NL8203256A - Synchrone omhullende detector. - Google Patents

Description

E 5427-3 ,.

P & C

L Synchrone omhullende detector.

De uitvinding heeft betrekking op de ontvangst van in amplitude gemoduleerde hoogfrequente draaggolven en in het bijzonder op omhullende detectoren voor zulke draaggolven.

In een typerende ontvanger voor monauraal in amplitude gemoduleerde 5 hoogfrequente signalen is de eerste trap een superheterodyne-circuit dat het hoogfrequente signaal omzet in een tussenfrequent signaal (I.F.). De omhullende van dit signaal, die de amplitudemodulatie voorstelt, wordt dan gedetecteerd, dat wiL zeggen een signaal gelijkwaardig met de amplitudemodulatie wordt afgeleid uit het tussenfrequente signaal. Deze omhullende 10 detectie kan worden verkregen door de seriekombinatie van een diode die het signaal enkelfasig gelijkricht en een laagdoorlaatfilter. In plaats daarvan kan omhullende detectie worden verkregen door een in fase-produktmodulator, waarin het tussenfrequente signaal wordt vermenigvuldigd met een signaal met de frequentie van en in fase met de draaggolf.

15 Harmonischen van hogere orde en hoogfrequente ruis worden dan uitgefilterd door middel van een laagdoorlaatfilter.

Een voorgesteld stelsel voor AM-stereofonie-omroep moduleert de draaggolf in amplitude met een signaal dat de som voorstelt van de linker en rechter stereofonie-audiosignalen (L+R) en moduleert de draaggolf in fase 20 met een signaal dat het verschil L-R voorstelt. Een ontvanger voor zulk een omroepsignaal is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.108.994. Een uitvoeringsvoorbeeld van deze ontvanger gebruikt een in fase-produkt-demodulator als omhullende detector voor het terugwinnen van het signaal L+R.

25 Zowel In een monaurale ontvanger als een stereofonie-ontvanger is een omhullende detector van het diodetype of het in fase-produktdemodulatortype onderhevig aan fading, en moeilijkheden door verminderde selektiviteit. Een diodedetector kan in het bijzonder niet onderscheiden tussen de gewenste draaggolf en een sterkere storende draaggolf die binnen de tussenfrequente 30 doorlaatband valt. Een in fase produktdemodulator is onderhavig aan moeilijkheden veroorzaakt door incidentele fasemodulatie, wat een veelvoorkomend verschijnsel bij AM-zenders is.

De uitvinding beoogt derhalve de selektiviteit en bestandheid tegen fading van AM-ohtvangers te verbeteren door het verschaffen van een omhullende 35 detector die zowel in fase- als kwadratuur-produktdemodulatie toepast.

Volgens een illustratief Uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding wordt een ontvangen AM-signaal dat is omgezet naar de tussenfrequentie-band toege-voerd aan twee produktdemodulatoren. De draaggolf van het tussenfrequente 8203256 - 2 - signaal wordt afgescheiden, bijvoorbeeld door middel van een in .: fase vergrendelde lus, en een overeenkomstige kwadratuur-draaggolf, d.w.z. de afgescheiden draaggolf na faseverschuiving over 90°, wordt opgewekt. De draaggolf wordt toegevoerd aan de ene demodulator en de kwadratuur-draaggolf 5 wordt toegevoerd aan de andere demodulator. De uitgangssignalen van de demodulatoren worden afzonderlijk gekwadrateerd en vervolgens opgeteld.

De vierkantswortel van het resulterende signaal wordt bepaald teneinde het uiteindelijke signaal te leveren dat representatief is voor de omhullende.

Door gebruik te maken van produktdemodulatoren, d.w.z. synchrone detectie/ 10 is onderdrukking van sterke storende draaggolven mogelijk. Ook maakt het gebruik van zowel het in fase gedetecteerde signaal als het kwadratuur-gedetecteerde signaal het omhullende-detectieproces ongevoelig voor onbedoelde fasemodulatie van de zender.

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de 15 tekening, die betrekking heeft op een uitvoeringsvoorbeeld van een inrich ting volgens de uitvinding.

De figuur toont een blokschema van een synchrone omhullende detector volgens de uitvinding.

In een stereofonie-stelsel als beschreven in het Amerikaanse octrooi- 20 schrift 4.018.994 waamaar hier wordt verwezen, heeft het omroepsignaal een amplitudemodulatie-komponent die representatief is voor de stereofonie- informatie L+R en een fasemodulatiekomponent die representatief is voor de stereofonie-informatie L-R. Als de signaalkomponent in fase wordt voorgesteld door een vertikale vektor, wordt de kwadratuur-fasekomponent 25 voorgesteld door de horizontale vektor. De omhullende modulatie van het uitgezonden signaal kan derhalve worden voorgesteld door een vektor die in hoek varieert tussen 0° en 90° en waarvan de amplitude gelijkwaardig is aan de vierkantswortel van de som van de kwadraten van de komponent in 2 2 fase (I) en de kwadratuur-komponent (Q) , d.w.z. I + Q - Het circuit uit 30 de figuur verzorgt omhullende detectie door de in fase-komponent (I) op te wekken in de produktdemodulator 104 en de kwadratuur-komponent Q op te wekken in de produktdemodulator 108. Teneinde het tussenfrequente signaal te verkrijgen dat nodig is voor de produktdemodulatoren 104 en 108 wordt een samengesteld en in amplitude zowel als fase gemoduleerd hoogfrequent 35 signaal ontvangen door een antenne en door een niet afgebeeld gebruikelijk superheterodyne-circuit bewerkt, waarbij een overeenkomstig tussenfrequent signaal wordt opgewekt. Dit tussenfrequente signaal wordt niet alleen toege-· . voerd aan de produktdemodulatoren 104 en 108, doch tevens aan een draaggolf-afscheidingscircuit 102. Zoals vermeld in het aangehaalde octrooischrift 8203256 - 3 - ' kan de draaggolfafscheiding worden verkregen door middel van een uitvoering mat in fase vergrendelde lus. De afgescheiden draaggolf wordt dan toege-voerd aan een faseverschuivingscircuit 106, waarin draaggolfsignalen in fase en in kwadratuur worden afgeleid. Zulke signalen zijn echter reeds 5- aanwezig in een AM-stereofonie-ontvanger als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.018.994.

Het uitgangssignaal van de produktdemodulator 104 wordt toegevoerd aan een laagdoorlaatfilter (LPF) 110, terwijl het uitgangssignaal van de demodulator 108 wordt toegevoerd aan een laagdoorlaatfilter 112. De produktdemodulator 10 104 en het laagdoorlaatfilter 110 moeten de gelijkspanningkomponent doorlaten die ontstaat door vermenigvuldiging van het tussenfrequente signaal met de draaggolf. Het is ook wenselijk dat de gelijkspanningkomponent wordt gehand-haafd in de kwadratuur-baan door de produktdemodulator 108 en het filter 112.

Er zijn echter sommige gevallen waarin dit niet nodig is . De filters 110.

15 en 112 kunnen een verbeterde selektiviteit veroorzaken, aannemende dat de ·): produktdemodulatoren 104 en 108 een karakteristiek met geringe distorsie vertonen. Een aktief filter met vijf polen kan bijvoorbeeld zonder grote kosten worden samengesteld. Zulk een .filter levert een verzwakking van 45 dB bij -10 kHz en een verzwakking van 1 dB bij 5 kHz. Bij 5,4 kHz bedraagt de 20 verzwakking 6,6 dB. Hoewel dit niet steeds noodzakelijk is, biedt het voordelen om enige selektiviteit op te nemen in het tussenfrequente circuit, teneinde overbelasting van de produktdemodulatoren te voorkomen. De selekti·? viteit verkregen met de laagdoorlaatfliters 110 en 112 is symmetrisch, wat een voordeel is in de meeste situaties van AM-ontvangst, maar het hoofdvoor-25 deel is dat dit het mogelijk maakt, twee aktieve audio-laagdoorlaatfilters toe te passen, die kunnen worden vervaardigd door middel van technieken met geintegreerde circuits, in plaats van een moeilijk te vervaardigen tussenfrequent filter.

Vanuit de filters 110 en 112 worden de signalen toegevoerd aan kwadra-30 teercircuits 110 en 116^i.eie^signalen respektievelijk op te wekken.

Deze signalen worden dan gekombineerd in het optelcircuit 118 en het som-signaal wordt toegevoerd aan een vierkantswortel-circuit 120 dat het gewenste aan omhullende detectie onderworpen uitgangssignaal levert aan de aansluiting 122.

8203256 35

Claims (3)

1. Omhullende detector voor de orxtvangst van een in amplitude gemodu-leerd draaggolfsignaal, gekenmerkt door de kombinatie van een signaalgenera-tor (102, 106) die 5 a. een draaggolfsignaal in fase en b. een draaggolfsignaal in kwadratuun afleidt uit een ontvangen in amplitude gemoduleerd draaggolfsignaal (IF); een eerste (104) en tweede (108) produktdemodulator waaraan (a) het draaggolfsignaal in fase respektievelijk (b) het kwadratuur-draaggolfsignaal 10 wordt toegevoerd, benevens het ontvangen in amplitude gemoduleerde signaal (IF), voor het opwekken van eerste respektievelijk tweede gedemoduleerde signalen; een eerste en een tweede kwadfateercircuit (114, 116) voor het kwadrateren van het eerste respektievelijk tweede gedemoduleerde signaal; een optelcircuit (18) dat de eerste en tweede gekwadrateerde signalen optelt 15 tot een somsignaal, alsmede een vierkantswortel-orgaan (118) dat als reaktie op het somsignaal een uitgangssignaal opwekt dat evenredig is met de vierkants-wortel daarvan en representatief is voor de amplitude van de omhullende van het ontvangen in amplitude gemoduleerde signaal.

2. Omhullende detector volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het 20 orgaan voor het opwekken van de draaggolfsignalen in fase en in kwadratuur omvat: Een in fase vergrendelde lus (102, 106) die als reaktie op de ontvangen gemoduleerde draaggolf (IF) hun ongemoduleerde draaggolf opwekt met dezelfde frequentie en fase als de gemoduleerde draaggolf en een circuit··· voor 25 faseverschuiving over 90° voor het opwekken van een kwadratuur-signaal aan de hand van het uitgangssignaal van de in fase vergrendelde lus.

3. Omhullende detector volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat een laagdoorlaatfilter (110, 112) is aangesloten op de uitgang van elk der eerste en tweede produktdemodulatoren (104, 108). 8203256