserten Qualitätsanzeigerschaltung nach der vorliegenden Erfindung;
- Figur 5: eine Kurve eines bevorzugten Verstärkungsfaktors, wie er bei der vorliegenden Erfindung als Funktion der Feldstärke angewandt wird; und
- Figur 6: ein schematisches Blockdiagramm, welches die vorliegende Erfindung eingehender im Detail darstellt.
- Figur 1 zeigt eine herkömmliche UKW-Empfängerarchitektur mit einer Antenne 10, einem RF- (Radiofrequenz-) Teil 11, einem ZF- (Zwischenfrequenz-) Teil 12, einem Demodulator 13, einem Stereodecoder 14, links- und rechtsseitigen Hörtonausgangsverstärkern 15 und 17, und Stereolautsprechern 16 und 18. Die elektronische Senderanwahl erfolgt mittels einer Abtastvorrichtung 20, die dem RF-Teil 11 über eine Leitung 21 eine Abstimmspannung zuführt. Ein im RF-Teil 11 enthaltener örtlicher Schwingkreis o. "Oszillator" erzeugt ein örtliches oszillatorsignal, aus dem eine Zwischenfrequenz abgeleitet wird. Von dem RF-Teil 11 aus wird das örtliche oszillatorsignal außerdem über eine Leitung 22 an die Abtastvorrichtung 20 geleitet, so daß eine elektronische Steuerung für die RF-Abstimmung eingerichtet werden kann, z.B. unter Anwendung eines Phasenverriegelungskreises (sog. PLL-Kreis).
- Die Sendersuche des UKW-Empfängers erfolgt dadurch, daß die über Leitung 21 abgegebene Abstimmspannung in Antwort auf ein an die Abtastvorrichtung 20 abgegebenes Startsignal 23 abgetastet wird. Das Abtasten der Abstimmspannung läuft solange automatisch weiter, bis ein FM- ("frequenzmoduliertes") Signal empfangen wird, das den Bedingungen zur Identifizierung eines Signals mit einer vorgegebenen Qualität entspricht. Wenn ein solches Signal empfangen wird, wird von einem Anhaltekreis 25 ein Anhaltesignal 24 erzeugt und an die Abtastvorrichtung 20 weitergeleitet. Von dem ZF-Teil 12 wird ein Stärkesignal an den Anhaltekreis 25 geleitet, und der Modulator 13 gibt ein automatisches Frequenzkontrollsignal (AFC) an den Anhaltekreis 25 ab. Wie es der bisherige Stand der Technik lehrt, erzeugt die Anhalteschaltung 25 ein Anhaltesignal dann, wenn das Stärkesignal über einer bestimmten Stärke und das AFC-Signal innerhalb eines Spannungsbereiches liegt, der ein Frequenzfenster definiert, welches eine genaue Einstellung des Senders anzeigt.
- Die vorliegende Erfindung nutzt die typischen Merkmale von eingehenden FM-Signalen mit unterschiedlichen Rauschabstandswerten aus, um die Identifizierung von empfangenen FM-Signalen hoher Qualität zu verbessern und zu vereinfachen.
- Figur 2A zeigt das Rauschspektrum des Empfängers bei einem UKW-Empfänger, wenn kein Empfangssignal erkannt wird. Das Spektrum 26 zeigt, daß der Rauschpegel des Empfängers über ein weites Frequenzband nahezu konstant ist, wie dies in Abwesenheit eines Rundfunksendesignals auch zu erwarten ist.
- Figur 2B zeigt ein Rauschspektrum 27 des Empfängers bei Empfang eines schwachen Signals. Das Spektrum 27 ist in Richtung der niederen Frequenzen verschoben, die einem modulierten Informationssignal mit einem Stereo-Differenzkanal entsprechen. Mit zunehmender Frequenz im Spektrum sinkt die Rauschspannung.
- Figur 2C zeigt ein Rauschspektrum 28 für einen Empfänger bei Empfang eines starken Senders. Das Spektrum 28 weist bei niedrigen Frequenzen auf höhere Spannungen, wobei die Spannungen bei Frequenzen oberhalb ca. 150 kHz im Vergleich zu den niedrigeren Frequenzen erheblich abfallen.
- In Figur 3 ist das Signal-Rausch-Verhältnis ("Rauschabstand") zwischen der Informationskomponente und der Rauschkomponente gegenüber der Feldstärke abgetragen, die sich mit zunehmender Signalqualität des eintreffenden Signals ergibt. Eine Linie 30 zeigt die Signalspitzenspannung der Informationskomponente an, und Linie 31 zeigt die Signalspitzenspannung der Rauschkomponente an. Somit nimmt mit zunehmender Feldstärke auch die Trennung der Linien 30 und 31 zu. Dieser Abstand entspricht einem zunehmendem Rauschabstand, wie z.B. 35 dB, 50 dB und 60 dB.
- Bei 32 ist ein Auslösepegel ("Trigger"-Pegel) dargestellt, der dazu verwendet wird, ein qualitativ hochliegendes empfangenes Signal mit einem vorbestimmten Rauschabstand zu identifizieren. Unter Verwendung der Feldstärke als Maß für die Spitzenspannung der Informationskomponente wird die Rauschkomponente mit der Feldstärke multipliziert, um so ein verstärktes Rauschsignal 33 zu bilden, das die Signalqualität in bezug auf einen beliebigen gewünschten Rauschabstand anzeigt, der durch den Punkt bestimmt wird, in welchem das Signal 33 den Auslösepegel 32 schneidet. Anders ausgedrückt wird die die Rauschkomponente darstellende Linie 31 entsprechend dem Informationsanteil bzw. -Feldstärke modifiziert, so daß daraus ein modifiziertes oder verstärktes Rauschsignal 33 abgeleitet werden kann, das nun mit dem Auslösepegel 32 verglichen wird, um so die vorgegebene Signalqualität zu identifizieren.
- Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Anhalteschaltung 40 gemäß der vorliegenden Erfindung. Einem Filter 41 wird das Hörtonsignal vom Demodulator 13 her zugeführt. Der Filter 41 blockiert die Informationskomponente und scheidet den Anteil der Rauschkomponente aus dem Hörtonsignal aus. Die Rauschkomponente wird von dem Filter 41 an eine Verstärkerzelle 42 abgeführt. Das von dem ZF-Teil 12 kommende Feldstärkesignal wird ebenfalls der Verstärkerzelle 42 zugeführt. Der Ausgang der Verstärkerzelle 42 ist mit einem Spitzendetektor (bzw. "Differenzierschaltung") 43 gekoppelt, dessen Ausgang mit dem Kehrwerteingang einer Vergleichsschaltung 44 verbunden ist. Der nicht umgekehrte Eingang der Vergleichsschaltung 44 ist mit einem Ende 45 an einer Auslösespannung VTrigger angeschlossen. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 44 liefert ein Signal 46 zum Anhalten eines Sendersuchvorganges, wenn ein FM-Signal mit einem Rauschabstand empfangen wird, der größer ist als ein vorbestimmtes Verhältnis.
- Die Verstärkerzelle 42 erzeugt ein verstärktes Rauschsignal. Der Verstärkungsfaktor der Verstärkerzelle 42 ist eine umgekehrte Funktion des Feldstärkesignals, so daß der Verstärkungsfaktor mit Zunahme des Feldstärkesignals abnimmt. Auf diese Weise wird die Signalspitzenspannung der Rauschkomponente bei geringen Feldstärken über dem Auslösepegel gehalten, kann jedoch bei größeren Feldstärken unter diesen Auslösepegel fallen. Das verstärkte Rauschsignal wird durch einen Spitzendetektor ("Differenzierschaltung") 43 in einen Spitzenwert umgewandelt. In der Vergleichsschaltung 44 wird der Spitzenwert mit der Auslösespannung VTrigger verglichen, so daß der Ausgang der Vergleichsschaltung 44 umschaltet auf einen hohen Ausgabewert (d.h., es wird ein Stoppsignal erzeugt), sobald der Spitzenwert des verstärkten Rauschsignals unter dem "Trigger"-Wert liegt. Wird das Anhaltesignal 46 an eine wie in Figur 1 dargestellte Abtastvorrichtung angelegt, bewirkt das Anhaltesignal das Stoppen des Abtastvorganges.
- Figur 5 zeigt eine bevorzugte Beziehung zwischen dem von der Verstärkerzelle 42 an die Rauschkomponente angelegten Verstärkungsfaktor und der von dem ZF-Teil gemessenen Feldstärke. Die Verstärkerfunktion 50 enthält einen hochverstärkenden Teil 51 und einen niedrigverstärkenden Teil 52, die durch eine vorbestimmte Intensität 53 voneinander unterschieden sind. Auf diese Weise ist der an das Rauschsignal angelegte Verstärkungsfaktor hochpegelig, wenn die empfangene Feldstärke unter der vorbestimmten Feldstärke 53 liegt.
- Der Punkt, in welchem die Linie 33 den Auslösepegel 32 in Figur 3 schneidet, wird durch die vorgegebene Stärke 53 bestimmt. So kann durch Ändern der Größe der vorbestimmten Stärke 53 das Anhaltesignal 46 so eingestellt werden, daß der Rauschabstand jedes beliebigen Dezibel-Pegels identifiziert werden kann.
- In Figur 6 sind der Filter 41 und die Verstärkerzelle 42 näher im Detail dargestellt. Der Filter 41 enthält einen zur Aufnahme eines Hörtonsignals angeschlossenen Kondensator 55. Der Kondensator 55 ist über einen Widerstand 56 geerdet und ist über einen Widerstand 57 mit einem piezoelektrischen Resonator 58 verbunden. Der Ausgang eines piezoelektrischen Kristalls 58 ist ein Rauschsignal, das durch die Bandpaßkennung des Filters 41 bestimmt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform läßt der Filter 41 ein schmales Band mit einer Bandbreite von etwa 2 kHz durch, mit einer unteren Grenzfrequenz von ca. 200 kHz. Das Rauschsignal kann allerdings von jeder beliebigen Frequenz abgeleitet werden, vorausgesetzt, im wesentlichen alle Komponenten des Informationssignals werden herausgefiltert. Dies kann auch durch Hochpaßfilterung mit einer unteren Grenzspannung im Bereich von etwa 150 kHz oder darüber erreicht werden (d.h., es müßten dann Frequenzen unterhalb ca. 150 kHz abgeblockt werden).
- Das von dem Filter 41 erzeugte Rauschsignal ist mit der Verstärkerzelle 42 gekoppelt, welche einen Transistor 60 aufweist, der so angeschlossen ist, daß er das Rauschsignal an seiner Basis empfängt. Die Verstärkerzelle 42 enthält weiterhin Komponenten zur Vorspannung des Transistors 60. Zwischen dem Kollektor des Transistors 60 und der über einen Anschluß 61 gelieferten Versorgungsspannung ist ein Widerstand 62 angeschlossen, und ein weiterer Widerstand 63 ist parallel zu einem Kondensator 64 geschaltet zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 60 angeschlossen. Der Emitter von Transistor 60 ist über einen Widerstand 65 mit der Erde verbunden.
- Das Feldstärkesignal ist unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 70 an der Basis eines Transistors 71 angeschlossen. Der Kollektor von Transistor 71 ist mit der Basis des Transistors 67 verbunden. Der Emitter von Transistor 71 ist mit einer Referenzspannungsquelle 72 gekoppelt, und zwar über einen strombegrenzenden Widerstand 77.
- Die Referenzspannungsquelle 72 enthält einen Versorgungsspannungsanschluß 73, zwei in Reihe zwischen dem Anschluß 73 und Masse angeschlossene Spannungsteilungswiderstände 74 und 75, und einen Kondensator 76, der zwischen dem Knotenpunkt der Widerstände 74 und 75 und Masse geschaltet ist. Die Referenzspannungsquelle 72 gibt eine Referenzspannung VR ab. Ein Kondensator 78 ist zwischen VR und der Basis des Transistors 71 angeschlossen.
- Ein Ende eines Kondensators 66 ist am Knotenpunkt zwischen dem Emitter des Transistors 60 und dem Widerstand 65 angelegt, und sein anderes Ende ist mit dem Kollektor des Transistors 67 verbunden. Der Emitter des Transistors 67 ist mit der Masse verbunden, und die Basis von Transistor 67 liegt über einen Widerstand 68 an Masse.
- Der Kollektorausgang des Transistors 60 ist an der einen Seite eines Kondensators 80 angeschlossen. Die andere Seite des Kondensators 80 liegt über einen Widerstand 81 an Masse und leitet das verstärkte Rauschsignal an den Spitzendetektor 43.
- Im Betrieb wird das durch den Filter 41 isolierte Rauschsignal durch den Transistor 60 verstärkt und zur Erzeugung des verstärkten Rauschsignals durch den Koppelkondensator 80 geleitet. Der Verstärkungsfaktor von Transistor 60 wird durch dessen effektiven Emitter-Widerstand gesteuert. Dieser Widerstand wiederum wird von dem Transistor 67 bestimmt. Wird der Transistor 67 bis auf Durchgang erregt, ist der Emitter des Transistors 60 über den Kondensator 66 für Wechselstromsignale geerdet. Der daraus resultierende Verstärkungsfaktor für den Transistor 60 liegt aufgrund des niedrigen effektiven Emitterwiderstandes des Transistors 60 auf einem relativ hohen Pegel. Wird der Transistor 67 in seinen nichtleitenden oder Sperrzustand gesteuert, steigt der effektive Emitterwiderstand, von Transistor 60 aus gesehen, bis auf den Widerstandswert von Widerstand 65 an und senkt damit den an das Rauschsignal angelegten Verstärkungsfaktor.
- Der Leitzustand von Transistor 67 wird durch den Transistor 71 gesteuert, der seinerseits dem Feldstarkeslgnal und der Referenzspannung VR unterliegt. Wird der Transistor 71 in seinen Sperrzustand gesteuert, liegt die Basis von Transistor 67 über den Widerstand 68 an Masse. Wird der Transistor 71 in seinen leitenden Zustand gesteuert, wird der Basisstrom für den Transistor 67 von dem Kollektor des Transistors 71 geliefert.
- Transistor 71 ist ein PNP-Transistor. Demzufolge schaltet er ein, wenn seine Emitterspannung um eine für PNP-Transistoren charakteristische Schwellenspannung größer als seine Basisspannung ist. Diese Schwellenspannung liegt typischerweise bei ungefähr 0,6 Volt. Daher ist Transistor 71 solange leitend, wie das durch den Widerstand 70 zugeführte Feldstärkesignal eine um 0,6 Volt unter der Referenzspannung liegende Gleichspannung aufweist. Zum Ausgleich dieser Differenz wird VR derart eingestellt, daß sie um etwa 0,6 Volt über dem gewünschten Auslöse- bzw. "Trigger"-Pegel liegt.
- Durch entsprechende Steuerung der Referenzspannung VR kann die Stelle, an welcher das verstärkte Rauschsignal den Auslösepegel schneidet, auf einen beliebigen Rauschabstand eingestellt werden. Zum Zwecke der Schaffung einer Anhalteschaltung für eine Abtastvorrichtung kann der gewünschte Rauschabstand auf einen festen Wert eingestellt werden, z.B. auf 30 dB. Es ist auch möglich, die Referenzspannung VR vor einem Abtast- bzw. Suchlauf so zu verändern, daß z.B. lokale oder entfernte Sendestationen gesucht werden können. Solche variablen Referenzspannungen könnten z.B. unter Aufsicht eines Mikroprozessors und eines Digital-Analog-Wandlers geliefert werden. Alternativ dazu kann die vorliegende Erfindung auch zur Anzeige eines Signales mit vorgegebenem Rauschabstand eingesetzt werden, oder es können mehrere Schaltkreise zur graphischen Darstellung des Rauschabstandes des empfangenen Signals angewendet werden.
Claims (8)
1. Gerät zur Erkennung des Empfangs eines FM-Signals mit
einer vorgegebenen Signalqualität, wobei besagtes Gerät folgendes
aufweist: Demodulatormittel (13) zum Heraustrennen von
Informationssignalen aus einem FM-Signal, Außerband-Filtermittel, die mit
besagten Demodulatormitteln zur Isolierung eines Rauschsignals in
einem von besagtem Informationssignal im wesentlichen unberührten
Frequenzbereich verbunden sind, Feldstärkesignalmittel (12) zur
Erzeugung eines Feldstärkesignals mit einer zur Feldstärke des
besagten empfangenen FM-Signals proportionalen Größe, Signalverstär
kermittel (42), die mit besagten Außerband-Filtermitteln und mit
besagten Feldstärkesignalmitteln zur Verstärkung des besagten
Rauschsignals um einen Verstärkungsfaktor verbunden sind, der eine
Funktion des besagten Feldstärkesignals darstellt, so daß ein
verstärktes Rauschsignal erzeugt wird, und Spitzendetektormittel (43),
die mit besagten Signalverstärkermitteln verbunden sind, zum
Vergleich des Spitzenwertes des besagten verstärkten Rauschsignales
mit einem vorgegebenen Wert, und zur Erzeugung eines Signales, das
anzeigt, ob ein FM-Signal mit besagter vorbestimmter Signalqualität
empfangen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß bei den Signalverstärkermitteln (42)
die Verstärkungsregelung derart ausgelegt ist, daß der besagte
Verstärkungsfaktor oberhalb einer vorbestimmten Stärke mit zunehmender
Stärke des besagten Feldstärkesignals abnimmt, und daß besagte
Verstärkungssteuermittel (42) eine Triggerschaltung (67, 71, 72) zur
Einstellung der besagten vorbestimmten Stärke und zur Umschaltung
besagter Signalverstärkermittel zwischen einem hohen
Verstärkungsfaktor und einem niedrigen Verstärkungsfaktor aufweisen.
2. Gerät nach Anspruch 1, worin besagte Außerband-Filter
mittel aus einem Filter mit einer unteren Grenzfrequenz im Bereich
von ca. 150 kHz und darüber bestehen.
3. Gerät nach Anspruch 2, worin besagte untere
Grenzfrequenz bei ca. 200 kHz liegt.
4. Gerät nach Anspruch 1, worin besagte
Außerband-Filtermittel aus einem Bandpaßfilter mit einer unteren Grenzfrequenz im
Bereich von ca. 150 kHz und darüber bestehen.
5. Gerät nach Anspruch 4, worin besagte Bandpaßfiltermittel
einen Durchlaßbereich von etwa 2 kHz haben, und worin besagte
untere Grenzfrequenz bei etwa 200 kHz liegt.
6. UKW-Radioempfänger zum Empfang von Rundfunksignalen im
UKW-Band, wobei besagter Empfänger eine Abstimmvorrichtung (11) zur
Einstellung auf einen Abschnitt besagten UKW-Bandes aufweist, mit
besagter Abstimmvorrichtung (11) gekoppelte Abtastmittel (20), die
sowohl eine abtastende automatische Sendereinstellung des besagten
Empfängers in Reaktion auf ein Abtastsignal als auch das Anhalten
des Suchlaufes in Reaktion auf ein Anhaltesignal (24) bewirkt,
sowie besagtes Gerät nach einem beliebigen der vorangehenden
Ansprüche, wobei besagte Demodulatormittel (13) zum Heraustrennen von
Hörtonsignalinformationen aus dem FM-Signal mit besagter
Abstimmvorrichtung (11) verbunden sind.
7. Verfahren zur Bestimmung, ob ein empfangenes FM-Signal
eine vorgegebene Signalqualität aufweist, wobei das Verfahren
folgende Schritte aufweist: Demodulieren des besagten FM-Signals zur
Erzeugung eines Hörton-Ausgangssignals, Heraustrennen eines
Rauschsignales aus besagtem Hörton-Ausgangssignal, wobei besagtes
Rauschsignal einen Frequenzbereich mit im wesentlichen keiner
Frequenzkomponente unter 150 kHz aufweist, Erzeugen eines zur Signalstärke
des empfangenen FM-Signals proportionalen Feldstärkesignals,
Verstärken des besagten Rauschsignales um einen Verstärkungsfaktor,
der eine Funktion des besagten Feldstärkesignals darstellt, Messen
des Spitzenwertes des verstärkten Rauschsignales, zur Erzeugung
eines Spitzenpegelsignals, das proportional zu dem Spitzenwert des
besagten verstärkten Rauschsignals ist, und Vergleichen des
besagten Spitzenwertsignals mit einem vorgegebenen Pegelsignal,
zwecks Anzeige, ob das besagte empfangene FM-Signal über oder unter
besagter Signalqualität liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß besagter Verstärkungsfaktor eine hohe
Verstärkungszahl und eine niedrige Verstärkungszahl hat, und daß
besagtes Verfahren außerdem den Schritt des Vergleichens des be
sagten Feldstärkesignals mit einem vorgegebenen Stärkesignal
aufweist, wobei besagter hoher Verstärkungsfaktor in besagtem
Verstärkungsschritt dann eingesetzt wird, wenn besagtes Stärkesignal unter
besagtem vorgegebenem Stärkesignal liegt, und wobei besagter
niedriger Verstärkungsfaktor in besagtem Verstärkungsschritt dann
eingesetzt wird, wenn das besagte Feldstärkesignal über dem besagten
vorgegebenen Stärkesignal liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, des weiteren den Schritt der
Einstellung der Höhe des besagten vorbestimmten Stärkesignals
aufweisend, so daß die Kriterien für die besagte vorgegebene
Signalqualität bestimmt werden können.
96 Verfahren zur abtastenden automatischen
Sendereinstellung eines UKW-Radioempfängers auf ein Empfangssignal mit einer
vorgegebenen Signalqualität, wobei besagtes Verfahren folgende
Schritte aufweist: Auslösen eines Frequenzsuchlaufes innerhalb
eines FM-Bandes zum Empfang eines FM-Signals, Bestimmen, gemäß den
Schritten des Verfahrens nach Anspruch 7 und 8, ob das empfangene
FM-Signal eine vorgegebene Signalqualität hat, und Anhalten des
besagten Frequenzsuchlaufes, wenn besagtes Spitzenpegelsignal unter
dem besagten vorgegebenen Pegelsignal liegt.
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