NL8502695A

NL8502695A - Ontvanger voorzien van een multipaddetektor.

Info

Publication number: NL8502695A
Application number: NL8502695A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1987-05-04
Also published as: US4726073A; JPS6291025A; HK91091A; CA1259102A; SG57291G; BR8604725A; EP0217475B1; JPH07101856B2; DE3676410D1; EP0217475A1

Description

•fe * PHN 11.518 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Ontvanger voorzien van een multipaddetektor.

De uitvinding heeft betrekking op een ontvanger voorzien van een multipaddetektor voor het vaststellen van multipadstoring in een hoekgemoduleerd ingangssignaal.

Een voor toepassing in diversity ontvangers geschikte 5 multipaddetector is bekend uit het Duitse "Offenlegungsschrift* 3.334.735. Dergelijke ontvangers zijn bijvoorbeeld als FM-ontvangers uitgevoerd, en zijn in het algemeen met meerdere antennes gekoppeld. Afhankelijk van de multipadvervorming van een op een antenne binnenkomend ingangssignaal wordt de ontvanger met behulp van de 10 multipaddetector naar één of meer andere antennes omgeschakeld met een ingangssignaal met een lagere multipadvervorming. Bekende multipaddetectoren bevatten een AM-detector en/of een frekwentiestoor-piekdetector. In het voornoemde Duitse Offenlegungsschrift wordt multipadvervorming vastgesteld bij in het ontvangen signaal gelijktijdig 15 optreden van scherpe amplitude minima's en frekwentiestoorpieken in het ingangssignaal. Bekende ontvangers voorzien van multipaddetectoren hebben het bezwaar dat deze in veel gevallen ten onrechte multipadvervorming detecteren op grond waarvan het diversity systeem van dergelijke ontvangers te veel omschakelt hetgeen de geluidskwaliteit 20 van deze ontvangers nadelig beïnvloed. Dit vanwege het feit dat bij het omschakelen in het algemeen fasesprongen optreden welke hoorbaar zijn.

Doel van de uitvinding is het verhogen van de betrouwbaarheid waarmede in dergelijke ontvangers multipadvervorming 25 wordt vastgesteld. Overeenkomstig de uitvinding is de ontvanger gekenmerkt doordat de ontvanger is voorzien van een frekwentievensterschakeling, met een frekwentievenster welke een bandbreedte heeft gelegen binnen de bandbreedte van de ontvanger voor het goed- respektievelijk afkeuren van een door de multipaddetektor 30 gedetekteerd multipadsignaal in afhankelijkheid van het al dan niet binnen het venster gelegen zijn van de momentane waarde van het hoekgemoduleerde ingangssignaal.

^ ^ Λ - -m ' η * λ S*s * -» ΡΗΝ 11.518 2 ί ' /»

Een voordeel is dat vervormingen, welke ontstaan ten gevolge van de in het bijzonder bij autoradio's toegepaste smalle bandbreedte van de ontvangers, waardoor op nog nader te beschrijven wijze ten onrechte multipadvervorming wordt vastgesteld, niet meer als 5 multipadvervormingen worden gedetecteerd. Een verder voordeel is- dat in het bijzonder in die systemen welke zwakke,signalen met relatief veel ruis ontvangen de betrouwbaarheid waarmede multipadvervorming wordt vastgesteld sterk verbeterd is.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van een ontvanger welke is 10 voorzien van een demodulator is daardoor gekenmerkt dat de ontvanger een op de demodulator aangesloten en als niveaudetector uitgevoerde frekwentievensterschakeling bevat, voor het afgeven van een vrijgavesignaal zolang de momentane amplitude van het gedemoduleerde ingangssignaal binnen door de niveau detector bepaalde waarden is 15 gelegen. Van voordeel is dat de niveaudetector eenvoudig is te realiseren en te implementeren in bestaande ontvangers.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een ontvanger overeenkomstig de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat de frekwentievensterschakeling een laagdoorlaatfilter bevat aangesloten op 20 de demodulator en een op het laagdoorlaatfilter aangesloten niveau detector bevat..

Van voordeel is dat door het afzwakken van hoogfrekwente ruiskomponenten in de momentane amplitude van het gedemoduleerde ingangssignaal, de ruisgevoeligheid bij het detecteren van 25 multipadvervorming is verminderd waardoor de betrouwbaarheid bij het vaststellen van multipadvervorming verder is verbeterd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een multipaddetector voorzien van een frekwentievensterschakeling voor toepassing in een ontvanger overeenkomstig de uitvinding.

30 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarbij toont:

Figuur 1 uitvoeringsvormen van een ontvanger overeenkomstig de uitvinding voorzien van een frekwentievensterschakeling, en 35 figuur 2a een frekwentiecurve welke de bandbreedte van de ontvanger volgens figuur 1 representeert; figuur 2b een frekwentie-tijdcurve van de momentane S5 0 2 89 5 m».______ v PHN 11.518 3 frekwentie van het hoek-gemoduleerde ingangssignaal zoals ontvangen door de ontvanger volgens figuur 1; figuur 2c een door de in figuur 1 weergegeven frekwentievensterschakeling afgegeven vrijgavesignaal als funktie van de 5 tijd.

In figuur 1 is een ontvanger 1 weergegeven welke geschikt is voor de ontvangst van hoek-gemoduleerde ingangssignalen zoals fase-of frekwentie-gemoduleerde signalen. Ontvangers 1 kunnen onderworpen zijn aan multipadvervorming en ontvangen dan vanuit diverse richtingen 10 mede door obstakels, zoals bergen en gebouwen gereflekteerde signalen. Dergelijke gereflekteerde signalen veroorzaken bij bijvoorbeeld FM-ontvangst vervormingen in de vorm van scherpe amplitudeminima en daarmede gepaard gaande frekwentiestoorpieken zoals bekend uit een door M.S. Corrington geschreven artikel, getiteld "Frequency-Modulation 15 Distortion Caused by Multipath Transmission" verschenen in Proceedings of the IRE, p. 878-891 in december 1945.

In het bijzonder bij autoradio's wordt als nader zal worden toegelicht multipadvervorming als hinderlijk ervaren. Diversity ontvangers, voorzien van meerdere antennes, worden ontwikkeld teneinde 20 aan de hinderlijke multipadvervorming het hoofd te bieden. In een dergelijke diversity ontvanger wordt op grond van de in de ontvangen ingangssignalen vastgestelde multipadvervorming een selektie van één of meer van antennes afkomstige ingangssignalen met lage vervorming gemaakt, waartoe van de ene naar de antenne moet worden omgeschakeld.

25 Dit omschakelen is in het algemeen hoorbaar en dient te worden beperkt.

De ontvanger 1 bevat een van een stuuringang 2 voorziene diversity schakelaar 3, met n ingangen en één uitgang, een op de schakelaar 3 aangesloten eenheid 4 welke de HF trap en de mengtrap bevat een op de laatste aangesloten middenfrekwente versterkereenheid 5 30 en een daarop aangesloten demodulator 6 welke bijvoorbeeld via een niet weergegeven LF versterker op een luidspreker is aangesloten. De diversity schakelaar 3 is met n antennes 7-1 tot en met 7-n verbonden.

De ontvanger 1 bevat voorts een multipaddetector 8 welke bij het vaststellen van multipadvervorming een stuursignaal aan de stuuringang 2 35 van de diversity schakelaar 3 afgeeft. Met het stuursignaal wordt naar een andere of een andere kombinatie van antennes omgeschakeld. Op deze wijze zoekt de ontvanger 1 steeds naar een ingangssignaal met voldoende .

3 £ fj 0 3 Q Ά PHN 11.518 4 kwaliteit.

De multipaddetector 8 kan hiertoe enerzijds een AM detector 9 bevatten. Daar bij het principe van hoekmodulatie de amplitude van een hoek-gemoduleerd ingangssignaal konstant is kan 5 multipadvervorming welke tot gevolg heeft dat de op een antenne of antenne-kombinatie ontvangen golven door interfereren elkaar uitdoven tengevolge waarvan scherpe amplitudeminima optreden, met een AM detector 9 worden vastgesteld. De multipaddetector 8 kan anderzijds slechts een frekwentiestoorpiekdetector 10 bevatten welke in het ingangssignaal 10 optredende frekwentiestoorpieken in bijvoorbeeld het door de demodulator 6 afgegeven gedemoduleerde signaal door middel van amplitudedetectie vaststelt. Daar beide verschijnselen namelijk de amplitudeminima en de frekwentiestoorpieken simultaan bij multipadvervorming optreden kunnen, in de multipaddetector 8 zowel een 15 AM detector 9 als een stoorpiekdetector 10 worden toegepast en de detectieresultaten eenvoudig gekombineerd worden met behulp van een weegschakeling 11 zoals in de figuur 1 is weergegeven en op zich bekend is uit de Duitse Offenlegungsschrift 3.334.735. Door de weegschakeling 11 wordt afhankelijk van de nivo's van door de beide detectoren 8, 9 20 afgegeven signalen, bij het simultaan optreden van beide verschijnselen aan de stuuringang 2 een stuursignaal afgegeven op grond waarvan de schakelaar 3 omschakelt. De ontvanger 1 is in het bijzonder bij toepassing als autoradio smalbandig. Deze eis wordt speciaal ingegeven door het feit dat de zendfrekwenties van zenders dicht bij elkaar zijn 25 gelegen. Teneinde de selectiviteit van de ontvanger 1 te vergroten dient de bandbreedte van alle filters, zoals de afstem- en middenfrekwentfilters in de eenheden 4 en 5 van de ontvanger 1 rerlatief klein te zijn waarbij zelfs een zekere vervorming tengevolge van deze smalbandigheid wordt toegelaten. Voornoemde smalbandigheid heeft evenwel 30 tot gevolg dat een gedeelte van de zijbanden van het hoek-gemoduleerde signaal niet worden doorgelaten. Dit geeft dat het aldus gefilterde signaal geen konstante amplitude meer heeft maar een amplitudemodulatie bezit. Een verder gevolg van de smalbandigheid is dat tengevolge van snelle faseveranderingen in het amplitude-gemoduleerde signaal na 35 demodulatie het gedemoduleerde signaal ook zogeheten frekwentiestoorpieken bevat. Een gevolg hiervan is dat in het bijzonder bij sterk gemoduleerde signalen de multipaddetector 8 het optreden van 35 0 2 6 9 5 PHN 11.518 5 een amp1itudeminimum en een frekwentiestoorpiek detecteert en dan ten onrechte een stuursignaal afgeeft hetgeen ongewenst schakelen van de diversity schakelaar 3 tot gevolg heeft.

Dit bezwaar wordt ondervangen door de ontvanger 1 te 5 voorzien van een frekwentievensterschakeling 12, met een frekwentievenster welke bij voorkeur symmetrisch om de centrale frekwentie is gelegen en een bandbreedte heeft gelegen binnen de bandbreedte van de ontvanger 1. De funktie hiervan is vast te stellen of de momentane frekwentie van het ontvangen hoek-gemoduleerde 10 ingangssignaal binnen de vensterbandbreedte van het frekwentievenster ligt. Zolang dit voor een ontvangen signaal optreedt wordt door de frekwentievensterschakeling 12 een vrijgavesignaal afgeven aan klem 13 ten teken dat een door de multipaddetector 8 vastgestelde multipadvervorming voldoende betrouwbaar is, daar deze vervorming nu 15 niet het gevolg is van de smalbandigheid van de ontvanger 1. De klem 13 is verbonden met de multipaddetector 8.

De frekwentievensterschakeling 12 is in een eerste uitvoeringsvorm als banddoorlaatfilter en een met het banddoorlaatfilter in serie geschakelde niveaudetector uitgevoerd. De tijdvensterschakeling 20 12 is dan via een in streeplijn vorm weergegeven verbinding op de HF

eenheid 4 aangesloten.

De frekwentievensterschakeling 12 is in een tweede uitvoeringsvorm als niveaudetector 14 uitgevoerd. De frekwentievensterschakeling 12 is dan op de demodulator 6 aangesloten.

25 In de eerste uitvoeringsvorm wordt het vrijgavesignaal opgewekt zolang de momentane frekwentie binnen de bandbreedte van de frekwentievensterschakeling 12 is gelegen, en in de tweede uitvoeringsvorm zolang de momentane amplitude van het gedemoduleerde ingangssignaal binnen de nivo's van nivodetector 14 is gelegen en 30 daarmede de momentane frekwentie van het hoek-gemoduleerde ingangssignaal binnen de voornoemde bandbreedte van de frekwentievensterschakeling 12 is gelegen. De bandbreedte van de frekwentievensterschakeling 12 is bijvoorbeeld ongeveer 50 kHz en deze is centraal gelegen binnen de bandbreedte van de ontvanger 1 welke 35 ongeveer 200 kHz kan bedragen. Voornoemde door de nivodetector 14 bepaalde waarden zijn zodanig gekozen dat deze korresponderen met een frekwentievenster met een bandbreedte van eveneens ongeveer 50 kHz.

3502 693 PHN 11.518 6

In figuur 2 zijn grafieken weergegeven ter illustratie van de werking van de frekwentievensterschakeling 12.

Figuur 2a toont een frekwentiecurve welke de bandbreedte van de ontvanger 1 representeert. Figuur 2b toont een 5 frekwentie-tijdcurve van de momentane frekwentie van het hoek-gemoduleerde ingangssignaal. De bandbreedte met grenswaarden f1, f2 van de frekwentievensterschakeling 12 is symmetrisch rond de centrale frekwentie fc en binnen de bandbreedte van de ontvanger weergegeven in figuur 2a gelegen. Figuur 2c toont een aan klem 13 afgegeven en door de 10 frekwentievensterschakeling 12 opgewekt vrijgavesignaal V^, welk signaal als funktie van de tijd is weergegeven. In de gebieden I bevindt de momentane frekwentie van het ingangssignaal zich tussen de grenswaarden f1; f2; dienovereenkomstig wordt in deze gebieden I een vrijgavesignaal door de nivodetector 14 afgegeven. Het gevolg is dat een 15 frekwentiestoorpiek M, tengevolge van multipadvervorming en een daarbij optredende niet weergegeven amplitudeminimum gedetecteerd in detector 9, waarbij de frekwentiestoorpiek optreedt in een gebied I inderdaad als multipadvervorming wordt gedetecteerd. In de gebieden II bevindt de momentane frekwentie zich buiten het frekwentiegebied van f^ tot f2 20 van de in figuur 2a weergegeven frekwentiecurve. Dit resulteert enerzijds zoals reeds toegelicht in amplitudeminima wanneer gelegen op de flanken van de in figuur 2a weergegeven curve en in een frekwentiestoorpiek tengevolge van een toename van de ruis door een afname van de signaal-ruis-verhouding daar op de toename van de ruis de 25 frekwentiestoorpiekdetector 10 gemakkelijk kan aanspreken, en op een amplitudeminimum de amplitudedetector 9. Maar anderzijds zal het ontbreken van het vrijgavesignaal in gebied II het aanspreken van de multipaddetector 8 via klem 13 verbieden , dientengevolge wordt een vervorming niet ten onrechte als multipadvervorming gedetecteerd. Van 30 voordeel is dat in die systemen welke zwakke signalen met relatief veel ruis ontvangen en waarbij in gebieden II deze ruis optelt bij de voornoemde toename van de ruis tengevolge van de beperkte bandbreedte van de ontvanger 1, de detectie van multipadvervorming beduidend is verbeterd.

35 Een verdergaande verbetering van de detectie van multipadvervorming wordt verkregen door de ontvanger 1 te voorzien van een frekwentievensterschakeling 12, welke een op de demodulator 6 w v ·«» .»» u 3 λ.ι PHN 11.518 7 aangesloten laagdoorlaatfilter 15 bevat, welke op de spanningsbegrenzende schakeling 14 is aangesloten. Het effekt van deze serieschakeling is dat de in figuur 2b weergegeven frekwentiecurve enigszins wordt gladgestreken waardoor de stoorgevoeligheid bij het 5 detecteren van multipadvervorming verder afneemt en een verdere vergroting van de betrouwbaarheid waarmede multipadvervorming wordt vastgesteld is bereikt. Dit is bijvoorbeeld het geval bij frekwentiestoorpiek K. Tengevolge van het invoeren van de frekwentievensterschakeling 12 zou frekwentiestoorpiek K ten onrechte 10 niet als multipadvervorming worden aangemerkt, omdat deze frekwentiestoorpiek de frekwentiegrens f^ kortstondig overschrijdt.

Door toepassing van het laagdoorlaatfilter 15 wordt zoals in de inzet vergroot is weergegeven deze frekwentiestoorpiek gedeeltelijk afgevlakt in gestippelde curves waardoor de top binnen het frekwentievenster 15 blijft waardoor multipadvervorming terecht wordt vastgesteld.

Uit bovenstaande beschrijving blijkt dat het mogelijk is de drempels van de niveaudetectoren in de AM detector 9 en de frekwentiestoorpiekdetector 10 in afhankelijkheid van de afwijking van de centrale frekwentie momentaan te regelen.

8502 69 5

Claims

1. Ontvanger voorzien van een raultipaddetektor voor het vaststellen van multipadstoring in een hoekgemoduleerd ingangssignaal, met het kenmerk, dat de ontvanger is voorzien van een frekwentievensterschakeling, met een frekwentievenster welke een 5 bandbreedte heeft gelegen binnen de bandbreedte van de ontvanger voor het goed- respektievelijk afkeuren van een door de multipaddetektor gedetekteerd multipadsignaal in afhankelijkheid van het al dan niet binnen het venster gelegen zijn van de momentane waarde van het hoekgemoduleerde ingangssignaal.

2. Ontvanger, volgens conclusie 1, welke is voorzien van een demodulator, met het kenmerk, dat de ontvanger een op de demodulator aangesloten en als niveaudetector uitgevoerde frekwentievensterschakeling bevat, voor het afgeven van een vrijgavesignaal zolang de momentane amplitude van het gedemoduleerde 15 ingangssignaal binnen door de niveaudetector bepaalde waarden is gelegen.

3. Ontvanger volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de frekwentievensterschakeling een laagdoorlaatfilter bevat aangesloten op de demodulator en een op het laagdoorlaatfilter aangesloten niveaudetector bevat.

4. Ontvanger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de frekwentievensterschakeling een banddoorlaatfilter en een daarop aangesloten niveau-detector bevat.

5. Multipaddetector voorzien van een frekwentievensterschakeling voor toepassing in een ontvanger volgens een 25 der voorgaande conclusies. S3 0 2 69 5