NL8402320A

NL8402320A - Storingsdetektor.

Info

Publication number: NL8402320A
Application number: NL8402320A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1986-02-17
Also published as: ES545384A0; ES8608756A1; KR860001645A; EP0170321A1; US4648127A; JPS6139731A

Description

<e : A· H3N 1.1.110 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Staringsdetektor.

De uitvinding heeft betrekking op een staringsdetektor voor een detéktie van stoarpulsen in een op een draaggolf gemoduleerd, niet begrensd radio-ontvangstsignaal bevattende een airplitude-detektiescha-keling en een daarmede gekoppelde signaalvergelijkingsinrichting met 5 een signaal- en een drenpelingang, welke signaalvergelijkingsinrichting een detektie-signaal levert wanneer het signaal aan de signaalingang een van een drenpelsignaal aan de drenpelingang afhankelijk drenpelni-vo overschrijdt, welk drenpelsignaal varieert met het gemiddeld in-gangsnivo van de staringsdetektor.

10 Een dergelijke staringsdetektor is bekend uit het Engels octrooiscbrift nr. 2 113 047.

De bekende staringsdetektor is daarin getoond in een radio-ontvanger, waarvan het HF-ingangssignaal via een HF-versterker aan de signaalingang van de signaalvergelijkingsinrichting is toegevoerd. Het 15 drenpelsignaal aan de drempelingang van de signaalvergelijkingsinrichting varieert in een zékere afhankelijkheid roet het gemiddeld MF-sig-naalnivo, via welke een van het gemiddeld ingangsnivo ofwel een veld-sterkte-afhankelijke storingsselectie gerealiseerd wordt. Dit drenpelsignaal wordt daartoe geleverd vanuit de anplitude-detekfcieschakeling, 20 welke gekoppeld aan het MF-ontvangerdeel.

Bij grote veldsterkte-variaties, zoals voorkomt bijvoorbeeld bij mobiele ontvangst, kunnen in de bekende staringsdetektor niet-li-neariteiten optreden bij de versterking en/of de aroplitudedetektie van de aan de ingangen van de signaalvergelijkingsinrichting toe te voeren 25 signalen. Een gevolg daarvan is dat bijvoorbeeld bet drenpelsignaal niet overal binnen het ingangsdynamiekbereik in dezelfde afhankelijkheid roet het gemiddeld ingangsnivo varieert en een eenduidig stcringsselec-tie-kriterium niet mogelijk is. Bovendien dient voor een juiste vergelijking van signalen, welke over een groot amplitudegebied kunnen vari-30 eren de signaalvergelijkingsinrichting aan hoge nauwkeurigheids- en lineariteitseisen te voldoen.

De uitvinding beoogt een staringsdetéktie aan te geven, waaraan een storingsselectie-kriterium ten grondslag ligt, welke aan het 8402320 Ο ιί'· Λ /¾ « ΕΗΝ 11.110 2 menselijk gehoor» is aangepast en niet beïnvloed wordt door de grootte van het dynamiekbereik van het ingangsnivo en welke net eenvoudige schakelingen realiseerbaar is.

Een stcringsdetektor van de in de aanhef vermelde soort vol-5 gens de uitvinding/ is daartoe gekenmerkt door een logaritmische om-zetschakeling, waarvan het uitgangssignaal proportioneel varieert met de logaritme van diens ingangssignaal/ welke in cascade geschakeld is met de amplitude-detektieschakeling en tesamen daarmede een logaritmische nivo-detektieschakeling vormt/ welke geschakeld is aan een in-10 gang van de stcringsdetektor en via een omhullende ingang de omhullende van de logaritme van het ingangssignaal levert, welke omhullende uitgang gekoppeld is enerzijds aan de signaalingang en anderzijds via een laagdoorlaatfilter aan de drempelingang van de signaalvergelijkings-inrichting, aan welke signaalvergelijkings inrichting tevens een vaste 15 drempelwaarde is toegevoerd voor een gelijkstroom-verschuiving van het drempelnivo van de signaalvergelijkingsinrichting.

Cp zichzelf zijn logaritmische nivo-detektieschakelingen voor veldsterktemetingen in M-radio-ontvangers bekend en bijvoorbeeld realiseerbaar met behulp van een geïntegreerde schakeling van het type 20 TDA 1576. Bij toepassing van een dergelijke logaritmische nivo-detektieschakeling in combinatie met de overige genoemde maatregelen volgens de uitvinding, wordt een constante verhouding verkregen tussen het gemiddeld ingangsnivo ofwel de gemiddelde veldsterkte van een radio-ont-vangstsignaal enerzijds en de ingangssignaalamplitude waarbij een sto-25 ringsdetektie plaatsvindt anderzijds. Daardoor vindt een storingsde-tektie plaats, gebaseerd pp de hoorbaarheid van de staring in het nuttig signaal, dat wil zeggen op de S/N-verhouding, waarbij N in dit geval voorstelt de hoorbare verstoring als gevolg van de stoorpulsen. Het drempelnivo is daarbij door middel van de vaste drempelwaarde op een-30 voudige wijze instelbaar op de genoemde hoorbaarheid van de storing.

De logaritmische signaalomzetting in de logaritmische omzet-schakeling heeft tevens een dynamiek comprimerend effekt, zodat de eisen ten aanzien van de nauwkeurigheid en lineariteit van de schakelingen volgend op de logaritmische nivo-detektieschakeling veel lager 35 kunnen zijn dan bij de bekende storingsdetektar. Daardoor wordt met eenvoudige en goedkope schakelingen een eenduidige storingsselectie mogelijk, onafhankelijk van de grootte van de ingangssignaaldynamiek.

Een voorkeursuitvoering van de storingsdetektar, vertoont het 8402320 * * Λ J, « Φ -Λ » ΡΗΝ 11,110 3 kenmerk, dat tussen de Ingang van de storingsdetektor en de logaritmische niVD-detektieschakeling een MF-koppelfilter, welke is af gestemd op een iM-«ntvangenniddenfreguentie is geschakeld.

Bij toepassing van deze voorkeursuitvoering in een EM-radio-5 ontvanger wordt met voordeel gebruik gemaakt van de veraf-selectiviteit van het MP-kcppelfilter voor een detektie van die stoorpulsen, welke het gewenste radio-ontvangstsignaal verstoren.

Een andere voorkeursuitvoering van een storingsdetektor volgens de uitvinding, vertoont het kenmerk dat de gelijkstrocmverschui-10 ving van het drempelnivo van de signaalvergeHjkingsinrichting als gevolg van de vaste drempelwaarde aan de ingang van de logaritmische cmzetscha-keling correspondeert met een faktor in de grootte-orde van twee-

Bij toepassing van deze maatregel wordt een detektie van ampli-tude-verstoringen als gevolg van bepaalde ontvangstanstandigheden, zoals 15 bijvoorbeeld meerwegontvangst, voorkomen en worden in hoofdzaak mo-torstoorpulsen gedetekteerd.

De uitvinding zal nader worden uiteengezet aan de hand van de in de tekening weergegeven enkele figuur.

Deze figuur toont een storingsdetektor volgens de uitvinding in 20 het EM-gedeelte van een bestaande autoradio van het type Philips 22AC820.

Deze autoradio bevat aan een antenne-ingang achtereenvolgens gekoppeld een HF-gedeelte 1,een mengtrap 2, waaraan vanuit een afstemoscillator 3 oscil-latormengsignalen zijn toegevoerd, een MF-nieel 4, een begrenzer/versterker 5, een EM-detektor 6, een storingsonderdrukkingsschakeling 7, een stereo-de-25 coder/audio-verwerkingsdeel 8 en stereofone linker- en rechter-audio-uit-gangen 9 en 10.

Uit het HF-radio-cntvangstsignaal wordt via een eerste selectie in het HF-gedeelte 2 een gewenst HF-ΕΜ signaal toegevoerd aan de mengtrap 2, waarin een freguentieconversie plaatsvindt naar een EiyHnid-30 denfrequentie van 10,7 MHz. Een MF-selectie en versterking vindt plaats in het MF-deel 4. Dit ME-deel bevat een cascadeschakeling van achtereenvolgens een MF-kcppelf ilter 11, een eerste keramisch filter 12, een buffer-versterker 13 en een tweede keramisch filter 14. Het MF-koppelfilter 11 dient in hoofdzaak voor een signaaluitkoppeling aan de mengtrap 2 en realiseert te-35 vens een zekere verafselectiviteit * Het MF-koppelf ilter 11 is bovendien deel van een nog nader te bespreken storingsdetektor 16. De eigenlijke MF-selectivi-teit wordt gerealiseerd door middel van de keramische filters 12 en 14. Na een versterking en begrenzing vindt een MF-detektie plaats en wordt het EM-modu-latiesignaal, 8402320

t O

PHN 11.110 4 i.c,. . het stereomultiplexsignaal,van storingen ontdaan in de storings-onderdrukkingsschakeling 7. Deze storingsonderdrukkingsschakeling 7 kan daartoe gerealiseerd zijn met behulp van een geïntegreerde schakeling van het type TDA 1001 en bevat een (niet weergegeven) houd-5 schakeling, waarin op qp zichzelf bekende wijze het signaalnivo bij het optreden van een detéktiesignaal aan een trekker ingang 28 gedurende een zekere tijdsduur constant wordt gehouden. Vervolgens vindt de de-matricering van het stereomltiplexs ignaal en een verdere audios ignaal-verwerking plaats en zijn de gewenste stereofone audios ignalen aan de 10 uitgangen 9 en 10 beschikbaar.

De tot dusver beschreven ontvanger is bekend, bijvoorbeeld uit de handleiding behorende bij de genoemde autoradio en een nadere uiteenzetting van de signaalverwerking en de wijze van storingsanderdruk-king is voor het begrijpen van de uitvinding niet nodig.

15 De storingdetektor 16 volgens de uitvinding is voorzien van een ingang 15 welke gekoppeld is aan de uitgang van de mengtrap 2 en waaraan het gewenste en niet-begrensde, op de 10,7 MHz middenfrequent-draaggolf EM-gemoduleerd radio-ontvangstsignaal beschikbaar is. Na een uitkoppeling via het MF-koppelfilter 11 wordt'dit EM-gemoduleerd radio-20 ontvangstsignaal in een bufferversterker 17 verwerkt en toegevoerd aan een logaritmische nivo-detektieschakeling 18. Deze vormt op op zichzelf bekende wijze de logaritme van de omhullende van het genoemd radio-ontvangstsignaal en bevat daartoe een cascadeschakeling van een logaritmische omzetschakeling 19, waarvan het uitgangssignaal proportioneel 25 varieert met de logaritme van diens ingangssignaal en een amplitude-detektieschakeling 20, welke de omhullende van dit uitgangssignaal aan een omhullende uitgang 21 levert. De logaritmische nivo-detektieschake-. ling 18 kan worden gerealiseerd met behulp van een geïntegreerde schakeling van het type TDA 1576. Voor een nadere beschrijving van de sig-30 naalverwerking daarin zij verwezen naar de handleiding van deze geïntegreerde schakeling zoals bijvoorbeeld gepubliceerd in "Philips Data-handbook IC1 01 -83-"Integrated Circuits", Part 1, January 1983.

De omhullende uitgang 21 is enerzijds via een signaalingang 22 aan een signaalvergelijkingsinrichting 23 gekoppeld en anderzijds 35 via een laagdoorlaatfilter 24 aan een drenpelingang 25 van de signaalvergelijkingsinrichting 22. Het laagdoorlaatfilter 24 heeft een voldoend lage af snij frequentie om in zijn uitgangssignaal een betrouwbare maat te geven voor de gemiddelde waarde van de omhullende aan de §402320 ‘ * ¢ ^ ft "» FEN 11.110 5 omhullende uitgang 21 en daarmede een maat voor de gemiddelde veldsterkte. Tussen het laagdoorlaatfilter 24 en de drempelingang 25 is een optel-schakeling 26 geschakeld waarin een vaste drempelwaarde VQ wordt opgeteld bij het uitgangssignaal van het laagdoorlaatfilter 24. Het hieruit 5 resulterend scmsignaal bepaalt het drexnpelnivo van de signaalvergelij-kingsinrichting 23. Als de arihullende-anplitude aan de signaalingang 22 de anplitude van het genoemd scmsignaal overschrijdt levert de signaal-vergelijkingsinrichting 22 een detéktiesignaal aan een monostabiele mul-tivitrator 27, welke daardoor geïnitieerd (triggered) wordt en een trek-10 kersignaal levert aan de trekker ingang 28 van de storingsonderdrukklngs-schakeling 7, welke een stoorpulsonderdrukking teweegbrengt.

Een dergelijke drarpelnivo-overschrijding vindt plaats wanneer de momentane anplitude van het niet-begrensd, op de 10,7 MHz MF-draag-golf FM-garoduleerd radio-ontvangstsignaal aan de ingang 15 van de sto-15 ringsdetektor 16 als gevolg van een stoorpuls een waarde overschrijdt, welke overeenkomt met het produkt van het gemiddelde ingangsnivo ofwel veldsterkte van dit radio-ontvangstsignaal en een door de vaste drempelwaarde VQ bepaalde vaste waarde. Korrespondeert deze vaste drempelwaarde VQ met bijvoorbeeld 6 dB, dan wordt een detéktiesignaal genegenereerd 20 wanneer de genoemde momentane anplitude van het ingangssignaal van de storingsdetektor 16 tweemaal zo groot wordt als de gemiddelde waarde.

Het aldus verkregen staringsselectie-kriterium is daarom gebaseerd qp de verhouding tussen de stooranplitude en de gemiddelde veldsterkte en daarmede aangepast aan het menselijk gehoor, welke bij een vaste 25 verbcudingswaarde eenzelfde storingsindruk waarneemt onafhankelijk van de eigenlijke stooranplitude en/of de eigenlijke waarde van de gemiddelde veldsterkte. Vanwege de logaritmische omzetting is deze verhoudings-waarde op eenvoudige wijze door middel van de vaste drempelwaarde VQ cp een juiste waarde instelbaar, De keuze van de drempelwaarde VQ in de 30 grootte-orde van het genoemd voorbeeld voorkomt het aanspreken van de storingsdetektor cp anplitude-verstoringen, welke veroorzaakt worden door zékere ontvangstonstandigheden, zoals bijvoorbeeld meerwegontvangst, kruismodulatie etcetera. Bovendien vindt zoals hiervoor reeds vermeld door deze logaritmische omzetting een sterke dynamiekccmpressie plaats, 35 waardoor een groot ingangsdynamiekbereik omgezet wordt in een betrékkelijk klein anplitude variatiegébied en met eenvoudige schakelingen een eenduidige storingsselectie mogelijk is.

In een praktische uitvoering werd behalve van de geïntegreerde 8402320 PHN 11.110 6 * » 3S > schakeling TDA 1576 voor de logaritmische nivo-detektieschakeling 18 tevens gebruik gemaakt van operationele versterkers van het type NE 5535 voor een realisering van het laagdoorlaatfilter 24 en de optelschakeling 26, een zenerdiode van het type 2V6 voor het opwekken van een constante 5 drempelwaarde V , een operationele versterker van het type LM 119 voor de signaalvergelijkingsinrichting 23 en een geïntegreerde schakeling van het type HEF 4538 voor de monostabiele multivibrator 27.

Het spreekt vanzelf dat alternatieve uitvoeringen, gebaseerd op dezelfde uitvindingsgedachte, mogelijk zijn. Zo is het zeer wel 10 denkbaar de ingang van de storingsdetéktor 16 te koppelen aan de antenne-ingang of aan een uitgang van het HF-gedeelte 1 en de overige schakelingen van de storingsdetéktor daaraan aan te passen en/of het MF-koppel-filter 11 achterwege te laten. Ook is het denkbaar de vaste drempelwaarde VQ met omgekeerd teken aan de signaalingang 22 van de signaal-15 vergelijkingsinrichting 22 toe te voeren of andere signaalcombinaties te realiseren welke eenzelfde effékt beogen.

Opgemerkt zij, dat de plaats van storingsonderdruicking in de signaalweg van de ontvanger voor de uitvinding niet relevant is: van belang voor een juiste storingsonderdrukking is dat de vertraging 20 in cte signaalweg tussen de ingang van de storingsdetéktor 16 en de plaats van storingsonderdrukking gelijk is aan de vertraging bij de generatie van het detektiesignaal. In de getoonde uitvoering is het derhalve zeer wel mogelijk de storingsonderdrukking bijvoorbeeld te doen plaatsvinden tussen de beide keramische filters 12 en 14.

25 30 3402326 35

Claims

1. Storingsdetektar voor een detéktie van stoorpulsen In een qp een draaggolf gemoduleerd niet-begrensd radio-ontvangstsignaal bevattende een anplitude-detektieschakeling en een daarmede gekoppelde signaal-vergelijklngsinrlchting met een signaal- en een drerrpelingang, welke 5 signaalvergelijklngsinrichting een detektie-signaal levert wanneer het signaal aan de signaal Ingang een van een drempelsignaal aan de drempel-ingang afhankelijk draipelnivo overschrijdt, welk drempelsignaal varieert met het gemiddeld ingangsnivo van de storingsdetektor, gekenmerkt door een logaritmische cmzetschakeling, waarvan het uitgangssignaal propor-to tioneel varieert met de logaritme van diens ingangssignaal, welke in cascade geschakeld is met de amplitude-detéktieschakeling en tesamen daarmede een logaritmische nivo-detëktieschakeling vormt, welke geschakeld is aan een ingang van de storingsdetektor en via een omhullende uitgang de omhullende van de logaritme van het ingangssignaal levert, welke om-15 hullende uitgang gekoppeld is enerzijds aan de signaalingang en anderzijds via een laagdoorlaatfilter aan de drempelingang van de signaal-vergelijkingsinrichting, aan welke signaalvergelijkingsinrichting tevens een vaste drempelwaarde is toegevoerd voor een gelijkstrocm-verschuiving van het drempelnivo van de signaalvergelijkingsinrichting.

2. Storingsdetektar volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat tussen ingang van de storingsdetektar en een logaritmische nivo-detek-tieschakeling een MF-koppelfilter, welke is afgestemd cp een IM-ont-vangermiddenfrequentie is geschakeld.

3. Storingsdetektor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 25 dat de gelijkstroonverschuiving van het drempelnivo van de signaalvergelijkingsinrichting als gevolg van de vaste drempelwaarde aan de ingang van de logaritmische cmzetschakeling correspondeert met een faktor in de grootte-orde van twee. 30 35 8402320