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Mehrfachträgerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem Die Erfindung
bezieht sich auf mehrfachträgerfrequente Nachrichtenübertragungssysteme, bei denen
für jede Gesprächsrichtung der Verkehr nur auf einem Seitenband @erfolgt, und bezweckt
eine optimale Ausnutzung des zur Nachrichtenübertragung zur Verfügung stehenden
Frequenzbandes.
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Bei Trägerfrequenzsystemen liegt im allgemeinen der Abstand der Trägerfrequenzen
bzw. die Betriebsbandbreite der Nachrichtenkanäle fest, da für neu zu errichtende
Systeme die bereits bestehende Frequenzbandverteilung vorhandener Systeme berücksichtigt
werden muß. So weisen beispielsweise viele Systeme eine Betriebsbandbreite von 3
kHz auf, d. h. also, daß bei Benutzung nur eines Seitenbandes, z. B. des oberen
Seitenbandes, die einzelnen Trägerfrequenzen einen Abstand von 3 kHz aufweisen.
Werden sowohl das obere als auch das untere Seitenband zur Nachrichtenübertragung
benutzt, und zwar zur Übertragung verschiedener Nachrichten, beispielsweise also
das obere Seitenband für die eine Gesprächsrichtung und das untere Seitenband für
die andere Gesprächsrichtung, so ergibt sich ein Abstand der benutzten Trägerfrequenzen
von 6 kHz bei einer Betriebsbandbreite von 3 kHz. Bei der Nachrichtenübertragung
über Starkstromleitungen ist beispielsweise eine Betriebsbandbreite von
2,5 kHz viel verbreitet, d. h. also, auf die vorhergehenden Beispiele angewandt,
entweder ein Abstand der Trägerfrequenzen von 2,5 kHz oder von 5 kHz.
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Es wird als bekannt vorausgesetzt, daß die Nutzbänder innerhalb der
Betriebsbänder
symmetrisch angeordnet sind. Bei 3 kHz Betriebsbandbreite
und einer Nutzbandbreite von 2,.1kHz würde sich für das niederfrequente Band damit
ein Frequenzbereich von 3oo bis 27 oo Hz ergeben. Entsprechend würde sich bei einer
Betriebsbandbreite von 2,5kHz und einer Nutzbandbreite von i,9 kHz ein niederfrequentes
Band von 300 bis 22oo Hz ergeben. Bei dieser bekannten symmetrischen Anordnung
der Nutzbänder innerhalb der Bctriebsbänder -wird also vorausgesetzt, daß zwischen
den einzelnen Nutzbändern der gleiche Abstand von z. B. 6oo Hz vorhanden ist. Die
Breite des Nutzbandbereiches hängt davon ab, -wie hoch der Aufwand für die Filtermittel
getrieben -werden kann. Man ist einerseits bemüht, ein möglichst breites Nutzband
zu übertragen und anderseits den Aufwand für die Filtermittel gering zu halten.
Die vorstehend angegebenen Zahlen entsprechen dem zwischen diesen beiden Forderungen
im allgemeinen gewählten Kompromiß.
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Es ist -weiterhin bekannt, die Nutzbänder in den Betriebsbändern in
bezug auf ihre Frequenzlage unsymmetrisch anzuordnen, und zwar -wird die Lage derart
gewählt, daß die Ströme größter Amplitude in den mittleren Bereich der Betriebsbänder
fallen. Durch diese Lage soll erreicht werden, daß die L-bertragungskanä 1.e sich
gegenseitig durch entstehende Kombinationstöne am -wenigsten stören. Die unsymmetrische
Lage der Nutzbänder ist bei der bekannten Anordnung durch Mehrfachmodulation erreicht.
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Ein mehrfachträgerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem mit Einseitenübertragung
gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, da13 bei an sich bekannter symmetrischer
Anordnung der Nutzbänder (z. B. o,.1 bis 2,6 kHz ) innerhalb der Betriebsbänder
(o bis 3 kHz ) die Frequenzumsetzung derart ausgestaltet ist, daß die tiefste übertragene
Tonfrequenz jedes Nutzbandes (0,5 kHz) größer ist als der halbe Abstand zwischen
benachbarten Nutzbändern (o,.1 kHz), lind daß die höchste übertragene Tonfrequenz
f 2,7 kHz) größer ist als die Differenz zwischen der Betriebsbandbreite und dem
halben Abstand benachbarter Nutzbänder (3,o bis o,.lkHzf.
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Bei der bisherigen symmetrischen Anordnung der Nutzbänder ist es höchst
unerwünscht, da13 die oberen Frequenzen des niederfrequenten Tandes sehr -weit beschnitten
werden. Die Verständlichkeit -wird bei gleicher Breite des Nutzbandes größer sein,
-wenn sich das Nutzband mehr nach höheren Frequenzen zu erstreckt. Durch die bekannte
unsymmetrische Anordnung der Nutzbänder in den Betriebsbändern wird die Verständlichkeit
nicht verbessert, da ja an, der ursprünglichen Frequenzverteilung des Sprachbandes
nichts geändert wird. Anderseits ist man auch bemüht, die symmetrische Lage beizubehalten,
um mit dem Filteraufwand
| #, erhalb tragbarer Grenzen ztt bleiben. |
| ;#,.,,'1-ur weiteren Erläuterung des Frequenz- |
| emas einer bekannten Einseitenbaridüber- |
'e.äguttg und zum Verständnis der Erfindung wird auf die beiliegende Fig. i verwiesen.
In dieser Figur sind in den Abständen von 6 kHz durch senkrechte, strichpunktierte
Linien Hochfrequenzträger von i o.1, i i o und 116 kHz angedeutet. Das eine Seitenband
sei in der einen Gesprächsrichtung und das andere in der anderen Richtung betrieben.
Es sei der Nachrichtenkanal I näher betrachtet. Das zu übertragende Tonfrequenzband
reiche beispielsweise von 3oo bis 25oo Hz und -wird auf eine Zwischenfrequenz von
iokHz aufmoduliert, so daß das obere Seitenband B1 nunmehr im Bereich von
10,3 bis 12,5 und das untere Seitenband B_ der Gegenrichtung im Bereich von
7,5 bis 9,7 kHz liegt. Diese modulierte Zwischenfrequenz wird sodann einem Hochfrequenzträger
von iookHz aufmoduliert, so daß der Bereich der beiden Seitenbänder zwischen
107,5 und 1 12,5 kHz liegt.
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Wie die Figur zeigt, beträgt der Abstand der beiden Seitenbänder untereinander
6oo Hz, der Abstand zweier benachbarter Kanäle dagegen iooo Hz. Hieraus ergibt sich
für die zu verwendenden Filter ein nicht zu rechtfertigender Mehraufwand. Die symmetrische
Lage ist in bezug auf den Filteraufwand die günstigste; man wird also, -wenn nicht
andere Gründe dagegen sprechen, die symmetrische Lage beibehalten. Würde man nun
beispielsweise ein Tonfrequenzband von 400 bis 26oo Hz übertragen, dann ergäben
sich Abstände der Seitenbänder und der Kanäle von 8oo Hz (in den Figuren schraffiert
dargestellt), die Filter würden also verhältnismäßig preiswert sein. Jedoch ist
dieser Weg für moderne Anlagen nicht empfehlenswert, und zwar aus folgendem Grunde:
Die Übertragung der Nachrichten erfolgt häufig über Leitungen mit einem sehr hohen,
nicht selektiven Störpegel. Da ferner die Geräte oft in geräuschvollen Räumen, Maschinensälen
u. dgl. untergebracht sind, wird von den Teilnehmern zur Verbesserung der Verständlichkeit
sehr laut gesprochen, was zur Folge hat, daß sich am Mund relativ viel höhere Frequenzen
bilden, als sie mit den modernen Einscitenbandsystemen übertragen werden können.
Nun haben aber neuere Messungen ergeben, daß bei starkem Lärm gerade die höheren
Frequenzen für die Verständlichkeit -wichtiger sind als die tiefen, und es ist daher
wünschenswert, das
bisher übliche Frequenzband um mehrere i oo Hz
nach oben zu verschieben, und die Praxis hat ergeben, daß in diesem Falle das Nutzfrequenzband
zwischen 500 und i 270o Hz liegen müßte. Moduliert man aber dieses Frequenzband
in bekannter Weise auf das in der Fig. i dargestellte Trägerschema auf, dann ergibt
sich das in Fig.2 dargestellte Schema. Hierbei zeigt sich, daß der Abstand zwischen
den Seitenbändern iooo Hz und zwischen benachbarten Kanälen 6oo Hz beträgt. Diese
Lage ist aber hinsichtlich des Filteraufwandes ungünstig.
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Bei Anwendung der Erfindung wird in obigem Beispiel" trotzdem ein
Tonfrequenzbereich von 5oo bis 27oo Hz unter Beibehaltung gleicher Abstände von
8oo Hz- und einer Kanalbreite von 6ooo Hz übertragen. Die beiden Seitenbänder Bi
und B2 werden insbesondere unter Anwendung der an sich bekannten Zwischenmodulation
so verschoben, daß zwischen ihnen praktisch gleiche Lücken entstehen. Es wird also
ein unsymmetrisch im Betriebsband liegendes Nutzband in die symmetrische Lage verschoben.
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VOrteilhafterweise wird diese Verschiebung unter Anwendung der an
sich bekannten Zwischenmodulation dadurch bewirkt, daß für die beiden Gesprächsrichtungen
in der ersten Stufe der Frequenzumsetzung zwei voneinander abweichende Zwischenfrequenzen
benutzt werden. Die Zwischenfrequenzen werden so gewählt, daß nach Aussiebung des
einen Seitenbandes das verbleibende Seitenband mit seinem Frequenzspektrum innerhalb
des Durchlaßbereiches liegt.