DE824069C

DE824069C - Anordnung zur UEbertragung phasenmodulierter oder frequenzmodulierter Fernmeldezeichen

Info

Publication number: DE824069C
Application number: DEP23575D
Authority: DE
Inventors: Bernard Dunlevy Loughlin
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1943-09-20
Filing date: 1948-12-04
Publication date: 1951-12-10
Also published as: CH262126A; GB588974A; US2403385A; FR947380A; BE473461A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. DEZEMBER 1951

P -3575 I 'HI^a I- '^a* Γ>

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Übertragungsanordnung für Fernmeldezeichen, welche sowohl für phasenmodulierte als auch für frequenzmodulierte Zeichen anwendbar ist und im folgenden in Verbindung mit phasenmodulierten Zeichen !^schrieben werden soll.

Hei einer Anordnung zur Übertragung phasenmodulierter Zeichen ist es erwünscht, an der Enipfangsstelle ein Bezugsphasenzeichen zur Verfügung zu haben, welches die absolute Phase des Trägers des empfangenen modulierten Zeichens darstellt. ATit Hilfe dieses Bezugsphasenzeichens können alle Modulationskomponenten des empfangenen Zeichens aus diesem mittels eines Vergleichsverfahrens unmittelbar abgeleitet werden; Bei gewissen vorbekannten Anordnungen wird ein vom unmodulierten Träger gebildetes Bezugsphasenzeichen über einen Kanal und das modulierte Trägerzeichen über einen anderen, vom erstgenannten Kanal getrennten und unabhängigen Kanal zur Empfangsstelle übertragen. Eine solche Anordnung erfordert also zumindest zwei Übertragungskanäle, was in manchen Fällen sehr nachteilig ist.

Bei anderen bekannten Anordnungen wird eine obere Harmonische oder eine Subfrequenz des Trägers als Bezugszeichen benutzt. Diese wird mit dem modulierten Trägerzeichen zusammen über denselben Kanal übertragen und von ihm an der Empfangsstelle getrennt. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß das Bezugszeichen im Frequenzband

weit entfernt vom modulierten Trägerzeichen liegt, was den Nachteil hat, daß das übertragene Zeichen leicht verzerrt werden kann, da die Übertragungscharakteristik eines Übertragungskanals für Zeichen, deren Frequenzen sich voneinander in großem Maße unterscheiden, oft sehr verschieden ist. Es ist auch bekannt, an der Empfangsstelle einen vom Sender synchronisierten Bezugsschwingungserzeuger zur Lieferung des Bezugsphasenzeichens vorzusehen. Dies hat den Nachteil, daß es den Aufwand an Geräten erhöht und überdies die sich aus der Synchronisierung ergebenden zusätzlichen Schwierigkeiten mit sich bringt.

Schließlich wurde auch vorgeschlagen, ein scharf selektives Sieb zum Aussieben eines Zeichens von der durchschnittlichen Phase des empfangenen phasenmodulierten Zeichens vorzusehen und dieses ausgesiebte Zeichen dann mit der augenblicklichen Phase des empfangenen Zeichens zu vergleichen, um auf diese Weise seine Modulationskomponenten zu erhalten. Eine solche Anordnung erfordert jedoch zur Ableitung der Modulationskomponenten niedriger Frequenz ein überaus scharf selektives Sieb und ist überdies keinesfalls dazu fähig, die Modulationskomponenten niedrigster Frequenz, bis hinab zu und einschließlich der Gleichstromkomponenten, abzuleiten.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Anordnung zur Übertragung von phasenmodulierten oder frequenzmödulierten Schwingungen, bei welcher die modulierten Schwingungen zusammen mit einem Bezugszeichen über denselben Kanal übertragen werden, ohne daß die obenerwähnten Nachteile auftreten.

Erfindungsgemäß wird aus einer Trägerschwingung, z. B. durch Amplitudenmodulation derselben mit einer Hilfsfrequenz, ein Paar symmetrisch gelegener Seitenfrequenzen mit fester Phasenbeziehung zur Trägerschwingung erzeugt, wobei die Trägerschwingung oder das Seitenfrequenzpaar mit der Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert ist und aus der festen Phasenbeziehung empfangsseitig ein Bezugswert für die Demodulation abgeleitet wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welcher

Fig. ι eine schematische Schaltskizze einer vollständigen Übertragungsanordnung gemäß der Erfindung ist,

Fig. 2 ein die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 1 erläuterndes Diagramm darstellt,

Fig. 3, 4 und 5 andere Ausiührungsformen eines Teiles der Anordnung gemäß Fig. 1 zeigen und
Fig. 3 a bis 3 c, 4a, 5 a und 5 b die Wirkungsweise der Anordnungen gemäß Fig. 3, 4 und 5 erläuternde Diagramme veranschaulichen.

In den Diagrammen der Fig. 2, 3a bis 3c, 4a, 5 a und 5 b sind auf der horizontalen Achse die Frequenzen / und auf der vertikalen Achse die Zeiehenamplituden A aufgetragen.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1 ist wie folgt: Die vom Schwingungserzeuger 15 dem Modulator 17 zugeführte Trägerwelle wird in diesem durch die Modulierzeichen der Zeichenquelle 16 phasenmoduliert. Bei einer solchen Modulation entsteht auf beiden Seiten der Trägerwelle eine unendliche Anzahl von Modulationskomponenten bzw. Seitenbändern. Wenn jedoch die Frequenzänderungen der Trägerwelle groß im Vergleich zur Frequenz des Modulierzeichens sind, wird die Amplitude derjenigen Seitenbandkomponenten, deren Frequenz von derjenigen der Trägerwelle um einen die höchste Frequenzabweichung der Trägerwelle übersteigenden Betrag abweicht, so klein, daß diese Komponenten vernachlässigt werden können. In diesem Fall kann daher die sich ergebende phasenmodulierte Schwingung so angesehen werden, als ob alle ihre Modulationskomponenten in das durch die größte Frequenzabweichung der Trägerwelle begrenzte Frequenzband fallen würden. Demgemäß besteht die in der erfindungsgemäßen Anordnung in dieser Weise erzeugte phasenmodulierte Schwingung, welche in Fig. 2 dargestellt ist, aus einer Trägerwelle mit einer der Betriebsfrequenz des Schwingung«- erzeugers 15 entsprechenden Frequenz /0 und aus einem Band von Phasenmodulationskomponenten mit den Grenzfrequenzen f₀ + Af und f₀ — Af, wobei Δ/ die größte Frequenzabweichung d;r Trägerwelle darstellt.

Die vom Schwingungserzeuger 15 erzeugte Trägerwelle /0 erfährt im Modulator 19 auch eine Amplitudenmodulation mit einer Frequenz f_v und dabei entsteht ein oberes Seitenband von der Frequenz /0 + /1 und ein unteres Seitenband von der Frequenz /0 — /1. Diese Seitenbandkomponenten sind, da sie als Folge einer Amplitudenmodulation entstehen, in Phase mit der Trägerwelle /0 und sind daher dazu geeignet, als die absolute Phase der im Modulator 17 modulierten Trägerwelle/Ό darstellende Phasenbezugszeichen zu dienen. Zwecks Erleichterung der an der Empfangsstelle vorzunehmenden Trennung der Phasenbezugszeichen vom phasenmodulierten Zeichen wird die Modulierfrequenz /1 so gewählt, daß sich die Frequenzen der Bezugszeichenikomponenten /0 + /1 und /0 — f\ um derartige gleichgroße Beträge entgegengesetzten Vorzeichens von der Frequenz /0 der Trägerwelle unterscheiden, daß sich das die Phasenmodulationskomponenten enthaltende Frequenzband /0—Δ/ n» bis /0 + Δ/ im Frequenzspektrum zwischen den beiden Bezugszeichenkomponenten befindet, wie dies die Fig. 2 zeigt.

Die Bezugszeichenkomponenten /0 — f\ und /0 + /1 werden im Modulator 20 mit dem Modulierzeichen der Zeichenquelle 21 einzeln amplitudenmoduliert; das sich dabei ergebende Ausgangszeichen des Modulators 20 umfaßt ein Paar amplitudenmodulierter Bezugsschwingungen, deren Modulationskomponenten in verschiedenen Frequenzbändern liegen. Diese sind in Fig. 2 mit α und b bezeichnet. Diese Frequenzbänder liegen außerhalb der Bänder/0—Δ/ bis /₀ + Af.

Die an der Sendestelle erzeugten, obenerwähnten Zeichen werden nach ihrer Verstärkung im Verstärker 22 über den Kanal 12 zur Empfangsstelle

übergeführt. I )ieser Kanal hat einen zum Durchlassen der Bezugszeichen samt der zu diesen gehörigen Modulationsbändern a, b ausreichend breiten Durchlaßbereich. An der Empfangsstelle werden diese Zeichen durch den Verstärker 30 so verstärkt, daß dabei die etwaige Frequenzabhängigkeit der Übertragungscharakteristik des Kanals 12 ausgeglichen wird. Sie werden danach mittels der Siebe 31, 32 und 33 voneinander getrennt, wobei diese Trennung durch ihr obenerwähntes Frequenzverhältnis erleichtert wird. Die voneinander getrennten Bezugszeichenkomponenten geben nach ihrer Mischung im Mischer 34 eine Phasenbezugsträgerwelle, welche in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zur Trägerwelle des Scrnvingungserzeugers 15 steht und eine doppelt so hohe Frequenz als diese hat. Dies geht aus folgender Überlegung hervor. Das dem Mischer 34 zugeführte Zeichen enthält u.a. die Trägerwellenkomponenten der durch die Siebe 31 und 2,2 ausgesonderten amplitudenmodulierten Trägerzeichen. Diese Komponenten haben die Frequenzen /₀ + Z₁ und f₀ — f_v und ihre im Ausgangskreis des Mischers 34 erhaltene Summenfrequenz ist 2 /0, wobei /0 die Betriebsfrequenz des Schwingungserzeugers 15 darstellt. Das sich im Mischer 34 ergebende Bezugszeichen ist also die zweite Harmonische der Trägerwellenkomponente/0 des empfangenen phasenmodulierten Trägerzeichens. Die Frequenz des getrennten phasenmodulierten Trägerzeichens wird jedoch durch den Frequenzvervielfacher 35 verdoppelt, so daß der Demodulator 36 durch Vergleich des vom Mischer 34 herrührenden Phasenbezugszeichens mit dem genannten Trägerzeichen die Verwertung sämtlicher Phasenmodulationskomponenten im Verwertungskreis 38 ermöglicht. Die Amplitudenmodulationskomponenten der durch das Sieb 31 ausgesiebten Bezugszeichenkomponenten /0— /1 werden durch Demodulation im Demodulator 37 getrennt erhalten und ebenfalls dem Auswertungskreis 38 zugeführt.

Die beschriebene Anordnung soll in erster Linie der Übertragung eines bei der Ableitung der Modulationskomponenten eines phasenmodulierten Zeichens zu verwendenden Phasenbezugszeichens dienen. Falls nur die von der Quelle 16 herrührenden Nachrichten übertragen werden, dient der Modulator 20 lediglich als Verstärker. Andererseits können natürlich an der Empfangsstelle auch zwei Amplitudendemodulatoren vorgesehen werden, um die Amplitudenmodulationskomponenten der beiden Bezugszeichen je für sich zu erhalten. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Übertragungskanal eine unerwünschte Frequenzverzerrung verursacht, da diese Verzerrung durch die Kombination der von den beiden Demodulatoren gelieferten Amplitudenmodulationskomponenten ausgeglichen werden kann.

Fernerhin kann die beschriebene Anordnung in der Weise erweitert werden, daß die vom Modulator 19 gelieferten Bezugszeichenkomponenten mit zur Empfangsstelle zu übertragenden weiteren Nachrichten moduliert werden. Zu diesem Zweck

- kann der Modulator 20 der Sendestelle durch zwei Amplitudenmodulatoren ersetzt werden, welche über Siebkreise so an den Modulator 19 angeschlossen werden, daß einem von ihnen die Bezugszeichenkomponente /0 + f\ und dem anderen die Bezugszeichenkomponente f₀ —Z₁ zugeführt wird. An jeden dieser Modulatoren kann dann je eine Modulierzeichenquelle angeschlossen werden, um eine Amplitudenmodulation jeder der beiden Bezugszeichenkomponenten mit verschiedenen Modulierzeichen zu l>ewirken. Eine derartige Erweiterung der Sendestelle erfordert natürlich eine entsprechende Erweiterung der Empfangsstelle durch einen an das Sieb 32 anzuschließenden zusätzlichen Amplitudendemodulator, damit die Modulationskomponenten jeder der beiden empfangenen amplitudenmodulierten Hilfsfrequenzen für sich erhalten werden können. Die Art und Weise der Demodulation des empfangenen phasenmodulierten Trägerzeichens bleibt dabei unverändert, und auch in diesem Fall ist das Frequenzbild gemäß Fig. 2 gültig.

Im Falle der Nachrichtenübermittlung mittels Amplitudenmodulation der Bezugszeichenkomponenten kann es zweckmäßig sein, den Modulationsgrad auf weniger als 100% zu beschränken. In diesem Fall können die Ausgangsfrequenzen der Siebe 31 und 32 dem Mischer 34 über Begrenzerstufen zugeführt werden, welche jede Amplitudenmodulation beseitigen und daher dem Mischer nur Zeichen von den Frequenzen /₀ + Z₁ und Z₀—Z₁ zuführen. Diese Maßnahme bringt eine erhebliche Vereinfachung des Siebens im Falle der Zuführung von amplitudenmodulierten Bezugszeichenkomponenten zum Mischer 34 mit sich.

Weiter oben wurde erwähnt, daß der Mischer 34 durch die Kombination der beiden Bezugszeichenkomponenten der Frequenzen fo + fi und fo— f\ das erwünschte Phasenfoezugszeichen mit der Frequenz 2 Zo liefert. Diese Frequenz ist unabhängig von der Phase und der Frequenz der zur Erzeugung der Bezugszeichenkomponenten ian der Sendestelle verwendeten Frequenz Z₁, so daß also diese letztgenannte Schwingung beliebig moduliert werden kann, ohne das sich an der Empfangsstelle ergebende Phasenbezugszeichen zu beeinflussen. Außer der erwähnten Amplitudenmodulation der Bezugszeichenkomponenten ist es demnach auch möglich, die beiden Bezugszeichenkomponenten in »o ihrer Frequenz oder in ihrer Phase synchron miteinander, aber im entgegengesetzten Sinne zu modulieren.

Fig. 3 zeigt eine hierzu geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, deren der Anordnung gemäß Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen wie dort versehen sind.

Die Sendestelle der Anordnung gemäß Fig. 3 enthält Mittel zur Erzeugung einer ersten phasenmodulierten Schwingung mit Komponenten, deren Frequenzen hauptsächlich in einem ersten Frequenzband liegen. Diese Mittel umfassen den Schwingungserzeuger 15' mit der Hauptbetriebsfrequenz Zo, eine Modulierzeichenquelle 16' und einen Phasenmodulator 17'. Weiterhin enthält die Sendestelle Mittel zur Erzeugung einer zweiten

phasenmod-ulierten Schwingung mit Komponenten, deren Frequenzen hauptsächlich in einem zweiten Frequenzband liegen. Diese Mittel umfassen einen Phasenmodulator 24 mit zwei Eingangskreisen, von welchen der eine mit der Hilfsfrequenzquelle 18'- und der andere mit der Modulierzeichenquelle 23 verbunden ist. Weiterhin enthält die Sendestelle einen mit Trägerunterdrückung arbeitenden Modulator 19' mit zwei Eingangskreisen, von welchen der eine an den Schwingungserzeuger 15' und der andere an den Phasenmodulator 24 angeschlossen ist. Der Modulator 19' bewirkt demnach eine Amplitudenmodulation der vom Schwingungserzeuger 15' herrührenden ersten Frequenz mit dem modulierten Trägerzeichen des Modulators 24 und erzeugt auf diese Weise zwei phasenmodulierte Zeichen, welche in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zur vorgenannten ersten Frequenz stehen. Der Kombinierverstärker 22' führt die im Phasenmodulator 17' erzeugte phasenmodulierte Schwingung und die beiden im Modulator 19' erzeugten phasenmodulierten Schwingungen dem Zeichenkanal 12' zu, über welchen sie zur Empfangsstelle 11 gelangen.

Die Empfangsstelle kann dabei die in Fig. 1 dargestellte Gestalt haben, jedoch muß der Amplitudendemodulator 37 durch einen Phasendemodulator ersetzt werden, und der Durchlaßbereich der Siebe 31 und 32 muß breit genug sein, um ein die hauptsächlichen Modulationskomponenten des einen der im Modulator 19' der Sendestelle 10' erzeugten beiden Zeichen enthaltendes Frequenzband durchzulassen.

Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 3 wird an Hand der Fig. 3 a bis 3 c erläutert. Es sei zunächst angenommen, daß nur die von der Modulierzeichenquelle 16' herstammenden Zeichen übertragen werden sollen. In diesem Fall erzeugt der Phasenmodulator 17' eine erste phasenmodulierte Schwingung, deren Komponenten hauptsächlich in dem in Fig. 3a dargestellten ersten Frequenzband liegen, während der Modulator 24 als Verstärker dient und der ausgeglichene Modulator 19' Bezugszeichenkomponenten mit den Frequenzen /0 + Λ und /0 — f\ erzeugt. Diese Zeichen werden über den Zeichenkanal 12 zur Empfangsstelle 11 übertragen und dort zur Ableitung der Modulationskomponenten des übertragenen modulierten Trägerzeichens verwendet. Diese Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 3 stimmt völlig mit derjenigen der Anordnung gemäß Fig. 1 überein.

Wenn auch von der Zeichenquelle 23 herstammende Zeichen übertragen werden sollen, erzeugt der Modulator 24 ein zweites phasenmoduliertes Zeichen mit einer Trägerwelle von der Frequenz f\ und mit hauptsächlich in einem von den Frequenzen /1 + Δ/' und fi — Δ/' begrenzten zweiten Frequenzband liegenden Modulationskomponenten (Fig. 3b), wobei Δ/' die größte Frequenzabweichung des derart modulierten Zeichens f₁ ist. In dieser Beziehung ist die Wirkungsweise des Modulators 24 gleich derjenigen des Modulators 17'. Der Modulator 19' erzeugt jedoch bei dieser Betriebsweise Bezugszeichen, welche aus zwei phasenmodulierten Schwingungen bestehen, die in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zu dem durch den Schwingungserzeuger 15' gelieferten Trägerzeichen /0 stehen und Modulationskomponenten haben, welche denen des vom Modulator 24 S herrührenden modulierten Trägerzeichens ent- \ sprechen, jedoch in verschiedenen, vorbestimmten Frequenzbändern gelegen sind. Dies wird aus den Betrachtungen der dabei in Erscheinung tretenden Zeichenkomponenten offenbar.

Das dem Modulator 19' zugeführte Zeichen von der Frequenz /0 wird in diesem mit den vom Phasenmodulator 24 herrührenden Modulierzeichen f, ± Af moduliert. Im Ausgangskreis des Modulators 19' ergeben sich dann folgende \Iodulationsprodukte:

j /0+ (Λ + Δ/'), /ο — (Λ ± Δ/') (Ο

Diese Ausdrücke können in folgender Form geschrieben werden:

ΐ_ο + ^± Δ/', /ο —A₁ + N' (2) S₅

Hieraus ist es augenscheinlich, daß die bei dieser Ausführungsform der Erfindung als Bezugszeichen verwendeten modulierten Zeichen synchrone Phasenmodulationen entgegengesetzter Vorzeichen aufweisen. Die Summenfrequenz 2 /0 dieser modulierten Zeichen ist eine obere Harmonische sowohl des vom Schwingungserzeuger 15' erzeugten Zeichens als auch der Trägerwelle des im Modulator 17' entstehenden modulierten Trägerzeichens.

Das von der Sendestelle 10' zur Enipfangsstelle 11 unter diesen Verhältnissen übertragene Frequenzband ist in Fig. 3 c dargestellt. Damit die verschiedenen Schwingungen an der Empfangsstelle ohne Schwierigkeit voneinander getrennt werden können, sind die Frequenzen der Schwingungserzeuger 15' und der Quelle 18' so gewählt und diese Schwingungen werden so phasenmoduliert, daß das Frequenzband /0 ± Δ/, welches die im Phasenmodulator 17' erzeugte stärkste Modulationskomponente enthält, zwischen den die vorherrschenden Modulationskoniponenten der sich im Modulator 19' ergebenden beiden modulierten Zeichen enthaltenden Frequenzbändern /0 + /1 + Af und f₀ — f_t + ΔΓ Hegt. Die Ableitung der Modulationskomponenten der übertragenen Zeichen no an der Empfangsstelle geht in derselben Weise vor sich, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Die Sendestelle 10" der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist im wesentliehen gleich derjenigen der weiter oben beschriebenen Sendestelle 10. Sie enthält einen Schwingungserzeuger 15" zur Erzeugung einer ersten Schwingung von der Frequenz /0 und Mittel zur Erzeugung zweier Seitenbandschwingungen, die in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zum ersten Zeichen stehen und deren Frequenzen im Frequenzband in gleichen Abständen beiderseits der Frequenz des ersten Zeichens liegen. Diese Mittel umfassen einen mit Trägerunterdrückung arbeitenden Amplitudenmodulator 19" mit zwei Eingangs- '

kreisen, von welchen der eine mit dem Schwingungserzeuger 15" und der andere mit einer Zeichenquelle 18" verbunden ist. Die beiden Komponenten/0 +/1 und /0 — /1 werden mittels des Modulators 17" mit den von der Zeichenquelle 16" herstammenden Modulierzeichen phasenmoduliert. Von den beiden Eingangskreisen dieses Phasenmodulators ist daher der eine an den Amplitudenmodulator 19" und der andere an die Zeichenquelle 16" angeschlossen. Die vom Schwingungserzeuger 15" herrührende Frequenz/0 dient hier als Phasenbezugszeichen, und die im Modulator 17" entstehenden beiden modulierten Trägerzeichen werden über den Kombinierverstärker 22" dem Übertragungskanal 12" zugeführt.

Als Empfangsstelle kann die Empfangsstelle 11 gemäß Fig. 1 verwendet werden, wobei der Amplitudendemodulator 2>7 wegfallen und das Sieb 33 scharf auf die Frequenz /0 des Schwingungserzeugers 15" abgestimmt sein kann.

In der Sendestelle gemäß Fig. 4 wird die vom Schwingungserzeuger 15" herrührende Frequenz/0 im Modulator 19" mit der von der Quelle 18" herrührenden Frequenz f_l moduliert, so daß im Ausgangskreis des Modulators die beiden Frequenzkomponenten/0 +/1 und /0— /1 entstehen. Da diese beiden Komponenten durch Amplitudenmodulation entstanden sind, stehen Sie, wie erwähnt, in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zu der aus dem Schwingungserzeuger 15" herrührenden Schwingung. Die Frequenzlage der genannten Schwingungen ist in Fig. 4a dargestellt. Die sich aus der Phasenmodulation der im Modulator 19" entstehenden Zeichenkomponenten im Modulator 17" ergebenden phasenmodulierten Trägerzeichen sind'

±Δ/; (/0 —/0 + Af

(3)

in welchem Δ/ die größte Frequenzabweichung jedes der beiden Zeichen darstellt. Aus dem Ausdruck (3) ergibt sich, daß die Trägerzeichen miteinander synchron und im selben Sinne phasenmoduliert sind, so daß ihre sich in einem Modulator ergebende Summenfrequenz 2/0 + 2 Δ/ ist.

Durch die Kombination der in dieser Weise modulierten Trägerzeichen entsteht also ein drittes phasenmoduliertes Trägerzeichen, dessen Träger eine obere Harmonische des vom Schwingungserzeuger 15" herrührenden Zeichens ist und welches den Modulationskomponenten jedes der beiden im Phasenmodulator 17" erzeugten modulierten Trägerzeichen entsprechende Modulationskomponenten hat. Damit die zur Emfangsstelle übertragenen beiden modulierten Trägerzeichen dort leicht voneinander getrennt werden und dann miteinander gemischt werden können, um auf diese Weise das obengenannte dritte phasenmodulierte Trägerzeichen zu erhalten, müssen die in Fig. 4a dargestellten Frequenzverhältnisse eingehalten werden. Insbesondere muß die Phasenmodulation im Modulator 17" derart sein, daß die vorherrschenden Modulationskomponenten jedes der beiden entstehenden modulierten Trägerzeichen in je einem seiner Trägerfrequenz benachbarten Frequenzband liegen, dessen Breite kleiner ist als der Abstand zwischen der Frequenz /0 und der betreffenden Hilfsträgerfrequenz.

Die Sendestelle 10'" gemäß Fig. 5, welche im wesentlichen gleich derjenigen gemäß Fig. 4 ist, enthält einen Schwingungserzeuger 15'" zur Erzeugung einer Schwingung von der Frequenz f₀ sowie eine Nachrichtenquelle 16'" und einen Phasenmodulator 17"' zum Modulieren der Frequenz /0 mit der genannten Nachricht, um auf diese Weise eine erste phasenmodulierte Trägerschwingung zu erhalten.

Ferner enthält die Sendestelle 10"' Mittel zur Amplitudenmodulation der genannten ersten phasenmodulierten Schwingung/0. Diese Mittel umfassen eine Quelle 18"' zur Erzeugung einer Frequenz Z₁ sowie einen mit Trägerunterdrückung arbeitenden Modulator 19'" mit zwei Eingangskreisen, von welchen der eine mit dem Phasenmodulator 17'" und der andere mit der Quelle 18'" verbunden ist.

Schließlich enthält die Sendestelle 10'" Mittel zur Erzeugung einer dritten Schwingung, welche in einem vorbestimmten Phasen- und Frequenzverhältnis zu der vom Schwingungserzeuger 15'" herrührenden Frequenz /0 steht. Es ist erwünscht, daß diese dritte und die erste Schwingung die gleiche Phase und Frequenz haben, und aus diesem Grunde wird die dritte Schwingung von einem zweiten Ausgangskreis des Schwingungserzeugers 15'" abgenommen. Die dritte sowie die im Modulator 19"' entstehenden beiden modulierten Schwingungen werden dem Übertragungskanal 12'" über einen Kombinierverstärker 22'" zugeführt, dessen Eingangskreise mit dem -zweiten Ausgangskreis des Schwingungserzeugers 15"' und mit dem Ausgangskreis des Modulators 19"' verbunden sind.

Auch in Verbindung mit dieser Sendestelle kann die in der im Zusammenhang mit der in Fig. 4 dargestellten Sendestelle erwähnten Weise geänderte Empfangsstelle 11 in der Fig. 1 verwendet werden.

Die Wirkungsweise der Sendestelle gemäß Fig. 5 wird an Hand der in den Fig. '5 a und 5 b dargestellten Diagramme erläutert. Die vom Schwingungserzeuger 15'" herrührende Trägerschwingung /0 wird im Modulator 17'" mit dem Modulierzeichen der Quelle 16'" phasenmoduliert, wobei eine erste phasenmodulierte Trägerschwingung entsteht, welche in Fig. 5 a dargestellt ist. Diese wird im Modulator 19'" mit der von der Quelle 18'" herrührenden Frequenz Z₁ amplitudenmoduliert, wobei zwei phasenmodulierte Trägerschwingungen entstehen, welche in einem vorbestimmten Phasenverhältnis zu der vom Modulator 17'" herrührenden modulierten Trägerschwingung stehen und Modulationskomponenten haben, die denen dieses letztgenannten Trägers entsprechen, jedoch in anderen Frequenzbändern liegen, wie in Fig. 5 b dargestellt. Dies wird aus den folgenden Darlegungen klar:

Dem Modulator 19'" wird ein Zeichen von der Frequenz /0 ± Δ/ zugeführt, welches dort mit dem

Modulierzeichen von der Frequenz Z₁ amplitudenmoduliert wird. Hierbei entstehen folgende Modulationsprodukte:

(/ο±Δ/)+Λ; tf. ±Δ/) — Λ (4) welche auch wie folgt ausgedrückt werden können: (/ο + Λ) ±Δ/; (/· — Λ) ±Δ/ (5)

Ein Vergleich der Ausdrücke (3) und (5) zeigt, daß die in den Sendestellen gemäß Fig. 4 und 5 erzeugten Paare von modulierten Trägerschwingungen einander gleich sind. Daher kann die vom Schwingungserzeuger 15"'herrührende Bezugsfrequenz, welche mit dem genannten Paar von modulierten Trägerschwingungen zusammen über-

»5 tragen wird, an der Empfangsstelle in der früher beschriebenen Weise zur Ableitung der erwünschten Modulationskomponenten verwendet werden, wobei an der Sendestelle das in der Fig. 5 a dargestellte Frequenzverhältnis herbeigeführt werden muß, damit die Zeichen leicht voneinander getrennt werden können. Dies kann erreicht werden, indem man die Frequenz Z₁ derart wählt, daß die Frequenz fo zwischen die vorherrschenden Modulationskomponenten der beiden Frequenzbänder (/0 + Λ) ± Δ/ und (/0 — /1) ± Δ/ fällt.

Zwecks Vereinfachung der Darstellung wurde sowohl im Falle der Sendestelle gemäß Fig. 4 als auch in demjenigen gemäß Fig. 5 angenommen, daß das übertragene Bezugszeichen die unmodulierte Frequenz /0 ist, jedoch kann diese zwecks besserer Ausnutzung auch zur Nachrichtenübermittlung verwendet werden, indem sie amplitudenmoduliert wird. Solange der Modulationsgrad weniger als 100% beträgt, kann die an der Empfangsstelle als Bezugszeichen notwendige Trägerwelle mit Hilfe eines Begrenzers abgeleitet werden, wie weiter oben angegeben.

Claims

Patentansprüche:

ι. Anordnung zur Übertragung von mit einer Nachricht phasen- oder frequenzmodulierten Trägerschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Trägerschwingung, z. B. durch Amplitudenmodulation derselben mit einer Hilfsfrequenz, ein Paar symmetrisch gelegener Seitenfrequenzen mit fester Phasenbeziehung zur Trägerschwingung erzeugt wird, wobei die Trägerschwingung oder das Seitenfrequenzpaar mit der Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert ist und aus der festen Phasenbeziehung empfangsseitig ein Bezugswert für die Demodulation abgeleitet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung mit der Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert ist und das Seitenfrequenzpaar mit zusätzlichen Nachrichten amplitudenmoduliert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung mit der Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert ist, und das Seitenfrequenzpaar mit derselben zusätzlichen Nachricht synchron, aber gegensinnig phasen- oder frequenzmoduliert ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfrequenz mit der zusätzlichen Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert wird und daß die Trägerschwingung mit der dadurch erzeugten Schwingung amplitudenmoduliert ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenfrequenzpaar mit der Nachricht synchron und gleichsinnig phasen- oder frequenzmoduliert ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung mit der Nachricht phasen- oder frequenzmoduliert und die dadurch erzeugte Schwingung mit der Hilfsfrequenz amplitudenmoduliert wird.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert empfangsseitig durch Phasenoder Frequenzvergleich zwischen der verdoppelten Trägerschwingung und der Summe der beiden Seitenfrequenzen zustande kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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