DE1466475C

DE1466475C - Method for processing a compatible single or residual sideband signal

Info

Publication number: DE1466475C
Application number: DE19641466475
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr.-Ing. Kettel (verstorben); Schneider, Wolfgang, Dr.-Ing., 7900 Ulm
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-10-10
Filing date: 1964-10-10
Publication date: 1973-09-06

Description

3 43 4

gen (»IRE National Convention Record», 1958, plitudenmodulierte hochfrequente Hilfsträgerschwin-gen ("IRE National Convention Record", 1958, amplitude-modulated high-frequency subcarrier

Pt. 7, S. 55 bis 60; »Proc. IRE« 49 (1961) S. 1503 gung einem Bandpaß mit einer zur Bandsperre kom-Pt. 7, pp. 55 to 60; “Proc. IRE «49 (1961) p. 1503 a bandpass filter with a

bis 1527; »EBU-Review«, Pt. A, Nr. 71 (Februar plementären Übertragungsfunktion zugeführt wer-until 1527; "EBU Review", Pt. A, no. 71 (February to be supplied to the complementary transfer function

1962), S. 12 bis 19). den, dessen Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal1962), pp. 12 to 19). the whose output signal matches the output signal

Es sind auch Verfahren bekanntgeworden, die im 5 des Ein- oder Restseitenbandfilters addiert, sodannMethods have also become known which add in the 5 of the single or residual sideband filter, then

Idealfall für Vieltonmodulation ideal sind. Bei diesen mit der ersten Hilfsträgerschwingung demoduliertIdeal case for multi-tone modulation are ideal. These are demodulated with the first subcarrier oscillation

Verfahren wird das erforderliche Quadraturfilter und einem Glied mit exponentiell CharakteristikThe method is the required quadrature filter and a term with exponential characteristics

durch eine mehrfach angezapfte Laufzeitkette mit zu- zugeführt wird, bevor es die Trägerschwingung in deris supplied by a multiple tapped delay chain before the carrier oscillation in the

sätzlichen Bewertungsgliedern und Summiergliedern Amplitude moduliert.Additional evaluation elements and summing elements amplitude modulated.

approximiert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den io Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden Approximierungsverfahren unter Verwendung von an Hand der in den F i g. 1 bis 6 dargestellten Block-Laufzeitketten die idealen Verhältnisse nicht auch Schaltbilder noch etwas näher erläutert werden,
nur annähernd erreicht werden können, so daß auch Wie F i g. 1 zeigt, gibt man das ständig positive diese Verfahren bisher zu kaum besseren Ergebnissen Nachrichtensignal 1 + η auf ein Glied In mit logarithgeführt haben als die einfacheren, nur für Einton- 15 mischer Charakteristik und bildet zunächst das modulation idealen Verfahren (deutsche P atentschrif- niederfrequente Signal/n (1 + n). Mit diesem Signal ten 1088114; 1221691; 950 788; »Radio Enge- wird die hochfrequente Hilfsträgerschwingung neering«, 12 (1957), Nr. 5, S. 54 bis 61 [Übersetzung cos 42 ^ im Modulator ^M₁ amplitudenmoduliert. Die aus dem Russischen]; »Proc. IRE«, 48 (1960), S. 1431 amplitudenmodulierte Hilfsträgerschwingung y₀ wird bis 1435). 20 dem Eingang eines Ein- oder Restseitenbandfiltersapproximated. It has been shown, however, that the method according to the invention is intended in the following approximation method using the methods shown in FIGS. 1 to 6 block runtime chains shown, the ideal conditions are not also explained in more detail in the circuit diagrams,
can only be reached approximately, so that also As F i g. 1 shows, one gives the consistently positive results of these methods, so far with hardly better results. Message signal 1 + η have led to a term In with logarith than the simpler, only for single-tone mixer characteristics and initially forms the modulation ideal method (German patent low-frequency Signal / n (1 + n). With this signal th 1088114; 1221691; 950 788; "Radio Enge is the high-frequency auxiliary carrier vibration neering", 12 (1957), No. 5, pp. 54 to 61 [translation cos 42 ^ amplitude-modulated in the modulator ^ M _1. _{The subcarrier oscillation y 0} amplitude-modulated from the Russian]; "Proc. IRE", 48 (1960), p. 1431 becomes until 1435). 20 the input of a single or residual sideband filter

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus- EB zugeführt, dessen Ausgangssignal ^₁ einerseitsThe invention is based on the object of supplying EB whose output signal ^ ₁ on the one hand

gehend von dem bekannten Verfahren zur Aufberei- zum Eingang eines Demodulators D₁ gelangt, in demgoing from the known method for processing to the input of a demodulator D ₁ arrives in which

tung eines kompatiblen Einseitenbandsignals, bei es mit der Hilfsträgerschwingung cos Ω _χί demoduliertprocessing of a compatible single sideband signal , in which it demodulates with the subcarrier oscillation cos Ω _{χ ί}

dem aus einem ständig positiven Nachrichtensignal wird; andererseits gelangt das Signal V₁ auf den Ein-which becomes from a constantly positive message signal; on the other hand, the signal V ₁ reaches the input

mittels eines Gliedes mit logarithmischer Charakte- 25 gang eines zweiten Demodulators D₂, in dem es mitby means of a member with a logarithmic character rate of a second demodulator D ₂ , in which it is with

ristik ein niederfrequentes Signal gebildet wird, wel- einer zur ersten Hilfsträgerschwingung orthogonalenA low-frequency signal is formed which is orthogonal to the first subcarrier oscillation

ches dem Eingang eines Quadraturfilters zugeführt weiteren Hilfsträgerschwingung sin Ω _xt demoduliertches fed to the input of a quadrature filter further subcarrier oscillation sin Ω _x t demodulated

wird, mit dessen Ausgangssignal eine Trägerschwin- wird. Mit dem Ausgangssignal φ des Demodula-with the output signal of which a carrier speed becomes. With the output signal φ of the demodula

gung, die mit dem stetig positiven Nachrichtensignal tors D₂ wird eine Trägerschwingung cos Ω _ot mittelswith the steadily positive message signal tors D ₂ , a carrier oscillation cos Ω _o t by means of

in der Amplitude moduliert wird, zusätzlich in der 30 eines Phasenmodulators PM in der Phase moduliert,is modulated in amplitude, additionally modulated in phase in the 30 of a phase modulator PM ,

Phase moduliert wird, ein entsprechendes Verfahren zusätzlich wird die Trägerschwingung cosß₀i mitPhase is modulated, a corresponding method in addition, the carrier oscillation cosß ₀ i with

anzugeben, das dem Idealfall für Vieltonmodulation dem Nachrichtensignal 1+n, das am Ausgang desindicate that the ideal case for multitone modulation is the message signal 1 + n, which is at the output of the

wesentlich näher kommt und dabei relativ einfach Demodulators D₁ über ein Glied mit exponentiellercomes much closer and at the same time relatively simple demodulator D ₁ via a link with exponential

technisch realisierbar ist. Charakteristik exp abgreifbar ist, mittels des Ampli-is technically feasible. Characteristic exp can be tapped, by means of the ampli

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 tudenmodulators AM₂ in der Amplitude moduliert,According to the invention, this task is modulated in amplitude by the modulator AM _2,

löst, daß eine mit dem den Logarithmus des stetig Am Ausgang des Amplitudenmodulators AM₂ erhältsolves that one with the receives the logarithm of the steadily at the output of the amplitude modulator AM ₂

positiven Nachrichtensignals darstellenden nieder- man das gewünschte kompatible Einseitenbandsi-positive message signal representing the desired compatible single sideband

f requenten Signal amplitudenmodulierte hochfre- gnal z. frequency signal amplitude-modulated high frequency z.

quente Hilfsträgerschwingung einem Ein- oder Rest- In der F i g. 2 wird das zur Amplitudenmodulationquente subcarrier oscillation a single or residual In the F i g. 2 this becomes amplitude modulation

seitenbandfilter zugeführt wird, dessen Ausgangssi- 40 der Trägerschwingung cos Ω _ot notwendige Nachrich-sideband filter is supplied, the output of which is the carrier oscillation cos Ω _o t necessary message

gnal mit einer zur Hilfsträgerschwingung orthogo- tensignal 1 + n direkt vom Eingang des Systems untergnal with an orthogonal signal 1 + n to the subcarrier oscillation directly from the input of the system

nalen weiteren Hilfsträgerschwingung demoduliert Zwischenschaltung eines laufzeitausgleichenden Netz-nal further subcarrier oscillation demodulated interposition of a runtime compensating network

und zur Phasenmodulation der Trägerschwingung Werkes LA abgenommen, mit dem der Modulations-and for the phase modulation of the carrier wave taken from the LA factory, with which the modulation

verwendet wird. fehler infolge der Laufzeit des Ein- oder Restseiten-is used. errors as a result of the runtime of the one or the remaining side

Da das Ein- oder Restseitenbandfilter mit einer 45 bandfilters EB kompensiert wird.Because the single or residual sideband filter is compensated with a 45 band filter EB.

Laufzeit behaftet ist, kann das ständig positive Nach- In den F i g. 3 und 4 sind zwei weitere Anordnunrichtensignal nicht ohne weiteres von der Eingangs- gen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verklemme des entsprechenden Systems abgenommen fahrens dargestellt, bei denen auch Restseitenbandwerden, um damit die Trägerschwingung in der Am- filter mit anderem Flankenverlauf als dem der plitude zu modulieren. Es wird deshalb das stetig 50 Nyquist-Flanke verwendet werden können. Auch in positive Nachrichtensignal vor der Amplitudenmo- diesem Fall bildet man den Logarithmus des ständig dulation der Trägerschwingung einem Laufzeitglied positiven Nachrichtensignals und moduliert das erzugeführt. Es ist aber auch möglich, das hochfre- haltene Signal im Amplitudenmodulator ^4M₁ mit der quente Ausgangssignal des Ein- oder Restseitenband- Hilfsträgerschwingung cos Ω _tt. Die amplitudenmodufilters mit der ersten Hilfsträgerschwingung zu demo- 55 lierte Hilfsträgerschwingung y₀ wird daraufhin nicht dulieren und einem Glied mit exponentieller Charak- direkt dem Restseitenbandfilter EB zugeführt, sonteristik zuzuführen, bevor damit die Trägerschwin- dem sie durchläuft erst eine Bandsperre BS, deren gung in der Amplitude moduliert wird. In diesem schmaler Sperrbereich symmetrisch zur Hilfsträger-FaIl ist die Laufzeit des Ein- oder Restseitenband- frequenz Ω _t liegt. Andererseits wird das Signal y₀ filters in beiden Modulationssignalen enthalten. 60 einem Bandpaß BP zugeführt, der eine zur Band-Werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Rest- sperre BS komplementäre Übertragungsfunktion aufseitenbandfilter verwendet, so ist es unter Umständen weist. Dessen Ausgangssignal wird in einem Sumgünstig, die amplitudenmodulierte hochfrequente mierglied mit dem Ausgangssignal des Restseiten-Hilfsträgerschwingung vor dem Restseitenbandfilter bandfilters addiert, worauf es in der der F i g. 1 enterst einer Bandsperre zuzuführen, deren gegenüber 65 sprechenden Weise weiterverarbeitet wird. Die entdem gesamten übertragenen Frequenzbereich schma- sprechende Realisierung mit einem laufzeitausgleiler Sperrbereich symmetrisch zur Hilfsträgerfrequenz chenden Netzwerk LA ist in der F i g. 4 dargestellt,
liegt. In diesem Fall kann zusätzlich noch die am- Im Gegensatz zu den Anordnungen gemäß F i g. 1Runtime is afflicted, the constantly positive re-In the F i g. 3 and 4, two further arrangement signals are not shown easily removed from the input gene for carrying out the jamming of the corresponding system according to the invention, in which the residual sideband is also used in order to modulate the carrier oscillation in the am filter with an edge profile other than that of the amplitude . It will therefore be possible to use 50 Nyquist edges continuously. Also in the positive message signal before the amplitude modulation, the logarithm of the constant dulation of the carrier oscillation is formed in a delay element of the positive message signal and this is modulated. However, it is also possible to use the high frequency signal in the amplitude modulator ^ 4M ₁ with the sequential output signal of the single or residual sideband subcarrier oscillation cos Ω _t t. The amplitude mode filter with the first subcarrier oscillation demolished to form the subcarrier oscillation y ₀ is then not modulated and is fed directly to the residual sideband filter EB to a member with an exponential character, before the carrier oscillation first passes through a bandstop filter BS, which is in the amplitude is modulated. In this narrow stop band, symmetrical to the subcarrier case, the transit time of the single or residual sideband frequency is Ω _t . On the other hand, the signal y ₀ filters is contained in both modulation signals. 60 is fed to a bandpass filter BP , which uses a transfer function on the sideband filter that is complementary to the band-becoming in the method according to the invention residual blocker BS. Its output signal is in a sum favorably, the amplitude-modulated high-frequency converter added to the output signal of the residual side subcarrier before the residual side band filter band filter, whereupon it is in the FIG. 1 enterst a bandstop filter, the opposite of which 65 speaking is processed further. The implementation corresponding to the entire transmitted frequency range with a delayed blocking range symmetrical to the network LA corresponding to the subcarrier frequency is shown in FIG. 4 shown,
located. In this case, the am- In contrast to the arrangements according to FIG. 1

und 2 kann bei den Anordnungen gemäß F i g. 3 und 4 das Filter EB ein Restseitenbandfilter sein, dessen Filterflanke innerhalb des Sperrbereiches der Bandsperre BS beliebig verläuft. Das Ausgangssignal der Bandsperre BS besitzt in dem gesperrten Spektralbereich keine Energie, so daß die Filterflanke des Restseitenbandfilters innerhalb dieses Bereiches ohne Belang ist.and 2 can in the arrangements according to FIG. 3 and 4, the filter EB can be a residual sideband filter, the filter edge of which runs as desired within the stop range of the bandstop filter BS. The output signal of the bandstop filter BS has no energy in the blocked spectral range, so that the filter edge of the residual sideband filter is irrelevant within this range.

In den F i g. 5 und 6 sind zwei weitere Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei denen das hochfrequente Ausgangssignal V₁ des Ein- oder Restseitenbandfilters EB, statt mit der zur ersten Hilfsträgerschwmgung cosQ_tt orthogonalen weiteren Hilfsträgerschwingung sinßji demoduliert zu werden, zu der eine konstante Amplitude aufweisenden Hilfsträgerschwingung K- cos Ω _tt addiert wird. Das Ausgangssignal des Additionsgliedes wird daraufhin einerseits über einen Amplitudenbegrenzer BG einem Phasenvervielfacher PV zugeführt, in dem die Phase um den konstanten Faktor K vervielfacht wird; dessen hochfrequentes Ausgangssignal der Frequenz K₁ wird sodann in einem Mischglied M durch Mischung mit einer Zwischenträgerschwingung cosß₂i der Frequenz Ω₂—\Ω₀±ΚΩ₁\ auf die endgültige Trägerfrequenz Ω_ο umgesetzt. Andererseits wird das Ausgangssignal des Additionsgliedes einem Hüllkurvendetektor HD zugeführt, von dessen Ausgangssignal die Hilfsträgeramplitude K subtrahiert wird. Dieses niederfrequente Signal wird entsprechend den Anordnungen nach F i g. 1 und 3 einem Glied mit exponentieller Charakteristik exp zugeführt, dessen Ausgangssignal als stetig positives Nachrichtensignal 1+n in dem Amplitudenmodulator AM₂ die phasenmodulierte Trägerschwingung zusätzlich in der Amplitude moduliert. Die entsprechende Realisierung mit einem laufzeitausgleichenden Netzwerk LA ist in der F i g. 6 dargestellt.In the F i g. 5 and 6 show two further arrangements for carrying out the method according to the invention, in which the high-frequency output signal V _{1 of} the single or residual sideband filter EB, instead of being demodulated with the further subcarrier oscillation sinßji orthogonal to the first subcarrier oscillation cosQ _t t, to which a constant amplitude is demodulated exhibiting subcarrier oscillation K- cos Ω _t t is added. The output signal of the adder is then fed to a phase multiplier PV via an amplitude limiter BG , in which the phase is multiplied by the constant factor K; its high-frequency output signal of frequency K ₁ is then converted to the final carrier frequency Ω _ο in a mixer M by mixing with an intermediate carrier oscillation cosß ₂ i of frequency Ω ₂ - \ Ω ₀ ± ΚΩ ₁ \ . On the other hand, the output signal of the adder is fed to an envelope detector HD , from the output signal of which the subcarrier amplitude K is subtracted. This low-frequency signal is generated in accordance with the arrangements shown in FIG. 1 and 3 fed to a member with exponential characteristic exp , the output signal of which, as a continuously positive message signal 1 + n, additionally modulates the amplitude of the phase-modulated carrier wave in the amplitude modulator AM _2. The corresponding implementation with a delay-compensating network LA is shown in FIG. 6 shown.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 an intermediate carrier oscillation (cos Ω J), with claims: Ω2 - \ Ω0 ± ΚΩ1 \, a phase-modulated carrier, x / - u a CL · ι 'oscillation of the frequency "·" · to result.

1. Procedure for preparing a compa- && ^ ₂ π ^b

tible single or residual sideband signal, in which 5 7. The method according to claim 6, characterized in that the high-frequency output part of a member with logarithmic characters. signal (^ ₁ ) of the single or residual sideband filter ristics a low-frequency signal is formed, (EB) after addition with the subcarrier threshold which is added to the input of a quadrature filter (ATcos _{Ω t} r) an envelope detector (HD) is fed, with its output signal an io is supplied, then by a constant carrier oscillation, which decreases with the steadily positive value (- K) and a member with expo message signa! in the amplitude modulated nential characteristic (exp) is supplied, bewird, is additionally modulated in the phase, before it the carrier oscillation (cos Ω _o t) in which you rc h ge ke η η ze i ch η et that one modulated with the amplitude,
the logarithm of the continuously positive message 15

tensignals (1+ «) representing low frequency

Signal amplitude-modulated high-frequency auxiliary

carrier oscillation (y _n ) a single or residual

ten band filter (EB) is supplied, whose high- On the radio transmission channels has the

frequent output signal (y _t ) with a dense position of the carrier frequencies and the

Auxiliary carrier oscillation (cos Ω, /) orthogonal white partially overlapping sidebands of the individual transmitters

lower subcarrier oscillation (sin .O ₁ /) demodulates the reason for the consideration given whether it is at ^ /

and for phase modulation of the carrier speed of the specified message function by additional (J

(cos Ω _o t) is used. simultaneous phase modulation of the transmitter signals

2. The method according to claim 1, characterized in that it is possible to identify the spectral energy much more densely that the steadily positive message is placed than is the case with the conventional amplitude modulation signal (l + n ) fed to a delay element (LA) so as to improve the currently existing before there is the carrier wave (cos UJ) reception conditions.

modulated in amplitude. The “optimal modulation signal” was

3. The method according to claim 1, characterized in that it is modulated in amplitude and phase indicates that the high-frequency output signal of the shape

signal C ₁ ) of the single or residual sideband filter ζ = [1 + η (O] · cosQ ₀ + _φ (ί) (1)

(EB) with the first sub-beam oscillation ^J °
() (

ggg

j demodulated and specified with a member (exp) , where n (t) is the low-frequency message

exponential characteristic is supplied, the value function means (| n (r) | <l), and the current

in front of it the carrier oscillation (cos Ω _ο ί) in the tane phase angle ep (t) through the Hilbert transform

Modulated amplitude. mation

.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that _t \ _ T _{7 r} . _(Λ , V ₁ / ^ _n

ι · i_ * j η j · lx j Ji- * m (n = n milt «) (Z)
characterized in that the amplitude modulated

high-frequency subcarrier oscillation (y _a ) before 40 with the logarithm of the continuously positive message

the residual sideband filter (EB) is only linked to a band signal 1 + η (t). The signal off

lock (BS) is supplied, whose opposite to equation (1) is under the condition of the equation

entire transmitted frequency range narrower chung (2) a single sideband signal, its spectrum

Blocking range symmetrical to the subcarrier frequency below the fixed carrier frequency Ω _ο identical to Qi,

(Q ¹ Ziπ) lies. 45 disappears, and is - because the message n (t) is like

5. The method as claimed in claim 4, characterized in that the amplitude-modulated envelope is inserted in the conventional amplitude modulation - with the existing high-frequency subcarrier oscillation (yJ a radio receiver compatible (BI Korenbljum, bandpass filter (RP) with a bandstop (BS) M) . G. Kerin, SI Tetelbaum, K. Matematitkomplementären transfer function supplied 50 scheskoi teorii Motoda optimalnoi amplitudnowird whose output signal with the output fasowoi moduljazii [For the mathematical theory of the signal of the vestigial side band filter is added, then the method of the optimum amplitude phase Momit the first Hilfstragerschwingung (cos Ω, i) de- dulation] Sbomik trudov instituta elektrotechniki an modulated and a term (exp) with exponen- Ukraj. S. SR. Vyp. 7 (1951), p. 96 to 104).

The technical processing of the signal ζ loud

Carrier oscillation fcosQ ,, /) in the amplitude mo- Equation (1) is for a message function η (t),

dulates. whose bandwidth is, for example, from 50 Hz to

6. The method according to claim 1 or 2, da- about 10 kHz, not easy to implement, characterized in that the high-frequency difficulties are mainly the technical output signal (^ ₁ ) of the one or Restseiten- 60 implementation of a quadrature filter, with whose help is band filter (EB), instead of using the first auxiliary signal to demodulate a Hilbert transfer carrier oscillation (cos.Q _t r) orthpgonal further mation of the logarithm of the constantly positive post-subcarrier oscillation (sin Ω _x t) in the entire spectral range got to.

Some methods have become known which

send first subcarrier oscillation (Kcosüjf) 65 only work well for single-tone modulation; this

added, limited in its amplitude and in, however, lead to a very in the case of multi-tone modulation

its phase by a constant factor.

is then multiplied by mixing with band or they generate intermodulation distortion.