DE1093418B - Umsetzungsanordnung fuer Traegerfrequenz-Systeme mit mehrstufiger Modulation - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In Trägerfrequenz-Telefoniesystemen mit mehrstufiger Modulation beanspruchen die Einrichtungen für die erste Modulationsstufe, durch die der Gesprächskanal aus der Niederfrequenzlage in eine höhere Frequenzlage verschoben wird, in der Regel den größten Aufwand. Das ergibt sich einmal daraus, daß diese Einrichtungen für jeden Kanal vorhanden sein müssen und infolgedessen in der Stückzahl stark überwiegen, während bei den höheren Modulationsstufen die Kanäle zu Gruppen zusammengefaßt werden. Zum anderen erfordert das Kanalfilter der ersten Modulationsstufe zur Unterdrückung des nicht benutzten Seitenbandes eine relativ hohe Steilheit, da das übertragene Niederfrequenzband nur einen geringen Abstand (in der Regel 300Hz) von der Frequenz Null hat.

Man ist daher bestrebt, den Aufwand für die Einrichtungen der ersten Modulationsstufe so klein wie möglich zu halten. Für eine möglichst wirtschaftliche Fertigung ist es außerdem von Vorteil, wenn die Umsetzereinheiten für alle Kanäle gleich sind. Die Steilheitsanforderung für das Kanalfilter ist um so höher und der benötigte technische Aufwand um so größer, je höher die Frequenzlage ist, in die der Kanal verlagert wird.

Bei einem bekannten Trägerfrequenzsystem werden in der ersten Modulationsstufe drei Kanäle zu einer Vorgruppe in der Frequenzlage 12 ... 24 kHz zusammengefaßt. Die hierfür erforderlichen Kanalfilter benötigen geringsten Aufwand und können wirtschaftlich gefertigt werden. In der zweiten Modulationsstufe dieses sogenannten Vorgruppensystem^ wird aus vier Vorgruppen die den Empfehlungen der CCITT gemäße Grundgruppe 60 ... 108 kHz gebildet, wobei jeder Vorgruppenumsetzer sein eigenes Filter für die Unterdrückung des nicht benutzten Seitenbandes benötigt. Kennzeichen dieses Systems in dem hier besprochenen Zusammenhang ist also die optimale Auslegung des Kanalfilters.

Bisher bekanntgewordene neuere Trägerfrequenzsysteme, die als Kennzeichen und Vorteil den einheitlichen Kanalumsetzer in der ersten Modulationsstufe aufweisen, sogenannte Vormodulationssysteme, modulieren den Kanal in eine verhältnismäßig hohe Zwischenlage, ζ. B. 60 ... 64 kHz. Dadurch wird das Kanalfilter zu einem Hauptproblem und beansprucht einen relativ hohen Aufwand.

Die Erfindung betrifft eine Umsetzungsanordnung für Trägerfrequenz-Systeme mit mehrstufiger Modulation zur Gewinnung einer Grundgruppe, insbesondere der Grundgruppe 60 ... 108 kHz aus zwölf Kanälen, bei der die Kanäle zunächst durch Vormodulation in die gleiche erhöhte Frequenzlage umgesetzt und durch eine weitere Modulation in eine höhere Umsetzungsanordnung
für Trägerfrequenz-Systeme
mit mehrstufiger Modulation

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,

Berlin-Charlottenburg 1,

Ernst-Reuter-Platz

Dipl.-Ing. Fritz Tropf, Backnang (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

Frequenzlage als die nachfolgende Übertragungslage gebracht werden. Diese Umsetzungsanordnung vereinigt den Vorteil des Vorgruppensystems mit dem des Vormodulationssystems dadurch, daß erfindungsgemäß nur drei Bausteintypen vorgesehen sind, nämlich ein Kanal-Vorumsetzer, ein Kanal-Nachumsetzer und ein Vorgruppen-Umsetzer, und die durch den Kanal-Nachumsetzer gewonnene Vorgruppe von drei oder vier Kanälen frequenzmäßig derart oberhalb der Grundgruppe gelegt wird, daß im nachfolgenden Vorgruppen-Umsetzer nur ein gemeinsames Filter je Grundgruppe notwendig ist, und daß ferner im Kanal-Vorumsetzer jeder Kanal in die gleiche erhöhte Frequenzlage versetzt wird, die einerseits noch so niedrig ist, daß das Kanalfilter geringsten Aufwand erfordert und bequem zu fertigen ist, die andererseits aber so hoch ist, daß im nachfolgenden Kanal-Nachumsetzer ebenfalls nur ein gemeinsames Filter je Vorgruppe notwendig ist.

Die Umsetzungsanordnung nach der Erfindung hat also einen einheitlichen Kanal-Vorumsetzer-Baustein, durch den in der ersten Modulationsstufe alle Kanäle in die gleiche Zwischenlage von insbesondere 20 ... 24 kHz umgesetzt werden. Diese Zwischenlage ist einerseits so niedrig gewählt, daß sich für das Kanalfilter die gleichen aufwandmäßigen Vorteile ergeben wie beim Vorgruppensystem. Dafür wird die Vorgruppe in einer höheren Frequenzlage zusammengesetzt, und zwar oberhalb der zu bildenden Grundgruppe von beispielsweise 60 ... 108 kHz. Die hoch liegende Vorgruppe kann daher als besonderes Kennzeichen der erfindungsgemäßen Anordnung angesehen werden.

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Die Zwischenlage der Kanäle der Vormodulation wird andererseits so hoch gewählt, daß nach der zweiten Modulationsstufe bzw. dem Kanal-Nachumsetzer alle Trägerreste und alle zu unterdrückenden Seitenbänder außerhalb der gewünschten Vorgruppe liegen, so daß nur jeweils ein gemeinsames Filter zur Unterdrückung der nicht gewünschten Modulationsprodukte erforderlich ist. In gleicher Weise ermöglicht die hochliegende Vorgruppe die Verwendung eines gemeinsamen Filters hinter der dritten Modulationsstufe bzw. dem Vorgruppen-Umsetzer, da die gewünschten Modulationsprodukte außerhalb der Grundgruppe liegen. Das bedeutet geringsten Aufwand an Selektionsmitteln und ergibt einheitliche Bausteine in allen drei Modulationsstufen. Es werden also nur drei Bausteintypen benötigt.

Die Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel den Frequenzplan für die erfindungsgemäße Umsetzeranordnung zur Gewinnung der Grundgruppe 60 ... 108 kHz.

In der ersten Modulationsstufe, dem Kanal-Vorumsetzer, werden zunächst alle niederfrequenten Kanäle NF unter Benutzung des Trägers 2OkHz in die Frequenzlage 20 ... 24 kHz des oberen Seitenbandes verlagert. Das im Kanal-Vorumsetzer benötigte Kanalfilter zur Unterdrückung des unteren Seitenbandes kann mit geringstem Aufwand realisiert werden.

In der zweiten Modulationsstufe, dem Kanal-Nachumsetzer, werden mit Hilfe der Träger 112, 116, 120 und 124 kHz vier Kanäle zu einer Vorgruppe in der Frequenzlage 132 ... 148 kHz zusammengefügt.

Schließlich wird in der dritten Modulationsstufe, dem Vorgruppen-Umsetzer, aus drei Vorgruppen unter Benutzung der Träger 208, 224 und 240 kHz die gewünschte Grundgruppe 60 ... 108 kHz gewonnen.

Natürlich kann man auch eine Vorgruppe aus drei Kanälen bilden, z. B. in der Frequenzlage 132 ... 144 kHz, und die Grundgruppe aus vier solcher Vorgruppen zusammensetzen.

Sowohl in der zweiten als auch in der dritten Modulationsstufe liegen alle Trägerreste und alle zu unterdrückenden Seitenbänder außerhalb der gewünschten Vorgruppe bzw. Grundgruppe, so daß nur jeweils ein gemeinsames Filter zur Unterdrückung der nicht gewünschten Modulationsprodukte erforderlich ist. Es werden also jeweils die Ausgänge der vier bzw. drei Modulatoren über Entkoppler zusammengeschaltet, und das gemeinsame Filter liegt hinter dieser Zusammenschaltung.

Fig. 2 zeigt den Übersichtsschaltplan für eine Umsetzeranordnung entsprechend dem Frequenzplan nach Fig. 1.

Im Kanal-Vorumsetzer KVU gelangen die zwölf niederfrequenten Kanäle NF in abgehender Richtung jeweils über einen Tiefpaß 1 und einen Hochpaß 2, die das Sprachband auf den Bereich von 300.. . 3400 Hz begrenzen, zum ersten Modulator 3, der mit einer Trägerfrequenz von 20 kHz betrieben wird. Die in den Bandpässen 4 abgesiebten oberen Seitenbänder in der Frequenzlage von jeweils 20... 24 kHz werden im Kanal-Nachumsetzer KNU zwölf zweiten Modulatoren 5 zugeführt. Jeweils vier dieser Modulatoren werden für die Bildung der Vorgruppe aus vier Kanälen mit vier verschiedenen Trägerfrequenzen 112, 116, 120, 124 kHz gespeist und ausgangsseitig über einen Entkoppler 6 und einen gemeinsamen Verstärker 7 einem gemeinsamen Bandfilter 8 zugeleitet, das nur die vier oberen Seitenbänder in dem Frequenzbereich 132... 148 kHz durchläßt. Die auf diese Weise gebildeten drei Vorgruppen werden im Vorgruppen-Umsetzer VG U den drei dritten Modulatoren 9 zugeführt, die mit den Trägerfrequenzen 208, 224 und 240 kHz gespeist werden. Die Ausgänge dieser drei Modulatoren sind über einen Entkoppler 10 und ein gemeinsames Tiefpaßfilter 11, das nur die drei unteren Seitenbänder in der gewünschten Grundgruppen-Frequenzlage von 60... 108 kHz hindurchläßt, mit einem Verstärker 12 verbunden.

In der Gegenrichtung erfolgt die dreistufige Demodulation der ankommenden Grundgruppe 60... 108 kHz entsprechend über einen Verstärker 13, einen Tiefpaß 14, einen Entkoppler 15, drei erste Demodulatoren 16, Bandpässe 17, Verstärker 18, Entkoppler 19, zwölf zweite Demodulatoren 20, Bandpässe 21, dritte Demodulatoren 22, Tiefpässe 23 und Verstärker 24.

Man erkennt, daß durch die gemeinsame Selektion nach der Zusammenfassung der Kanäle zur Vorgruppe bzw. zur Grundgruppe außer dem einheitlichen Kanal-Vorumsetzer nur noch zwei weitere Typen von Bausteinen benötigt werden, der Kanal-Nachumsetzer und der Vorgruppen-Umsetzer. Im ganzen sind für die Gewinnung der Grundgruppe nur zwölf gleiche Kanal-Vorumsetzer, drei gleiche Kanal-Nachumsetzer und ein Vorgruppen-Umsetzer erforderlich. Im Vergleich dazu werden in dem eingangs erwähnten Vorgruppensystem sieben Bausteintypen benötigt, nämlich drei verschiedene Kanalumsetzer und vier verschiedene Vorgruppen-Umsetzer.

Die Umsetzungsanordnung nach der Erfindung benötigt eine Modulationsstufe mehr für die Gewinnung der Grundgruppen 60... 108 kHz als das eingangs erwähnte Vorgruppensystem. Der zahlenmäßige Filteraufwand ist dabei etwa gleich. Bei der Trägerversorgung ist ein Mehraufwand erforderlich durch die um Eins höhere Anzahl der benötigten Trägerfrequenzen und durch größeren Aufwand für Selektionsmittel. Im ganzen gesehen, muß man mit einem geringeren Mehraufwand an Schaltelementen rechnen, wobei die Trägerversorgung um so weniger ins Gewicht fällt, je mehr Systeme von ihr gespeist werden.

Diesem zahlenmäßigen Mehraufwand steht jedoch der Vorteil der einheitlichen Kanal-Vorumsetzer bei trotzdem in der Fertigung unkritischem Kanalfilter gegenüber sowie allgemein der Vorteil der wesentlichen Herabsetzung der Typenzahl der Bausteine, der für die Wirtschaftlichkeit, und zwar sowohl bezüglich der Fertigung als auch der Lagerhaltung für Ersatzbestückung von Interesse ist.

Die Umsetzungsanordnung nach der Erfindung kann sinngemäß auch zur Gewinnung einer Kanalgruppe in einer von der Frequenzlage 60... 108 kHz abweichenden Lage verwendet werden, wobei die Anzahl der Kanäle gleich zwölf oder von zwölf verschieden sein kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Umsetzungsanordnung für Trägerfrequenz-Systeme mit mehrstufiger Modulation zur Gewinnung einer Grundgruppe, insbesondere der Grundgruppe 60... 108 kHz, aus zwölf Kanälen, bei der die Kanäle zunächst durch Vormodulation in die gleiche erhöhte Frequenzlage umgesetzt und durch eine weitere Modulation in eine höhere Frequenzlage als die nachfolgende Ubertragungslage gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß nur drei Bausteintypen vorgesehen sind, nämlich ein Kanal-Vorumsetzer (KVU), ein Kanal-Nachumsetzer (KNU) und ein Vorgruppen-Umsetzer (VGU), und die durch den

Kanal-Nachumsetzer gewonnene Vorgruppe von drei oder vier Kanälen frequenzmäßig derart oberhalb der Grundgruppe gelegt wird, daß im nachfolgenden Vorgruppen-Umsetzer nur ein gemeinsames Filter je Grundgruppe notwendig ist, und daß ferner im Kanal-Vorumsetzer jeder Kanal in die gleiche erhöhte Frequenzlage versetzt wird, die einerseits noch so niedrig ist, daß das Kanalfilter geringsten Aufwand erfordert und bequem zu fertigen ist, die andererseits aber so hoch ist, daß im nachfolgenden Kanal-Nachumsetzer ebenfalls nur ein gemeinsames Filter je Vorgruppe notwendig ist.

2. Umsetzungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal-Vorumsetzer (KVU) jeder Kanal in die Frequenzlage 20... 24 kHz umgesetzt wird.

3. Umsetzungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal-Nachumsetzer (KNU) eine Vorgruppe in der Frequenzlage 132 .. .148 kHz gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung ρ 20797 VHIa/21a² (bekanntgemacht am 26.10. 1950).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ι 009 649/297 11.60