DE2424112C2

DE2424112C2 - Schaltungsanordnung zum Übertragen von Steuerdaten zwischen frequenzmodulierten UKW- Sendestationen

Info

Publication number: DE2424112C2
Application number: DE19742424112
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(Grad.) 7150 Backnang Budnik; Ernst Dipl.-Ing. 7151 Maubach Kortkamp; Paul Ing.(grad.) 7150 Backnang Lißner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1974-05-17
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE2424112A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Steuerdaten zwischen frequenzmodulierten UKW-Rundfunksendern mit Stereo-Übertragung, insbesondere zwischen Hauptsendern und über Ballempfang betriebenen Füllsendern, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In UKW-Rundfunksendenetzen können räumlich abgelegene Füllsender durch Ballempfang, also durch Demodulation eines in einem Kanal empfangenen Sendesignals, mit dem Übertragungsprogramm versorgt werden, das dann von den Füllsendern in anderen Kanälen abgestrahlt wird. Hierdurch werden Empfangsstellen, die wegen ihrer räumlichen Lage den Hauptsender nicht empfangen können, in die Lage versetzt, trotzdem auf dem Umweg über einen Füllsender das Rundfunkprogramm zu empfangen.

Für die häufig in schlecht zugänglichem Gelände aufgestellten Füllsender werden keine besonderen Modulationsleitungen für die Zuführung des Programms benötigt. Sie müssen jedoch außer der Versorgung mit dem Programm über Ballempfang noch Steuersignale für ihren eigenen Betrieb erhalten. Außerdem müssen sie über Rückball der sie steuernden Stelle, die meist beim Hauptsender vorgesehen ist, Auskünfte über ihren eigenen Betriebszustand geben können.

Es ist an sich bekannt, langsame Telegrafiezeichen durch Frequenzumtastung der Trägerwelle über amplitudenmodulierte Rundfunksender zusätzlich zu übertragen. Ist dabei der Frequenzhub niedrig, so ergeben sich durch die zusätzliche Zeichenübertragung für den Rundfunkhörer keine Störungen, besonders dann, wenn die Trägerwelle außerhalb des Hörbereichs oder die ■'< Amplitude unter der Hörschwelle liegt Dieses bekannte Verfahren ist jedoch bei der frequenzmodulierten Rundfunkübertragung und besonders bei Stereoübertragung nicht anwendbar, da hier Störungen nicht vermeidbar sind.

ίο In dem Aufsatz »Fernwirktelegramm-Übertragung im UKW-Hörfunk über Ball« von Budnik und Kortkamp in Rundfunktechnische Mitteilungen Jahrg. 17 (1973) Heft 1, Seilen 15 bis 21, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, Fernwirktelegramme über UKW-Hörfunk mittels Frequenzumtastung im Frequenzbereich bei 19 kHz zu übertragen, wobei die Lücken zwischen Stereo-Pilot (19 kHz) und Stereo-Hauptsignal (0,03—15 kHz) bzw. -Zusatzsignal (23—53 kHz) ausgenutzt werden und die beiden Trägersignale von i7 bzw. 21 kHz einen Niedrigpegel von etwa —40 bis —44dBm aufweisen. Bei diesem Pegel sowie bei einer empfangsseitigen, mittels n-Pfad-Filter erreichten 3 dB-Bandbreite von etwa 30 Hz sind zum einen die Störeinflüsse, hervorgerufen durch bei Sendeprogramm-Modulation entstehende, in die obigen Lücken fallende Klirr- und Mischprodukte des UKW-Senders, auf die Fernwirk-Telegramme und zum anderen die Hörbarkeit der Fernwirk-Telegramme im Heimempfänger, hervorgerufen durch Mischproduktbilaung mit Stereo-Pilot bzw. mit Programm, weitgehend unterdrückt.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des genannten Verfahrens anzugeben, die es in unaufwendiger Weise gestaltet, auch mehr als einen Daten- und/oder Steuerkanal gleichzeitig zu betreiben, ohne daß die weitgehende Unterdrückung der geschilderten Störeinflüsse auf die Fernwirk-Telegramme bzw. deren Hörbarkeit in den Heimempfängern aufgehoben wird.

«ο Die Lösung erfolgt durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Mittel. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 dargestellt.

Durch die aufgeführten Maßnahmen werden die Vorteile erzielt, daß mehrere Daten- und/oder Steuerkanäle mit ausreichender Güte zusätzlich zum Stereo-Rundfunkprogramm übertragbar sind und daß diese Übertragung störungsfrei außerhalb der hörbaren Frequenzbereiche, auch ohne Auftreten von hörbaren Kreuzmodulationsprodukten sowie ohne Benutzung des gegebenenfalls für andere Zwecke benötigten sogenannten »SCA-Kanais« erfolgt. Es ist dabei beispielsweise für jeden Kanal eine Bandbreite von 30 Hz vorgesehen, womit immerhin Daten und Steuersignale oder Fernschreibzeichen mit 50 Baud übertragbar sind.

Durch Mehrfachausnutzung der Schaltungsbaugruppen wie z. B. der teuren hochstabilen Quarzgeneratoren erreicht die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen relativ kleinen Aufwand. Die übrigen Baugruppen der Schaltungsanordnung können sowohl sende- als auch empfangsseitig in Hochintegrationstechnik realisiert werden.

Die Erfindung wird anhand von Abbildungen erläutert. In

Fig. 1 ist schematisch die für die Einlagerung der

t>5 Steuersignale auf der Sendeseite benutzte Anordnung dargestellt.

Fig. 2 zeigt die spektrale Verteilung der Steuerträgersignale in der Nachbarschaft des Stereo-Pilotsi-

gnais.In

F i g. 3 ist schematisch die empfangsseitige Demodulation der Steuersignale gezeigt

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Steuerdatenübertragung sind sowohl sende- als aLch empfangs- s seitig jeweils zwei frequenzstabile Generatoren, beispielsweise Quarzgeneratoren, für zwei Steuerkanäle vorgesehen. Bei der sendeseitigen Anordnung der Fig. 1 speisen die beiden Generatoren G 11, G 12 zwei Frequenzteiler TtI, T\2, deren Frequenzteilerverhältnis durch die zu übertragenden Daten umsteuerbar ist. Es kann beispielsweise das Teilerverhältnis zwischen den Werten 16 χ 11 = 176 und 16 χ 9 = 144 umschaltbar sein, wodurch aus < einer Generatorfrequenz /11 = 2,97 MHz die Datenübertragungsfrequenzen /21 = 16,9 und/31 = 20,6 kHz entstehen.

Aus der zweiten Generatorfrequenz /12 von beispielsweise 3,05 MHz werden durch die datengesteue· te Frequenzteilung durch 176 und 144 die Frequenzen /22 = 17,3 und /32 = 21,2 kHz gebildet. Die Spektralverteilung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die Trägerfrequenzen /21, /22 und /31, /32 liegen zu beiden Seiten benachbart zur Stereo-Pilotfrequenz Si von 19 kHz des UKW-Rundfunksenders. Diese Trägerfrequenzen sind im Ruhezustand der Datenübertragung ausgeschaltet. Bei der binären Datenübertragung wird in dem einen Kanal zwischen den Frequenzen /21 und /31, im anderen Kanal zwischen den Frequenzen /22 und /32 umgewechselt. Die umgetasteten Trägerfrequenzen beider Kanäle werden im Summierer M1 zusammenge- jo faßt und über den gemeinsamen Bandpaß BP dem Summierer Ml zugeführt, wo die Datenträger mit dem Rundfunkprogramm zusammengefaßt werden. Das Summensignal wird dem Sender Tr zugeführt und über die Antenne A abgestrahlt. )i

Die Übertragung der Steuerdaten erfolgt — um hörbare Störungen bei den Rundfunkieilnehmern als Folge von durch Nichtlinearitäten hervorgerufener Kreuzmodulation zwischen den Trägerfrequenzen und dem Stereo-Pilotton zu vermeiden — mit geringem Pegel. Es sinkt dadurch zwar der Signal-Rauschabstand der Datenübertragung, aber dieses ungünstige Verhalten wird durch eine begrenzte Übertragungsbandbreite beim Datenempfang ausgeglichen. Es können immerhin bei je 30 Hz Übertragungsbandbreite für jeden Trägerkanal binäre Signale mit 50 Baud übertragen werden. Diese Geschwindigkeit reicht für die Übertragung von Steuerdaten oder von Fernschreibzeichen aus.

In der in Fig. 3 als Ausführungsbeispiel gezeigten Datenempfangseinrichtung wird das Ausgangssignal des Ballempfängers B in der Filieranordnung Fl einer V01 selektion unterzogen. Das Datenträgergemisch wird abgesondert und der Stereo-Pilotton von 19 kHz wird herausgefiltert. Das selektierte Datenträgergemisch wird je zwei n-Pfadfiltern F21, F31 und F22, F32 zugeführt, die über die Frequenzteiler Γ21, Γ31 und Γ22, 7"32 durch die Generatoren GH und G12 gesteuert werden. Diese Generatoren sind gleichartig mit den sendeseitigen Generatoren GIl und G 12 der Fig. 1.

Die Demodulation der frequenzumgetasteten Datenkanäle erfolgt durch Vergleich des einer Schiebekette K 1 bzw. K 2 zugeführten frequenzumgetasteten Signals mit dem Ausgangssignal der Schiebekette. Die Schiebeketten sind dabei durch untersetzte Takte des dem Kanal zugeordneten Generators G11 bzw. G12 gesteuert. Der Vergleich der Signale erfolgt durch die Exclusiv-ODER-Sdialtungen O 21, O 31 und O 22, O 32. Die Ausgangssignale dieser ODER-Schaltungen werden über die Integratoren /21, /31 bzw. /22. /32 den Vergleichsverstärkern VI und VlI zugeführt, die an ihren Ausgängen die Datensignale I und II liefern.

Die in Fig. 1 dargestellte Datensendeanordnung kann bei einer Hauptsendestelle vorgesehen sein, während die über Ballempfang betriebenen Füllsender mit einer in Fig. 3 gezeigten Empfangsanordnung ausgerüstet sind. Für die Rückmeldung vom Füllsender aus ist dort ebenfalls eine Datensendeeinrichtung und bei der Hauptsendestelle eine Datenempfangseinrichtung vorzusehen. Vielfach wird es jedoch nicht zweckmäßig sein, bei der Hauptsendestelle selbst die Datenempfangseinrichtung anzuordnen, da dort der Empfang der Rückmeldungen wegen der räumlichen Anordnung und der vom Hauptsender abgewandtei Strahlrichtung der Antenne des Füllsenders unzureichend sein kann. In diesen Fällen wird die Empfangseinrichtung an geeigneter Stelle aufgestellt und mit der Kommandostelle der Steuerdaten durch einen Übertragungsweg verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Steuerdaten zwischen frequenzmodulierten U KW-Rundfunksendern mit Stereo-Übertragung, insbesondere zwischen Hauptsendern und über Ballempfang betriebenen Füllsendern, mittels in den Übertragungsfrequenzbereich eingelagerter frequenzumgetasteter Trägersignale, deren Frequenzen benachbart zu dem Stereopilotton liegen, unter empfangsseitiger Verwendung von n-Pfad-Filtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der Trägersignale <7"21, /31 bzw /22, /32) sendeseitig aus einem Generator (GH bzw. G12) fester Gi undfrequenz (fit bzw. /12) durch einen Frequenzteiler (TU bzw. Γ12) abgeleitet sind, dessen Teilerverhältnis durch die binären Steuerdater. (I bzw. II) umsteuerbar ist, und empfangsseitig durch n-Pfad-Filter (F21, F31 bzw. F22, F32) ausgesiebt werden, die aus einem weiteren Generator (GIl bzw. G 12) gleicher Grundfrequenz (fti bzw. /12) über zwei Frequenzteiler (T21, Γ31 bzw. Γ22, Γ32) mit den sendeseitigen Teilerwerten gesteuert sind, und mittels eines durch die gleiche Grundfrequenz (/11 bzw. /12) getakteten Schieberegisters (K 1 bzw. K 2) demoduliert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden von mehreren Steuerkanälen (I, II) sendeseitig ein individueller Generator (G 11, G 12) mit individueller Grundfrequenz (/11, /12) und individuellem Frequenzteiler (TU, T12) und empfangsseitig ein weiterer Generator (G 11, G12) gleicher Grundfrequenz mit individuellen Filtern (F21, F31 bzw. F22, F32) und Demodulatoren (Ki, K 2) vorgesehen ist.