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Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen,
bei der auS der Sendeseite mit Hilfe einer ersten Modulatorschaltung eine Aufteilung
des Sprachsignalbandes in zwei Teilbänder vorgenommen und durch Änderung der Reihenfolge
der Teilbänder ein Übertragungsband gebildet wird, das invertiert sein kann und
bei der auf der Empfangsseite mit Hilfe einer zweiten Modulatorschaltung die Änderung
der Reihenfolge und gegebenenfalls die Invertierung rückgängig gemacht werden.
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Eine derartige Einrichtung ist z.B. aus der D?-AS 2 004 295 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der vorstehend näher
bezeichneten Art zu schaffen, die es gestattet, eine zeitlich variierbare Aufteilung
des Sprachsignalbandes in zwei Teilbänder mit einem möglichst geringen Aufwand an
Umsetzer- und Selektionsmitteln vorzunehmen.
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Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung zur Lösung dieser Aufgabe
derart ausgebildet, daß auf der Sendeseite mit Hilfe der ersten Modulatorschaltung
das Sprachband in einen sich an das Sprachband anschließenden Frequenzbereich umgesetzt
wird und daß das dadurch entstehende Doppelband mit Hilfe eines Trägers mit einer
innerhalb
eines Frequenzbereiches von höchstens etwa der Breite
des Sprachbandes variierbaren Frequenz umgesetzt und einem Bandpaß zugeführt wird,
dessen Durchlaßbereich für die Breite des Sprachbandes bemessen ist, und/oder daß
auf der Empfangsseite mit Hilfe der zweiten Modulatorschaltung das umgesetzte verschleierte
Sprachband mit Hilfe von zwei Trägern mit sich etwa um die Breite des Sprachbandes
unterscheidenden Trägerfrequenzen doppelt umgesetzt wird und daß die bei der Umsetzung
entstehenden, sich aneinander anschließenden, oberen Seitenbänder mit Hilfe eines
in seiner Frequenz synchron mit der Sendeseite variierbaren Trägers derart umgesetzt
werden, daß das darin enthaltene ursprüngliche Sprachband in den Durchlaßbereich
eines nachgeschalteten Bandpasses fällt.
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Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß sich die an die
vorgesehenen Filter zu stellenden Anforderungen mit einfachen Mitteln realisieren
lassen. Darüberhinaus ergibt sich für den Fall, daß die angegebenen Maßnahmen sowohl
auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite angewendet werden, der weitere Vorteil;
daß auf der Sende-und Empfangsseite gleichartige Filter und gleiche Trägerfrequenzen
verwendet werden können. Dies fällt besonders bei der Erzeugung der auf der Sende-
und Empfangs seite synchron zu verändernden Trägerfrequenzen ins Gewicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann man das Doppelband auf
der Sendeseite dadurch bilden, daß das umgesetzte Sprachband mit Hilfe eines Bandpasses
begrenzt und durch doppelte Rückumsetzung mittels zweier sich in ihrer Frequenz
etwa um die übertragbare Bandbreite des Sprachsignals unterscheidender Träger umgesetzt
wird.
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Ferner kann es sich als zweckmäßig erweisen, die Frequenzen der Träger
auf der Sende seite derart zu bemessen, daß die Frequenzlage, in der das Sprachband
begrenzt
wird und der Frequenzbereich, in dem das verschleierte Sprachband aus dem umgesetzten
Doppelband ausgewählt wird, gleich sind.
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Durch diese Maßnahmen lassen sich in vorteilhafter Weise auf der Sendeseite
der Einrichtung gleichartige Filter verwenden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Verwendung gleichartiger
Filter auf der Empfangsseite dadurch ermöglicht, daß das umgesetzte verschleierte
Sprachband und der Prequenzbereich der umgesetzten oberen Seitenbänder, der das
wiederhergestellte ursprüngliche Sprachband enthält, gleich sind.
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?xr den Betrieb im Gegensprechverkehr wird die Einrichtung z,ecknäßigerweise
derart ausgebildet, daß die erste und die zweite Modulatorschaltung durch ein und
dieselbe Modulatorschaltung gebildet sind, bei der vor der Modulationssture mit
variierbarer Urägerfrequenz abhängig von der wirksam geschalteten Übertragungsrichtung
ein Tiefpaß oder ein Hochpaß einschaltbar ist. Dabei können in Weiterbildung der
Erfindung der Tiefpaß und der Hochpaß aktive Filterschaltungen sein, die mit Hilfe
einer Steuerspannung wahlweise in den aktiven oder in den passiven Zustand steuerbar
sind.
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Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele
sowie anhand des Modulationsschemas nach Pig. 2 näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 den Sende- und Empfangsteil einer Einrichtung zur
verschleierten tbertragung von Sprachsignalen,
Fig. 2 ein Modulationsschema
der in Pig. 1 gezeigten Einrichtung, Fig. 3 eine Einrichtung für Gegensprechverkehr
mit einer für Sende- und Empfangsrichtung gemeinsamen Modulatorschaltung.
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Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung zur Sprachbandverschiebung besteht
aus der Sende seite S und der Empfangsseite E.
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Im Folgenden wird die Wirkungsweise der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung
anhand des Frequenzplanes nach Fig. 2 näher erläutert.
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Das von einem Mikrofon abgegebene Sprachspektrum wird auf der Sende
seite S im Sendemodulator SM1 mit dem Träger T1 der Frequenz 43 kHz moduliert, so
daß das obere Seitenband in den Durchlaßbereich des ersten Filters SP1 von 43,3
kHz bis 46 kHz fällt. Dieses Filter SF1 hat die Aufgabe, das Sprachspektrum auf
die übertragbare Bandbreite von 2700 Hz bzw. 300 Hz bis 3000 Hz zu begrenzen.
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Wie aus dem Frequenzplan nach Fig. 2 ersichtlich, wird in den anschließenden
Modulatoren SM2 und SM3 das Sprachband wieder in die NF-Lage zurückmoduliert.. Der
Träger T2 der Frequenz 43 kllz bringt das Band wieder in die ursprüngliche Lage,
aber jetzt auf eine Bandbreite von 300 Hz bis 3000 Hz begrenzt. Mit dem Träger T3
der Frequenz 40,13 kHz wird das Band in eine um 2870 Hz nach oben versetzte Lage
gebracht, so daß die beiden Bänder jetzt zwischen 300 Hz und etwa 6 kHz nebeneinander
liegen.
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Der nachfolgende aktive Tiefpaß TP sperrt die Trägerreste und die
bei etwa 85 kHz liegenden oberen Seitenbänder.
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Beide Bänder werden anschließend mit dem Träger T4 moduliert, der
um die sich ständig ändernde Verschiebefrequenz
a auf von der Frequenz
43 kHz abweicht. Dadurch fällt ein bf breiter Teil des unteren Bandes in den unteren
Sperrbereich des Filters SP2, während ein gleich großer Anteil des oberen Bandes
in den Durchlaßbereich kommt. Das Filter SF2 entspricht genau dem ersten Filter
SF1.
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Die beiden Teilbänder werden im Modulator SM5 in die Übertragungslage
300 Hz bis 3000 Hz gebracht. Mit dem Träger T5 der Frequenz 43 kHz ergibt sich für
beide Teilbänder die Regellage, während der wahlweise anschaltbare, oberhalb des
Durchlaßbereiches liegende Träger T5' der Frequenz 46,) kHz die. Teilbander in die
Kehrlage bringt.
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Eine Invertierung des gesamten Sprachbandes kann auch bereits am Modulator
SM1 durch Anlegen des Trägers T1' der Frequenz 46,3 kHz vorgenommen werden.
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Der Sendeverstärker SV am Ausgang der Senderichtung enthält einen
aktiven Tiefpaß, der die unerwünschten Modulationsprodukte des letzten Modulators
SM5 sperrt und gibt das verschleierte Sprachband über den Ubertrager U2 an den Ausgang
Al ab, der mit dem Eingang eines in der Figur nicht näher dargestellten Senders
verbunden sein kann.
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Die Rückmodulation auf der Empfangs seite entspricht nicht genau dem
Modulationsschema auf der Sendeseite S. Man kann sich die Wirkungsweise der gesamten
Sende seite S so vorstellen, als ob das Sprachband B um einen bestimmten Betrag
df nach links, d.h. nach niedrigeren Frequenzen, verschoben würde. Ein nochmaliges
Durchlaufen des verschobenen Bandes durch die gleiche Schaltung würde nur eine weitere
Verschiebung des Bandes um d f in der gleichen Richtung wie vorher bedeuten. Aufgabe
der Empfangsseite ist ee jedoch, die Verschiebung der Sendeseite zu korrigieren,
d.h. das
Sprachband um den Betrag AS in der entgegengesetzten Richtung
zu verschieben.
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Dies kann grundsätzlich mit der gleichen Schaltung wie auf der Sendeseite
geschehen,- wenn man an die Modulatoren andere Träger anlegt. Damit ist aber ein
zusätzlicher Aufwand bei der Trägererzeugung verbunden.
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Eine wesentlich einfachere Lösung ergibt sich, wenn man auf der Empfangsseite
E statt des Tiefpasses TP in der Mitte der Sendeseite S auf der Empfangsseite einen
Hochpaß oder Bandpaß einsetzt, der nach der Doppelmodulation durch die Modulatoren
EM2 und EM3-das obere Seitenband, das etwa zwischen 80 und 90 kHz liegt, durchläßt.
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Wie der Frequenzplan in Fig. 2 zeigt, erhält man dadurch mit den gleichen
Trägern wie auf der Sendeseite das ursprüngliche Sprachband zurück.
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Auf der Empfangsseite E gelangt das z.B. von einem in der Figur nicht
näher dargestellten Funkempfänger empfangene verschleierte Sprachband vom Eingang
E2 über den Übertrager U3 an den in den Betriebszustand geschalteten Modulator ES1
und wird dort mit dem Träger 1 der Frequenz 43 kHz umgesetzt. Dabei der Modulation
entstehende obere Seitenband gelangt durch den Bandpaß EF1 an die Eingänge der Modulatoren
EM2 und EM3.
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In den beiden Modulatoren EM2 und EM3 wird das obere Seitenband mit
Hilfe der Träger T2 und T3 doppelt umgesetzt. Die bei der Umsetzung entstehenden
oberen Seitenbänder, die sich im Frequenzbereich 83,13 kHz bis 89,3 kHz aneinander
anschließen, enthalten bereits, wie Fig. 2 zeigt, das wiederhergestellte unverschleierte
Sprachband.
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Zur Aussiebung des ursprünglichen Sprachbandes werden die
oberen
Seitenbänder mit Hilfe des Trägers T4 der Frequens 45 - Af kHz umgesetzt, der synchron
mit dem entsprechenden Träger der in der Figur nicht naher dargestellten Sendeseite
der anderen Nachrichtenendstelle variiert wird.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß das ursprüngliche Sprachband zu
jedem Zeitpunkt in den Durchlaßbereich des Filters EF2 fällt. Das vom Filter EF2
abgegebene Band wird im Modulator EM5 mit Hilfe des Trägers T5 in die XF-Lage umgesetzt
und gelangt über den Verstärker EV und den Übertrager Ü4 an den Ausgang A2, an den
ein Hörer angeschlossen ist. Der'Empfangsverstärker EV enthält einen aktiven Tiefpaß,
der die unerwünschten Modulationsprodukte des letzten Modulators EM5 sperrt.
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Die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung zur Sprachbandverschiebung ist
für Gegensprechverkehr ausgelegt und enthält die für beide Gesprächsrichtungen gemeinsame
Modulatorschaltung MS, die so ausgeführt ist, daß sie sich in beiden tbertragungsrichtungen
betreiben läßt. Eine derartige Einrichtung kann insbesondere in den Fällen Verwendung
finden, in denen für die beiden Übertragungsrichtungen nur ein einziger Kanal zur
Verfügung steht, der abwechselnd von der einen auf die andere Richtung umgeschaltet
wird, wie dies insbesondere bei Funkverbindungen der Fall sein kann.
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Die Modulatorschaltung MS ist wie die in der Einrichtung nach Fig.
1 enthaltene Sendeseite S aufgebaut. Unterschiedlich ist einerseits, daß anstelle
des Tiefpasses TP eine Parallelschaltung aus einem Tiefpaß TP und einem hochpaß
JIF vorgesehen ist, bei der wahlweise der Tiefpaß TP oder der Hochpaß HP in den
Übertragungsweg eingeschaltet wird. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß
dem Eingangsübertrager Ü1 ein Umschalter U1 vor- und dem
Ausgangsübertrager
82 ein Umschalter U2 nachgeschaltet ist.
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Die Umschaltung der Ein- und Ausgänge sowie der Filter erfolgt mit
Hilfe der Steuerschaltung St, die über die Taste T betätigt wird. Die Umschaltung
kann z.B. mit Hilfe von Relaiskontakten oder elektronischen Schaltern vorgenommen
werden.
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Die Umschaltung des Hochpasses HP und des Tiefpasses TP erfolgt zweckmäßig
in der Weise, daß in den aktiven Filtern bzw. im Tiefpaß TP und im Hochpaß HP enthaltene
Transistoren dazu benutzt werden, daß nur das für die jeweils in Betrieb befindliche
Übertragungsrichtung benötigte Filter eingeschaltet ist.
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6 Patentansprüche 3 Figuren