DE69309922T2

DE69309922T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verstärken, Modulieren und Demodulieren

Info

Publication number: DE69309922T2
Application number: DE69309922T
Authority: DE
Inventors: Andrew Roseacre Crowe Bateman; Kam Chan
Original assignee: British Technology Group Ltd
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2013-05-11
Also published as: DE69309922D1; JPH07509106A; WO1993023921A1; SG49311A1; EP0639306B1; GB9309571D0; GB2267402A; GB9209982D0; CA2135304A1; EP0639306A1; US5719527A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungen zur Verarbeitung von Komponenten eines Eingangssignals, um einen hocheffizienten linearen Verstärker und/oder Modulator oder einen Demodulator bereitzustellen.
Es wurde ein LINC-Verstärker vorgeschlagen (siehe D.C. Cox, "Linear Amplification Using Non-Linear Components", IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-22, 1974, Seiten 1942 bis 1945), bei dem ein modulierendes Signal in zwei phasenmodulierte Komponenten mit konstanten Einhüllenden aufgespaltet wird, die getrennt unter Verwendung stark nichtlinearer aber leistungsfähiger Verstärker verstärkt werden können. Das Kombinieren der beiden Ausgangssignale liefert das gewünschte linear verstärkte Signal. Mit einem LINC-Verstärker kann sich das Potential für den Wirkungsgrad der Gleichstrom-Radiofrequenz-Wandlung unter der Annahme ideal angepaßter Verstärker 100% nähern. Bei praktischen LINC-Verstärkern beruht die Unterdrückung von Breitband- Phasenmodulation jedoch auf einer sehr engen Toleranz hinsichtlich der Verstärkungs- und Phasenanpassung zwischen den beiden Pfaden. Ein Verstärkungsfehler von 0,01 dB und ein Phasenfehler von 0,1º ergeben eine Komponentenunterdrückung von nur 54 dB. Eine derartige Toleranz kann in einem System ohne Rückführung, in dem bei Änderungen von Arbeitsfrequenz, Ausgangsleistung und Temperatur und Alterung der Bauelemente viel größere Verstärkungs- und Phasenvariationen auftreten können, nicht erreicht werden.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, einen linearen Verstärker/Modulator bereitzustellen, der nicht bedeutend unter diesen Problemen leidet.
Aus GB 2073516 ist bereits eine Anordnung zum Verstärken eines vorher modulierten Trägersignals unter Verwendung zweier Phasenregelkreise bekannt, in dem Phasenrückführung und Phasenkomparatoren verwendet werden. In einer Ausführungsform werden die Rückführungssignale an einem Punkt vor der endgültigen Summationsschaltung abgegriffen. Die Summationsschaltung wird in der Praxis unvollkommen sein und durch die Summationsschaltung eingebrachte Phasenfehler werden die Leistung des Systems verschlechtern. Das Eingangssignal liegt auf oder nahe derselben Frequenz wie das Ausgangssignal und sobald der Ausgang auf Radiofrequenzen (RF) liegen soll, ist die Ausführung der Summationsschaltungen 14 und 15 in der Praxis kompliziert. Eine solche Anordnung könnte kein Basisbandsignal aufnehmen und eine Modulation dieses Signals in den Phasenregelkreisen enthalten.
In einer zweiten Ausführungsform von GB 2073516 wird das Rückführungssignal an einem Punkt hinter der endgültigen Summationsschaltung abgegriffen. Es erfolgen jedoch Vergleiche mit dem Eingangssignal hinsichtlich der Amplitude und der Phase und falls der Eingang auf RF ist, erfordert ein solches System eine genaue Detektion und Subtraktion von RF- Einhüllenden und einen RF-Phasendetektor mit großem dynamischem Bereich. Solche Geräte sind schwierig zu aufzubauen.
Aus US 5105168 ist bereits eine Anordnung für einen Vektorregelkreis zur Modulation eines Eingangssignale bekannt. US 5010168 beinhaltet einen Mischer im Rückführungspfad, so daß Vergleiche bei oder nahe der Frequenz des Eingangssignals, das ein Basisbandsignal mit einem Ausgangssignal bei RF sein kann, erfolgen können. Die Realisierung von Detektoren für Einhüllende für eine solche Anordnung bereitet jedoch Probleme, da diese eine nachfolgende Filterung der Trägerkomponenten erfordern, was eine unannehmbare Zeitverzögerung mit sich bringt. Zusätzliche bedeutende Zeitverzögerungen werden durch den Phasendetektor, der erforderlich ist, um die Differenzkomponente zu erzeugen, und das Filter, das erforderlich ist, um die Summenkomponente zu entfernen, eingeführt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Verstärker/Modulator bereitzustellen, der die kartesischen Komponenten eines Eingangssignals verwenden kann. Der Vorteil eines kartesischen Signale besteht darin, daß eine Darstellung des Signale bei niedriger Abtastrate erzeugt werden kann, besonders wenn sie durch einen digitalen Signalprozessor (DSP) abgeleitet wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Verstärker/Modulator bereitzustellen, der Modulation, Verstärkung und Summation innerhalb eines Rückführungskreises beinhaltet, so daß eine Kompensation für Mängel im System vorhanden ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, bereitgestellt, wobei die Verarbeitungsanordnung umfaßt:
erste und zweite Rückführungskreise zum Erzeugen jeweiliger Ausgangssignalkomponenten aus dem Eingangssignal und um sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,
wobei jeder Kreis einen spannungegesteuerten Oszillator mit eine Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist, zum Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird und einen Komparator zum Erzeugen des Steuersignale umfaßt, und
eine Kombiniereinrichtung zum Kombinieren der Kreis- Ausgangssignale, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignals repräsentative Signale abzuleiten und
eine Einrichtung zum Bereitstellen erster und zweiter Rückführungskreis-Betriebssignale, die von dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen abhängig und miteinander in Phasenquadratur sind,
für jeden Kreis Anlegen des Rückführungskreis-Betriebssignale an einen Eingang es Komparators, wobei ein anderer Eingang des Komparators so geschaltet ist, daß er einen Komponente des Eingangssignale aufnimmt.
Die von der Erfindung ausgeführte Verarbeitung kann zum Beispiel Modulation und/oder Verstärkung sein.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Demodulieren eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, bereitgestellt, wobei die Anordnung umfaßt:
erste und zweite Rückführungskreise zum Erzeugen jeweiliger Ausgangssignalkomponenten aus dem Eingangssignal und um sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,
wobei jeder Kreis
einen spannungsgesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist, zum Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird,
und einen Komparator zum Erzeugen des Steuersignals umfaßt, und
eine Kombiniereinrichtung zum Kombinieren der Kreis- Ausgangssignale und des Eingangssignals, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für die Komponenten des Ausgangssignals repräsentative Signale abzuleiten, und
eine Einrichtung zum Bereitstellen erster und zweiter Rückführungskreis-Betriebssignale, die von dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen abhängig und miteinander in Phasenquadratur sind,
wobei die Rückführungskreis-Betriebssignale jeweils an einen Eingang der Komparatoren der ersten und zweiten Kreise angelegt werden und ein anderer Eingang jedes Komparators so geschaltet ist, daß er ein Prozeß-Referenzsignal aufnimmt.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verarbeitung eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, bereitgestellt, mit den Schritten
Verwenden erster und zweiter Rückführungskreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,
für jeden Kreis Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, aus einem spannungegesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist,
Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale und des Eingangssignals, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignals repräsentative Signale abzuleiten,
Erzeugen von Rückführungskreis-Betriebssignalen, die miteinander in Phasenquadratur sind, aus dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen, je eines für jeden Kreis, und
für wenigstens einen Kreis Vergleichen des Rückführungskreis-Betriebesignals mit einer Komponente des Eingangssignals, um das jeweilige Steuersignal zu liefern.
Verfahren zur Verarbeitung eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, mit den Schritten
Verwenden erster und zweiter Rückführungskreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und Sicherstellen, daß die Komponenten korrekt in Phase für diesen Zweck sind,
für jeden Kreis Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet, oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, aus einem spannungegesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist,
Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale und des Eingangssignals, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignals repräsentative Signale abzuleiten,
Erzeugen von Rückführungskreis-Betriebssignalen, die miteinander in Phasenquadratur sind, aus dem repräsentativen Signal oder der repräsentativen Signalen, je eines für jeden Kreis, und
für wenigstens einen Kreis Vergleichen des Rückführungskreis-Betriebssignals mit einer Komponente des Eingangssignale, um das jeweilige Steuersignal zu liefern.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Demodulieren eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, bereitgestellt, mit den Schritten
Verwenden erster und zweiter Rückführungekreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und Sicherstellen, daß die Komponenten korrekt in Phase für diesen Zweck sind,
für jeden Kreis Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet, oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, aus einem spannungegesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase die auf ein Steuersignal hin variabel ist,
Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale und des Eingangssignale, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignale repräsentative Signale abzuleiten,
Erzeugen von Rückführungskreis-Betriebssignalen, die miteinander in Phasenquadratur sind, aus dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen, je eines für jeden Kreis, und
für jeden Kreis Vergleichen des Rückführungskreis- Betriebssignale mit einem Prozeß-Referenzsignal, um das jeweilige Steuersignal zu liefern.
Die Rückführungssignale können durch Mischen des repräsentativen Signals mit jeweiligen Quadratursignalen aus einem Oszillator bereitgestellt werden.
Ist eine Modulation auszuführen, können die kartesischen Komponenten der Eingangssignals angelegt werden und das repräsentative Signal ist das modulierte Ausgangssignal, in dem ein Signal bei der Frequenz des Oszillators durch das Eingangssignal moduliert wird, es erfolgt also eine Frequenzumsetzung des Eingangssignals auf die Frequenz des Oszillators.
Zur Verstärkung enthält jeder Kreis einen Verstärker, um die Kreis-Ausgangssignale zu verstärken, bevor sie kombiniert werden und falls eine Verstärkung ohne Modulation erforderlich ist, dann wird die Ausgangsfrequenz des Oszillators auf null gesetzt.
Um eine Demodulation zu erreichen, werden die Kreis- Ausgangssignale auf eine Weise mit einem modulierten Signal kombiniert, daß aus dem repräsentativen Signal abgeleitete in der Frequenz umgesetzte Signale jegliche Frequenz- oder Phasenabweichungen der Kreis-Ausgangssignale von jeweiligen Komponenten des modulierten Signale angeben. Als das Prozeß- Referenzsignal wird auch ein Signal der Größe null angelegt, zum Beispiel durch Erden eines Eingangsanschlusses jedes Komparators und die Kreis-Ausgangssignale werden unter Verwendung der jeweiligen Quadraturkomponenten der Oszillator- Ausgangssignale demoduliert, um Komponenten des Ausgangssignals bereitzustellen, die dann auf bekannte Weise kombiniert werden können, um ein für die Modulation des modulierten Signale repräsentatives Signal abzuleiten.
Einer der Hauptvorteile der Schaltung besteht darin, daß sie ermöglicht, daß Komponenten eines Ausgangssignale oder ein Signal, von dem solche Komponenten abgeleitet werden können, erzeugt und innerhalb eines Regelkreises kombiniert werden, so daß Probleme wie Fehler bei der Kombination bedeutend verringert werden.
Andere Vorteile, die erreicht werden können, schließen die Maximierung des Wirkungsgrades des Modulators/Verstärkers, besonders wenn er in einem Sender verwendet wird, die Fähigkeit, Schaltungen gemäß der Erfindung mit leicht verfügbaren, kostengünstigen Bauelementen mit niedriger Toleranz aufzubauen und die Minimierung oder Beseitigung der Verwendung komplexer digitaler Signalverarbeitung ein.
Der Demodulator erlaubt auch die Umwandlung eines Eingangssignale mit sich ändernder Stärke, wie es von einem Funksystem empfangen werden könnte, in zwei phasenmodulierte Komponenten konstanter Amplitude, die leichter zu verarbeiten sind.
Es wird angenommen, daß die Eingangs- und/oder Ausgangssignale durch anderer Komponentensysteme als kartesische Komponenten dargestellt werden können. Es können zum Beispiel möglicherweise polare Komponenten oder nicht rechtwinklige Komponenten verwendet werden.
Mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Figur 1 ist ein Blockdiagramm eines die Erfindung verkörpernden Verstärkers/Modulators,
Figur 2 ist ein Blockdiagramm eines die Erfindung verkörpernden Demodulators, und
Figur 3 ist ein Diagramm, das für Figur 1 Bereiche der Stabilität zeigt,
Figur 4 ist ein Blockdiagramm eines weiteren die Erfindung verkörpernden Verstärkers/Modulators,
Figur 5 ist ein Blockdiagramm eines dritten die Erfindung verkörpernden Verstärkers/Modulators,
Figur 6 ist ein Blockdiagramm eines die Erfindung verkörpernden Verstärkers.
In Figur 1 wird ein Eingangssignal s(t), das zum Beispiel Amplituden- oder Phasenvariationen oder beides aufweist, durch einen bekannten Komponententrenner 10 in zwei Komponentensignale getrennt, die der Amplitude und Phase nach variieren, aber in Phasenquadratur sind. Diese beiden Komponenten si(t) und sq(t) sind die kartesiechen Komponenten (I und Q) des Eingangssignals und jedes Komponentensignal wird in einen von zwei Rückführungskreisen geführt. Als Alternative kann das Eingangssignal in der Form getrennter I- und Q-Signale geliefert werden. Das erste Element in jedem Kreis ist ein Komparator (11 und 12) und jedes Komponentensignal wird zum nichtinvertierenden Eingang des Komparators geführt. Das Ausgangesignal dieses Komparators wird in diesem Beispiel mittels Verbindungen 41 und 42 (die wie unten beschrieben aus Verbindungen 41 bis 44 ausgewählt werden können) weitergeleitet, um die Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) (14 und 15) zu steuern und das sich ergebende Ausgangssignal wird durch einen nichtlinearen Radiofrequenzverstärker (16 und 17) verstärkt. Die Ausgangssignale von den Verstärkern werden durch eine Summationsschaltung 18 kombiniert, und ergeben wie unten erklärt eine in der Frequenz umgesetzte verstärkte Version des Eingangssignale s(t) bei der Frequenz des Oszillators 22.
Für jeden Kreis wird durch Verwenden des Ausgangs der Summationsschaltung 18, Demodulieren dieses Signale mit einem Signal ri(t) und rq(t) bei einem Mischer (20 und 21) und Weiterleiten des sich ergebenden Rückführungssignale zum nichtinvertierenden Eingang des Komparators dieses Kreises eine Regelung erzeugt. Die an jeden Mischer angelegten Signale ri(t) und rq(t) sind kartesische Quadraturkomponenten eines Signale r(t) von einem Oszillator 22 und der Frequenzunterschied zwischen dem modulierten Signal am Ausgang der Summationsschaltung 18 und dem Eingang des Komponententrenners 10 ist gleich der Frequenz des Oszillators 22.
Im Betrieb wird zum Beispiel der Ausgang des Mischers 20 durch den Komparator 11 mit dem Signal si(t) verglichen und jede Differenz steuert unter der Annahme, daß die direkten Verbindungen 41 und 42 bestehen, die durch den VCO 14 erzeugten Frequenzen, so daß sein Ausgangssignal so beschaffen ist, daß es, wenn es mit dem Ausgang des VCO 15 summiert und durch den Mischer 20 demoduliert wird, eine Nachbildung von si(t) bildet. Auf ähnliche Weise ist das Ausgangssignal des VCO 15, wenn es mit dem Ausgang des VCO 14 gemischt und durch den Mischer 21 demoduliert wird, eine Nachbildung von sq(t). Werden somit die Ausgangssignale der VCOs 14 und 15 durch die Summationsschaltung 18 kombiniert, liefern sie unter der Annahme, daß die Demodulationsprozeese exakt sind (vollkommene Anpassung von Verstärkung und Phase) und daß die Verstärkung des Kreises unendlich ist, was Regelkreise mit Fehlersignalen von null ergibt, ein Signal bei der Referenzfrequenz, das eine in der Frequenz umgesetzte verstärkte Version von s(t) ist.
Da die Amplituden der Ausgänge der VCOs inhärent konstant sind, können die Verstärker 16 und 17 nichtlinear sein, zum Beispiel Klasse C, so daß Verstärkung und Modulation bei hohem Wirkungsgrad erreicht werden können. Durch Bereitstellen der Regelung werden Frequenz und Phase jedes Signale von den VCOs 14 und 15 so gesteuert, daß sichergestellt wird, daß die Anpassung von Verstärkung und Amplitude so ist, wie es beim Kombinieren dieser Signale als Komponenten des erforderlichen Ausgangssignale aus der Summationsschaltung 18 erforderlich ist. Abweichungen von Phase und Verstärkung werden durch Phasenvariationen in den kombinierten Signalen, die durch die Wirkung der Rückführung verursacht werden, korrigiert.
Ist nur eine Modulation erforderlich, können die Verstärker 16 und 17 weggelassen werden oder die Verstärkung eins aufweisen. Ist nur Verstärkung ohne Frequenzumsetzung erforderlich, dann wird die Frequenz des Oszillatore 22 auf null gesetzt. Der Oszillator 22 und die Mischer 20 und 21 können zum Beispiel weggelassen werden, wenn die Signale von der Summationsschaltung 18 zu den Komparatoren 11 und 12 so angeordnet sind, daß sie in Phasenquadratur sind, wobei der Komparator 12 wie unten in Zusammenhang mit Figur 6 beschrieben ein Signal mit einer Phasenverechiebung von 90º empfängt.
Der Modulator von Figur 1 kann als eine Kombination von zwei analogen Phasenregelkreisen betrachtet werden und ein grundlegendes Verständnis der die Systemleistung beeinflussenden Faktoren kann aus der Theorie der herkömmlichen Phasenregelkreise gewonnen werden. Die Verstärkung des Kreises wird in der Praxis durch die Stabilität des Rückkopplungsprozesses beschränkt sein und der Bereich für das Einrasten des Kreises wird die letztendliche Modulationsbandbreite bestimmen.
Figur 3 ist ein Diagramm, in dem ein Vektor 45 das Sinussignal rq(t) vom Oszillätor 22 repräsentiert und ein Vektor 46 das Cosinussignal ri(t) repräsentiert. Es kann mathematisch gezeigt werden, daß, falls die Verbindungen 41 und 42 wie in Figur 1 gezeigt ohne Signalinversion bestehen, der stabile Bereich des Einrastene für das kombinierte Kreissystem den schraffierten Halbkreis abdeckt. Dies beschränkt die Anwendung des Modulators auf Formate wie beispielsweise volle Trägeramplitudenmodulation und Amplitudenverschiebungstastung.
Eine beschränkte Leistung in einem Quadranten liefert keinen universellen Modulator und stabiler Betrieb in allen vier Quadranten kann erreicht werden, falls das Vorzeichen der Rückführungskomponenten als eine Funktion des Vorzeichens der Signale si(t) und sq(t) gesteuert wird.
Um das Vorzeichen von si(t) und sq(t) zu bestimmen, werden die beiden Ausgänge des Komponententrenners 10 jeweils an Komparatoren 50 und 51 geschaltet, wobei jeder Komparator für einen positiven Eingang eine logische 1 und für einen negativen Eingang eine logische 0 liefert. Diese logischen Signale werden an eine Umschalt-Steuerschaltung 52 angelegt, die die Verbindungen 41 bis 43 steuert und steuert, ob innerhalb dieser Verbindungen eine Inversion stattfinden soll. Derartige Verbindungen können durch bekannte Schaltungen bereitgestellt werden. Für einen stabilen Betrieb in vier Quadranten ist eine Anzahl von Verbindungsschemata geeignet und eines ist in der folgenden Tabelle als Beispiel dargestellt, wobei eine gestrichene Bezeichnung einer Verbindung, zum Beispiel 41', eine Signalinversion angibt und Bezeichnungen ohne Striche keine Inversion angeben.
Es kann mathematisch gezeigt werden, daß der stabile Bereich des Einrastens für das kombinierte Kreissystem mehr als den Quadranten 48 abdeckt und sich so weiter ausdehnt, daß er den Bereich bis zu der Linie 48a einschließt.
Figur 2 zeigt einen Demodulator gemäß der Erfindung, bei dem ein zu demodulierendes Eingangssignal durch eine Summationsschaltung 25 von einer Quelle empfangen wird, die in diesem Beispiel durch eine Antenne 26 dargestellt wird, aber jede modulierte Signalquelle sein könnte. Arbeiten die VCOs 27 und 28 exakt bei den Frequenzen und Phasen von Komponenten des Eingangssignals, wird das Eingangssignal in der Summationsschaltung ausgelöscht. Zu anderen Zeiten erreicht ein kleines Fehlersignal Demodulatoren 32 und 33, wo unter Verwendung von Quadratur-Referenzsignalen ri(t) und rq(t) von einem Oszillator 34 bei der Frequenz, die die zu detektierende Modulation trägt (das heißt, die Trägerfrequenz), kartesieche Komponenten des Fehlersignale erzeugt werden. Diese kartesischen Komponenten, die null sein sollten, wenn in der Summationsschaltung 25 eine vollkommene Auslöschung auftritt, werden in Komparatoren 35 und 36 mit einem Signal der Größe null verglichen, das durch Erden der nichtinvertierenden Eingänge dieser Komparatoren erhalten wird, und die erhaltenen Ausgänge steuern die Frequenzen der VCOs 27 und 28. Als Ergebnis davon sind die Ausgangefrequenzen dieser VCOs Nachbildungen der Komponenten des Eingangssignale in den Demodulator und werden durch Demodulatoren 37 und 38 unter Verwendung der jeweiligen Quadraturausgänge des Oszillators 34 heruntergewandelt, um demodulierte Komponenten der Modulation des Trägersignale zu liefern. Diese Komponenten können auf bekannte Weise kombiniert werden, um eine in der Frequenz umgesetzte Nachbildung eines Radiofrequenz-Eingangssignals an der Antenne 26 zu liefern.
Auch mit der Demodulationsschaltung entstehen Stabilitätsprobleme und können durch Verwendung derselben geschalteten Verbindungen wie in Figur 1 gesteuert durch die Vorzeichen der Ausgänge der Demodulatoren 32 und 33 überwunden werden.
An den Ausgängen der VCOs 27 und 28 sind in Figur 2 Verstärker 29 und 30 gezeigt, die bei der Korrektur von Pegeln nützlich sind. Zu diesem Zweck kann die Verstärkung dieser Verstärker größer oder kleiner als eins sein und sie können unter gewissen Umständen nicht erforderlich sein.
Figur 4 und 5 zeigen Ausführungsformen der Erfindung, die in allen vier Quadranten die Stabilität aufrechterhalten. Das Eingangssignal wird auf den Quadranten beschränkt, in dem der Verstärker/Modulator stabil ist und die nötige Phasenverechiebung wird wieder zum Ausgangssignal addiert.
In Figur 4 wird ein Eingangssignal Aejα, das zum Beispiel Variationen von Amplitude oder Phase oder beides aufweist, durch einen bekannten Komponententrenner 61 auf eine Weise wie in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben getrennt. Das Eingangssignal kann alternativ als getrennte I und Q- Signale cosα und sinα eingespeist werden. Jedes Komponentensignal wird zu einem Phasenechieber 62 geleitet, der die Phase jedes Signals um einen Faktor β verschiebt, der die Phaeendifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen darstellt. Der Absolutwert jedes phasenverschobenen Eingangekomponentensignals wird von den "Gleichrichter"-Schaltungen 63 und 64 übernommen, es bleibt ein Signal zurück, das hauptsächlich Amplitudeninformation enthält. Dies stellt sicher, daß jedes Komponentensignal in einem Bereich gehalten wird, für den das kombinierte System stabil ist, wie durch den Quadranten 48 von Figur 3 dargestellt und oben beschrieben ist. Die Ausgangssignale der Gleichrichter werden zu den nichtinvertierenden Eingängen der Komparatoren 65, 66 geleitet, beim letzteren nach Inversion. Das Ausgangssignal des Komparators steuert über schaltbare Verbindungen 69, 70, 71 und 72 die Frequenz eines VCO 67, 68. Das sich ergebende Ausgangssignal kann durch einen nichtlinearen RF-Verstärker 73, 74 verstärkt werden. Wie vorher können diese Verstärker weggelassen werden oder eine Verstärkung von eins aufweisen, wenn nur Modulation erforderlich ist. Die Ausgänge der beiden Verstärker werden durch eine Summationsschaltung 75 kombiniert und ergeben eine in der Frequenz umgesetzte verstärkte Version des Eingangssignals.
Für jeden Kreis ist auf ähnliche Weise wie in der durch Figur 1 dargestellten Ausführungeform verwendet eine Rückführungsregelung vorgesehen, indem der Ausgang der Summationsschaltung 75 Bej(β+ωt) bei den Mischern 77, 78 mit durch den Oszillator 76 erzeugten Quadratursignalen cos (ωt), sin(ωt) demoduliert wird. Die Phase jeder Eingangskomponenten wird durch Verschieben der demodulierten Komponente des Ausgangssignale mit der Phase der Komponente des Eingangssignals an einem Phasenschieber 79 wieder in den Rückführungskreis addiert; die Signale aus den Mischern 77, 78 werden somit um einen Faktor β-α in der Phase verschoben. Der Rückführungskreis wird durch Leiten des sich ergebenden Signale zum invertierenden Eingang des Komparators vervollständigt. Der Frequenzunterschied zwischen dem Ausgangssignal und dem Eingangssignal besteht in der Frequenz des Oszillators 76.
Figur 5 ist eine vereinfachte Version des in Figur 4 gezeigten Verstärkere/Modulators. Ein Eingangssignal Aejα von der in Zusammenhang mit Figur 4 beschriebenen Art wird durch einen bekannten Komponententrenner 85 auf eine in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Weise getrennt. Der Absolutwert des Eingangssignals, d.h. die Amplitudeninformation wird durch eine "Gleichrichter"-Schaltung 86 ausgewählt und dieser Wert wird in den nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 88 geführt. Die Phasenkomponente jedes Signale wird durch eine Schaltung 87 ausgewählt, die jedes Komponentensignal auf eins mit Phaseninformation begrenzt. Der nichtinvertierende Eingang eines Komparators 89 ist geerdet und somit gibt der Ausgang des Komparators die Eingabe des nichtinvertierenden Eingangs wieder. Das Ausgangssignal des Komparators 88, 89 steuert über schaltbare Verbindungen 92, 93, 94 und 95 die Frequenz eines VCO 90, 91. Das sich ergebende Ausgangssignal kann durch einen nichtlinearen RF- Verstärker 96, 97 verstärkt werden. Wie vorher können diese Verstärker weggelassen werden oder die Verstärkung eine aufweisen, wenn nur Modulation erforderlich ist. Die Ausgänge der beiden Verstärker werden durch eine Summationsschaltung 98 kombiniert, was eine in der Frequenz umgesetzte verstärkte Version des Eingangssignals bei der Frequenz des Oszillators 99 ergibt.
Für jeden Kreis wird eine Rückführungsregelung auf ähnliche Weise wie die in der durch Figur 4 dargestellten Ausführungsform verwendete bereitgestellt, indem der Ausgang der Summationsschaltung 98 Bej(β+ωt) bei Miechern 100, 101 mit durch den Oszillator 99 erzeugten Quadratursignalen cos(ωt), sin(ωt) demoduliert wird. Die Phase jeder Eingangskomponente wird durch Verschieben der demodulierten Komponente des Ausgangssignale mit der Phase jeder Komponente des Eingangssignale an einem Phasenschieber 102 wieder in jeden Rückführungskreis addiert. Der Rückführungskreis wird durch Leiten des sich ergebenden Signale zum nichtinvertierenden Eingang des Komparators vervollständigt. Der Frequenzunterschied zwischen dem Ausgangesignal und dem Eingangssignal ist der der Frequenz des Oszillators 98.
Obwohl die Eingabe in die Kreise so beschränkt ist, daß sie innerhalb des stabilen Bereichs des Systeme liegt, kann ein Schalten des VCO erforderlich sein, um durch den VCO erzeugtes Rauschen zu reduzieren. Kreuzt die Einhüllende des Eingangssignal null (im folgenden "Nulldurchgang"), ändert sich die Phase des Eingangssignals um 180º und dies kann dargestellt werden, indem in Figur 3 ein Vektor des Eingangssignals aufgetragen wird. Wenn die Einhüllende null kreuzt, kreuzt der Vektor von einem Quadranten zum diagonal gegenüberliegenden Quadranten und läuft durch den Ursprung. Werden die Ausgänge der VCOs an der Summationsverbindung summiert, erzeugen sie ein Signal ähnlich dem des Eingangs und somit ändern sich auch die Ausgänge um 180º, wenn sich die Eingangephase um 180º ändert. Da die Ausgabe durch Summation der Ausgabe der beiden VCOs erzeugt wird, kann gezeigt werden, daß sich der Ausgang jedes VCO ebenfalls um 180º ändern muß. Die VCOs führen eine endliche Verzögerung in das System ein und erzeugen auch ein Impulsrauschen. Figur 4 und 5 beinhalten einen Phasendetektor 105 und einen Differenzierer 106, die zusammen ein Signal erzeugen, wenn sich die Phase um 1800 ändert. Der Ausgang des Differenzierers ist an den nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 107 geschaltet, dessen invertierender Eingang an ein Referenzsignal geschaltet ist. Kreuzt der Ausgang des Differenzierers eine Schwelle, die die des Referenzsignals ist, werden die Eingänge in die VCOs durch die Schaltverbindungen (69, 70, 71 und 72 in Figur 4 und 92, 93, 94 und 95 in Figur 5) umgeschaltet.
Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform erzeugt ebenfalls Impulsrauschen, wenn ein Nulldurchgang auftritt. Aus Gründen der Klarheit wurden der Phasendetektor, der Differenzierer, der Komparator und weitere schaltbare Verbindungen weggelassen. Die Steuerung der Schalter kann alternativ einen Nulldurchgang berücksichtigen und entsprechend umschalten.
Soll das System ohne Modulation verstärken (falls der Oszillator nahe bei oder auf null eingestellt ist), wird eine alternative Anordnung benötigt, um geeignete Phasenquadratur-Rückführungssignale zu erzeugen. Figur 6 ist eine Darstellung einer modifizierten Version der Ausführungsform der in Figur 1 gezeigten Schaltung, die im wesentlichen wie oben beschrieben arbeitet. Entsprechende Anordnungen können auf die in Figur 4 und 5 dargestellte Ausführungsformen angewendet werden. Ein Eingangssignal von der in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Art wird durch einen Komponententrenner wie oben beschrieben getrennt. Die Komponentensignale werden an den nichtinvertierenden Eingang des Komparators 111, 112 geführt, dessen Ausgang über schaltbare Verbindungen (wie in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben) mit einem VCO 113, 114 verbunden ist. Der VCO erzeugt an seinem Ausgang zwei Signale I und Q, die miteinander in Phasenquadratur sind. Das Q-Signal jedes VCO (113, 114) wird durch eine Summationsschaltung 115 summiert. Ein Ausgang der Summationsverbindung bildet den Rückführungskreis und wird an den invertierenden Eingang des Komparators 112 geführt. Das I- Signal jedes VCO (113, 114) wird durch eine Summationsschaltung 116 summiert. Ein Ausgang der Summationsverbindung bildet den Rückführungskreis und wird an den invertierenden Eingang des Komparators 111 geführt. Die anderen Ausgänge der Summationsverbindungen 115, 116 werden zu Verstärkern 117 und 118 geführt und die verstärkten Signale werden durch eine Summationsverbindung 119 summiert. Die Umschaltsteuerung für die VCOs kann auf dieselbe Weise wie in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben bereitgestellt werden und falls gewünscht kann auch ein Schalten beim Nulldurchgang verwendet werden.
Nun werden einige Figur 6 betreffende alternative Ausführungsformen erwähnt. Bei der ersten werden die Verstärker 117 und 118 und die Summationeverbindung 119 weggelassen, jeweilige Ersatzveretärker werden in die Pfade der I-Signale zwischen den VCOs 113 und 114 und der Summationsverbindung 116 geschaltet und das Ausgangssignal wird von der Summationsverbindung 116 abgegriffen. Die Ersatzverstärker können sich statt dessen an entsprechenden Positionen in den Pfaden der Q-Signale befinden. In beiden Fällen ist ein Dämpfungsglied oder ein weiterer Verstärker erforderlich, um sicherzustellen, daß die beiden Rückführungssignale an den Komparatoren 111 und 112 auf entsprechenden Pegeln sind. Ersatzverstärker können sowohl im I- als auch im Q-Pfad an den Ausgängen der VCOs verwendet werden. Derartige Anordnungen haben den Vorteil, daß die Ersatzverstärker im Rückführungskreis vor der Summation zur Bereitstellung des Ausgangesignals enthalten sind. Die Verstärker 117, 118 und/oder die Summationsverbindung 119 können in jeder Ersatzverstärkeranordnung zusätzlich zu den Ersatzverstärkern verwendet werden.
Es ist zu erkennen, daß die Erfindung auf viele andere Arten als die ausdrücklich beschriebenen in Betrieb gesetzt werden kann. Zum Beispiel können die VCOs jede Form von Frequenzgenerator sein, die ein Ausgangssignal aufweist, das unter Verwendung eines Steuersignale gesteuert werden kann, zum Beispiel einige Formen von instabilen Verstärkern oder direkten digitalen Synthesizern.
Die Umschaltmatrizen von Figur 1, 4, 5 und 6 können in manchen Situationen durch permanente Verbindungen ersetzt werden, die eine stabile Anordnung ergeben und Impulsrauschen beim Nulldurchgang verhindern.
Da kartesische Komponenten eines Eingangssignals und einige alternative Arten von Komponenten phasenmoduliert werden, kann die Erfindung zusätzlich zu den erwähnten mit jeder anderen Art von Modulation umgehen.

Claims

1. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingangssignale, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei die Verarbeitungsanordnung umfaßt:

erste und zweite Rückführungskreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und um sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,

wobei jeder Kreis einen spannungegesteuerten Oszillator (15, 16; 27, 28; 67, 68; 90, 91; 113, 114) mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist, zum Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignale, das eine der Komponenten des Ausgangssignals bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, und einen Komparator (11, 12; 35, 36; 65, 66; 88, 89; 111, 112) zum Erzeugen des Steuersignals umfaßt, und

eine Kombiniereinrichtung (18; 25; 75; 98; 115, 116) zum Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignale repräsentative Signale abzuleiten, und

Einrichtungen zum Bereitstellen erster und zweiter Rückführungskreis-Betriebssignale, die von dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen abhängig und miteinander in Phasenquadratur sind,

für jeden Kreis Anlegen des Rückführungskreis-Betriebssignals an einen Eingang des Komparators, wobei ein anderer Eingang des Komparators so geschaltet ist, daß er eine Komponente des Eingangssignals aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Einrichtung zum Bereitstellen der Rückführungskreis-Betriebssignale beinhaltet:

einen Quadratur-Oszillator (22; 32; 76; 99) mit Quadratur-Ausgangssignalen und

erste und zweite Mischer (20, 21; 32, 33; 77, 78; 100, 101), je einen für jeden Kreis, zum Erzeugen der ersten und zweiten Rückführungekreis-Betriebssignale, wobei die Mischer so geschaltet sind, daß sie sowohl das repräsentative Signal als einen Eingang aufnehmen als auch jeweilige Quadratur- Ausgangssignale vom Oszillator als anderen Eingang aufnehmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Eingangssignal verstärkt oder moduliert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, die einen Verstärker (16, 17; 73, 74; 96, 97) für jeden Kreis enthält, der zwischen den spannungegesteuerten Oszillator für diesen Kreis und einen jeweiligen Eingang der Kombiniereinrichtung geschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, angeordnet als Modulator, bei der

jeder Kreis einen mit dem Komparator verbundenen Eingangsanschluß zum Anlegen einer kartesischen Komponente des Eingangssignale enthält und

wodurch an einem Ausgangsanschluß der Kombiniereinrichtung ein moduliertes Signal erscheint, das die durch die Frequenz des Quadratur-Oszillators umgesetzte Frequenz des Eingangssignals darstellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, die einen Komponententrenner (10; 61; 85) zum Aufnehmen eines modulierenden Eingangssignals und Ableiten von dessen kartesischen Komponenten zum Anlegen an die Eingangsanschlüsse enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, oder Ansprüchen 5 oder 6, falls davon abhängig, zum Verstärken eines Signale, bei der die Ausgangsfrequenz des Quadratur-Oszillators null ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, angeordnet mit Verstärkung des Ausgangssignals, bei der die Einrichtung zum Bereitstellen der Rückführungskreis-Betriebssignale Einrichtungen (20, 21; 32, 33; 77, 78; 100, 101) zum Ableiten von Phasenquadratursignalen aus dem repräsentativen Signal als die ersten und zweiten Rückführungskreis-Betriebssignale umfaßt.

9. Vorrichtung zum Demodulieren eines Eingangssignale, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei die Anordnung umfaßt:

erste und zweite Rückführungskreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,

wobei jeder Kreis

einen spannungegesteuerten Oszillator (15, 16; 27, 28; 67, 68; 90, 91; 113, 114) mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist, zum Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignale, das eine der Komponenten des Ausgangssignale bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird,

und einen Komparator (11, 12; 35, 36; 65, 66; 88, 89; 111, 112) zum Erzeugen des Steuersignale umfaßt,

eine Kombiniereinrichtung (18; 25; 75; 98; 115, 116) zum Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale und des Eingangssignale, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignale repräsentative Signale abzuleiten, und

wobei die Rückführungskreis-Betriebssignale jeweils an einen Eingang der Komparatoren der ersten und zweiten Kreise angelegt werden und ein anderer Eingang jedes Komparators so geschaltet ist, daß er ein Prozeß-Referenzsignal aufnimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die für jeden Kreis einen zwischen den spannungegesteuerten Oszillator (27, 28) für diesen Kreis und einen jeweiligen Eingang der Kombiniereinrichtung (25) geschalteten Verstärker (29, 30) enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der

die Kombiniereinrichtung (25) erste, zweite und dritte Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß aufweist und so aufgebaut ist, daß, wenn jeweils an den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen die Kreis-Ausgangssignale angelegt werden und am dritten Eingangsanschluß das Eingangssignal angelegt wird, das repräsentative Signal am Ausgangsanschluß erscheint und durch seine jeweiligen Komponenten Frequenzoder Phasenabweichungen der Kreis-Ausgangeeignale von den jeweiligen Komponenten des Eingangssignale angibt,

Einrichtungen zum Anlegen eines Signale der Größe null als das Prozeß-Referenzsignal an die Komparatoren (35, 36) beider Kreise vorgesehen sind, und

für jeden Kreis ein weiterer Mischer zum Demodulieren des Kreis-Ausgangssignals vorgesehen ist, um eine der Komponenten des Ausgangssignals abzuleiten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, die Einrichtungen zum Kombinieren der Ausgänge der weiteren Mischer enthält, um ein für von einem an den dritten Eingangsanschluß der Kombiniereinrichtung angelegten Signal getragene Modulation repräsentatives Signal abzuleiten.

13. Vorrichtung nach jedem der vorangehenden Ansprüche, die eine Steuereinrichtung (52; 107) zum Steuern jeweiliger Verbindungen innerhalb von und/oder zwischen Komponenten für die beiden Rückführungskreise sowohl hinsichtlich der Festlegung der Verbindungen als auch, ob die Verbindungen eine Signalinversion beinhalten, enthält, wobei die Steuereinrichtung gemäß Signaleigenschaften arbeitet, um sicherzustellen, daß stabiler Betrieb vorliegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Signaleigenschaften die Vorzeichen eines Eingangssignale jedes Komparators sind und die jeweiligen Verbindungen Verbindungen zwischen den Komparatoren und den spannungegesteuerten Oszillatoren sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Eingangssignal aus kartesiechen Komponenten eines zu verarbeitenden Signale besteht und durch die eine Komponente an einen Komparator angelegt wird und die andere Komponente an den anderen angelegt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Phasensteuereinrichtung zur Sicherstellung eines stabilen Betriebe der Vorrichtung erste und zweite Phasenschieber (62, 79) enthält.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der

der erste Phasenschieber (62) vor dem Anlegen an einen Eingang des Komparators für jeden Kreis die Phasendifferenz zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal von der kartesischen Eingangskomponente subtrahiert, und

der zweite Phasenschieber (79) vor dem Anlegen an den anderen Eingang des Komparators für jeden Kreis die Phase der kartesischen Eingangekomponente von dem Rückführungskreis-Betriebssignal subtrahiert.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, die für jeden Kreis eine Gleichrichtereinrichtung (63, 64) zum Nehmen des Absolutbetrage des Ausgangs des ersten Phasenschiebere vor dem Anlegen an den Komparator enthält.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 15, bei der die Phasensteuereinrichtung zum Sicherstellen des stabilen Betriebs der Vorrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (86) zum Liefern eines für die Amplitude des Eingangssignals repräsentativen Signale an den Eingang eines Komparators und eine Einrichtung zum Liefern eines konstanten Signals als den anderen Eingang des Komparators,

einen Phasenschieber (102), gesteuert durch erste und zweite Phasensteuersignale, zum jeweiligen Verschieben der

Phasen der ersten und zweiten Rückführungskreis-Betriebssignale und

eine Einrichtung (87) zum Liefern von für die Phasen der kartesischen Eingangekomponenten repräsentativen Signalen als die ersten und zweiten Phasensteuersignale.

20. Vorrichtung jedem der Ansprüche 1 bis 19, die eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von Nulldurchgängen im Eingangssignal oder in dessen Einhüllender und

eine Rauschunterdrückungs-Umschalteinrichtung (52, 107) zum Umschalten des spannungegesteuerten Oszillators zwischen den Kreisen, wenn wie durch die Detektionseinrichtung angegeben ein Nulldurchgang auftritt, enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der kartesische Komponenten des Eingangssignals bereitgestellt werden und bei der jeder spannungegesteuerte Oszillator (113, 114) kartesische Komponenten des Kreis-Ausgangssignals erzeugt und die Vorrichtung enthält:

erste und zweite Einrichtungen (115, 116) zum Kombinieren entsprechender kartesischer Kreis-Ausgangssignale, um die ersten und zweiten Rückführungskreis-Betriebssignale zu liefern, und eine dritte Kombiniereinrichtung (119) zum Kombinieren der Ausgabe der ersten und zweiten Kombinierein richtung, um das Ausgangesignal zu liefern.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, die erste und zweite Verstärker (117, 118) enthält, die jeweils zwischen die erste Kombiniereinrichtung und die dritte Kombiniereinrichtung und die zweite Kombiniereinrichtung und die dritte Kombiniereinrichtung geschaltet sind.

23. Verfahren zur Verarbeitung eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, mit den Schritten

Verwenden erster und zweiter Rückführungskreise, um aus dem Eingangssignal jeweilige Ausgangssignalkomponenten zu erzeugen und sicherzustellen, daß die Komponenten für diesen Zweck korrekt in Phase sind,

für jeden Kreis, Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignals, das eine der Komponenten des Ausgangssignale bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, aus einem spannungsgesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist,

Kombinieren der Kreis-Ausgangssignals und des Eingangssignals, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignals repräsentative Signale abzuleiten,

Erzeugen von Rückführungskreis-Betriebssignalen, die miteinander in Phasenquadratur sind, aus dem repräsentativen Signal oder den repräsentativen Signalen, je eines für jeden Kreis, und

fur wenigstens einen Kreis Vergleichen des Rückführungskreis-Betriebssignals mit einer Komponente des Eingangssignale, um das jeweilige Steuersignal zu liefern.

24. Verfahren nach Anspruch 23 mit den Schritten

Erzeugen jeweiliger Quadratursignale und

Erzeugen der Rückführungssignale durch Mischen des repräsentativen Signale mit dem jeweiligen Quadratursignal, um das Rückführungskreis-Betriebssignal zu liefern.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß

das Eingangssignal moduliert oder verstärkt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, das das Verstärken der Kreis-Ausgangssignale vor deren Kombinieren enthält.

27. Verfahren zur Modulation nach Anspruch 25 oder 26, bei dem für jeden Kreis eine karteeische Komponente des Eingangssignals mit dem Rückführungekreis-Betriebssignal verglichen wird.

28. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das Eingangssignal als kartesische Komponenten eines zu verarbeitenden Signals bereitgestellt wird.

29. Verfahren zum Demodulieren eines Eingangssignals, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, mit den Schritten

für jeden Kreis, Erzeugen eines Kreis-Ausgangssignale, das eine der Komponenten des Ausgangssignale bildet oder von dem eine solche Komponente abgeleitet wird, aus einem spannungsgesteuerten Oszillator mit einer Frequenz oder Phase, die auf ein Steuersignal hin variabel ist,

Kombinieren der Kreis-Ausgangssignals und des Eingangssignals, um ein für das Ausgangssignal repräsentatives Signal oder für Komponenten des Ausgangssignale repräsentative Signale abzuleiten,

für jeden Kreis Vergleichen des Rückführungskreis- Betriebssignals mit einem Prozeß-Referenzsignal, um das jeweilige Steuersignal zu liefern.

30. Demodulatorverfahren nach Anspruch 29, das umfaßt:

Kombinieren der Kreis-Ausgangssignale mit dem Eingangssignal auf eine Weise, daß die von dem repräsentativen Signal abgeleiteten Rückführungekreis-Betriebssignale jede Frequenz- oder Phasenabweichungen der Kreis-Ausgangssignale von jeweiligen Komponenten des Eingangssignals angeben,

Anlegen eines Signale der Größe null als die jeweiligen Prozeß-Referenzsignale und

Demodulieren jedes Kreis-Ausgangssignale unter Verwendung eines jeweiligen von den Phasenquadratursignalen, um Komponenten des Ausgangssignale zu liefern.

31. Verstärkungsverfahren nach Anspruch 23, bei dem die Phasenquadraturversionen des repräsentativen Signale die Rückführungskreis-Betriebssignale bilden.

32. Verfahren nach Anspruch 23, das enthält:

Steuern von Verbindungen in und/oder zwischen den beiden Rückführungskreisen,

Festlegen, ob die Verbindungen eine Signalinversion beinhalten,

Abändern der Verbindungen, um sicherzustellen, daß ein stabiler Betrieb vorliegt.

33. Verfahren nach Anspruch 23, das enthält:

Bereitstellen von kartesischen Komponenten des Eingangssignals,

Steuern der Phasen der jeweiligen kartesischen Eingangskomponenten, um einen stabilen Betrieb sicherzustellen.

34. Verfahren nach Anspruch 23, das enthält:

Detektieren von Nulldurchgängen des Eingangssignals oder dessen Einhüllender und

Ändern von Verbindungen in und/oder zwischen den beiden Rückführungskreisen, wenn die Nulldurchgänge auftreten.