DE1290204B

DE1290204B - Method and arrangement for message transmission by switching the output frequency of a high frequency generator

Info

Publication number: DE1290204B
Application number: DE1966R0042916
Authority: DE
Inventors: Gerhold Johann
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1966-03-23
Filing date: 1966-03-23
Publication date: 1969-03-06

Description

Zur Übertragung von Nachrichten, z. B. von Telegrafiezeichen, werden vielfach Frequenzmodulationsschaltungen verwendet, bei denen zwischen zwei oder mehreren Frequenzen im Rhythmus .:der zu übertragenden Nachrichtenzeichen umgeschaltet wird. Hierzu werden bisher meist frei schwingende Oszillatoren verwendet, die mit Modulationsschaltungen zur linearen Frequenzmodulation zusammenwirken. Um dabei einen sprunghaften Frequenzwechsel und damit störende Seitenbänder zu vermeiden, ist es hierbei bereits bekannt; die meist ideal rechteckig ankommenden Telegrafiezeichen durch einen geeigneten Tiefpaß od. dgl. abzuflachen bzw. abzurunden. Derartige Anordnungen haben aber eine für viele Zwecke unzureichende Frequenzkonstanz. Vor allem zur Nachrichtenübertragung in -Sendekanälen mit kleiner Bandbreite ist aber eine . sehr genaue Einhaltung der Frequenz notwendig, die mit diesen bekannten Anordnungen nicht erreichbar ist. Dieses Problem tritt vor allem dann auf, wenn beispielsweise 30 oder mehr verschiedene Hochfrequenzwerte im MHz-Bereich, die z. B. 30 verschiedenen Buchstaben oder Zeichen entsprechen, in einem Abstand von z. B. nur 10 Hz übertragen werden sollen.For the transmission of messages, e.g. B. of telegraphic characters often used frequency modulation circuits in which between two or several frequencies in rhythm.: the message characters to be transmitted switched will. For this purpose, mostly freely oscillating oscillators have been used so far, with Modulation circuits cooperate for linear frequency modulation. To do it to avoid a sudden frequency change and thus disruptive sidebands, it is already known here; the mostly ideally rectangular telegraphic characters arriving to be flattened or rounded off by a suitable low-pass filter or the like. Such arrangements but have an insufficient frequency constancy for many purposes. Mainly for message transmission in broadcast channels with a small bandwidth is one. very strict compliance with the Frequency is necessary that cannot be achieved with these known arrangements. This Problem occurs especially when, for example, 30 or more different High frequency values in the MHz range, which z. B. 30 different letters or characters correspond, at a distance of z. B. only 10 Hz should be transmitted.

Die an sich bekannten hochkonstanten Generatoren, die beispielsweise nach dem Prinzip der Frequenzsynthese und/oder Frequenzanalyse arbeiten und deren Ausgangsfrequenz von einem beliebigen Frequenzwert auf andere Frequenzwerte elektronisch außerordentlich schnell umgeschaltetwerden kann, würden diesen Nachteil zwar beseitigen, jedoch besitzen derartige Generatoren wiederum den Nachteil, daß beim Frequenzumschalten -ein Phasensprung auftritt; der- außerordentlich störende Seitenbänder verursacht.The highly constant generators known per se, for example work according to the principle of frequency synthesis and / or frequency analysis and their Output frequency from any frequency value to other frequency values electronically can be switched extremely quickly, would eliminate this disadvantage, however, such generators again have the disadvantage that when switching frequencies -a phase jump occurs; which causes extremely disturbing sidebands.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein übertragungsverfahren aufzuzeigen, bei dem diese störenden Phasensprünge beim Frequenzumschalten auch bei derartigen an sich bekannten hochkonstanten Generatoren weitgehendst unterdrückt sind.It is the object of the invention to show a transmission method, in which these disruptive phase jumps when switching frequency also in such known high-constant generators are largely suppressed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Frequenz umgeschaltete Ausgangsspannung des Generators durch zusätzliche Amplitudenmodulation jeweils im Zeitpunkt der Frequenzumschaltung etwa zu Null reduziert wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die die Frequenzumschaltung steuernden Impulse nach entsprechender Abflachung bzw. Abrundung mittels eines Tiefpasses in einem Gleichrichter, z. B: einem Doppelweggleichrichter, gleichgerichtet werden und durch das Ausgangssignal dieses Gleichrichters über einen geeigneten Amplitudenmodulator die frequenzmodulierte Ausgangsspannung des Generators. zusätzlich amplitudenmoduliert wird. Die erfindngsgemäße Maßnahme ist vor allem für solche quarzstabilisierten Generatoren geeignet, die bereits mit einem entsprechenden Eingang zur Frequenzmodulation und zur Amplitudenmodulation des Ausgangssignals ausgerüstet sind. Solche Generatoren werden bisher dazu verwendet, um das die eigentliche Nachricht übertragende frequenzmodulierte Ausgangssignal zusätzlich noch durch Amplitudenmodulation mit einem Synchronisierzeichen zu versehen.This object is achieved in that the in the Frequency switched output voltage of the generator through additional amplitude modulation is reduced to approximately zero at the time of the frequency changeover. This can for example take place in that the pulses controlling the frequency switching after corresponding flattening or rounding off by means of a low pass all in one Rectifier, e.g. B: a full wave rectifier, rectified and through the output signal of this rectifier via a suitable amplitude modulator the frequency-modulated output voltage of the generator. additionally amplitude modulated will. The measure according to the invention is mainly for those quartz-stabilized Generators suitable that already have a corresponding input for frequency modulation and are equipped for amplitude modulation of the output signal. Such generators have so far been used for the frequency-modulated transmission of the actual message Output signal additionally through amplitude modulation with a synchronization symbol to provide.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß beim Umschalten des Generators von dem einen Frequenzwert auf den anderen kein Phasensprung auftritt und damit störende Seitenbänder- vermieden werden. Durch das- erfindungsgemäße Verfahren wird nämlich am Ende jedes Frequenzabschnittes die Amplitude des Signals stetig nahezu auf Null reduziert, und auch der Anfang des nächsten Frequenzabschnittes steigt nach erfolgter Umschaltung stetig wieder von Null auf den vorgegebenen Maximalwert an.The measure according to the invention ensures that when switching of the generator from one frequency value to the other no phase jump occurs and thus disruptive collateral ligaments are avoided. By the method according to the invention namely, the amplitude of the signal becomes steady at the end of each frequency segment reduced almost to zero, and also the beginning of the next frequency segment rises continuously from zero to the specified maximum value after the switchover has taken place at.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

F i g. 1 zeigt an Hand eines Prinzipschaltbildes den Aufbau einer erfindungsgemäßen übertragungsanordnung; F i g. 2 zeigt die an verschiedenen Stellen der erfindungsgemäßen Anordnung auftretenden='Signalspannungen; F i g. 3 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem sogenannten Piccolo-Übertragungssystem.F i g. 1 shows the structure of a on the basis of a basic circuit diagram transmission arrangement according to the invention; F i g. 2 shows the in different places the arrangement according to the invention occurring = 'signal voltages; F i g. 3 shows the Application of the method according to the invention in a so-called Piccolo transmission system.

Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung umfaßt einen an sich bekannten quarzstabilisierten Hochfrequenzgenerator 1, beispielsweise einen dekadisch einstellbaren, nach dem Prinzip der Frequenzsynthese und/oder Frequenzanalyse arbeitenden Generator. Dieser Generator l kann durch einen mechanischen oder elektronischen Schalter 2 in bekannter Weise zwischen mehreren Frequenzwerten, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Frequenzwerten f 1 und f 2, umgeschaltet werden. Die Ansteuerung des Umschalters 2 -erfolgt unmittelbar durch die zu übertragenden Telegrafiezeichen oder zur Übertragung mehrerer Frequenzwerte mittelbar durch einen geeigneten Taktgeber.The in F i g. The arrangement shown in FIG. 1 comprises a known quartz-stabilized high-frequency generator 1, for example a generator which can be set in a decade and operates according to the principle of frequency synthesis and / or frequency analysis. This generator 1 can be switched in a known manner between a plurality of frequency values , in the exemplary embodiment shown between the two frequency values f 1 and f 2, by means of a mechanical or electronic switch 2. The switch 2 is controlled directly by the telegraphic characters to be transmitted or, for the transmission of several frequency values, indirectly by a suitable clock generator.

--Indem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die zu übertragenden Telegrafiezeichen, deren Kurvenform in F i g. 2 a gezeigt ist, einem Tiefpaß 3 zugeführt, in welchem sie in an sich bekannter-. Weise zu einem Signal nach F i g. 2b abgeflacht bzw. abgerundet werden. In diesem Tiefpaß erfahren die Zeichen zusätzlich noch eine gewisse Zeitverzögerung, und die zur Ansteuerung des - Generators für die Frequenz- und Amplitudenmodulation vorgesehenen Signale werden deshalb beide von dem Ausgangssignal des Tiefpasses abgeleitet. Zu diesem Zweck ist in den zum Umschalter i 'führenden Frequenzmodulationszweig zusätzlich noch ein Begrenzer 4 eingeschaltet, welcher das gemäß F i g. 2 b abgerundete Signal für die Ansteuerung des Schalters wieder in ein rechteckiges Signal -nach F i g. 2 d rückverwandelt.In the exemplary embodiment shown, the telegraphic characters to be transmitted, the curve shape of which is shown in FIG. 2 a is shown, fed to a low-pass filter 3, in which it is known per se. Way to a signal according to FIG. 2b can be flattened or rounded off. In this low-pass filter, the characters also experience a certain time delay, and the signals provided for controlling the generator for frequency and amplitude modulation are therefore both derived from the output signal of the low-pass filter. For this purpose, a limiter 4 is also switched on in the frequency modulation branch leading to the changeover switch i ', which, according to FIG. 2 b rounded signal for controlling the switch again into a rectangular signal -according to FIG. 2 d reconverted.

Das Ausgangssignal des Tiefpasses nach F i g. 2 b wird über einen Doppelweggleichrichter 5 gleichgerichtet, und das so gebildete Signal nach F i g. 2 c wird einem ;geeigneten Amplitudenmodulator 6 im Ausgangszweig des Generators 1 zugeführt. Dadurch wird die jeweilige Ausgangsspannung des Generators 1 amplitudenmoduliert, und zwar entsprechend dem in F i g. 2 e gezeigten Kurvenbild. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird also erreicht, daß jeweils an den Umschaltstellen S zwischen zwei Frequenzwerten z. B. f 1 und f 2 die Amplitude des Ausgangssignals nahezu auf Null reduziert wird und dadurch keine störenden Phasensprünge beim Frequenzwechsel und auch keine störenden Seitenbänder entstehen. Würde die erfindungsgemäße Amplitudenreduzierung an den Umschaltstellen nicht vorgenommen werden und würde lediglich die Ausgangsfrequenz des Generators durch den Schalter 2 in der Frequenz zwischen den Frequenzwerten z. B. f 1 und f 2 umgeschaltet werden, so würde ein Ausgangsspannungsverlauf gemäß F i g. 2 f entstehen, bei dem also an den Umschaltstellen S zwischen den einzelnen Frequenzwerten die übertrieben gezeigten Phasensprünge zwischen den nicht in Phase betriebenen Frequenzwerten f 1 und f 2 des Generators 1 auftreten.The output signal of the low-pass filter according to FIG. 2 b is rectified via a full wave rectifier 5, and the signal thus formed is shown in FIG. 2 c is fed to a suitable amplitude modulator 6 in the output branch of the generator 1. As a result, the respective output voltage of the generator 1 is amplitude-modulated, specifically in accordance with that in FIG. 2 e graph shown. By the measure according to the invention it is achieved that in each case at the switching points S between two frequency values z. B. f 1 and f 2, the amplitude of the output signal is reduced to almost zero and thus no disruptive phase jumps in the frequency change and no disruptive sidebands arise. If the amplitude reduction according to the invention would not be carried out at the switching points and would only the output frequency of the generator through the switch 2 in the frequency between the frequency values z. B. f 1 and f 2 are switched, then an output voltage curve according to F i g. 2 f arise, in which the exaggerated phase jumps between the frequency values f 1 and f 2 of the generator 1 that are not operated in phase occur at the switchover points S between the individual frequency values.

In F i g. 3 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem sogenannten Piccoloübertragungssystem gezeigt, bei dem die Ausgangsfrequenz eines Generators 10 über einen Frequenzmodulationseingang FM entsprechend 30 verschiedenen Nachrichtenzeichen auf 30 verschiedene Frequenzwerte umschaltbar ist. Bei diesem bekannten System ist noch ein Amplitudenmodulationseingang AM vorgesehen, durch welchen zu Synchronisierzwecken die Ausgangsspannung des Generators in der Amplitude zusätzlich modulierbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Taktgeber 11, der die in die Zuleitungen für die Nachrichtensteuersignale eingeschalteten Torschaltungen 12 steuert, gleichzeitig über entsprechende pegelunterschiedliche Impulse eine Arnplitudenmodulation der einzelnen Nachrichtenzeichen erzeugt.In Fig. 3 shows the application of the method according to the invention in a so-called Piccolo transmission system in which the output frequency of a generator 10 can be switched to 30 different frequency values via a frequency modulation input FM corresponding to 30 different message characters. In this known system, an amplitude modulation input AM is also provided, through which the output voltage of the generator can be additionally modulated in amplitude for synchronization purposes. This is achieved in that the clock generator 11, which controls the gate circuits 12 connected to the feed lines for the message control signals, simultaneously generates an amplitude modulation of the individual message characters by means of corresponding level-different pulses.

Erfindungsgemäß wird nun bei einem derartigen System durch den Taktgeber 11 nicht nur wie bisher für die Synchronisierzeichenerzeugung üblich mit einem gegenüber der Nullinie unterschiedliche Pegel aufweisenden Impulszug eine Amplitudenmodulation vorgenommen, sondern mit einem Impulszug, wie es in F i g. 3 am AM-Eingang schematisch angedeutet ist, bei dem also der Spannungspegel an den Umschaltstellen nahezu bis auf Null reduziert ist. Die Ausgangsspannung des Generators 10 erhält dann die angedeutete Umhüllende, bei welcher an den Frequenzumschaltstellen zwecks Unterdrückung eines Phasensprungs starke Einsattelungen vorgesehen sind und weiterhin die einzelnen Nachrichtenzeichen in bekannter Weise die zur Synchronisierung vorgesehene Amplitudenmodulation aufweisen.According to the invention is now in such a system by the clock 11 not only as usual for the generation of synchronization characters with an opposite The pulse train having different levels of the zero line is amplitude modulated made, but with a pulse train, as shown in FIG. 3 at the AM input schematically is indicated, in which the voltage level at the switching points is almost up to is reduced to zero. The output voltage of the generator 10 then receives the indicated Enveloping, in which at the frequency switching points for the purpose of suppressing a Phase jump strong depressions are provided and continue the individual Message characters in a known manner the amplitude modulation provided for synchronization exhibit.

Claims

Claims: 1. Method for message transmission, in particular of telegraphic characters, by switching the output frequency of a high frequency generator different frequency values corresponding to the message, d a -marked by, that the frequency switched output voltage of the generator by additional Amplitude modulation is reduced to approximately zero at the time of frequency switching will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency switching controlling impulses after appropriate rounding by means of a low pass in one Rectifiers are rectified and through these rectified pulses over an amplitude modulator the frequency-modulated output voltage of the generator is additionally amplitude modulated.

3. The method according to claim 1 or 2, applied in the case of a quartz-stabilized generator with a device for simultaneous Frequency and amplitude modulation, characterized in that this is done by a low-pass filter rounded originally rectangular message signal on the one hand via a full wave rectifier the amplitude modulation input of the generator and on the other hand after restoration a rectangular switching signal by means of a limiter to the frequency modulation input of the generator for frequency switching is supplied.

4. The method according to claim 1, applied to a transmission system in which the time of frequency switching the message character is determined by a clock that is set at the same time For synchronization purposes, an amplitude modulation of these message characters is generated, characterized in that the level provided for the amplitude modulation Synchronization pulses of the clock at the switching points of the message characters is reduced approximately to zero.