DE976953C - Einseitenband-Anordnung fuer Gespraechsuebertragung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 15. OKTOBER 1964

N 11343 IXd/21 a*

Die Erfindung bezieht sich auf Einseitenband-Anordnungen mit einem Sender und einem Empfänger für Gesprächsübertragung, wobei der Sender, wie üblich, mit einem durch die zu übertragenden Gesprächssignale gesteuerten Einseitenband-Generator und der Empfänger mit einem Einseitenband-Demodulator versehen ist.

Im Vergleich zu anderen Modulationsverfahren, z. B. Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, Impuls-Zeitmodulation u. dgl., hat die Einseitenband-Modulation bekanntlich wesentliche Vorteile. Das für die Übertragung erforderliche Frequenzband ist klein, nämlich im wesentlichen gleich dem Frequenzband des Niederfrequenzsignals. Bei ungünstigen Signal-Rausch-Verhältnissen von z. B. 2O bis 15 db am Empfängereingang kann bei Einseitenband-Verbindungen noch eine brauchbare Gesprächsübertragung erzielt werden, so daß eine verhältnismäßig geringe Senderleistung genügen kann. Ein Einseitenband-Sender muß jedoch entsprechend der Spitzensignalbelastung bemessen werden, und im Gegensatz zu einem'Frequenzmodulationssender wird er normalerweise nicht vollständig ausgesteuert, was ungünstig ist.

Die Erfindung bezweckt, bei einer Einseitenband-Anordnung für Gesprächsübertragung einen hohen Wirkungsgrad der Übertragung in der Weise zu erzielen, daß einerseits bei normalem Betrieb eine hohe Senderaussteuerung erzielt wird und andererseits ein niedrigeres Signal-Rausch-Verhältnis am Empfängereingang als bei der üblichen Einseitenband-Anordnung zulässig ist; bei einem gewissen Abstand zwischen Sender und Empfänger kann dann durch eine verhältnismäßig geringe Sender-

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leistung noch eine praktisch brauchbare Gesprächsübertragung erzielt werden.

Gemäß der Erfindung ist in dem Sender in an sich bekannter Weise der Ausgang des Einseitenband-Generators, in dem ein Einseitenband-Signal .mit unterdrückter Trägerwelle erzeugt wird, gegebenenfalls nach Zusatz eines Pilotsignals mit einem Begrenzer gekoppelt, von dessen Ausgang ein Einseitenband-Signal praktisch konstanter Amplitude ίο übertragen wird.

Weiterhin enthält der Sender hinter dem Begrenzer ein Einseitenband-Filter, dessen Ausgangssignal zum Empfänger übertragen und hierin über einen Begrenzer dem Einseitenband-Demodulator zugeführt wird.

Bei Anwendung der Maßnahmen nach der Erfindung wird in dem Gebiet der niedrigen Signal-Rausch-Verhältnisse, wo andere Gesetzmäßigkeiten gelten als bei den normalen und hohen Signal-Rausch-Verhältnissen, eine wesentliche Beschränkung des Rauscheinflusses auf die Einseitenbandübertragung durch eine spezielle Vorbearbeitung an der Sende- und Empfängerseite der zu übertragenden Gesprächssignale erzielt. Es wurde nämlich festgestellt, daß bei Einseitenband-Gesprächsübertragung mit unterdrückter Trägerwelle durch die Beseitigung der Amplitudenänderungen in dem Einseitenband-Signal in diesem Gebiet der niedrigen Signal-Rausch-Verhältnisse bei einer wesentlichen Beschränkung des Einflusses von Rauschen auf die Einseitenband-Übertragung die Verständlichkeit der Gesprächssignale praktisch erhalten bleibt, so daß hierbei eine Gesprächsübertragung mit guter Verständlichkeit bei sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen, z. B. niedriger als 10 db, ermöglicht wird.

Es sei hierzu bemerkt, daß es in einer Bandkompressionseinrichtung bereits bekannt war, ein Gesprächssignal in ein Einseitenband-Signal umzuwandeln und dieses Einseitenband-Signal zur Erzielung eines amplitudenmodulierten, der Augenblicksfrequenz proportionalen Signals nach Begrenzung einem Frequenzdiskriminator zuzuführen, wobei dieses vom Frequenzdiskriminator gelieferte Signal auf der Empfängerseite einen Frequenzmodulator derart steuert, daß die Frequenz der erzeugten Schwingungen in Übereinstimmung mit der Ausgangsspannung des Frequenzdiskriminators ... ausgelenkt wird. Diese für Bandkompression notwendige Maßnahme bedeutet einen wesentlichen Eingriff in die Verständlichkeit des übertragenen Signals, insbesondere muß, um überhaupt eine Verständlichkeit zu erzielen, noch die Einhüllende des übertragenen Gesprächssignals nach der Empfängerseite übertragen werden, um dort die Ausgangsspannung des Frequenzmodulators in der Amplitude zu modulieren. Im übrigen haben bereits kleinste Schwankungen des Signalpegels am Empfänger unerträgliche Verschlechterungen der Verständlichkeit zur· Folge, im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Gesprächsverständlichkeit auch bei sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen wegen des Einseitenband-Signals, das auf eine konstante Amplitude begrenzt wird, erheblich verbessert ist.

Es wird hierbei bemerkt, daß es zur Erzeugung von phasenmodulierten bzw. frequenzmodulierten Schwingungen bereits bekannt war, eines der Seitenbänder einer amplitudenmodulierten Schwingung zusammen mit der Trägerfrequenz einem Begrenzer zuzuführen, wobei durch die Begrenzung erzielt wird, daß die Phase der Nachrichtensignale sich ändert. Im Gegensatz zu der neuen Schaltung wird bei dieser bekannten Vorrichtung dem Begrenzer zusammen mit dem Einseitenband-Signal eine im Vergleich mit dem Einseitenband-Signal möglichst starke Trägerwelle zugeführt, und dem Begrenzer folgt weiterhin nicht ein Einseitenband-Filter, da es sich hier um eine breitbandige Übertragungsweise handelt, deren Bandbreite mindestens zweimal der zu übertragenden Nachrichtensignale gleich ist. Für die Übertragung der phasen- bzw. frequenzmodulierten Schwingungen ist eine größere Bandbreite erforderlich als bei dem erfindungsgemäßen Einseitenband-System. Hinzu korrynt, daß die Nachrichtenkomponente in der phasen- bzw. frequenzmodulierten Schwingung in bezug auf die übertragene Trägerwelle wesentlich geschwächt wird, d. h. daß diese Nachrichtenkomponente nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Senderleistung ausmacht. In der bekannten Einrichtung werden somit die obenerwähnten speziellen Vorteile des erfindungsgemäßen Übertragungssystems nicht erzielt. Weiterhin ist dieser bekannten Einrichtung auch die obenerwähnte Lehre zur Erzielung einer Einseitenband-Gesprächsübertragung unter Beibehaltung einer ausgezeichneten Verständlichkeit bei sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen nicht zu entnehmen.

Zur Verbesserung der Übertragungsqualität der Gesprächssignale, insbesondere in bezug auf die Erkennbarkeit von Stimmen, werden vorzugsweise im Sender die zu übertragenden Gesprächssignale über ein die hohen Töne bevorzugendes Netzwerk (»Pre-emphasis«) dem Einseitenband-Generator zugeführt, wobei im Empfänger zwischen dem Einseitenband-Demodulator und der Wiedergabevorrichtung ein die hohen Töne abschwächendes Netzwerk (»De-emphasis«) verwendet werden muß.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ergibt sich eine weitere erhebliche Qualitätsverbesserung der zu übertragenden Signale sowohl bei ungünstigen als auch bei günstigen Signal-Rausch-Verhältnissen, wenn im Sender das Einseitenband-Signal einerseits dem Begrenzer und andererseits einem Amplitudendetektor zugeführt wird, dem ein Tiefpaßfilter zum Erzielen eines Umhüllendensignals folgt, das höchstens die niedrigste der zu übertragenden Gesprächsfrequenzen enthält und das, von dem begrenzten Einseitenband-Signal ge- lao trennt, zum Empfänger übertragen wird und in diesem einen zwischen dem Begrenzer und · dem Einseitenband-Demodulator eingeschalteten Modulator steuert.

Das im Sender erzeugte umhüllende Signal kann zum Empfänger als Modulation eines Pilotsignals

übertragen werden, das ein dem Frequenzband des begrenzten Einseitenband-Signals benachbartes Frequenzband einnimmt. Manchmal wird auf diese Weise, wie bei Untersuchungen festgestellt wurde, das Signal-Rausch-Verhältnis des Ausgangssignals des Empfängers günstiger als das Signal-Rausch-Verhältnis bei der Übertragung des begrenzten Einseitenband-Signals und des Umhüllendensignals in voneinander entfernten Frequenzbändern. ίο Bei Verwendung der Apparatur, die im vorangehenden Abschnitt beschrieben ist, für z. B. Funkmeldungen, wobei das zu übertragende Gesprächsfrequenzband etwa 0,3 bis 3,4 kHz beträgt und das Frequenzband des Umhüllendensignals z. B. ο bis 250 Hz ist, wird bei Signal-Rausch-Verhältnissen am Eingang des Empfängers von nur 12 bis 9 db für das Einseitenband-Signal eine Gesprächsverbindung mit sehr guter Verständlichkeit erzielt, während bei günstigen Signal-Rausch-Verhältnissen von z. B. 40 db und mehr eine für Fernsprechverbindungen übliche Qualität erhalten wird.

Bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen von 15 db oder weniger ergibt es sich, daß das am Ausgang des Empfängers auftretende Signal-Rausch-Verhältnis vorwiegend durch das Signal-Rausch-Verhältnis im Pilotkanal bedingt wird, so daß für die Übertragung des (unipolaren) Umhüllendensignals besser Schmalbandfrequenzmodulation (Modul etwa 2 bis 3) verwendet werden kann als Amplitudenmodulation. Außerdem ist eine weitere Beschränkung des Frequenzbandes des zu übertragenden Umhüllendensignals, als vorstehend angegeben, zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses günstig. Dieses Frequenzband kann z. B. auf 100 Hz oder sogar auf 40 Hz beschränkt werden. Letztere Bandbeschränkung bringt jedoch eine geringe Qualitätsverringerung des empfangenen Gesprächssignals bei günstigen Signal-Rausch-Verhältnissen am Eingang des Empfängers mit sich. An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. ι a und 1 b zeigen eine einfache Ausführungsform eines Senders bzw. eines Empfängers für die Einseitenband-Anordnung nach der Erfindung; Fig. 2 a zeigt eine verbesserte Ausführungsform eines Senders nach der Erfindung, und

Fig. 2 b zeigt eine vorteilhafte Abart einer Ausführungsform des Kanals für die Umhüllenden im Sender;

Fig. 3 a zeigt eine verbesserte Ausführungsform des Empfängers, und

Fig. 3 b zeigt die dem Kanal der Umhüllenden nach Fig. 2 b entsprechende Ausführungsform des Kanals für die Umhüllende im Empfänger. Bei dem Einseitenband-Sender nach Fig. 1 a werden die einem Mikrophon 1 entnommenen Signale über ein »Pre-Emphasis«-Netzwerk 2 und ein das Gesprächsfrequenzband durchlassendes Filter 3 einem Einseitenband-Generator 4 zugeführt. Der Einseitenband-Generator enthält einen an einen kristallgesteuerten Trägerwellenoszillator 5 angeschlossenen Ringmodulator 6, dem ein Verstärker 7 folgt, in dem wie üblich ein Einseitenband-Filter zum Trennen des erwünschten Einseitenbandes untergebracht ist. 6g

Gemäß der Erfindung wird das dem Einseitenband-Generator 4 entnommene Einseitenband-Signal einem Begrenzer 8 zugeführt, der eine solche Begrenzung herbeiführt, daß das Ausgangssignal ein Einseitenband-Signal praktisch konstanter Amplitude ist. Das begrenzte Einseitenband-Signal wird über ein zum Unterdrücken der im Begrenzer entstandenen Verzerrungsprodukte dienendes Einseitenband-Filter 9 einem Klasse-C-Verstärker 10 zugeführt, an dem eine Sendeantenne 11 angeschlossen ist. Wie sich aus Untersuchungen ergeben hat, führt die Anwendung eines Einseitenband-Filters nach dem Begrenzer keine merkbare Qualitätsverringerung des übertragenen Signals herbei.

Der Begrenzer 8 überträgt besser die Komponente der ihm zugeführten Einseitenband-Komponenten mit der größten Amplitude als die Komponenten mit geringerer Eingangsamplitude. Zur Verbesserung der Übertragungsqualität hat es sich mit Rücksicht auf diese Eigenschaft des Begrenzers als vorteilhaft erwiesen, daß die Gesprächssignale von dem Mikrophon 1 über ein »Pre-emphasis«- Netzwerk dem Einseitenband-Generator 4 zugeführt werden. Infolge der Verwendung des »Preemphasis«-Netzwerks 2 ergibt sich eine Amplitudenangleichung der Seitenband-Komponenten, wodurch in dem begrenzten Einseitenband-Signal auch die höheren Gesprächsfrequenzkomponenten eines Gesprächsbandes von z. B. 0,3 bis 3,4 kHz noch zufriedenstellend auftreten.

Die Endstufen des geschilderten Senders können mittels des begrenzten Einseitenband-Signals praktisch konstanter Amplitude vollständig ausgesteuert werden. Auf diese Weise können, wie an sich üblich, bei Frequenzmodulationssendern in den Senderendstufen Klasse-C-Verstärker verwendet werden. Fig. ib zeigt den bei einem Sender nach Fig. 1 a anzuwendenden Empfänger. Die durch die Antenne 12 empfangenen Signale werden über einen selektiven Hochfrequenzvorverstärker 13 einem Begrenzer 14 zugeführt, der ähnlich wie der Begrenzer des Senders derart ausgebildet ist, daß das begrenzte Einseitenband-Signal eine praktisch konstante Amplitude hat. Das begrenzte Einseitenband-Signal wird zur Verringerung des Rauschens vorzugsweise über ein einfaches Einseitenband-Filter 14' geführt und darauf auf übliche Weise mittels eines Einseitenband-Demodulators 15 demoduliert. Dieser Demodulator ist mit einer Mischstufe 16 versehen, an die ein örtlicher Trägerfrequenzoszillator 17 angeschlossen ist. Die erhaltenen Niederfrequenzsignale werden über ein nur für das Gesprächsfrequenzband von z. B. 0,3 bis 3,4 kHz durchlässiges Filter 18, ein »De-emphasis «-Netzwerk 19 und einen Ausgangsverstärker 20 einer Wiedergabe- lao vorrichtung 21 zugeführt.

Die Anwendung des Begrenzers 14 ergibt eine erhebliche Verringerung der Störung des eintreffenden Einseitenband-Signals; Rauschspitzen werden dadurch begrenzt, und Rauschspannungen, die geringer als die Signalspannung sind, werden infolge

der Begrenzerwirkung gegenüber der Signalspannung geschwächt. Das »De-emphasis«-Netzwerk 19 im Niederfrequenzkreis ist naturgemäß erforderlich, um die im Sender infolge des »Pre-emphasis«- Netzwerks entstandene Amplitudenverzerrung auszugleichen.

Der Empfänger nach Fig. ib kann derart ausgebildet sein, daß der Begrenzer in Gesprächspausen infolge des dann auftretenden Rauschens nicht vollständig ausgesteuert wird. Bei einer solchen Bemessung des Begrenzers und des (der) vorangehenden Verstärkers (Verstärker) bleibt in den übertragenen Gesprächssignalen außerdem eine gewisse Dynamik vorhanden, weiche die Verständlichkeit begünstigt.

Während der Gesprächspausen kann das Rauschen noch besser unterdrückt werden, indem im Sender vor der Begrenzung dem Einseitenband-Signal ein gegenüber normalen Gesprächssignalen ao schwaches (—10 bis — 20 db) Pilotsignal z.B. an der Stelle der unterdrückten Trägerwelle zugefügt wird. Nach Fig. ia ist dazu der Eingang des Begrenzers 8 über einen einstellbaren Abschwächer 7' an den Trägerfrequenzoszillator 5 angeschlossen. Dann tritt im Begrenzerausgangssignal das Pilotsignal mit einer zur Gesprächssignalintensität um-. gekehrt proportionalen Amplitude auf. Das im Empfänger dem Begrenzer vorangehende Einseitenband-Filter wird dann derart ausgebildet, daß auch das Pilotsignal mit einer während Gesprächspausen zur vollständigen Aussteuerung des Begrenzers hinreichenden Amplitude den Begrenzer erreicht.

Bei der zuletzt geschilderten Ausführungsform des Senders kann auch der noch zu beschreibende Empfänger nach Fig. 3 a verwendet werden.

Bei dem in den Fig. 1 a und 1 b dargestellten Einseitenband-System hat sich eine Gesprächsübertragung bei sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen von z. B. 12 bis 9 db am Empfänger eingang als möglich erwiesen. Die Qualität des übertragenen Gesprächs ist jedoch wesentlich geringer als bei der Verwendung normaler Einseitenband-Übertragung, insbesondere infolge des Fehlens der Signaldynamik.

Zur Verbesserung der Apparatur nach der Erfindung in der letztgenannten Hinsicht können Sender und Empfänger der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Art verwendet werden. In dem Sender nach Fig. 2 a werden die einem Mikrophon 22 entnommenen Gesprächssignale über ein nur das Gesprächsfrequenzband von z. B. 0,3 bis 3,4 kHz durchlassendes Filter 23 und ein »Preemphasis «-Netzwerk 24 einem Einseitenband-Generator 25 zugeführt. Der Einseitenband-Generator 25 ist mit einem durch die· Gesprächssignale gesteuerten Ringmodulator 26 versehen, an dem ein kristallgesteuerter Trägerfrequenzgenerator 27 angeschlossen ist. Die auf diese Weise erhaltenen modulierten Signale werden über einen das erwünschte Seitenband abtrennenden Verstärker 28 . nach Fig. 1 a einem Begrenzer 29 zugeführt, der eine starke Begrenzung des zugeführten Einseitenband-Signals herbeiführt. Das begrenzte Einseitenband-Signal wird über einen Klasse-C-Verstärker 30 und ein Einseitenband-Filter 31, das zum Unterdrücken der im Begrenzer entstandenen Verzerrungsprodukte dient, einer Sendeantenne 32 zugeführt.

Das dem Einseitenband-Generator 25 entnommene Einseitenband-Signal wird außerdem einem Amplitudendetektor 33 zugeführt, dem ein Tiefpaßfilter 34 zum Erzielen eines Umhüllendensignals folgt, das höchstens die niedrigsten der übertragenen Gesprächsfrequenzen enthält. Bei dem vorerwähnten Gesprächsfrequenzband von 0,3 bis 3,4 kHz kann die Abschneidefrequenz des Tiefpaßfilters 34 z. B. gleich 300 Hz oder weniger (100 bis 40 Hz) gewählt werden. Das auf diese Weise erhaltene, umhüllende Signal steuert einen Amplitudenmodulator 35, an dem ein Pilotsignaloszillator 36 angeschlossen ist. Das modulierte Pilotsignal wird über einen Verstärker 37 und ein an die Bandbreite des modulierten Pilotsignals angepaßtes Filter 38 auch der Sendeantenne 32 zugeführt.

Der Pilotsignaloszillator 36 kann z. B. um 3,7 bis 4 kHz gegenüber dem Trägerfrequenzoszillator 27 verstimmt sein in der Weise, daß das durch die Umhüllende in der Amplitude modulierte Pilotsignal in einem Frequenzband ausgesandt wird, das an das des begrenzten Einseitenband-Signals von dem Kanal 29, 30, 31 angrenzt. Es ist auch möglich, den Pilotsignaloszillator und den Trägerfrequenzoszillator 27 auf nahezu dieselben oder sogar die gleichen Frequenzen abzustimmen. Im letzteren Falle kann das dem Modulator 35 zuzuführende Trägerfrequenzsignal unmittelbar dem Trägerfrequenzoszillator 27 entnommen werden. Das modulierte Pilotsignal wird dann mit einer der unterdrückten Trägerwelle des Einseitenband-Kanals 29, 30, 31 entsprechenden Frequenz ausgesandt.

Es sei nachdrücklich darauf hingewiesen, daß das dem Detektor 33 der Umhüllenden entnommene Signal eine wichtige Gleichspannungskomponente enthält und unipolar ist. Es ist vorteilhaft, das Pilotsignal mittels des unipolaren umhüllenden Signals derart in der Amplitude zu modulieren, daß beim Fehlen von Gesprächssignalen ein Pilotsignal mit Maximalamplitude ausgesandt wird, welche Amplitude bei zunehmender Intensität der Gesprächssignale abnimmt. Letzteres ist vorteilhaft zum Unterdrücken des Rauschens während der Gesprächspausen, was noch näher an Hand des in Fig. 3 a dargestellten Empfängers erläutert wird.

Es hat sich ergeben, daß bei der Übertragung von Einseitenband-Signalen durch einen Sender der in Fig. 2 a dargestellten Art und einen entsprechenden Empfänger das Signal-Rausch-Verhältnis des Eingangssignals, besonders wenn die Signal-Rausch-Verhältnisse in dem Übertragungsweg ungünstig sind, z. B. weniger als 15 db, im wesentlichen durch das Signal-Rausch-Verhältnis im Übertragungskanal der Umhüllenden bedingt wird.

Mit Rücksicht darauf ist es vorteilhaft, den Kanal der Umhüllenden derart auszubilden, - daß

bei niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis ein möglichst günstiges Signal-Rausch-Verhältnis des empfangenen umhüllenden Signals erhalten wird. Dies ist nicht nur durch Bandbreitebeschränkung des Kanals der Umhüllenden, sondern auch dadurch erzielbar, daß im Sender nach Fig. 2 a der für Amplitudenmodulation eingerichtete Kanal 33 bis 38 für die Umhüllende durch einen für Frequenzmodulation eingerichteten Kanal für die Umhüllende nach Fig. 2b ersetzt wird. Dieser Kanal der Umhüllenden ist mit einem Detektor 39 für die Umhüllende versehen, dessen unipolares Ausgangssignal über ein Tiefpaßfilter 40 einem Frequenzmodulator 41 zur Steuerung der Frequenz eines Pilotsignalozillators 42 zugeführt wird. Insbesondere mit Rücksicht auf die Übertragung von Signalen bei niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis ist der Kanal der Umhüllenden nach Fig. 2 b vorzugsweise derart ausgebildet, daß der Modul des frequenzmodulierten Pilotsignals kleiner als 3 ist. Es sei bemerkt, daß infolge des unipolaren umhüllenden Signals der Frequenzhub nur einseitig ist.

Ferner ist es zweckmäßig, den Übertragungskanal für das begrenzte Einseitenbandsignal des Senders und/oder des Empfängers mit Mitteln zur Laufzeitangleichung der Übertragungskanäle für das begrenzte Einseitenband-Signal und das umhüllende Signal zu versehen.

Ein wesentlicher Vorteil der Übertragung des umhüllenden Signals mittels Frequenzmodulation liegt darin, daß dabei die Gleichstromkomponente des umhüllenden Signals auf der Empfangsseite im wesentlichen eindeutig bestimmt werden kann. Bei der an sich bekannten Übertragung des umhüllenden Signals durch Amplitudenmodulation ist dies bereits infolge normaler Schwunderscheinungen nicht möglich.

Fig. 3 a zeigt einen bei einem Sender nach Fig. 2 a zu verwendenden Empfänger. Die durch die Antenne 43 empfangenen Signale werden über einen Hochfrequenzverstärker 44 einerseits einem Kanal für das begrenzte Einseitenband-Signal und andererseits einem Kanal für die Umhüllende zugeführt. Das auf der Senderseite begrenzte Einseitenband-Signal wird durch ein Einseitenband-Filter 45 ausgefiltert und dann über einen Verstärker 46 einem Begrenzer 47 zugeführt, der eine starke Unterdrückung der in dem Übertragungsweg entstandenen Amplitudenänderungen des Einseitenband-Signals herbeiführt.

Das durch Amplitudenmodulation übertragene umhüllende Signal wird durch ein ein schmales Band von z. B. 100 bis 500 Hz durchlassendes Filter 48 ausgefiltert und dann über einen Verstärker 49 einem Amplitudendetektor 50 zugeführt, dessen Ausgang das umhüllende Signal über ein Tiefpaßfilter 51 entnommen wird. Das auf diese Weise erhaltene umhüllende Signal moduliert in einem Amplitudenmodulator 52 das Einseitenband-Signal, 6p das gegebenenfalls über ein einfaches Einseitenband-Filter 47' dem Begrenzer 47 entnommen wird, um ein Einseitenband-Signal zu erzielen, das sowohl eine Phasen- als auch eine Amplitudenmodulation aufweist. Dieses Einseitenband-Signal wird nach Verstärkung in einem Verstärker 53 einem üblichen Einseitenband-Demodulator zugeführt, der aus einer an einen örtlichen Trägerfrequenzoszillator 54 angeschlossenen Modulatorstufe 55 besteht. Das detektierte Gesprächssignal durchläuft ein nur das Gesprächsfrequenzband von z.B. 0,3 bis 3,4kHz durchlassendes Gesprächsbandfilter 56 und wird üser ein »De-emphasis«-Netzwerk 57 und einen Verstärker 58 einer Wiedergabevorrichtung 59 zugeführt.

Wie bereits bei der Erläuterung des Senders nach Fig. 2 a erwähnt wurde, ist es zum Unterdrücken des Rauschens während der Gesprächspausen vorteilhaft, ein amplitudenmoduliertes Pilotsignal zu verwenden, das beim Fehlen von Gesprächssignalen eine Maximalamplitude hat. Bei Verwendung eines solchen Pilotsignals muß selbstverständlich der Modulator 52 im Empfänger nach Fig. 3 a, in dem das begrenzte Einseitenband-Signal und das umhüllende Signal wieder vereinigt werden, derart ausgebildet werden, daß bei zunehmender Amplitude des detektierten, umhüllenden Signals die Ausgangsspannung des Modulators 52 abnimmt.

Es ist weiter möglich, das Eingangsfilter 45 für das Einseitenband-Signal mit einer solchen Bandbreite zu versehen, daß nicht nur das Einseitenband-Signal, sondern auch das Pilotsignal durchgelassen wird. Dies hat zur Folge, daß der Begrenzer 47 im Empfänger während der Gesprächspausen durch das Pilotsignal mit in diesem Falle maximaler Amplitude und nicht durch Rauschspannungen ausgesteuert wird, was beim Fehlen eines solchen Pilotsignals der Fall wäre. Beim Auftreten von Gesprächssignalen führt naturgemäß das Einseitenband-Signal eine vollständige Aussteuerung des Begrenzers 47 herbei.

Fig. 3 b zeigt die Ausführungsform des Kanals für die Umhüllende im Empfänger, welcher Kanal bei dem Frequenzmodulationskanal für die Umhüllende nach Fig. 2 b im Sender verwendbar ist.

Der Frequenzmodulationskanal für die Umhüllende nach Fig. 3 b ist mit einem Eingangsfilter 60, einem Verstärker 61 und einem Begrenzer 62 versehen, wie er beim Empfang frequenzmodulierter Schwingungen üblich ist. Die Ausgangssignale des Begrenzers 62 werden zur Demodulation einem Frequenzdetektor 63 üblicher Art zugeführt. Das dabei erhaltene umhüllende Signal wird über ein Tiefpaßfilter 64 mit einer Sperrfrequenz von z. B. 300 bis 50 Hz dem in Fig. 3 a dargestellten Arriplitudenmodulator 52 zugeführt.

Es sei hier bemerkt, daß bei Signal-Rausch-Verhältnissen von etwa 10 db und weniger eine Breitbandfrequenzmodulation zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Eingangssignals nichts beiträgt. Mit Rücksicht darauf wird, wie bereits an Hand des Senders nach den Fig. 2 a und 2b erörtert wurde, vorzugsweise ein Modul angewandt, der bei umhüllenden Frequenzen von 40 bis 100 Hz z. B. höchstens 3 beträgt. Naturgemäß muß das 1S5 Eingangsfilter 60 für das frequenzmodulierte Pilot-

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signal einen an die Bandbreite des Eingangssignals " angepaßten Durchlaßbereich haben. Da das umhüllende Signal unipolar ist, genügt eine dem Dreifachen der Maximalfrequenz im umhüllenden Signal gleiche Bandbreite des Filters 6o bei Anwendung eines Moduls 3.

Bei den an Hand der Fig. 1 b und 3 a, 3 b erörterten Empfängern ergab sich noch eine kleine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Ausgangssignals, wenn zwischen den Begrenzern 14 bzw. 47 und der weiteren Modulatorstufe 15 bzw.

V. 52 ein Einseitenband-Filter eingeschaltet wurde.

Claims (10)

1. Patentansprücheis i. Einseitenband-Anordnung mit einem Sender und einem Empfänger für Gesprächsübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sender in an sich bekannter Weise der Ausgang des Einseitenband-Generators (4, Fig. la; 25, Fig. 2a), in dem ein Einseitenband-Signal mit unterdrückter Trägerwelle erzeugt wird, gegebenenfalls nach Zusatz eines Pilotsignals mit einem Begrenzer (8, Fig. ia; 29, Fig. 2a) gekoppelt ist, von dessen Ausgang ein Einseitenband-Signal praktisch konstanter Amplitude übertragen wird, und daß der Sender hinter dem Begrenzer ein Einseitenbänd-Filter (9, Fig. ia; 31, Fig. 2 a) enthält, dessen Ausgangssignal auf den Empfänger (Fig. 1 b und 3 a) übertragen und hierin über einen Begrenzer (14, Fig. ib; 47, Fig. 3 a) dem Einseitenband-Demodulator (15, Fig. ib; 55, 54, Fig. 3a) zugeführt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender die zu übertragenden Gesprächssignale über ein »Preemphasis«- Netzwerk (2, Fig. ia; 24, Fig. 2a) dem Einseitenband-Generator (4, Fig. ia; 25, Fig. 2a) zugeführt werden und im Empfänger zwischen dem Einseitenband-Demodulator (15, Fig. ib;

   54) SS> Fig. 3 a) und der Wiedergabe-Einrichtung (21, Fig. ib; 59, Fig. 3a) ein »De-emphasis«-Netzwerk (19, Fig. ib; 57, Fig. 3a) eingeschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger zwischen dem Begrenzer (14, Fig. ib; 47, Fig. 3a) für das Einseitenband-Signal und dem Einseitenband-Demodulator (15, Fig. ib; 54, 55, Fig. 3a) ein Einseitenband-Filter (14', Fig. ib; 47', Fig. 3 a) eingeschaltet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender (Fig. 2a und 2b) das Einseitenband-Signal einerseits dem Begrenzer (29, Fig. 2 a) und andererseits einem Amplitudendetektor (33, Fig. 2a; 39, Fig. 2 b) zugeführt wird, dem ein Tiefpaßfilter (34, Fig. 2a; 40, Fig. 2b) zum Erzielen eines umhüllenden Signals folgt, das höchstens die niedrigsten der zu übertragenden Gesprächsfrequenzen enthält und das, gesondert von dem begrenzten Einseitenband-Signal, auf den Empfänger (Fig. 3 a und 3 b) übertragen wird und im Empfänger einen zwischen dem Begrenzer (47, Fig. 3 a) und dem Einseitenband-Demodulator (54, 55, Fig. 3 a) eingeschalteten Modulator (52, Fig. 3 a) steuert.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfrequenz des Tiefpaßfilters (34, Fig. 2a; 40, Fig. 2b) für das umhüllende Signal kleiner als 100 Hz ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal für das begrenzte Einseitenband-Signal des Senders (Fig. 2 a) und/oder des Empfängers (Fig. 3 a) mit Mitteln für Laufzeitangleichung der Übertragungskanäle für das begrenzte Einseitenband-Signal und das umhüllende Signal versehen ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (Fig. 2 a und 2b) einen Pilotsignalgenerator (36, Fig. 2a; 42, Fig. 2 b) und einen an diesen angeschlossenen, durch das umhüllende Signal gesteuerten Pilotsignalmodulator (35, Fig. 2a; 41, Fig. 2b) enthält, während der Empfänger (Fig. 3 a und 3 b) mit einem Pilotsignalempfangskanal mit einem Pilotsignaldetektor (50, Fig. 3a; 63, Fig-3 b) zum Gewinnen des umhüllenden Signals versehen ist.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Pilotsignal in einem dem Frequenzband des begrenzten Einseitenband-Signals benachbarten Frequenzbereich übertragen wird.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger das dem Begrenzer (47, Fig. 3 a) für das Einseitenband-Signal vorangehende Einseitenband-Filter (45, Fig. 3 a) das Einseitenband-Signal und ein in der Frequenz benachbartes Pilotsignal durchläßt.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotsignalmodulator (41, Fig. 2 b) als Frequenzmodulator des Pilotsignalgenerators (42, Fig. 2 b) ausgebildet ist und der Pilotsignalempfangskanal (Fig. 3 b) mit einem Begrenzer (62, Fig. 3 b) und einem Frequenzdetektor (63, Fig. 3 b) zum Wiedererhalten des umhüllenden Signals versehen ist.

    11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul des frequenzmodulierten Pilotsignals kleiner als 3 gewählt ist.

    115 In Betracht gezogene Druckschriften:

    Deutsche Patentschriften Nr. 754469, 878381; »VDE-Fachberichte«, Bd. 14 (1950), S. 85 bis 88; Proceedings of the I. R. E., Juli 1952, S. 803 bis 806. iao

    Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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