DE738990C - Einrichtung zur Unterdrueckung von Stoerungen bei der UEbertragung von Signalen nur einer, jedoch veraenderlichen Frequenz - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Unterdrückung von Störungen bei der Übertragung von Signalen nur einer, jedoch veränderlichen Frequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Unterdrückung von Störungen bei der Übertragung von Signalen nur einer, jedoch veränderlichen Frequenz innerhalb eines Übertragungshandes großer Breite, wob.ei die Unterdrückung in benachbarten Teilbändern des Gesamtbandes vorgenommen wird.
• Bei den Signalen kann es sich hierbei sowohl um elektrische als auch optische, mechanische oder akustische handeln.
• Es ist bereits bekannt, bei der Übertragung von Signalen einer bestimmten Frequenz die dabei mit übertragenen Störungen mit Hilfe eines Filters zu unterdrücken. Da aber eine Signalfrequenz in der Praxis oft nicht konstant ist, sondern mehr oder weniger stark schwankt, ist les notwendig, dem Filter einen entsprechenden Durchlaßbereich zu geben.
• Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß die Gesamtspannung des Störpegels über die der zu empfangenden Signalfrequenz steigt, so daß eine Aussiebung nicht mehr stattfinden kann. Bei einer bekannten Anordnung hat man daher zur besseren Ausnutzung des Üb ertragungsweges für aie menschliche Stionne das vom Sprecher ausgehende Sprechband mit Hilfe von Filtern in mehrere Teilbänder zerlegt. Die gleiche Anordnung hat man auch zur Entzerrung der Sprache getroffen. Hierbei wurde jedoch die Aufteilung stets auf der Senderseite vorgenommen, so daß die außerhalb des Sender, also die auf dem Übertragungsweg und im Empfänger anfallenden Störungen nicht mehr unterdrückt werden können.
• Eine weitere bekannte Einrichtung zur Über tragung von Sprechfrequenzen, die auch auf der Empfängerseite eine Unterteilung in mehrere Filter aufweist, arbeitet zur Unterdrükkung eines Störpegeis von gleichbleibender Größe in der Weisen daß alle Amplituden unterhalb eines festen Wertes abgeschnitten werden, während sie oberhalb dieses Wertes eine lineare Verstärkung erfahren. Hat man es aber mit einem Störpegel zu tun, der dauernd und in verhältnismäßig großen Grenzen schwankt, kann diese Einrichtung nicht benutzt werden, da es hierzu erforderlich ist, daß der Schwellwert sich selbsttätig mit dem Störpegel ändert.
• Sciließlich ist noch eine Einrichtung bekanntgeworden, die mit Hilfe von nichtlinearen Widerständen in den Pausen zwischen den einzelnen zu übertragellden Signalen eine Unterdrückung des Störpegels herbeiführt, während der Signalübertragung jedoch alle Frequenzen hindurchläßt. Gerade in dieser Zeit ist aber vielfach in der Praxis eine Unterdrückung des Störpegeis erforderlich.
• Die Erfindung bezweckt, alle die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und erreicht dies dadurch, daß im Ausgang der auf der Empfängerseite angeordneten Frequenzfilter, deren Durchlaßbereiche sich aneinander anschließen, je ein als Amplitudenfilter wirkender nichtlinearer Widerstand, z. B. ein Heißleiter, angeordnet ist, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von dem Eingangspegel durch eine dem Empfängereingang entnommene Spannung so gesteuert wird, daß der Amplitudenschwlellwert in jedem Teil des Übertragungsbandes über der mittleren Amplitude des Frequenzgemisches, jedoch unter der Amplitude der zu empfangenden Frequenz liegt.
• Eine derartige Anordnung ist mit Vorteil beispielsweise in Empfangsanlagen für elektrische Schwingungen zu verwenden. Wird in einer solchen eine große Verstärkung angewendet, so kann das durch die erste Verstärkerstufe bedingte Röhrenrauschen den Empfang stark beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung ist nun in der Lage, aus dem im Empfänger ankommenden Frequenzgemisch die gewünschte Signalfrequenz auszusieben und so von allen Störungen zu befreien. Auch bei der drahtlosen Telefone mit Ultrakurzwellen ist dieses Röhrenrauschen sehr unbequem, da lediglich durch dieses die Reichweite des Empfanges begrenzt wird.
• Man hat hier bereits vorgeschlagen, mit Hilfe von Frequenzmodulation auf der Senderseite diese Störungen zu unterdrücken. Durch eine zusätzliche Anordnung der oben beschriebenen Einrichtung auf der Empfängerseitewird nun ein einwandfreier Empfang auch auf größere Entfernungen ermöglicht.
• Die weiteren Einzelheiten der Erfindung rergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
• Es ist I ein Mikrofon, das zur Aufnahme des Frequenzgemisches einschließlich der gewünschten Empfangsfrequenz dient und dieses über den Übertrager 2 zu den parallel liegenden Teilfiltern 3 weiterleitet. 4 sind nichtlineare Widerstände, die zusammen mit den Teilfiltern 3 und quer zu ihnen liegenden Widerständen 4a die gewünschte Schallfrequenz aussieben. Diese Schallfrequenz gelangt dann über einen Verstärker 5 zum Empfangsgerät, z.B. einem Telefon 6.
• Als nichtlinearer Widerstand 4 wird z.B. ein Heißleiter verwendet, der seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Die hierzu nötige Gleichspannung liefert ein Gleichrichter 7, der die vom Mikrofon I erzeugte Wechselspannung gleichrichtet.
• 8 ist ein Kondensator, der zur Glättung der gleichgerichteten Spannung dient. Die Drosselen 9 und 10 dienen dazu, ein Fließen des Wechselstromes im Gleichstromkreis zu verhindern. Umgekehrt verhindern die Kondensatoren II, I2, I3 und 14 ein Fließen des Gleichstromes im Wechselstromkreis.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Das in der Zeichnung dargestellte Beispiel möge zur akustischen Höhenmessung vom Flugzeug aus dienen. Hierzu wird von dem Flugzeug ein Impuls zur Erde geschickt, dessen Echo dann wieder empfangen wird.
• Aus der Zeit, die zwischen Impulssendung und Impuls empfang liegt, wird in bekannter Weise die Höhe bestimmt. Bei dem ankommenden Prequenzgemisch ist in der Empfangsanlage ein Filter notwendig, das die Frequenz des ausgeschickten Echoimpulses aus diesem aussieben soll. Dabei ist zu beachten, daß die Größe des Störpegels unter sonst gleichen Verhältnissen durch die Breite des Frequenzbereiches gegeben ist, innerhalb dessen der selektive Empfänger aufnahmefähig ist. Der Spitzenwert dieses Störpegels ändert sich proportional mit der Durchlaßbreite des Empfängers. Die notwEndige Breite des Durchlaßbereiches ist davon abhängig. um welchen Betrag die zu empfangende Schallfrequenz, z.B. infolge von Unstetigkeiten des Schallgenerators oder infolge des Dopplereffektes, bei gleichzeitigen Höhenänderungen des Flugzeuges schwanken kann.
• Ein Zahlenbeispiel soll im nachfolgenden dieses näher erläutern. Bei einer Sink- bzw.
• Steiggescllwindigkeit des Flugzeuges von i 5 m/Sek. ist ein Frequenzbereich von 30/0 erforderlich. Wenn z. B. bei der Echolotung eine Frequenz von 3000 Hertz benutzt wird, sind dies + 90 Hertz. Mit Rücksicht auf die Inkonstanz der Elemente, z.B. der Drehzahl der als Schallgenerator dienenden Sirene, muß ein weiterer Zuschlag gemacht werden. Man muß also dem Empfangsfilter eine Lochbreite von i 150 Hertz, d. h. also 300 Hertz, geben. Würde man diese Lochbreite z. B. auf den fünften Teil verringern, so würde auch der Störpegel auf 115 seines Wertes sinken. Es besteht aber dann die Gefahr, daß beim Steigen oder Sinken des Flug zeuges, eben infolge des Dopplereftektes, die Frequenz des Echoimpulses außerhalb dieses Loches fiele und darum nicht mehr empfangen würde. Aus diesem Grunde werden mehrere Empfangsfilter, z. B. fünf,. benutzt. Jedes Einzelfilter besitzt 1/5 der Lochbreite, ihre Durchlaßbereiche schließen sich aneinander an und teilen so die ursprüngliche Lochbreite von 300 Hertz in fünf gleiche Teile auf. Der Widerstandswert der im Ausgang der Teilfilter angeordneten nichtlinearen Widerstände wird nun in Abhängigkeit von dem Eingangspegel durch leine dem Empfängereingang entnommene Spannung so gesteuert, daß der Amplitudenschwellwert in jedem Teil des Bbertragungsbandes über der mittleren Amplitude des Frequenzgemisches, jedoch unter der Amplitude der zu empfangenden Schallfrequenz liegt. Die Ausgangsspannungen dieser Teilfilter werden danach summiert und über einen Verstärker auf das Anzeigegerät, z.B. ein Telefon, gegeben. Hierdurch wird erreicht, daß das Echo in irgendeines dieser Teilfilter fällt, und zwar in seiner ganzen Größe. Es überragt also den dort herrschenden Störpegel um fünfmal mehr als ohne die Unterteilung.
• Die Steuerung des Amplitudeuschweliwertes erfolgt selbsttätig, und zwar dadurch, daß man die vom Mikrofon erzeugte Wechzdspannung gleichrichtet und dem Heißleiter zuführt. Steigt der Störpegel des Frequenz gemisches, so sbeigt auch die Wechselspannung und damit die Gleichspannung. Dadurch nimmt die Temperatur des Heißleiters zu, sein Widerstand fällt und der Amplitudenschwellwert wird gehoben. Ebenso geschieht es auch umgekehrt. Es ist dabei nur darauf zu achten, daß die Amplitude der zu empfangenden Schallfrequenz genügend groß ist gegenüber der mittleren Amplitude dies Störpegels, damit sie nicht beim Steigen des Störpegeis von diesem bedeckt werden kann.
• Das leben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ist natürlich nicht nur zur Echolotung zu verwenden, sondern überall da, wo es sich um den Empfang von akustischen Wellen handelt, also auch z.B. bei der Erdtelegrafie und der Unterwasserschalltelegrafle. Außerdem versteht es sich, daß die Anwlendungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens, wie schon oben erwähnt wurde, nicht nur auf akustische Schwingungen beschränkt ist, sondern ebenso gut bei Schwingungen anderer Art, beispielsweise optischer;, mechanischer oder lelektrischer Art, Verwendung finden kann. An Stelle des in der Zeichnung zur Aufnahme der Schallwellen dienenden Mikrofons tritt dann selbstverständlich ein der jeweiligen Schwingungsart entsprechendes Aufnahmegerät.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Unterdrückung von Störungen bei der Übertragung von Signalen nur einer, jedoch veränderlichen Frequenz innerhalb eines Übertragungsbandes großer Breite, wobei die Unterdrückung in benachbarten Teilbändern des Gesamtbandes getrennt vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgang der auf der Empfängerseite angeordneten Frequenzfilter, deren Durchlaßbereiche sich aneinander anschließen, je ein als Amplitudenfilter wirkender nichtlinearer Widerstand, z,B. ein Heißieiter, angeordnet ist, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von de'm Eingangspegel durch eine dem Empfängereingang entnommene Spannung so gesteuert wird, daß der Amplitudenschwellwert in jedem Teil des Übertragungsbandes über der mittleren Amplitude des Frequenzgemisches, jedoch unter der Amplitude der zu empfangenden Frequenz liegt.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 420579, 48I 2IO, 498986, 531 230, 53I I64, 58I 734, 594 976; britische Patentschrift Nr. I98 052, 23869I; amerikanische Patentschrift Nr. 1 863 674, I 968 450; Zenneck-Rukop: Lehrbuch; der drahtlosen Telegraphie, 5. Auflage, Stuttgart, 1925, S.84o bis 841; Europäischer Fernsprechdienst, Jan. 1934, Heft 34, S.11 bis I8.