DE1278560B

DE1278560B - Receiver for frequency-modulated signals

Info

Publication number: DE1278560B
Application number: DE1966ST025314
Authority: DE
Inventors: Gerhard-Guenter Gassmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1965-12-31
Filing date: 1966-04-30
Publication date: 1968-09-26

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

H03dH03d

Deutsche KL: 21 a4-24/01 German KL: 21 a4- 24/01

Nummer: 1 278 560Number: 1 278 560

Aktenzeichen: P 12 78 560.3-35 (St 25314)File number: P 12 78 560.3-35 (St 25314)

Anmeldetag: 30. April 1966 Filing date: April 30, 1966

Auslegetag: 26. September 1968Opening day: September 26, 1968

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist ein Empfänger für frequenzmodulierte Signale, die einen vorbestimmten maximalen Frequenzhub (ζ. Β. ± 75 kHz) haben und bei dem das zu empfangende frequenzmodulierte Signal mittels eines Mischers und eines Mischoszillators in eine Zwischenfrequenz verwandelt wird, die in einem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt und begrenzt und anschließend demoduliert wird, und bei dem die Mittenfrequenz des modulierten Zwischenfrequenzsignals, dessen Spiegelwellenanteil durch Begrenzung im lediglich RC- Filter zur Nachbarkanalselektion enthaltenden ZF-Verstärker unterdrückt wird, kleiner als der fünffache Wert des maximalen Frequenzhubes (z. B. 5 · 75 kHz = 375 kHz) ist.The main patent application relates to a receiver for frequency-modulated signals that have a predetermined maximum frequency deviation (ζ. Β. ± 75 kHz) and in which the frequency-modulated signal to be received is converted into an intermediate frequency by means of a mixer and a mixer oscillator, which is amplified in an intermediate frequency amplifier and is limited and then demodulated, and at which the center frequency of the modulated intermediate frequency signal, whose image wave component is suppressed by limitation in the IF amplifier, which only contains an RC filter for adjacent channel selection, is less than five times the value of the maximum frequency deviation (e.g. 5 × 75 kHz = 375 kHz).

Nach der Hauptpatentanmeldung erfolgt die Spiegelwellenunterdrückung also im wesentlichen durch die Begrenzung im ZF-Verstärker. Als Spiegelwellenstörung erscheint die jeweilige Differenzfrequenz zwischen dem Augenblickswert der Signalzwischenfrequenz und der Spiegelwellenzwischenfrequenz. Durch die Begrenzung wird zwar die differenzfrequente Amplitudenmodulation des Zwischenfrequenzsignals unterdrückt. Die differenzfrequente Phasenmodulation bleibt jedoch erhalten. Um die durch diese differenzfrequente Phasenmodulation entstehenden Reststörungen ebenfalls wirkungslos zu machen, wird bei Empfängern für frequenzmodulierte Signale nach der Hauptpatentanmeldung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Sollwert der Mittenfrequenz des modulierten ZF-Signals zur Mittenfrequenz der Zwischenfrequenz des als Spiegelwelle erscheinenden Signals einen Frequenzabstand aufweist, der so groß ist, daß unter Berücksichtigung des maximalen Frequenzhubs die Differenzfrequenz der Augenblickswerte dieser beiden Zwischenfrequenzsignale nicht oder nur in einem kleinen Prozentsatz der Zeit in den Hörbereich fällt. Bei einem genormten Kanalabstand von 300 kHz wird vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Sollwert der Mittenfrequenz des modulierten ZF-Signals kleiner als 130 kHz oder größer als 170 kHz ist.After the main patent application, the image wave suppression takes place thus essentially due to the limitation in the IF amplifier. As mirror wave interference the respective difference frequency appears between the instantaneous value of the signal intermediate frequency and the image intermediate frequency. Because of the limitation, the differential frequency Amplitude modulation of the intermediate frequency signal suppressed. The difference frequency However, phase modulation is retained. To the phase modulation caused by this differential frequency To make residual interference also ineffective, is used in receivers for frequency-modulated Signals according to the main patent application proposed according to the invention that the setpoint of the Center frequency of the modulated IF signal at the center frequency of the intermediate frequency of the image wave appearing signal has a frequency spacing which is so large that taking into account of the maximum frequency deviation is the frequency difference between the instantaneous values of these two intermediate frequency signals does not fall within audible range, or only a small percentage of the time. At a standardized channel spacing of 300 kHz is advantageously provided that the setpoint of the center frequency of the modulated IF signal is less than 130 kHz or greater than 170 kHz.

Zur näheren Erläuterung dient die Figur. In der Figur ist U₁ der Vektor der ZF-Spannung des Empfangssignals und CZ₂ der Vektor der ZF-Spannung der Spiegelwelle. Infolge der Frequenzmodulation beider Vektoren besteht immer ein Frequenzunterschied zwischen beiden Spannungen. Der Vektor EZ₂ rotiert somit relativ zu dem Vektor U₁ mit der jeweiligen Augenblicksdifferenzfrequenz. Der Vektor U₁₂ ist das Summensignal. Dieser Summenvektor wird durch Rotation von CZ₂ mit Differenzfrequenz amplituden-Empfänger für frequenzmodulierte SignaleThe figure is used for a more detailed explanation. In the figure, U _{1 is} the vector of the IF voltage of the received signal and CZ _{2 is} the vector of the IF voltage of the image wave. As a result of the frequency modulation of both vectors, there is always a frequency difference between the two voltages. The vector EZ ₂ thus rotates relative to the vector U ₁ with the respective instantaneous difference frequency. The vector U ₁₂ is the sum signal. This sum vector is obtained by rotating CZ ₂ with a differential frequency amplitude receiver for frequency-modulated signals

Zusatz zur Anmeldung: St 24827IX d/21 a4 ■
Auslegeschrift 1 263 113Addition to registration: St 24827IX d / 21 a4 ■
Interpretation document 1 263 113

Anmelder:Applicant:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
7000 Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
7000 Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gerhard-Günter Gaßmann, 7301BerkheimGerhard-Günter Gaßmann, 7301 Berkheim

moduliert und phasenmoduliert. Seine Frequenz ist identisch mit der Frequenz von EZ₁, solange der Vektor U₂ kleiner als EZ₁ ist. Der Summenvektor ist somit genauso frequenzmoduliert wie die Spannung U₁. Die störende Amplitudenmodulation wird durch den nachfolgenden Begrenzer unterdrückt. Die störende Phasenmodulation mit dem maximalen Phasenhub W_max wird jedoch durch die Begrenzung nicht unterdrückt. Sie wird mit dem hinter dem ZF-Verstärker folgenden Diskriminator demoduliert. Der Störabstand zwischen Nutzsignal und Differenzfrequenz beträgt dabei trotzdem bereits z. B. 10 bis 25 db. Zur weiteren Verbesserung dieses Störabstands wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Sollwert der Mittenfrequenz des modulierten ZF-Signals zur Mittenfrequenz der Zwischenfrequenz des als Spiegelwelle erscheinenden Signals einen Frequenzabstand aufweist, der so groß ist, daß unter Berücksichtigung des maximalen Frequenzhubs die Differenzfrequenz der Augenblickswerte dieser beiden Zwischenfrequenzsignale nicht oder nur in einem kleinen Prozentsatz der Zeit in den Hörbereich fällt.modulated and phase modulated. Its frequency is identical to the frequency of EZ ₁ as long as the vector U _{2 is} smaller than EZ ₁ . The sum vector is thus frequency-modulated in the same way as the voltage U ₁ . The interfering amplitude modulation is suppressed by the following limiter. However, the disruptive phase modulation with the maximum phase deviation W _max is not suppressed by the limitation. It is demodulated with the discriminator following the IF amplifier. The signal-to-noise ratio between the useful signal and the difference frequency is still z. B. 10 to 25 db. To further improve this signal-to-noise ratio, the invention proposes that the setpoint of the center frequency of the modulated IF signal and the center frequency of the intermediate frequency of the signal appearing as an image wave has a frequency spacing that is so large that, taking into account the maximum frequency deviation, the difference frequency of the instantaneous values of these two intermediate frequency signals does not fall within audible range, or only a small percentage of the time.

Wird die Spannung EZ₂ größer als EZ₁, so rotiert derIf the voltage EZ _{2 is} greater than EZ ₁ , the rotates

Summenvektor EZ₁₂ im selben Sinn wie EZ₂ und trägt dann die Frequenzmodulation des Signals EZ₂. In einem Zahlenbeispiel mit dem in Deutschland genormten Kanalabstand von 300 kHz soll eine nähere Erläuterung gegeben werden. Würde man eine Zwischenfrequenz (Mittenfrequenz) von 150 kHz benutzen, so hätte bei einem Kanalabstand von 300 kHz die Zwischenfrequenz der Spiegelwelle ebenfalls den Wert von 150 kHz. Das würde dazu führen, daß die Differenzfrequenz zwischen beiden Signalen in einemSum vector EZ ₁₂ in the same sense as EZ ₂ and then carries the frequency modulation of signal EZ ₂ . A more detailed explanation should be given in a numerical example with the channel spacing of 300 kHz standardized in Germany. If an intermediate frequency (center frequency) of 150 kHz were used, the intermediate frequency of the image wave would also have the value of 150 kHz with a channel spacing of 300 kHz. That would lead to the difference frequency between the two signals in one

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relativ großen Zeitbereich im Hörbereich liegt. Benutzt man nun eine Zwischenfrequenz (Mittenfrequenz) von z. B. 120 kHz für das Empfangssignal, so hat die Spiegelwelle eine Frequenz von 300—120 = 180 kHz. Der mittlere Frequenzabstand beträgt somit 60 kHz. Die Differenzfrequenz fällt in diesem Fall nur bei besonders großem Frequenzhub in den Hörbereich. Bei besonders großem Frequenzhub ist jedoch der Störabstand ohnehin besonders groß, so daß diese restliche Störung praktisch vernachlässigbar ist. Die Zwischenfrequenz von 120 kHz ist vorteilhaft, wenn man eine möglichst geringe Bandbreite des ZF-Verstärkers anstrebt, um eine gute Nachbarkanalselektion zu erreichen. Beim Empfang von Stereosignalen kann es jedoch vorteilhaft sein, mit einer höheren Zwischenfrequenz zu arbeiten. In diesem Fall ist eine Zwischenfrequenz (Mittenfrequenz) von 180 kHz anzustreben. Die Spiegelwelle liegt dann bei 120 kHz, so daß auch in diesem Fall ein mittlerer Frequenzabstand von 60 kHz sichergestellt ist.relatively large time range in the audible range. If you now use an intermediate frequency (center frequency) from Z. B. 120 kHz for the received signal, the image wave has a frequency of 300-120 = 180 kHz. The mean frequency spacing is therefore 60 kHz. The difference frequency falls in this Only falls into the audible range if the frequency deviation is particularly large. If the frequency deviation is particularly large however, the signal-to-noise ratio is particularly large anyway, so that this residual interference is practically negligible is. The intermediate frequency of 120 kHz is advantageous if you want the narrowest possible bandwidth of the IF amplifier aims to achieve a good adjacent channel selection. When receiving For stereo signals, however, it can be advantageous to work with a higher intermediate frequency. In this In this case, an intermediate frequency (center frequency) of 180 kHz should be aimed for. The mirror wave is then at 120 kHz, so that in this case too a medium one Frequency spacing of 60 kHz is ensured.

Claims

Patent claims:

1. Receiver for frequency-modulated signals that have a predetermined maximum frequency deviation (e.g. ± 75 kHz) and in which the frequency-modulated signal to be received is by means of a mixer and a mixer oscillator is converted into an intermediate frequency that is in one Intermediate frequency amplifier is amplified and limited and then demodulated and according to patent application St 24827IX d / 21 a4 the center frequency of the modulated intermediate frequency signal, its mirror wave component by limitation in the only .RC filter for adjacent channel selection containing IF amplifier is suppressed, smaller than five times the value of the maximum frequency deviation (e.g. 5 * 75 kHz = 375kHz), characterized in that the nominal value of the center frequency of the modulated IF signal to the center frequency of the intermediate frequency of what appears as a mirror wave Signal has a frequency spacing which is so large that taking into account the maximum frequency deviation is the frequency difference between the instantaneous values of these two intermediate frequency signals does not fall within audible range, or only a small percentage of the time.

2. Receiver according to claim 1, characterized in that with a standardized channel spacing of 300 kHz the setpoint of the center frequency of the modulated IF signal is less than 130 kHz or greater than 170 kHz.

For this purpose, 1 sheet of drawings