DE809670C - Device for receiving impulses which, due to their variable spacing, characterize a signal to be transmitted - Google Patents
Device for receiving impulses which, due to their variable spacing, characterize a signal to be transmittedInfo
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Description
Vorrichtung zum Empfang von Impulsen, die durch. ihren veränderlichen Abstand ein zu übertragendes Signal Trennzeichnen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Empfang von Impulsen konstanter Dauer, die durch ihren veränderlichen Abstand ein zu übertragendes Signal kennzeichnen.Device for receiving pulses transmitted by. their mutable Distance a signal to be transmitted separating character The present invention relates is based on a device for receiving pulses of constant duration, which by their variable distance to identify a signal to be transmitted.
Zur Verbesserung des Signalstörverhältnisses bei solchen Systemen wurde bereits vorgeschlagen; die Empfängerempfindlichkeit jeweils nach dem Auftreten eines Signalimpulses während einer Zeitdauer zu verringern, die höchstens dem Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalimpulsen entspricht.To improve the signal-to-noise ratio in such systems has already been proposed; the receiver sensitivity according to the occurrence of a signal pulse during a period of time which is at most the minimum distance corresponds to between two successive signal pulses.
Die Erfindung hat den Zweck, eine weitere Verbesserung des Signalstörverhältnisses zu ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß' durch die Verwendung von Mitteln erreicht, durch welche die Dauer der Empfindlichkeitsbeschränkung in Abhängigkeit von dem übertragenen Signal geändert wird: Die zur Regelung der` ° Empfängerempfindlichkeit erforderlichen Mittel werden vorzugsweise von einem SperrimpulsgeneratorzurErzeugungvonSperrimpulsen gebildet, deren Dauer mittels einer einem Impulsdemodulator entnommenen Regelspannung veränderlich ist: Es hat sich als günstig erwiesen, die Regelspannung: dem Sperrimpulsgenerator über ein Tiefpaßfilter zu= zuführen. Die Grenzfrequenz dieses Filters kann niedriger als die mittlere Impulswiederholungsfrequenz oder sogar kleiner als die höchste Frequenz des übertragenen Signals sein. Die Erfindung ist 'in der Zei&üiung näher veranschaulicht.The purpose of the invention is to further improve the signal-to-noise ratio to enable. According to the invention, this is achieved through the use of agents by which the duration of the sensitivity limitation depending on the transmitted signal is changed: The one used to regulate the receiver sensitivity The means required are preferably provided by a blocking pulse generator for generating blocking pulses formed, the duration of which by means of a control voltage taken from a pulse demodulator The control voltage: the blocking pulse generator has proven to be beneficial via a low-pass filter to = supply. The cutoff frequency of this filter can be lower than the mean pulse repetition frequency or even less than the highest Be the frequency of the transmitted signal. The invention is' in the Illustration illustrated in more detail.
Fig. i stellt einige Zeitdiagramme zur Erläuterung der Erfindung dar; '; #, : : i Fig. 2 zeigt einen Impulsempfänger nach der Erfindung; Fig. 3 stellt eine Abart der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung dar.Fig. I shows some timing diagrams for explaining the invention; '; #,:: i Fig. 2 shows a pulse receiver according to the invention; Fig. 3 represents represents a variant of the device shown in FIG.
Bei der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung. zum Empfang durch ihren veränderlichen Zeitabstand ein zu übertragendes Signal kennzeichnender Impulse werden die in einer Antenne i empfangenen Trägerwellenimpulse einem Hochfrequenzverstärker 2 zugeführt, der mit einer Mischstufe 3; einem Zwischenfrequenzverstärker 4 und einem Detektor 5 in Kaskade geschaltet ist. Die nach Gleichrichtung auftretende impulsförmige Spannrang ;wird über eine Begrenzer- und Schwellenvorrichtung 6. einem Impulserneuerer, d. h. einem örtlichen Impulsgenerator 7, zugeführt. Der Detektor 5 selbst kann bei der Verwendung einer geeigneten Vorspannung als Schwellen-und/oder Begrenzervorrichtung dienen. Beim jedesmaligen Auftreten eines Signalimpulses liefert der örtliche Impulsgenerator 7 einen erneuten Impuls, dessen Form, Dauer und,Amplitude von denen der dem Impulserneuerer zugeführten Impulse nahezu unabhängig sind. Diese dem Impulserneuerer entnommenen Impulse werden darauf in einem Impulsdemodulator 8, z. B. einem Phasen- oder Frequenzdiskriminator, in das übertragene Signal umgewandelt. Zur Demodulation können die.phasen- oder frequenzmodulierten Impulse durch Verwendung eines passend bemessenen Bandfilters in phasen- oder frequenzmodulierte sinusförmige Schwingungen umgewandelt werden, die vom Phasen- bzw. Frequenzdiskriminator in das zu übertragende Signal umgewandelt werden.In the device shown in Figure 2. to receive by theirs variable time interval a signal to be transmitted characterizing pulses the carrier wave pulses received in an antenna i to a high frequency amplifier 2 supplied, the with a mixing stage 3; an intermediate frequency amplifier 4 and a detector 5 is connected in cascade. The one that occurs after rectification pulse-shaped tensioning range; is via a limiter and threshold device 6. a Pulse renewer, d. H. a local pulse generator 7 is supplied. The detector 5 itself can when using a suitable bias as a threshold and / or Limiter device serve. Each time a signal pulse occurs the local pulse generator 7 a new pulse, its shape, duration and amplitude of which the pulses fed to the pulse renewer are almost independent. These The pulses taken from the pulse regenerator are then stored in a pulse demodulator 8, e.g. B. a phase or frequency discriminator, converted into the transmitted signal. The phase or frequency modulated pulses can be used for demodulation a suitably sized band filter in phase or frequency modulated sinusoidal Vibrations are converted from the phase or frequency discriminator into the signal to be transmitted.
Schließlich Werden die dem Impulsdemodulator 8 entnommenen Signale über einen Verstärker 9 einem Verbraucher, z. B. einem Lautsprecher io, zugeführt.Finally, the signals extracted from the pulse demodulator 8 via an amplifier 9 to a consumer, e.g. B. a loudspeaker io supplied.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des vorstehend angegebenen Impulsempfängers sind in Fig. i einige Zeitdiagramme dargestellt.To explain the mode of operation of the pulse receiver specified above some timing diagrams are shown in FIG.
Fig. i a stellt ein Zeitdiagramm der Signale dar, die während der durch tl bis t4 bestimmten Zeitdauer am Impulsempfänger empfangen werden; A und A 1 bezeichnen zwei aufeinanderfolgende phasen- bzw. frequenzmodulierte Impulse. Tritt also der Impuls A zu der Zeit t1 auf, so wird der zweite Impuls A1, in Abhängigkeit von der Modulation, irgendwo zwischen t3 und t4 auftreten können, wobei t$, in welchem Zeitpunkt Al dargestellt ist, den 7.eitpunkt angibt, in dem ein unmodulierter Impuls auftreten würde. Abgesehen von den beiden mit A und-,A,- bezeichneten Signalimpulsen treten während i, bis t4 Störungen auf, die mit n1, n$, n3 und n4 bezeichnet sind.Fig. I a is a timing diagram of the signals generated during the are received at the pulse receiver by a period of time determined by tl to t4; A and A 1 denotes two successive phase or frequency modulated pulses. So if the pulse A occurs at the time t1, the second pulse becomes A1, depending of the modulation, can occur anywhere between t3 and t4, where t $, in which Time Al is shown, indicates the 7th time at which an unmodulated pulse would occur. Apart from the two signal pulses labeled A and -, A, - disturbances occur during i to t4, which are denoted by n1, n $, n3 and n4.
Fig. i b stellt die dem Detektor 5 entnommenen impulsförmigen Signale dar, die der Schwellen- und Begrenzervorrichtung 6 zugeführt werden. Letztere ist nur iür diejenigen Teile der, empfangenen Signale durchlässig, deren Amplitude zwischen ml und m3 liegt: Die Störungen »l, n$ und n4 werden somit unterdrückt.FIG. 1 b shows the pulse-shaped signals taken from the detector 5 which are fed to the threshold and limiter device 6. The latter is only permeable to those parts of the received signals whose amplitude is between ml and m3 lies: The disturbances »l, n $ and n4 are thus suppressed.
Die der Schwellen- und Begrenzervorrichtung 6 entnommenen Signale weisen somit die in Fig. i c dargestellte Gestalt auf. Da n3 nicht völlig unterdrückt ist; könnte diese Störung den Impulserneuerer zum Ansprechen bringen, was zu einer unrichtigen Wiedergabe des übertragenen Signals führen würde.The signals taken from the threshold and limiter device 6 thus have the shape shown in FIG. Since n3 is not completely suppressed is; this disturbance could cause the pulse renewer to respond, resulting in a incorrect reproduction of the transmitted signal.
Um Störungen dieser Art zu vermindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Empfängerempfindlichkeit nach dem Auftreten eines ersten Impulses A während einer Zeitdauer von höchstens t1 bis t3, die dem Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen entspricht, zu beschränken, was durch die Verwendung eines Sperrimpulsgenerators ii bewerkstelligt werden kann, der durch den Impulserneuerer synchronisiert wird. Das Anstoßen des Impulserneuerers 7 durch einen Impuls hat zur Folge, daß der Sperrimpulsgenerator ii eine impulsförmige Spannung erzeugt, die eine Zeitdauer von höchstens t1 bis t3 hat und über eine Leitung 12 als negative Gittervorspannung dem Hochfrequenzverstärker 2, der Mischstufe 3 und dem Zwischenfrequenzverstärker 4 derart zugeführt werden kann, daß die Empfängerempfindlichkeit während dieser Zeit beschränkt wird. Störungen wie n3 werden dabei unterdrückt, so daß dem Impulserneuerer die in Fig. i d dargestellten Impulse entnommen werden.In order to reduce disturbances of this kind, it has already been proposed that the receiver sensitivity after the occurrence of a first pulse A during a time period of at most t1 to t3, which is the minimum distance between two consecutive Pulses corresponds to what is restricted by the use of a blocking pulse generator ii can be accomplished which is synchronized by the pulse renewer. The triggering of the pulse renewer 7 by a pulse has the consequence that the blocking pulse generator ii generates a pulse-shaped voltage which lasts a maximum of t1 to t3 and the high-frequency amplifier via a line 12 as a negative grid bias 2, the mixer 3 and the intermediate frequency amplifier 4 are supplied in this way It is possible that the receiver sensitivity is limited during this time. Disruptions such as n3 are suppressed so that the pulse renewer shown in Fig. i d Pulses are taken.
Ist die dem Frequenz- oder Phasenhub entsprechende Zeitdauer t3 bis t4 klein gegenüber der der Impulswiederholungsfrequenz entsprechenden Zeit t1 bis t2, so wird der Einfluß der innerhalb t3 bis t4 fallenden Störungen gering sein. Da weiter ein modulierter Impuls in Abhängigkeit von der Modulation irgendwo zwischen t3 und t4 auftreten kann und Störungen nur innerhalb eines Teiles dieser Zeitdauer wirksam sein können; d. h. nach der Unempfindlichkeitsperiode des Empfängers und vor dem Eintreffen eines Signal-Impulses, ist der Einfluß der Störungen geringer, als auf Grund des vorangehenden Verhältnisses zwischen den Zeiten t3 bis t4 und t1 bis t2 zu erwarten wäre.Is the time period t3 to corresponding to the frequency or phase deviation t4 is small compared to the time t1 bis corresponding to the pulse repetition frequency t2, the influence of the disturbances falling within t3 to t4 will be slight. Since further a modulated pulse depending on the modulation somewhere between t3 and t4 can occur and disturbances only within a part of this period of time can be effective; d. H. according to the dead period of the recipient and before the arrival of a signal impulse, the influence of the disturbances is less, than due to the foregoing relationship between times t3 to t4 and t1 to t2 would be expected.
Die Anwendung der Erfindung ergibt eine weitere Verringerung des Einflusses von Störungen.The application of the invention results in a further reduction in influence of disturbances.
Aus einem anderen Beispiel dürfte die Bedeutung der Erfindung noch deutlicher hervorgehen. Zu diesem Zweck wird angenommen, daß beim dargestellten Impulsempfänger folgende zwei Maßnahmen zum Bewirken einer Verbesserung des Signalstörverhältnisses getroffen werden.From another example the importance of the invention should still be apparent emerge more clearly. For this purpose it is assumed that the illustrated Impulse receiver take two measures to improve the signal-to-noise ratio to be hit.
Die erste Maßnahme besteht darin, daß in den dargestellten Impulsempfänger ein Schwingungskreis aufgenommen wird, dessen Trennschärfe größer als bei den üblichen Impulsempfängern ist. Diese Maßnahme dient zur Verringerung der Bandbreite der empfangenen Störungen. Dabei tritt jedoch die Erscheinung auf, daß die Signalimpulse verzerrt werden, d. h. der Fuß der Impulse wird erweitert und der Gipfel verengt, so daß die Flanken weniger steil verlaufen. Da die Vorder- bzw. Hinterflanken der Impulse eine end-. liche Neigung aufweisen, werden während der Vorder-bzw. Hinterflanken der Impulse auftretende Störungen völlig wirksam sein können; bei Impulsen mit idealer rechtwinkliger Form werden während der Impulse auftretende Störungen praktisch keinen Einfluß ausüben. Infolge der hier angegebenen Erscheinung wird der Störpegel im wiedergegebenen Signal wieder zunehmen, was den durch die Verwendung von Kreisen mit großer Trennschärfe erzielten Vorteil ganz oder teilweise zunichte macht.The first measure is that in the pulse receiver shown an oscillation circuit is recorded, the selectivity of which is greater than that of the usual ones Impulse receivers is. This measure is used to reduce the bandwidth of the received Disruptions. However, there occurs a phenomenon that the signal pulses are distorted be, d. H. the base of the impulses is widened and the summit is narrowed so that the flanks are less steep. Because the leading and trailing edges of the pulses an end. Liche inclination are during the front or. Back flanks the impulses occurring disturbances can be fully effective; for impulses with ideal rectangular shape, the disturbances occurring during the impulses are practically nonexistent Exert influence. As a result of the phenomenon specified here, the interference level in the reproduced signal again increase what the through the use The advantage achieved by circles with a high degree of selectivity is wholly or partially nullified power.
Die zweite beim Empfänger angewendete Maßnahme besteht in der Einrichtung des Empfängers zum Empfang phasen- oder frequenzmodulierter Impulse mit einem großen Phasen- bzw. Frequenzhub, d. h. das Verhältnis zwischen der dem Phasen- bzw. Frequenzhub entsprechenden Zeit t3 bis t4 und der der mittleren Impulswiederholungsperiode entsprechenden Zeit t1 bis t2 ist groß. Wie als bekannt angenommen werden darf, wird der Einfluß von Störungen, ähnlich wie bei Frequenz- oder Phasenmodulation einer Trägerwelle, bei der Anwendung eines großen Phasen-bzw. Frequenzhubs beschränkt werden. Der durch --1i Anwendung eines großen Phasen- oder Frequenzhubs der phasen- bzw. frequenzmodulierten Impulse erzielte Vorteil wird jedoch mit Rücksicht auf die Zucahm@@ der Zeit t3 bis t4, was eine Vergrößerung des Störpegel ergibt, erheblich verringert werden.The second measure used with the recipient is establishment of the receiver to receive phase or frequency modulated pulses with a large Phase or frequency deviation, d. H. the ratio between the phase or frequency deviation corresponding time t3 to t4 and that corresponding to the average pulse repetition period Time t1 to t2 is great. As can be assumed to be known, the influence of interference, similar to frequency or phase modulation of a carrier wave, when applying a large phase or. Frequency swings are limited. The through --1i Use of a large phase or frequency deviation of the phase or frequency modulated Impulse achieved advantage, however, with regard to the Zucahm @@ of the time t3 until t4, which results in an increase in the noise level, can be reduced considerably.
Durch die Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird die Unempfindlichkeitsdauer des Empfängers vergrößert, was die vorher erwähnten Maßnahmen ganz zur Geltung bringt.By using a device designed according to the invention the dead time of the receiver is increased what those previously mentioned Bringing measures to bear.
Dies wird gemäß der Erfindung durch die Anwendung von Mitteln erreicht, durch welche die Dauer der Empfindlichkeitsbeschränkung in Abhängigkeit von dem übertragenen Signal geändert wird; hierdurch wird die Empfindlichkeitsperiode auf ein bIiiidestmaß herabgesetzt.This is achieved according to the invention through the use of means by which the duration of the sensitivity limitation depending on the transmitted signal is changed; this increases the sensitivity period reduced to a minimum.
Die zur Regelung der Empfängerempfindlichkeit erforderlichen Mittel werden von einem Sperrimpulsgenerator ii gebildet, dem über eine Leitung 12 eine vom übertragenen Signal abhängige Regelspannung zugeführt wird. Diese Regelspannung kann dem Impulsdemodulator 8 oder dem Verstärker 9 entnommen werden.The means necessary to regulate receiver sensitivity are formed by a blocking pulse generator ii, which via a line 12 a control voltage dependent on the transmitted signal is supplied. This control voltage can be taken from the pulse demodulator 8 or the amplifier 9.
Wegen seiner einfachen Form kann der Sperrimpulsgenerator ii vorteilhaft in Form eines Transitron-Impulsoszillators ausgebildet werden; zu diesem Zweck wird bei einer Mehrgitterröhre, z. B. einer Pentode, eine kapazitive Kopplung zwischen Schirm-und Fanggitter vorgesehen, wobei die vom übertragenen Signal abhängige Regelspannung dem Steuergitter zugeführt wird.Because of its simple shape, the blocking pulse generator ii can be advantageous be in the form of a Transitron pulse oscillator; for this purpose will in a multigrid tube, e.g. B. a pentode, a capacitive coupling between Screen and safety grid provided, with the control voltage dependent on the transmitted signal is fed to the control grid.
Wie weiter festgestellt wurde, ist es günstig, von Störungen erzeugte Spannungen in der Regelspannung weitestgehend zu unterdrücken, da diese Störungen in der Regelspannung zur Folge haben können, daß der Empfänger eine beträchtliche Zeit vor dem Auftreten eines Signalimpulses empfindlich ist oder erst während des Auftretens eines Signalimpulses empfindlich wird. Zur Beschränkung dieser unerwünschten Wirkungen wird die Regelspannung durch ein Tiefpaßfilter 13 über eine Leitung 17 dem Sperrimpulsgenerator ii zugeführt.As further stated, it is favorable to be generated by disturbances Suppress voltages in the control voltage as far as possible, since these disturbances can usually have the consequence that the receiver a considerable Time before the occurrence of a signal pulse is sensitive or only during the Occurrence of a signal pulse is sensitive. To limit this undesirable The control voltage through a low-pass filter 13 via a line 17 has an effect the blocking pulse generator ii supplied.
Infolge der Verwendung des Tiefpaßfilters 13 wird der Energiepegel der die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters übersteigenden Störfrequenzen bedeutend herabgesetzt. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters kann z. B. kleiner als die mittlere Impulswiederholungsfrequenz gewählt werden.Due to the use of the low-pass filter 13, the power level becomes of the interference frequencies exceeding the cut-off frequency of the low-pass filter degraded. The cutoff frequency of the low-pass filter can, for. B. smaller than the middle one Pulse repetition frequency can be selected.
In dieser Beziehung ist folgende Erwägung beachtlich: Bei der Übertragung von Signalen wird im allgemeinen der Energieinhalt der höchsten Frequenzen des übertragenen Signals klein gegen den Energieinhalt der niedrigeren Frequenzen in einem Frequei:zbereich der gleichen Bandbreite sein. Die Störenergie wird jedoch in beiden Frequenzbändern gleich sein. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters kann somit vorteilhaft kleiner als die höchste Frequenz des übertragenen Signals gewählt werden.In this regard, the following consideration is noteworthy: In transmission of signals is generally the energy content of the highest frequencies of the transmitted Signal small against the energy content of the lower frequencies in a frequency range be the same bandwidth. The interference energy is, however, in both frequency bands be equal. The cutoff frequency of the low-pass filter can thus advantageously be smaller can be chosen as the highest frequency of the transmitted signal.
Fig. 3 stellt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Empfängers dar.
Aus dem bereits mit Bezug auf Fig. 2 angegebenen Grund ist es empfehlenswert, die Regelspannung dem Sperrimpulsgenerator ii über ein Tiefpaßfilter 13 zuzuführen, so daß Störungen mit einer die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters übersteigenden Frequenz unterdrückt werden. Das vorzugsweise hinter dem Kondensator des Impulsdemodulators 14 eingeschaltete Tiefpaßfilter 13, dessen erstes Element der Kondensator des Impulsdemodulators 14 bildet, unterstützt in diesem Fall die störungsverringernde Wirkung des Impulsdemodulators.For the reason already given with reference to Fig. 2, it is advisable to feed the control voltage to the blocking pulse generator ii via a low-pass filter 13, so that interference with a frequency which exceeds the cutoff frequency of the low-pass filter be suppressed. This is preferably behind the capacitor of the pulse demodulator 14 switched on low-pass filter 13, the first element of which is the capacitor of the pulse demodulator 14 forms, supports the interference-reducing effect of the pulse demodulator in this case.
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1948
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