DE69219691T2

DE69219691T2 - Schaltung zur detektion von störimpulsen in einem am-empfänger

Info

Publication number: DE69219691T2
Application number: DE69219691T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Matsunaga; Kazuo Takayama
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2012-02-28
Also published as: AU642342B2; CA2081353C; DE69219691D1; AU1337792A; WO1992016056A1; EP0526662A4; US5303415A; EP0526662B1; EP0526662A1; CA2081353A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Impulsrauschendetektorschaltung (pulse noise detecting circuit), die in einem AM-Empfänger zum Erfassen eines in den Empfänger eintretenden Impulsrauschensignals vorgesehen ist. Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung der Impulsrauschendetektorschaltung eines AM- Empfängers ab, um einen größeren Konstruktionsspielraum für den AM-Empfänger zu ermöglichen und Fehlfunktionen zu verhindern.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Figur 18 ist ein Schaubild, das eine Impulsrauschendetektorschaltung des Standes der Technik in einem AM-Empfänger zeigt. Es sei bemerkt, daß in allen Zeichnungen zur Darstellung gleicher Elemente die gleichen Bezugszeichen und Symbole verwendet werden. Der Aufbau der Figur umfaßt einen Tuner 100 eines AM-Empfängers, einen Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt zum Beseitigen von Impulsrauschen aus einem Ausganssignal des Tuners 100 und einen Impulsrauschenerfassungsabschnitt zum Erfassen eines Impulsrauschens, um ein Gate-Signal zum Beseitigen des Impulsrauschens an den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2 abzugeben.
Der Tuner 100 umfaßt eine Antenne 101, einen RF-Verstärker 102, der mit der Antenne 101 verbunden ist, einen Mischer 103, der mit dem RF-Verstärker 102 verbunden ist, einen Empfangsoszillator 104, der ein Mischsignal an den Mischer 103 abgibt, ein Breitbandfilter 105, das mit dem Mischer 103 verbunden ist, einen Zwischenfrequenzverstärker 106, der mit dem Breitbandfilter 105 verbunden ist, ein Schmalbandfilter 107, das mit dem Zwischenfrequenzverstärker 106 verbunden ist, und zum Beispiel einen Hüllkurvengleichrichter 108, der mit dem Breitbandfilter 105 verbunden ist. Eine automatische Verstärkungsreglung wird durchgeführt, indem der Ausgang des Detektors 108 als Verstärkungsfaktor für den Zwischenfrequenzverstärker 106 verwendet wird. Der Ausgang des Detektors 108 wird konstant gehalten.
Der Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2 umfaßt eine Gate-Schaltung 21 und einen Haltekondensator 22.
Figur 19 ist eine Darstellung, die die Beseitigung von Rauschen unter Verwendung des Impulsrauschenbeseitigungsabschnitts der Fig. 18 veranschaulicht.
Wie in (a) der Figur gezeigt, wird in einem Signaleingang zu dem Impulsbeseitigungsabschnitt 2 ein Impulsrauschen auf ein Erfassungssignal gelegt. Dieses Impulsrauschen ist zum Beispiel ein Zündgeräusch, ein von einer Übertragungsleitung gemischtes Geräusch, usw. in einem Empfänger, der in einem Kraftfahrzeug installiert ist. Wie in (b) der Figur gezeigt ist, ist ferner ein Gate-Signal vorhanden, das durch den Impulsrauschenerfassungsabschnitt 40 erfaßt und mit dem Impulsrauschen synchronisiert wird. Wie in (c) der Figur gezeigt ist, wird ferner der Pegel des Erfassungssignals vor der Beseitigung des Impulsrauschensignals durch den Kondensator 22 gehalten, wenn das Gate-Signal das Öffnen der Gate-Schaltung 21 und die Beseitigung des Impulsrauschens zuläßt. Wenn die Gate-Schaltung 21 geschlossen wird, wird das Halten des Erfassungssignals freigesetzt. Wie in (d) der Figur gezeigt, wird die nach der Beseitigung vorliegende, in (c) der Figur gezeigte Wellenform durch eine weitere nicht gezeigte Vorrichtung korrigiert.
Der Impulsrauschenerfassungsabschnitt 40 der Fig. 18 umfaßt einen Verstärker 41, der mit dem Ausgang etnes Breitbandfilters 105 verbunden ist, einen Hüllkurvendetektor 42, der z. B. mit dem Verstärker 41 verbunden ist, einen Hochpaßfilter 43, der mit dem Detektor 42 verbunden ist, und einen Pegelerfassungsabschnitt 44, der mit dem Hochpaßfilter 43 verbunden ist und ein Gate-Signal zum Betreiben der Gate- Schaltung 21 erzeugt.
Der Grund, warum der Tuner 100 mit einem Breitbandfilter 105 versehen ist, besteht darin, eine größere Rauschamplitude in dem Impulsrauschenerfassungsabschnitt 40 zu erlangen, um die Erfassung des Impulsrauschens zu erleichtern.
Um ferner den Ausgang des Detektors 42 zu vergleichmäßigen, wird eine automatische Verstärkungsreglung durchgeführt, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 41 zu regeln.
Als nächstes wird die Funktionsweise erörtert. Ein empfangenes Signal mit gemischtem Impulsrauschen wird durch den Bandfilter 105 abgezweigt, durchläuft den Verstärker 41, weist die durch den Hüllkurvendetektor 42 entfernte Trägerwelle auf, um eine Demodulationswelle zu werden, hat durch den Hochpaßfilter 43 das Impulsrauschen hoher Frequenz nahezu entfernt, wird durch den Pegelerfassungsabschnitt 44 in ein Gate-Signal geformt und wird dann an die Gate-Schaltung 21 abgegeben.
Da die vorbekannte Impulsrauschendetektorschaltung des AM-Empfängers jedoch erforderlich ist, um das in dem Bandfilter 105 abgezweigte Signal zu verstärken, eine weitere Gleichrichtung durchzuführen, usw., bestanden das Problem der Aussendung eines höheren harmonischen Wellenbestandteils von 910 KHz, der durch eine Empfangsverzerrung einer Zwischenfrequenz von 455 KHz nach dem Mischer 103 verursacht wird, und des Entstehens eines Schlages ("Gezwitscher"), das Problem eines Erfordernisses einer besonderen Berücksichtigung in der Auslegung von Teilen, um zu verhindern, daß die höhere harmonische Welle gemischt wird, und das Problem eines geringen Gestaltungsspielraums infolge der Beschränkungen in der Konstruktion des Bandfilters 105.
Angesichts der obigen Probleme schafft die vorliegende Erfindung daher eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM- Empfängers, in welcher der Gestaltungsspielraum höher ist und Fehlfunktionen vermindert sind.
In der Impulsrauschenerfassungsschaltung des Standes der Technik eines AM-Empfängers trat ferner das nächste Problem auf.
Fig. 20 ist eine Darstellung, die den Aufbau des Pegeldetektorabschnitts der Fig. 18 zeigt. Die Figur umfaßt einen Vergleicher 441, dessen nicht invertierende Klemme das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 43 und dessen invertierender Klemme eine Referenzspannung +Vr zuführt, einen Vergleicher 442, dessen invertierende Klemme das Ausgangssignal eines Hochpaßfilters 43 und dessen nicht invertierende Klemme eine Referenzspannung -Vr zuführt, eine ODER-Schaltung 443, die mit den Vergleichern 441 und 442 verbunden ist, einen monostabilen Multivibrator 444, der mit der ODER-Schaltung 443 verbunden ist, und das Gate-Signal an den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2 abgibt.
Als nächstes wird die Funktion des Pegeldetektorabschnitts 44 erörtert.
Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Signalwellenform an dem Pegeldetektorabschnitt 44 der Fig. 20 veranschaulicht. (a) der Figur zeigt eine Wellenform des Signalausgangs des Detektors 42, während (b) der Figur eine Wellenform eines Signals des Hochpaßfilters 43, der Hochfrequenzgeräuschkomponenten aus dem Signal des Detektors 42 entzieht, zeigt, welche sich von der Original-Wellenform des Ausgangssignals des Detektors 42 unterscheidet. (c) der Figur zeigt das Ausgangssignal der Vergleicher 441 und 442. Es gibt einen positiven rechteckigen Impuls, der bei mehr als +V erzeugt wird, wenn das Signal positiv ist, und bei weniger als -V erzeugt wird, wenn das Signal negativ ist. (d) zeigt eine durch den monostabilen Multivibrator erzeugte Wellenform des durch die ODER-Schaltung 443 aus den Vergleichern 441 und 442 austretenden Ausgangssignals.
(a) der Figur zeigt, wann das Impulsrauschen groß ist, und wann es klein ist. Die Wellenbreite des Impulsrauschens nimmt jedoch zu, wenn dessen Wellenhöhe wächst. Ferner wird es grundsätzlich gemäß einer Impulsantwort eines Zwischenfrequenzfilters des Tuners 100 bestimmt. Verschiedene Verzerrungsarten werden hervorgerufen, wobei die Wellenbreite größer wird, falls das hinzugefügte Impulsrauschen groß wird. Die die Verzerrungen verursachenden Stellen sind der Zwischenfrequenzverstärker 106, der Verstärker 41, die Detektoren 108 und 42, usw. Da die Pulsbreitenänderungen, wie dargestellt, normalerweise von der Pulshöhe abhängen, wird letztere daher auf den höheren Wert der Pulshöhe optimiert, wenn die positiven und negativen Seitenpulse empfangen werden und die Pulsbreite des Tors durch den monostabilen Multivibrator 444 hergestellt wird. τB wird somit τi + α. Dabei ist τi ein Zeitintervall zwischen der positiven und der negativen Seite und α eine Auslegungsgrenze. In diesem Fall ist das Tor offen, während τB = τi + α, selbst dann, wenn kein Impulsrauschen mehr vorhanden ist. Ein Problem entsteht dadurch, daß im Falle einer kleinen Wellenhöhe des Impulsrauschens die Torbreite zu breit ist und ein Übermaß an Wellenverzerrung auftritt, wie in Fig. 19 in (c) gezeigt ist. Das Vorsehen von zwei Vergleichern, was erforderlich ist, um den positiven Seitenpuls und den negativen Seitenpuls zu erfassen, führt ferner zu einem Hindernis für eine einfache Konstruktion.
Angesichts des obigen Problems hat die vorliegende Erfindung ferner zum Ziel, eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM-Empfängers zu schaffen, die die Torbreite gemäß der Wellenhöhe des Eingangsimpulses variiert.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM-Empfängers, die einen Hüllkurvengleichrichterabschnitt, der eine Hüllkurvengleichrichtung eines einen ersten Bandfilter passierenden Zwischenfrequenzsignals durchführt, und einen Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt aufweist, der ein Impulsrauschen beseitigt, der in ein Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichterabschnitts eingemischt ist, umfaßt einen Impulsrauschendetektorabschnitt zur Detektion des Impulsrauschens, um ein Gate-Signal zur Beseitigung des Impulsrauschens an den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt abzugeben, und ist gekennzeichnet durch
einen Hochpaßfilter, der ein Hüllkurvengleichrichtungssignal aus dem Hüllkurvengleichrichterabschnitt blockiert und das Impulsrauschen abtrennt,
einen Verstärker, der das durch den Hochpaßfilter abgetrennte Impulsrauschen verstärkt, und
einen Pegeldetektorabschnitt, der den Pegel des durch den Verstärker verstärkten Impulsrauschens erfaßt und das Gate- Signal an besagten Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt abgibt, wenn besagter Pegel einen vorgegebenen Wert erreicht, wobei ein zweiter Bandfilter vorhanden ist, der das Hüllkurvengleichrichtungssignal des Hüllkurvengleichrichterabschnitts abtrennt, der Verstärkungsfaktor des besagten Verstärkers durch den erfaßten und geglätteten Pegel des durch den zweiten Bandfilter abgetrennten Hüllkurvengleichrichtungssignals eingestellt und den Pegel des Impulsrauschens vergleichmäßigt wird.
Bei der obigen erfindungsgemäßen Impulsrauschendetektorschaltung des AM-Empfängers bewirkt die Asymmetrie des Impulsrauschens, daß eine höhere harmonische Welle auftritt, wenn das Impulsrauschen dem Hüllkurvengleichrichterabschnitt zugeführt wird. Die höhere harmonische Welle wird durch den Hochpaßfilter abgetrennt und erfaßt, wobei das Signal verstärkt, der Signalpegel erfaßt und ein Gate-Signal erzeugt wird, das den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt antreibt. Dieses Gate-Signal wird so eingestellt, daß das Hüllkurvengleichrichtungssignal gewonnen wird, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers durch einen erfaßten und geglätteten Pegel des gewonnenen Hüllkurvengleichrichtungssignals eingestellt wird und der Pegel des Impulsrauschens konstant wird. Dementsprechend ist es nicht länger erforderlich, wie in der Vergangenheit, im Inneren einen Erfassungsabschnitt miteinzubeziehen, und es ist nicht länger notwendig, die Wirkung der Empfangsverzerrung zu berücksichtigen.
Ferner wird bezüglich angrenzender Interferenzen eines anderen Senders die Asymmetrie des Bandfilters bei der Zwischenfrequenzstufe des Tuners berücksichtigt, so daß die dadurch bedingten Fehlfunktionen verhindert werden und die Zuverlässigkeit verbessert wird.
Ferner kann die Signalverzögerungsschaltung verwendet werden, um die zeitliche Einteilung der Impulsrauschendetektorschaltung und des einzustellenden Tuners einzustellen und den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt zu synchronisieren. Ferner umfaßt der Pegeldetektorabschnitt einen positiven oder negativen Unterscheidungsabschnitt, der ein positives oder negatives Ausgangssignal des Hochpaßfilters unterscheidet, einen Halte- und Reduktionsabschnitt, der die durch den positiven oder negativen Unterscheidungsabschnitt unterschiedenen Ausgangsgrößen des Hochpaßfilters hält und die Ausgangsgröße mit einer bestimmten Zeitkonstanten herabsetzt, einen Subtraktionsabschnitt, der die Differenz der Ausgangsgrößen des Halte- und Reduktionsabschnitts erzielt, und einen Vergleichsabschnitt, der das Gate-Signal an den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt abgibt, wenn das Ausgangssignal des Subtraktionsabschnitts einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Mit dem obigen Pegeldetektorabschnitt tritt die Signaleingangsgröße zu der Impulsrauschendetektorschaltung durch den Hochpaßfilter, um ein Hochfrequenzbestandteil zu werden, und wird durch den positiven oder negativen Unterscheidungsabschnitt in ein positives oder negatives Signal unterteilt. Der Höchstwert des Eingangssignals wird vorübergehend gehalten und durch den Halte- und Reduktionsabschnitt in einer vorbestimmten Zeit reduziert. Die Differenz der auf diese Weise bearbeiteten Signale wird in den Subtraktionsabschnitt übernommen, so daß ein Impuls mit der aufsteigenden Flanke und der abfallenden Flanke des Impulsrauschens geformt wird, wobei eine Reduktion länger dauert, falls die Höhe des Impulsrauschens höher ist. In einem Vergleicher wird das Gate-Signal in der Zeit erzeugt, nachdem das obige Verarbeitungssignal größer wird als eine vorbestimmte Vergleichsspannung und bis es unter diese fällt, so daß die Torbreite weiter ist, wenn die Höhe des Impulsrauschens größer ist, während die Torbreite schmaler ist, wenn die Höhe des Impulsrauschens kleiner ist. Im Stand der Technik waren des weiteren zwei Vergleicher erforderlich, so daß die Konstruktion im Vergleich dazu einfacher ist, da ein einziger Vergleicher ausreichend ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein Schaubild ist, das eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM-Empfängers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung ist, die den Aufbau eines Hüllkurvengleichrichterabschnitts der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Darstellung ist, die ein Spektrum eines modulierten Signals ohne Impulsrauschen zeigt;
Fig. 4 eine Darstellung ist, die ein Spektrum eines demodulierten Signals ohne Impulsrauschen zeigt;
Fig. 5 eine Darstellung ist, die ein Spektrum eines modulierten Signals mit Impulsrauschen zeigt;
Fig. 6 eine Darstellung ist, die einen Abschnitt eines modulierten und eines demodulierten Signals zeigt, das durch ein Störsignal nicht beeinflußt ist, das auf Gleichung (4) basiert;
Fig. 7 eine Darstellung ist, die einen Abschnitt Δ VE eines modulierten und eines demodulierten Signals zeigt, das durch einen Impulsrauschen der Gleichung 4 beeinflußt ist;
Fig. 8 eine Darstellung ist, die einen Hochpaßfilter eines Impulsrauschenerfassungsabschnitts der Fig. 2 zeigt;
Fig. 9 eine Darstellung ist, die ein Verhältnis einer Grenzfrequenz zwischen einem Bandfilter eines Tuners und eines Hochpaßfilters eines Impulsrauschenerfassungsabschnitts zeigt;
Fig. 10 eine Darstellung ist, die eine Wellenform eines Ausgangs eines Impulsrauschenerfassungsabschnitts zeigt, wenn ein Impulsrauschen auftritt;
Fig. 11 eine Darstellung ist, die Spektren modulierter und demodulierter Signale zeigt;
Fig. 12 eine Darstellung ist, die eine Fangstelle einer benachbarten Frequenz eines anderen Senders veranschaulicht;
Fig. 13 eine Darstellung ist, die einen Hochpaß-/- Bandbeseitigungsfilter zum Einfangen einer benachbarten Überlagerungsfrequenz zeigt;
Fig. 14 eine Darstellung ist, die die Charakteristik eines Bandfilters einer Impulsrauschendetektorschaltung zeigt;
Fig. 15 eine Darstellung ist, die ein Beispiel eines Niveauerfassungsabschnitts einer Impulsrauschendetektorvorrichtung in einem AM-Empfänger einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 eine Darstellung ist, die die mögliche Torbreite für eine Impulswellenhöhe erläutert;
Fig. 17 eine Darstellung ist, die eine Signalwellenform zur Erläuterung der Funktion einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 18 ein Schaubild ist, das eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM-Empfängers des Standes der Technik zeigt;
Fig. 19 eine Darstellung ist, die die Störungsbeseitigung unter Verwendung des in Fig. 18 gezeigten Impulsrauschenbeseitigungsabschnittes erläutert;
Fig. 20 eine Darstellung ist, die einen Aufbau eines Niveauerfassungsabschnitts der Fig. 18 zeigt; und
Fig. 21 eine Darstellung ist, die eine Signalwellenform eines Niveauerfassungsabschnitts der Fig. 20 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist ein Schaubild, das eine Impulsrauschendetektorschaltung eines AM-Empfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Aufbau der Figur wird erörtert.
Die Impulsrauschendetektorschaltung 3 eines AM-Empfängers der Figur umfaßt einen Hochpaßfilter 31, der mit dem Ausgang des Hüllkurvengleichrichterabschnitts 108 des Tuners 1 verbunden ist, einen Verstärker 32, der mit dem Hochpaßfilter 31 verbunden ist, einen Niveaudetektorabschnitt 33, der mit dem Verstärker 32 und der Gate-Schaltung 21 des Impulsrauschenbeseitigungsabschnitts 2 verbunden ist, einen Bandfilter 34, der mit dem Ausgang des Hüllkurvengleichrichtungsabschnitts 108 verbunden ist, einen Niveaudetektorabschnitt 35, der mit dem Bandfilter 34 verbunden ist und einen Tiefpaßfilter 36, der mit dem Niveaudetektorabschnitt 35 verbunden ist, um einen Verstärkungsfaktor des Verstärkers 32 zu regeln.
Der Tuner 1, bei dem verglichen mit Fig. 18 der Bandfilter 105 entfernt ist, verwendet als Detektor den Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt 108, der eine Hüllkurvengleichrichtungswelle voraussetzt, und umfaßt neu eine Signalverzögerungsschaltung 201 zwischen dem Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt 108 und dem Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2, um gegenüber der Impulsrauschendetektorschaltung 3 zu synchronisieren.
Als nächstes wird der Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt 108 erörtert.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung, die einen Aufbau des Hüllkurvengleichrichtungsabschnitts der Fig. 1 zeigt. Die Figur umfaßt eine Diode 1081, die ein Eingangssignal an ihrer Anode empfängt und ein Ausgangssignal von ihrer Kathode abgibt, und einen Widerstand 1082 und einen Kondensator 1083, von denen der eine mit der Kathode der Diode 1081 verbunden und der andere geerdet ist.
Als nächstes wird die Funktion des Hüllkurvengleichrichtungsabschnitts 108 erörtert. Angenommen, ein Modulationssignal weist eine Frequenzbandbreite auf, so wird das Modulationssignal Vm (t) durch folgende Gleichung angegeben
Vm (t) = An cos (npt + n) ... (1)
und eine amplitudenmodulierte Welle VAM (t) wird angegeben durch
VAM (t) = A {1 + An cos (npt + n) } cos (ω t + &sub0;)
= A cos (ω t + o) (Trägerwelle)
+ ½ A An cos {(ω t + np) t + n + &sub0;}
(Obere Seitenwelle)
+ ½ A An cos ((ω t - np) t + n - &sub0;)
(Untere Seitenwelle)
... (2)
wobei
An : Amplitude des modulierten Signals,
p : Winkelfrequenz des modulierten Signals,
n : Anfangsphase des modulierten Signals,
A : Amplitude der Trägerwelle,
ω : Winkelfrequenz der Trägerwelle,
&sub0; : Anfangsphase der Trägerwelle.
Fig. 3 ist eine Darstellung, die ein Spektrum des modulierten Signals ohne Impulsrauschen zeigt. Die Figur zeigt eins, das die Gleichung (2) veranschaulicht.
Fig. 4 ist eine Darstellung, die ein Spektrum des demodulierten Signals ohne Impulsrauschen zeigt. Die Figur zeigt die Demodulation des Spektrums des modulierten Signals und entspricht W (t) der Gleichung (1).
Fig. 5 ist eine Darstellung, die ein Spektrum des modulierten Signals ohne Impulsrauschen zeigt. Wie in der Figur gezeigt, befinden sich die obere Seitenwelle und die untere Seitenwelle in symmetrischen Positionen in Bezug zu der Trägerwelle, jedoch befindet sich das Impulsrauschen an einer asymmetrischen Position in Bezug auf die gewöhnliche Trägerwelle und kommt fast nie zu einer symmetrischen Position.
Setzt man nun das Signal VE (t) des Impulsrauschens als
VE (t) = K E cos {(ω + Δω) + &sub0;}
... (3)
so wird das amplitudenmodulierte Signal VAME (t) angegeben
durch
VAME (t) = VAM(t) + VE
= (A - AE ) cos (ω t + &sub0;) (Trägerwelle)
+ ½ A An cos {(ω t + np) t + n + &sub0;}
(Obere Seitenwelle)
+ ½ A An cos {(ω t - np) t + n - &sub0;}
(Untere Seitenwelle)
+ KE [cos (ω t + &sub0;) + cos { (ω + Δω) t + &sub0;) }]
(Impulsrauschensignal) ...
(4)
Hier gibt man nun eine modulierte Welle Δ VB des Impulsrauschensignals wie folgt an:
Δ VE = AE [cos (ω t + &sub0;)
+ cos {(ω + Δω) t + &sub0;})
- 2AE cos{(2ω + Δω) t + 2 &sub0;}
cos Δω t)
... (5).
Fig. 6 ist eine Darstellung, die einen Abschnitt des modulierten und demodulierten Signals zeigt, das durch das Impulsrauschen der Gleichung (4) nicht beeinflußt ist. In (a) der Figur sind modulierte Signale vorhanden, die die Trägerwelle, eine obere Seitenwelle und eine untere Seitenwelle umfassen. (b) der Figur zeigt ein Signal, das durch den Hüllkurven-gleichrichtungsabschnitt 108 demoduliert ist. Diese demodulierten, gleichgerichteten Signale werden dem Hochpaßfilter 31 zugeführt.
Fig. 7 ist eine Darstellung, die einen Abschnitt Δ VB der modulierten und demodulierten Signale zeigt, die durch das Impulsrauschen der Gleichung (4) beeinflußt sind. (a) der Figur zeigt das modulierte Signal Δ VB des Impulsrauschens der Gleichung (5), während (b) der Figur die Gleichrichtung durch die Diode 1081 des Hüllkurvengleichrichtungsabschnitts 108 und (c) der Figur die Hüllkurvengewinnung zeigt, die durch den Widerstand 1082 und den Kondensator 1083 erzielt wird.
Diese demodulierten Signale werden in den Hochpaßfilter 31 zugeführt.
Vergleicht man hier die demodulierten Signale, die durch die Hüllkurvengleichrichtung in der Fig. 6 (b) und in der Fig. 7 (c) gleichgerichtet werden, so wechselt die in Fig. 6 (b) gezeigte Wellenforrn kontinuierlich, während die in Fig. 7 (c) gezeigte Wellenform diskontinuierlich in einem Punkt wechselt, in welchem die Wellenform von einer Abwärtsbewegung zu einer Aufwärtsbewegung wendet. Dieser Unterschied ergibt sich in Fig. 6 (b) daraus, daß das modulierte Signal zwei Seitenwellen hervorruft, die symmetrisch in Bezug auf die Trägerfrequenz sind, während in Fig. 7 (b) das Impulsrauschen an einer asymmetrischen Stelle in Bezug auf die Trägerwellenfrequenz auftritt.
Als nächstes wird die Funktion des Impulsrauschenerfassungsabschnitts 3 erörtert. Fig. 8 zeigt eine Darstellung, die den Hochpaßfilter 31 des Impulsrauschenerfassungsabschnitts der Fig. 1 zeigt. Wie dargestellt, umfaßt der Hochpaßfilter 31 einen Kondensator 311 und eine Spule 312.
Fig. 9 ist eine Darstellung, die die Beziehung der Grenzfrequenzcharakteristik zwischen dem Bandfilter des Tuners und dem Impulsrauschenerfassungsabschnitt zeigt. Wie in der Figur gezeigt, sind die Kapazität des Kondensators 311 und die Induktivität der Spule 312 in dem Hochpaßfilter 31 so bestimmt, daß die Grenzfrequenz fb des Hochpaßfilters 31 größer ist als die Obergrenze der Grenzfrequenz fa des Bandfilters 107.
Fig. 10 ist eine Darstellung, die eine Wellenform des Ausgangs eines Impulsrauschenerfassungsabschnitts zeigt, wenn der Impulsrauschen auftritt.
Zuerst wird ein Hüllkurvengleichrichtungssignal ohne Impulsrauschen oder der Abschnitt des Hüllkurvengleichrichtungssignals mit Impulsrauschen, das durch diesen jedoch nicht beeinflußt wird, durch den Hochpaßfilter 31 blockiert, so daß kein Ausgang des Impulsrauschenerfassungsabschnitts vorliegt. Da andererseits, wie in (a) der Figur gezeigt, das Hüllkurvengleichrichtungssignal, das durch das Impulsrauschen beeinflußt wird, ein höheres harmonisches Wellensignal für das Impulsrauschen an diskontinuierlichen Stellen enthält, tritt dieses höhere harmonische Wellensignal durch den Hochpaßfilter 31, wird durch den Verstärker 32 verstärkt und durch den Niveaudetektorabschnitt 33 geformt und in ein Gate-Signal ausgebildet, wie in (b) der Figur gezeigt ist.
Als nächstes wird das höhere harmonische Wellensignal erörtert. Fig. 11 ist eine Darstellung, die ein Spektrum des Demodulationssignals und des Impulsrauschensignals zeigt. Wie in. der Figur gezeigt, treten das durch den Bandfilter 107 hindurchtretende modulierte Signal und die höhere harmonische Welle des Impulsrauschens, die durch den Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt 108 gebildet ist, durch den Hochpaßfilter 31.
Da der Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt des Standes der Technik entfernt ist und der Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt in dem Tuner mitbenutzt wird, tritt gemäß dieser Ausführungsform keine Empfangsverzerrung in der Impulsrauschendetektorschaltung 3 auf, wobei der Spielraum der Gestaltungsanordnung vergrößert ist.
Als nächstes wird eine Modifikation des Hochpaßfilters 31 erörtert.
Falls eine Frequenz einer nahen Radiostation eingemischt wird, wird diese als Impulsrauschen erachtet. Der Impulsrauschendetektorabschnitt 3 erfaßt und beseitigt diese, jedoch ist dies nicht wünschenswert, da es das Ziel ist, das durch das Zündgeräusch usw. eines Kraftfahrzeugs bedingten Impulsrauschen zu beseitigen. Das Frequenzintervall einer solchen nahen Radiostation beträgt in Japan 9 KHz und in den Vereinigten Staaten 10 KHz. Falls der Pegel der benachbarten Frequenz merkbar groß ist, wird er eingemischt, da die Abtrenncharakteristik des Bandfilters 107 der Zwischenfrequenzverstärkungsstufe des Tuners begrenzt ist.
Fig. 12 erläutert eine Fangstelle einer benachbarten Überlagerungsfrequenz Falls, wie in der Figur gezeigt, eine Fangstelle Δf für eine benachbarte Überlagerungsfrequenz an einer Frequenzstelle 9 KHz (10 KHz) von der benachbarten Überlagerungsfrequenz entfernt vorgesehen ist, ist das oben erwähnte Problem gelöst.
Fig. 13 ist eine Darstellung, die einen Hochpaß-/- Bandbeseitigungsfilter zum Einfangen der benachbarten Überlagerungsfrequenz zeigt.
Wie in (a) der Figur gezeigt, umfaßt der Hochpaß-/- Bandbeseitigungsfilter 52 eine Spule 521 mit der Induktivität L und einen Kondensator 522 mit der Kapazität C1, die in Reihe geschaltet sind, einen damit parallel geschalteten Kondensator 523 mit der Kapazität C2 und einen Widerstand 524 eines Widerstandes R, der an der Ausgangsseite geerdet ist.
Die Charakteristik dieses Hochpaß-/-Bandbeseitigungsfilters 52, wie in (b) der Figur gezeigt, kann eine Fangstelle bei einer Frequenz f&sub1; bilden:
wobei Cm = C&sub1; C&sub2; / (C&sub1; + C&sub2;),
Anstelle des Hochpaßfilters 31 kann daher der Hochpaß-/- Bandfilter 52 verwendet werden, wobei die Induktivität L der Spule 521 und die Kapazitäten C1 und C2 der Kondensatoren 522 und 523 jeweils eingestellt werden, um die Fangstelle der Fig. 12 zu bilden.
Als nächstes wird die Funktion des Systems des Bandfilters 34 usw. erörtert. Wie oben erwähnt, tritt als Grundprinzip zunächst keine Empfangsverzerrung auf, selbst wenn durch den Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt eine Radiowelle erfaßt wird; jedoch tritt häufig eine Empfangsverzerrung in Abhängigkeit der Charakteristik des AM-Empfängers auf. Der Hauptgrund besteht darin, daß infolge der Asymmetrie der oberen und unteren Frequenzcharakteristik des Zwischenfrequenz-stufenbandfilters 107 ein Niveauungleichgewicht einer oberen Seitenwelle und unteren Seitenwelle auftritt und der Hüllkurvengleichrichtungsabschnitt 108 aus dem gleichen Grund wie oben erwähnt eine Ausgangsverzerrung aufweist. Dieses Phänomen tritt umso leichter auf, je höher die Modulationsfrequenz ist. Die Impulsrauschendetektorschaltung 3 weist daher bei der Gleichrichtung leicht Fehlfunktionen auf, falls der Modulationsgrad hoch ist.
Fig. 14 ist eine Darstellung, die die Charakteristik des Bandfilters in der Impulsrauschendetektorschaltung zeigt.
Wie in der Figur gezeigt, hat der Bandfilter 34 den gleichen Frequenzbereich wie eine erfaßte Radiowelle, jedoch ist die relative Verstärkung asymmetrisch im hohen Niederfrequenzbereich und weist, wie dargestellt, eine Neigung beim Niederfrequenzabschnitt auf.
Daher wird im Niveaudetektorabschnitt 35, selbst wenn dem Bandfilter 34 ein Signal mit dem gleichen Pegel eingegeben wird, ein Signal mit hohem Pegel geformt, falls die Frequenz hoch ist, und ein Signal mit niedrigem Pegel geformt, falls die Frequenz niedrig ist. Dieses wird durch den Tiefpaßfilter 36 gemittelt, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 32 einzustellen. Hier beseitigt der Tiefpaßfilter 36 Signale, die die Frequenz des Impulsrauschens aufweisen, um das System des Bandfilters 34 usw. daran zu hindern, infolge des Impulsrauschens zu arbeiten. Falls es arbeitet, wird die Ausführung des ursprünglichen Ziels verhindert.
Falls die Modulationsfrequenz im Durchschnitt hoch ist, ist es somit möglich, die Erfassungsempfindlichkeit der Impulsrauschendetektorschaltung 3 herabzusetzen.
Es sei bemerkt, daß der Bandfilter 34 an der hohen Seite eine Neigung aufweist. Eine ähnliche Verstärkungswirkung des Verstärkers 32 wird erlangt, selbst wenn das obige umgekehrt wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Signalverzögerungsschaltung 201 verwendet schließlich einen höherwertigen Tiefpaßfilter usw., stellt die Signalzeiteinteilung zwischen dem Tuner 1 und der oben erwähnten Impulsrauschendetektorschaltung 3 ein und synchronisiert den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2.
Wie oben dargelegt, wird die Hüllkurvengleichrichtung des Tuners gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, um ein Impulsrauschen zu erfassen, wobei ferner die Überlagerung durch eine benachbarte Radiostation und die Empfangsverzerrung, die von der Asymmetrie des Zwischenfrequenzstufenbandfilters im Tuner begleitet wird, berücksichtigt werden, um den Spielraum in der Gestaltung des AM-Empfängers und die Fähigkeit, Fehlfunktion zu verhindern, zu verbessern.
Fig. 15 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Niveaudetektorabschnitts der Impulsrauschendetektorschaltung des AM-Empfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Aufbau des Niveaudetektorabschnitts 33 der Figur wird nun erörtert.
Der Niveaudetektorabschnitt 33 der Figur umfaßt einen Widerstand 501, der an einer Seite des Ausgangs des Verstärkers 32 und an der anderen Seite an einer Spannungsquelle Vcc angeschlossen ist, einen Widerstand 502, der an einer Seite an dem Ausgang des Verstärkers 32 angeschlossen und an der anderen Seite geerdet ist, einen pnp-Transistor 503, der an der Basis an dem Ausgang des Verstärkers 32 angeschlossen und am Kollektor geerdet ist, einen Widerstand 504, der an einer Seite am Emitter des Transistors 503 und an der Basis an der Spannungsquelle Vcc angeschlossen ist, einen npn-Transistor 505, der an der Basis an dem Emitter des Transistors 503 und am Kollektor an der Spannungsquelle Vcc angeschlossen ist, einen npn-Transistor 506, der an der Basis am Ausgang des Verstärkers 32 und am Kollektor an der Spannungsquelle Vcc angeschlossen ist, einen Widerstand 507, der an einer Seite an dem Emitter des Transistors 506 angeschlossen und an der anderen Seite geerdet ist, einen pnp-Transistor 508, der an der Basis des Emitters des Transistors 506 angeschlossen und am Kollektor geerdet ist, einen Widerstand 509, der an einer Seite an dem Emitter des Transistors 505 angeschlossen und an der anderen Seite geerdet ist, und einen Widerstand 510, der parallel zum Kondensator 509 geschaltet ist, einen Widerstand 511, der an einem Seitenende am Emitter des Transistors 508 und am anderen Ende an der Spannungsquelle Vcc angeschlossen ist, und einen Kondensator 512, der an einer Seite am Emitter des Transistors 508 angeschlossen und an der anderen Seite geerdet ist; einen Widerstand 515, der an einer Seite am Emitter des Transistors 505 angeschlossen ist, einen Widerstand 516, der an einer Seite am Emitter des Transistors 508 angeschlossen ist, einen Widerstand 517, der an einer Seite an der anderen Seite des Widerstands 515 und an der anderen Seite an einer Spannungsquelle VBB angeschlossen ist, einen Differentialverstärker 518, der an einer nicht invertierenden Klemme mit der anderen Seite des Widerstandes 515 und an der invertierenden Klemme mit der anderen Seite des Widerstandes 516 verbunden ist, einen Widerstand 519, der an einer Seite an dem Ausgang des Differentialverstärkers 518 und an der anderen Seite an dessen invertierender Klemme angeschlossen ist, um eine Rückkopplung zu schaffen, und einen Vergleicher 520, der an der nicht invertierenden Klemme am Ausgang des Differentialverstärkers angeschlossen ist, der an der invertierenden Klemme mit der Referenzspannung versorgt ist und das Gate-Signal an den Impulsrauschenbeseitigungsabschnitt 2 abgibt.
Die Widerstände 501 bis 510 bilden den positiven und negativen Unterscheidungsabschnitt 445, während die Kondensatoren 509 bis 512 einen Halte- und Reduktionsabschnitt 446 bilden, und der Vergleicher 520 usw. den Vergleichsabschnitt 448 bilden.
Fig. 16 ist eine Darstellung, die eine Torbreite erläutert, die in Bezug auf eine Pulswellenhöhe variabel ist. (a) in der Figur ist eine Teilansicht der Figur 15. Falls ein Signal mit einer Wellenhöhe VM in den Transistor 505 eingegeben wird, wird der Kondensator 510 mit einer Kapazität C vorübergehend auf eine Wellenhöhe VM aufgeladen. Wenn die Eingabe stoppt, wird er mit einer Zeitkonstanten RC über den Widerstand 505 mit dem Widerstand R entladen. (b) der Figur zeigt einen Wechsel der Spannung V&sub0; über den Kondensator 510 und, daß die Zeit, bis V&sub0; eine Referenzspannung Vr des Vergleichers 520 wird, die Torbreite wird.
Als nächstes wird die Reihenfolge der Funktionen dieser Ausführungsform erörtert. Fig. 17 zeigt eine Signalwellenform zur Veranschaulichung der Funktion einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (a) und (b) der Figur sind die gleichen Signalwellenformen, um der Fig. 21 (a) und (b) zu entsprechen, wobei (c) der Figur eine Signalwellenform VP des Emitters des Transistors 505 zeigt, (d) der Figur eine Signalwellenform Vn des Emitters des Transistors 508 zeigt, (e) der Figur eine Ausgangssignalwellenform Vs des Differentialverstärkers 518 zeigt, und (f) der Figur eine Ausgangssignalwellenform des Vergleichers 520 zeigt.
Bei der Bildung der Signalwellenform VP und Vn sind Gruppen zweier Transistoren verbunden, wie etwa der pnp- Transistor 503 und pnp-Transistor 505 und der npn-Transistor 506 und der pnp-Transistor 511, wobei die Gleichstromvormagnetisierungen übereinstimmend hergestellt sind und dadurch eine Abweichung in Zeiten ohne Eingabe verhindert wird.
Die Ausgangssignalwellenform W, die bei (e) der Figur durch Vs = VP - Vn angegeben ist, hat eine weitere Breite in Abhängigkeit der Wellenform des Impulsrauschenes, wobei die Breite des Gate-Impulses VG durch den Vergleicher 520 weiter ist.
Gemäß dem oben erwähnten Aufbau ist es verglichen mit dem Stand der Technik möglich, die Anzahl. der Vergleicher oder der Verstärker auf einen Vergleicher bzw. Verstärker zu reduzieren.
Ferner wechselt gemäß dieser Ausführungsform der Niveaudetektorabschnitt der Impulsrauschendetektorschaltung des AM-Empfängers die Breite des Gate-Signals, damit diese in Abhängigkeit der eingegebenen Wellenhöhe des Hochpaßfilters breit oder schmal ist, so daß es möglich ist, die Wellenformverzerrung in Grenzen zu halten.

Claims

1. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers, der einen Hüllkurvengleichrichterabschnitt (108), der eine Hüllkurvengleichrichtung eines einen ersten Bandfilter (107) passierenden Zwischenfrequenzsignals durchführt, und einen Störimpulsbeseitigungsabschnitt (2) aufweist, der ein Störimpulssignal beseitigt, das in ein Ausgangssignal des Hüllkurvengleichrichterabschnitts (108) vermischt ist, ausgestattet mit einem Störimpulsdetektorabschnitt (3) zur Detektion des Störimpulssignals, um ein Gate-Signal zur Beseitigung des Störimpulssignals an den Störimpuls-beseitigungsabschnitt (2) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

einen Hochpaßfilter (31), der ein Hüllkurvengleichrichtungssignal aus dem Hüllkurvengleichrichterabschnitt (108) blockiert und das Störimpulssignal gewinnt,

einen Verstärker (32), der das durch den Hochpaßfilter (31) gewonnene Störimpulssignal verstärkt, und

einen Niveaudetektorabschnitt (33), der das Niveau des durch den Verstärker (32) verstärkten Störimpulssignals erfaßt und das Gate-Signal an besagten Störimpulsbeseitigungsabschnitt (2) abgibt, wenn besagtes Niveau einen vorgegebenen Wert erreicht, wobei

die Schaltung einen zweiten Bandfilter (34) aufweist, der das Hüllkurvengleichrichtungs signal des Hüllkurvengleichrichterabschnitts (108) gewinnt, der Verstärkungsfaktor des besagten Verstärkers (32) durch das erfaßte und geglättete Niveau des durch den zweiten Bandfilter (34) gewonnenen Hüllkurvengleichrichtungssignals eingestellt und das Niveau des Störimpulssignals vergleichmäßigt wird.

2. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 1, wobei besagter Hochpaßfilter (31) eine größere Grenzfrequenz als eine obere Grenzfrequenzbegrenzung des ersten Bandfilters (107) aufweist, durch welchen besagtes Zwischenfrequenzsignal hindurchtritt.

3. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 1, wobei besagter Hochpaßfilter (31) eine größere Grenzfrequenz als eine obere Grenzfrequenzbegrenzung des ersten Bandfilters (107) aufweist, durch welchen besagtes Zwischen-frequenzsignal hindurchtritt, und mit einer hochpaß-/bandeliminierenden Charakteristik versehen ist, die ein Frequenzband eines angrenzenden Senders eliminiert.

4. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Abgabe des Gate-Signals zur Beseitigung des Störimpulssignals zu besagtem Störimpulsbeseitigungsabschnitt (2) geblockt wird, wenn eine Modulations-frequenz des besagten Hüllkurvengleichrichterabschnittes (108) hoch ist.

5. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 2, 3 oder 4, umfassend eine Signalverzögerungsschaltung (201), die an besagtem Hüllkurvengleichrichterabschnitt (108) angeschlossen ist, um die zeitliche Einteilung des Gate-Signals einzustellen.

6. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 1, wobei der zweite Bandfilter (34) den gleichen Frequenzbereich wie der erste Bandfilter (107) und eine Steilheit eines relativen Verstärkungsfaktors bei einer niedrigen Frequenzseite aufweist.

7. Störimpulsdetektorschaltung eines AM-Empfängers nach Anspruch 1, wobei besagter Niveaudetektorabschnitt (33) umfaßt:

einen positiven oder negativen Unterscheidungsabschnitt (445), der ein positives oder negatives Ausgangssignal des besagten Hochpaßfilters (31) unterscheidet,

einen Halte- und Reduktionsabschnitt (446), der jede durch besagten positiven oder negativen Unterscheidungsabschnitt (445) unterschiedene Ausgangsgröße des Hochpaßfilters (31) hält und dieselbe um eine Zeitkonstante reduziert,

einen Subtraktionsabschnitt (447), der die Ausgangsgrößen des besagten Halte- und Reduktionsabschnitts (446) subtrahiert, und

einen Vergleichsabschnitt (448), der das Gate-Signal an den Störimpulsbeseitigungsabschnitt (2) abgibt, wenn das Ausgangssignal des besagten Subtraktionsabschnitts (447) einen vorgegebenen Wert überschreitet.