DE3721918C1 - Method for evaluating the suitability for reception of the frequency-modulated broadcast transmissions received in an FM broadcast receiver, and circuit arrangement for carrying out the method - Google Patents
Method for evaluating the suitability for reception of the frequency-modulated broadcast transmissions received in an FM broadcast receiver, and circuit arrangement for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung der Emp fangswürdigkeit der in einem UKW-Rund funkempfänger empfangenen frequenzmodulierten Rundfunksen dungen durch Auswertung der in einem Feldstärkeanzeigesignal enthaltenen Wechselsignalanteile. Die Erfindung betrifft ferner eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for evaluating the emp catchability of the in a FM round radio receiver received frequency-modulated broadcasts by evaluating the in a field strength display signal contained alternating signal components. The invention relates furthermore a circuit arrangement for carrying out the method.
Bei mobilen UKW-Rundfunkempfängern, insbesondere für Kraft fahrzeuge, treten Empfangsstörungen auf, die durch die sich mit der Bewegung ändernden Empfangsbedingungen verursacht werden. Solche Empfangsstörungen sind von hochfrequenten Si gnalanteilen in dem demodulierten Multiplexsignal begleitet. Das Auftreten dieser hochfrequenten Signalanteile, die auf Empfangsstörungen hinweisen, kann erfaßt und ausgewertet werden, um die Empfangswürdigkeit der gerade eingestellten frequenzmodulierten Rundfunksendung zu beurteilen. So ist es beispielsweise aus der DE-OS 31 26 224 bekannt, mittels eines selektiven Filters die Störanteile im Multiplexsignal in einem Bereich von 150 kHz auszuwerten. Ein für das Auftre ten von Störsignalen charakteristisches Signal kann auch direkt aus dem HF-Eingangssignal abgeleitet werden, wie in der DE-OS 35 13 361 beschrieben ist. Danach sollen zur Er fassung von Gleichkanalstörungen die durch diese Störungen verursachten schnellen Schwankungen von durch Fading verur sachten langen Schwankungen getrennt, gemessen und ausgewer tet werden, indem die Leistung des Empfängereingangsrau schens und die Leistung von Gleichkanalstörern ermittelt wird. For mobile VHF radio receivers, especially for power vehicles, interference occurs due to the caused by the changing reception conditions will. Such interference is of high frequency Si Signal components accompanied in the demodulated multiplex signal. The occurrence of these high-frequency signal components that occur on Indication of reception problems can be recorded and evaluated the receptionability of the currently set to assess frequency-modulated broadcasting. So is it is known, for example from DE-OS 31 26 224, by means of a selective filter the interference in the multiplex signal evaluate in a range of 150 kHz. One for the appearance Characteristic of interference signals can also derived directly from the RF input signal, as in DE-OS 35 13 361 is described. Afterwards to the Er Detection of co-channel interference caused by this interference rapid fluctuations caused by fading gentle long fluctuations separated, measured and evaluated be checked by the performance of the receiver input and the performance of co-channel interference becomes.
Auch die Feldstärke der empfangenen Rundfunksendung ist ein brauchbares Kriterium zur Beurteilung der Empfangswür digkeit. Wenn Empfangsstörungen auftreten oder die Feldstärke unter eine bestimmte Grenze abfällt, kann auf eine andere Empfangsfrequenz umgeschaltet werden, auf der ein anderer Sender derselben Programmkette arbeitet (Frequenz-Diversity).The field strength of the received broadcast is also a useful criterion for the assessment of the receipt efficiency. If there is interference or the Field strengths can drop below a certain limit be switched to another reception frequency, on another station of the same program chain works (frequency diversity).
Es ist jedoch bisher noch nicht gelungen, aus den meß technisch erfaßbaren Störsignalen ein Kriterium für die Bewertung der Empfangswürdigkeit abzuleiten, das mit dem subjektiven Höreindruck bei einer Empfangsstörung in Einklang steht. Bei herkömmlichen, mit Frequenz- Diversity ausgestatteten mobilen Rundfunkempfängern beobachtet man gelegentlich ein Umschalten auf andere Sender derselben Programmquelle, bei denen ebenfalls Empfangsstörungen auftreten, die manchmal subjektiv als stärker empfungen werden als bei dem zuvor einge stellten Sender.However, it has not yet succeeded in measuring technically detectable interference signals a criterion for the Derivation rating to derive that with the subjective auditory impression in the event of a reception disturbance is in line. With conventional, with frequency Diversity-equipped mobile radio receivers one occasionally observes a switch to others Stations of the same program source, where also Reception disorders sometimes occur subjectively are perceived as stronger than the previous one provided transmitters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bewertung der Empfangswürdigkeit der in einem insbesondere mo bilen UKW-Rundfunkempfänger empfangenen frequenzmodu lierten Rundfunksendungen anzugeben, durch welches ein Bewertungskriterium zur Verfügung gestellt wird, das weitgehend mit dem subjektiven Höreindruck von Empfangs störungen übereinstimmt. Ferner soll eine Schaltungs anordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.The invention has for its object a method to assess the worthiness of receiving a particular mo BIL FM radio receiver received frequency mod specified broadcasts by which one Evaluation criterion is provided that largely with the subjective auditory impression of reception disturbances. Furthermore, a circuit arrangement specified for performing the method will.
Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß die in dem Feldstärkeanzeige signal enthaltenen Wechselsignalanteile in zwei verschiede nen Frequenzbereichen, in denen Störsignale liegen, die bei Mehrwegeempfangs- und Gleichkanalempfangsstörungen auftreten, und die in dem Feldstärkeanzeigesignal oder im Multiplexsignal enthaltenen hochfrequenten Signalanteile in einem dritten Frequenzbereich, in dem Störsignale liegen, die bei Nebenkanalempfangsstörungen auftreten, selektiv verschieden hoch verstärkt und gleichgerichtet werden, daß die gleichgerichteten Span nungen einem RC-Glied mit kurzer Aufladezeitkonstante und langer Entladezeitkonstante zugeführt werden und daß die Höhe der am RC-Glied vorhandenen Spannung fest gestellt und ausgewertet wird.This object is achieved in the generic method inven tion in that the signal contained in the field strength indicator alternating signal components in two different NEN frequency ranges, in which there are interference signals that occur in multi-path reception and co-channel reception interference, and the high-frequency signal components contained in the field strength display signal or in the multiplex signal in a third frequency range, in which the interference signals that occur in the case of secondary channel reception interference are selectively amplified and rectified at different levels, that the rectified voltages are supplied to an RC element with a short charging time constant and a long discharging time constant, and that the level of those present on the RC element Voltage is determined and evaluated.
Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Ver fahrens ist im Anspruch 6 angegeben.The circuit arrangement for performing the Ver driving is specified in claim 6.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß drei Ar ten von Empfangsstörungen zu berücksichtigen sind, die jeweils ein charakteristisches Frequenzspektrum auf weisen. Diese sind:The invention is based on the knowledge that three ar of interference, which each have a characteristic frequency spectrum point. These are:
- a) Mehrwegeempfangsstörungen;a) multipath reception interference;
- b) Nebenkanalempfangsstörungen; undb) secondary channel reception interference; and
- c) Gleichkanalempfangsstörungen.c) co-channel reception interference.
Mehrwegeempfang ist die häufigste Ursache für Empfangs störungen. Sie kommen besonders durch Reflexion an Hin dernissen im Gelände zustande. Bei Mehrwegeempfang be obachtet man tiefe Einbrüche des im Zwischenfrequenz verstärker erzeugten Feldstärkeanzeigesignals. Die auf diesem Feldstärkeanzeigesignal bei Mehrwegeempfang feststellbaren Störimpulse entsprechen einem Frequenz spektrum, das sich von niedrigen Frequenzen bis weit über 100 kHz erstreckt. Mit zunehmender Frequenz nimmt jedoch die Energie im Störsignalspektrum schnell ab. Da niederfrequente Signalanteile durch Feldstärke schwankungen entstehen, die durch Abschattungen an Geländehindernissen verursacht werden und in der Regel keine stärkeren Empfangsstörungen verursachen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise der Frequenzbereich oberhalb von etwa 1 kHz ausgewertet.Multipath reception is the most common cause of reception disorders. They come especially through reflection on Hin terrain. With multi-way reception be one observes deep dips in the intermediate frequency field strength display signal. The on this field strength display signal for multipath reception detectable interference pulses correspond to a frequency spectrum that ranges from low frequencies to far extends over 100 kHz. Increases with frequency however, the energy in the noise spectrum quickly decreases. Because low-frequency signal components due to field strength fluctuations arise due to shadowing Terrain obstacles are caused and usually will not cause severe interference in the method according to the invention, preferably the Frequency range evaluated above about 1 kHz.
Nebenkanalempfangsstörungen entstehen durch zu geringe Frequenzabstände benachbarter Sender und durch zu gro ßen Modulationshub. Die Trennschärfe des Rundfunkemp fängers reicht oft nicht aus, um solche Nebenkanalstö rungen zu verhindern. Bei Nebenkanalstörungen treten in dem Feldstärkeanzeigesignal hochfrequente Störsignal anteile auf, deren Frequenzspektrum eine Periodizität entsprechend dem Frequenzabstand zu dem störenden Nach barsender aufweist. Es wurde gefunden, daß dieses Frequenzspektrum sich in markanter Weise von dem der bei Mehrwegeempfang auftretenden hochfrequenten Signal anteile des Feldstärkeanzeigesignals unterscheidet. Unterhalb von etwa 80 kHz, für den üblichen Kanalabstand von 100 kHz, sind die Energie werte sehr klein gegenüber dem Frequenzspektrum für Mehrwegeemp fangsstörungen, während sie oberhalb von etwa 80 kHz deutlich höher liegen, im Absolutwert aber niedriger bleiben als die relativ niederfrequenten Störsignal anteile oberhalb von etwa 8 kHz bei Mehrwegeempfang. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher vorzugs weise der Frequenzbereich oberhalb von etwa 80 kHz für die Erfassung von Nebenkanalstörungen ausgewertet.Auxiliary channel reception interference is caused by too little Frequency spacing between neighboring transmitters and too large modulation stroke. The selectivity of broadcasting temp catcher is often not sufficient to avoid such secondary prevention. If there are secondary channel disorders high-frequency interference signal in the field strength display signal proportions whose frequency spectrum has a periodicity according to the frequency distance to the disturbing night has a bar transmitter. It was found that this Frequency spectrum is strikingly different from that of the high-frequency signal occurring with multipath reception shares of the field strength display signal differs. Below about The energy is 80 kHz, for the usual channel spacing of 100 kHz values very small compared to the frequency spectrum for multi-way temp catch disturbances while above about 80 kHz are significantly higher, but lower in absolute value remain as the relatively low-frequency interference signal Shares above about 8 kHz with multi-path reception. In the method according to the invention is therefore preferred as the frequency range above about 80 kHz for evaluated the detection of secondary channel interference.
Gleichkanalstörungen kommen in besonderen Empfangssi tuationen durch Überreichweiten und hohe Senderleistun gen zustande. Auf derselben Empfangsfrequenz werden mehrere Sender gleichzeitig empfangen. Es wurde gefun den, daß auch derartige Empfangsstörungen zu hochfre quenten Signalanteilen des Feldstärkeanzeigesignals führen, die ein charakteristisches Frequenzspektrum aufweisen, das sich von den Frequenzspektren anderer Empfangsstörungen deutlich unterscheidet. Die Energie werte für gleichen subjektiven Störeindruck der hochfrequen ten Störsignalanteile liegen jedoch sehr viel niedriger als bei Mehrwegeempfangsstörungen oder Nebenkanalempfangsstö rungen. Die höchsten Energiewerte treten wie bei Mehrwege empfangsstörungen in einem relativ niederfrequenten Bereich auf. Da Mehrwege- und Gleichkanalempfangsstörungen gleich zeitig auftreten können, die Energiewerte für gleiche Frequenzen bei Mehrwegeempfang aber sehr viel höher liegen als bei Gleichkanalempfang, erscheint zunächst eine Unterscheidung zwischen beiden Störungsarten prinzi piell kaum möglich. Es wurde aber ein einfacher Weg gefunden, zwischen diesen beiden Störungsarten zu un terscheiden. Dabei wird die Beobachtung ausgenutzt, daß bei Gleichkanalstörungen Schwebungen des demodu lierten Multiplexsignals auftreten. Gleichzeitig weist das Feldstärkeanzeigesignal hochfrequente Störsignal anteile auf, die durch eine Periodizität gekennzeich net sind, die der Schwebungsperiode entspricht. Während also bei Mehrwegeempfangsstörungen im Feldstärkeanzeige signal nadelförmige Impulse signifikant sind, liegt bei Gleichkanalempfangsstörungen ein weitgehend kontinuier liches Störsignal vor, das innerhalb bestimmter Fre quenzbereiche eine annähernd gleichbleibende Amplitude geringer Größe aufweist. Bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, die hoch frequenten Signalanteile des Feldstärkeanzeigesignals innerhalb eines Frequenzbereichs von etwa 8 kHz bis etwa 50 kHz relativ hoch, vorzugsweise bis in den Be reich der Begrenzung des verwendeten Verstärkers, zu verstärken und an einem Zweiweggleichrichter gleichzu richten.Co-channel interference comes in special reception channels tuations due to overreach and high transmitter performance conditions. Be on the same reception frequency receive several stations at the same time. It was found the fact that such interference is too high quent signal components of the field strength display signal lead that have a characteristic frequency spectrum that differ from the frequency spectra of others Disturbances in reception clearly differ. The energy values for the same subjective interference impression of the high frequencies However, the noise signal components are much lower than in the case of multipath reception interference or secondary channel reception interference stanchions. The highest energy values occur as with multi-way interference in a relatively low frequency range on. Because multipath and co-channel reception interference are the same energy values for the same can occur in time Frequencies with multipath reception are much higher than with co-channel reception, one appears first Differentiation between both types of malfunction prinzi hardly possible. But it became an easy way found to un between these two types of interference differentiate. The observation is used, that beats of the demodu gated multiplex signal occur. At the same time the field strength display signal high-frequency interference signal proportions that are characterized by a periodicity net, which corresponds to the beat period. While in the case of multipath reception interference in the field strength display signal needle-shaped impulses are significant Co-channel reception interference is largely continuous Lich interference signal before that within certain Fre frequency ranges an approximately constant amplitude has small size. In a preferred embodiment tion form of the invention is therefore provided that high frequency signal components of the field strength display signal within a frequency range from about 8 kHz to about 50 kHz relatively high, preferably up to the Be range of the limitation of the amplifier used, too amplify and at a two-way rectifier judge.
Weiterhin wurde gefunden, daß alle drei Arten von Emp fangsstörungen auch unabhängig voneinander nach subjek tivem Hörempfinden zu Störgeräuschen führen können, welche die eingestellte Rundfunksendung als nicht emp fangswürdig erscheinen lassen. Selbst bei sehr hoher Feldstärke der empfangenen Rundfunksendung, wenn sich beispielsweise der Rundfunkempfänger an Bord des Kraft fahrzeugs in unmittelbarer Nähe eines Senders befindet, können die drei Empfangsstörungsarten unabhängig von einander oder gemeinsam den subjektiven Höreindruck derart beeinträchtigen, daß die Rundfunksendung als nicht empfangswürdig eingestuft werden muß. Es muß da her eine geeignete Verknüpfung der Anzeigesignale vor genommen werden, die aus den hochfrequenten Signalan teilen des Feldstärkeanzeigesignals abgeleitet werden und jeweils kennzeichnend für eine der drei Störungs arten sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese drei Anzeigesignale einem RC-Glied mit kurzer Aufladezeitkonstante und langer Entladezeitkonstante zugeführt. Vorzugsweise wird ein und dasselbe RC-Glied für alle drei Störungsarten verwendet. Die an diesem anstehende Gleichspannung liegt dann beispielsweise im Bereich zwischen 0 und einigen Volt und zeigt durch ihre Höhe den Störungsgrad der empfangenen Rundfunk sendung an. Jede einzelne Störungsart kann dabei zu einer ausreichend hohen Spannung an dem RC-Glied führen, um die Empfangsunwürdigkeit der empfangenen Rundfunk sendung anzuzeigen.Furthermore, it was found that all three types of reception disturbances can also lead independently to one another according to subjective hearing sensation to disturbing noises, which make the radio broadcast set appear not worthy of reception. Even with a very high field strength of the received radio broadcast, for example if the radio receiver is on board the motor vehicle in the immediate vicinity of a transmitter, the three types of reception interference, independently of one another or together, can impair the subjective auditory impression in such a way that the radio broadcast must not be classified as worth receiving . There it must be taken a suitable link of the display signals before, the parts of the field strength display signal are derived from the high-frequency Signalan and are each characteristic of one of the three types of interference. In the method according to the invention, these three display signals are fed to an RC element with a short charging time constant and a long discharging time constant. One and the same RC element is preferably used for all three types of interference. The DC voltage present at this point then lies, for example, in the range between 0 and a few volts and indicates the level of interference of the received broadcast by its level. Each individual type of interference can lead to a sufficiently high voltage on the RC element to indicate the unworthiness of reception of the received broadcast.
Die durch die Erfindung geschaffene Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeich net, daß das Feldstärkeanzeigesignal angelegt ist an:The circuit arrangement created by the invention characterized by the implementation of the method net that the field strength display signal is applied to:
- - ein erstes Hochpaßfilter, dessen Grenzfrequenz bei etwa 1 kHz liegt und welches in Reihe mit einem in vertierenden Verstärker liegt, der über eine Gleich richterdiode an das RC-Glied angeschlossen ist,a first high-pass filter, the cut-off frequency of which is approximately 1 kHz and which is in series with a vertical amplifier connected to the RC element via a rectifier diode,
- - ein zweites Hochpaßfilter, dessen Grenzfrequenz etwas nied riger als der Kanalabstand, für 100 kHz Kanalabstand bei etwa 80 kHz liegt und das in Reihe mit einem invertieren den Verstärker liegt, dessen Ausgang über eine Gleichrich terdiode an das RC-Glied angeschlossen ist,a second high-pass filter, the cut-off frequency of which is somewhat lower than the channel spacing, for 100 kHz channel spacing is approximately 80 kHz and which is in series with an inverting amplifier, the output of which is connected via a rectifier diode to the RC element,
- - ein Bandpaßfilter, dessen Grenzfrequenzen bei etwa 8 kHz und etwa 50 kHz liegen und das in Reihe mit einem Verstärker liegt, dessen Ausgang über einen Vollweggleichrichter an das RC-Glied angeschlossen ist.- A bandpass filter, the cut-off frequencies are about 8 kHz and about 50 kHz and is in series with an amplifier, the output of which is connected to the RC element via a full-wave rectifier.
Eine besonders einfache Ausführung der Schaltungsanord nung ergibt sich nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß die Signalanteile über etwa 1 kHz und über etwa 80 kHz in einer gemeinsamen Filter- und Verstärkerstufe selektiv verstärkt werden, wobei der Bereich ab etwa 80 kHz gegenüber dem Bereich ab etwa 1 kHz um etwa 6 dB angehoben wird.A particularly simple version of the circuit arrangement voltage arises according to a preferred embodiment the invention in that the signal components over about 1 kHz and about 80 kHz in a common filter and amplifier stage are selectively amplified, wherein the range from about 80 kHz compared to the range about 1 kHz is raised by about 6 dB.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun an hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtSeveral embodiments of the invention will now appear hand described in the drawing. In the drawing shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines mobilen Rund funkempfängers mit einer Schaltungsan ordnung zur Durchführung des Verfahrens; Figure 1 is a block diagram of a mobile radio receiver with a circuit arrangement for performing the method.
Fig. 2 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 als ein einziger Block dargestellten Schal tungsanordnung; und Fig. 2 is a block diagram of the circuit arrangement shown in Fig. 1 as a single block; and
Fig. 3 eine vereinfachte Ausführungsform die ser Schaltungsanordnung. Fig. 3 shows a simplified embodiment of the water circuit arrangement.
Der in Fig. 1 gezeigte Rundfunkempfänger für Kraftfahr zeuge enthält in herkömmlicher Weise eine Empfangsan tenne 10, einen Hochfrequenzteil 12, einen an dessen Ausgang angeschlossenen Zwischenfrequenzteil 14 mit Demodulator, dessen Ausgang das demodulierte Multiplex signal abgibt, und einen an den Ausgang des Zwischen frequenzteils 14 angeschlossenen Stereo-Decoder 16, der die decodierten Niederfrequenzsignale für linken Kanal und rechten Kanal abgibt. Der Zwischenfrequenzteil 14 besitzt einen mit F bezeichneten Ausgang, an dem ein die Feldstärke der empfangenen Rundfunksendung anzei gendes Feldstärkeanzeigesignal vorhanden ist. Dieses Feldstärkeanzeigesignal wird über einen Analog/Digital- Wandler 18 einer mit einem Mikroprozessor ausgestatte ten digitalen Steuerschaltung 20 zugeführt. Die digi tale Steuerschaltung 20 hat unter anderem die Aufgabe, Abstimmsteuersignale für den Hochfrequenzteil 12 zu erzeugen. Das Feldstärkeanzeigesignal ist ferner an den Eingang A einer in Fig. 1 als Block dargestellten Schaltungsanordnung 22 angelegt, die in Fig. 2 bzw. Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist und weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Der Ausgang B dieser Schaltungsanordnung liefert ein variables Gleichspan nungssignal, dessen Höhe ein Maß für die Empfangswür digkeit der gerade empfangenen Rundfunksendung ist. Das am Ausgang B vorhandene Gleichspannungssignal wird über einen Analog/Digital-Wandler 24 der digitalen Steuerschaltung 20 zugeführt. Ferner wird das am Ausgang B vorhandene Signal einer Stereo-Überblendschaltung 26 zugeführt. Dieser Stereo-Überblendschaltung wird über dies das Feldstärkeanzeigesignal vom Anschluß F des Zwischenfrequenzteils 14 zugeführt. Die Stereo-Über blendschaltung 26 verknüpft die beiden an sie angeleg ten Signale zu einer Steuerspannung für den Stereo- Decoder 16, durch welche eine Stereo/Mono-Rückblendung gesteuert wird. Die Verknüpfung des Feldstärkeanzeige signals mit dem variablen Gleichspannungssignal vom Ausgang B der Schaltungsanordnung 22 erfolgt subtrak tiv. Gleichzeitig wird in der Stereo-Überblendschaltung 26 eine Pegelanpassung vorgenommen, um einen Steuer spannungsbereich herzustellen, der mit dem erforderli chen Steuerspannungsbereich des jeweils verwendeten Stereo-Decoders 16 übereinstimmt.The radio receiver shown in Fig. 1 for Automotive vehicles includes in conventional manner a Empfangsan antenna 10, an RF part 12, a printer connected to the output of the intermediate frequency part 14 with demodulator, the output of which delivers the demodulated multiplex signal, and to the output of the intermediate frequency part 14 connected stereo decoder 16 , which outputs the decoded low-frequency signals for the left channel and right channel. The intermediate frequency part 14 has an output labeled F , at which a field strength indicating signal is present indicating the field strength of the received radio broadcast. This field strength display signal is fed via an analog / digital converter 18 to a digital control circuit 20 equipped with a microprocessor. The digital control circuit 20 has, inter alia, the task of generating tuning control signals for the high-frequency part 12 . The field strength display signal is also applied to input A of a circuit arrangement 22 shown as a block in FIG. 1, which is shown in detail in FIG. 2 and FIG. 3 and is described in detail below. The output B of this circuit arrangement provides a variable DC voltage signal, the level of which is a measure of the reception rate of the radio broadcast just received. The DC voltage signal present at output B is fed to the digital control circuit 20 via an analog / digital converter 24 . Furthermore, the signal present at output B is fed to a stereo cross-fade circuit 26 . This stereo cross-fade circuit is supplied with the field strength display signal from the terminal F of the intermediate frequency section 14 . The stereo cross-fade circuit 26 combines the two signals applied to it to form a control voltage for the stereo decoder 16 , by means of which a stereo / mono flashback is controlled. The combination of the field strength display signal with the variable DC voltage signal from the output B of the circuit arrangement 22 is done subtractively. At the same time, a level adjustment is carried out in the stereo cross-fader circuit 26 in order to produce a control voltage range which corresponds to the required control voltage range of the stereo decoder 16 used in each case.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Schaltungs anordnung 22 besteht aus drei parallelen Signalverar beitungszweigen. Der erste Zweig enthält ein Hochpaß filter 30 mit der Grenzfrequenz f 1, dessen Eingang an den Anschluß A der Schaltungsanordnung und dessen Aus gang an den Eingang eines invertierenden Verstärkers 32 angeschlossen ist, der den Verstärkungsfaktor 2 (6 dB) aufweist. An den Ausgang des Verstärkers 32 ist eine Gleichrichterdiode 34 angeschlossen, über die ein RC-Glied 36 angesteuert wird, das aus einem Spannungs teiler mit einem relativ kleinen Widerstand R 1 und ei nem relativ großen Widerstand R 2 und einem diesen Wider stand R 2 überbrückenden Kondensator C besteht. Das RC- Glied 36 weist somit eine kleine Aufladezeitkonstante und eine große Entladezeitkonstante auf. In Verbindung mit der Gleichrichterdiode 34 wirkt es ähnlich wie ein Spitzenwertgleichrichter. Der zweite Zweig besteht aus einem Zweifach-Hochpaßfilter 38 mit den Grenzfrequenzen f 2 und f 3, wobei die Grenzfrequenz f 2 etwas niedriger liegt als f 3 und den Beginn einer frequenzabhängigen Pe gelanhebung markiert, aus einem an den Ausgang des Hoch paßfilters 38 angeschlosssenen invertierenden Verstärker 40, dessen Verstärkungsfaktor etwa 4 (12 dB) beträgt und dessen Ausgang über eine Gleichrichterdiode 42 an das RC-Glied 36 angeschlossen ist. Der dritte Zweig be steht aus der Reihenschaltung eines Hochpaßfilters 44 mit der Grenzfrequenz f 4, eines Verstärkers 46 mit ei nem Verstärkungsfaktor von etwa 30 (ca. 30 dB), einem Bandpaßfilter 48 mit der unteren Grenzfrequenz f 5 und der oberen Grenzfrequenz f 6 und einem Vollweggleich richter 50, der gleichfalls an das RC-Glied 36 ange schlossen ist. Die Eingänge der Hochpaßfilter 30, 38 und 44 sind jeweils an den Anschluß A angeschlossen und empfangen somit als Eingangssignal das Feldstärkeanzeige signal vom Anschluß F des Zwischenfrequenzteils 14.The embodiment of the circuit arrangement 22 shown in FIG. 2 consists of three parallel signal processing branches. The first branch contains a high-pass filter 30 with the cut-off frequency f 1 , the input of which is connected to terminal A of the circuit arrangement and the output of which is connected to the input of an inverting amplifier 32 , which has a gain factor of 2 (6 dB). At the output of the amplifier 32 , a rectifier diode 34 is connected, via which an RC element 36 is driven, which was from a voltage divider with a relatively small resistor R 1 and egg nem relatively large resistor R 2 and this opposed R 2 bridging Capacitor C. The RC element 36 thus has a small charge time constant and a large discharge time constant. In conjunction with the rectifier diode 34, it acts similarly to a peak value rectifier. The second branch consists of a double high-pass filter 38 with the cut-off frequencies f 2 and f 3 , the cut-off frequency f 2 being slightly lower than f 3 and marking the beginning of a frequency-dependent increase in pe, from an inverting connected to the output of the high-pass filter 38 Amplifier 40 , the gain factor of which is approximately 4 (12 dB) and whose output is connected to the RC element 36 via a rectifier diode 42 . The third branch consists of the series connection of a high-pass filter 44 with the cut-off frequency f 4 , an amplifier 46 with a gain factor of about 30 (approx. 30 dB), a band-pass filter 48 with the lower cut-off frequency f 5 and the upper cut-off frequency f 6 and a full-wave rectifier 50 , which is also connected to the RC member 36 . The inputs of the high-pass filter 30, 38 and 44 are each connected to the connection A and thus receive the field strength indicator signal from the connection F of the intermediate frequency part 14 as an input signal.
Bei der in Fig. 3 gezeigten vereinfachten Ausführungs form der Schaltungsanordnung 22 sind die beiden oberen Signalverarbeitungszweige zu einem einzigen Zweig zu sammengefaßt. Ein einziges Hochpaßfilter 60 mit den drei Grenzfrequenzen f 1, f 2 und f 3 liegt vor dem Eingang ei nes invertierenden Verstärkers 62, dessen Ausgang über die Gleichrichterdiode 34 mit dem RC-Glied 36 verbunden ist. Da der untere Signalverarbeitungszweig und das RC-Glied 36 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2 unverändert sind, werden sie nicht erneut beschrieben.In the simplified embodiment of the circuit arrangement 22 shown in FIG. 3, the two upper signal processing branches are combined to form a single branch. A single high-pass filter 60 with the three cut-off frequencies f 1 , f 2 and f 3 lies in front of the input of an inverting amplifier 62 , the output of which is connected to the RC element 36 via the rectifier diode 34 . Since the lower signal processing branch and the RC element 36 are unchanged from the embodiment according to FIG. 2, they will not be described again.
Es wird nun die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.There will now be the operation of the circuit arrangement described for performing the procedure.
Die in dem am Anschluß F des Zwischenfrequenzverstär kers 14 enthaltenen hochfrequenten Störsignalanteile werden in den drei parallelen Signalverarbeitungszwei gen frequenzselektiv verschieden hoch verstärkt. In dem ersten Signalverarbeitungszweig, der aus dem Hoch paßfilter 30, dem Verstärker 32 und der Gleichrichter diode 34 besteht, werden die oberhalb der Grenzfrequenz f 1 liegenden Signalanteile etwa um 6 dB verstärkt. Die Grenzfrequenz f 1 liegt bei etwa 1 kHz. In dem zweiten Signalverarbeitungszweig, der aus dem Hochpaßfilter 38, dem Verstärker 40 und der Gleichrichterdiode 42 besteht, werden die Signalanteile bis zu der Frequenz f 2 um etwa 6 dB und oberhalb der Grenzfrequenz f 3 um etwa 12 dB verstärkt. In dem dritten Signalverarbeitungs zweig, der aus dem Hochpaßfilter 44, dem Verstärker 46, dem Bandpaßfilter 48 und dem Vollweggleichrichter 50 besteht, werden die Signalanteile zwischen den Grenz frequenzen f 5 und f 6 um etwa 30 dB verstärkt, wobei alle Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz f 4 unter drückt werden. Diese Grenzfrequenz f 4 liegt bei etwa 1 kHz, die Grenzfrequenz f 5 bei etwa 8 kHz und die Grenzfrequenz f 6 bei etwa 50 kHz. Während die Gleich richterdioden 34, 42 eine Einweggleichrichtung vor nehmen, führt der Vollweggleichrichter 50 eine Zwei weggleichrichtung durch. The high-frequency interference signal components contained in the connection F of the intermediate frequency amplifier 14 are frequency-selectively amplified to different extents in the three parallel signal processing branches. In the first signal processing branch, which consists of the high-pass filter 30 , the amplifier 32 and the rectifier diode 34 , the signal components above the cut-off frequency f 1 are amplified by approximately 6 dB. The cut-off frequency f 1 is approximately 1 kHz. In the second signal processing branch, which consists of the high-pass filter 38 , the amplifier 40 and the rectifier diode 42 , the signal components are amplified by about 6 dB up to the frequency f 2 and by about 12 dB above the cut-off frequency f 3 . In the third signal processing branch, which consists of the high-pass filter 44 , the amplifier 46 , the band-pass filter 48 and the full-wave rectifier 50 , the signal components between the cut-off frequencies f 5 and f 6 are amplified by about 30 dB, with all frequencies below the cut-off frequency f 4 can be suppressed. This cut-off frequency f 4 is approximately 1 kHz, the cut-off frequency f 5 is approximately 8 kHz and the cut-off frequency f 6 is approximately 50 kHz. While the rectifier diodes 34, 42 perform a one-way rectification, the full-wave rectifier 50 performs a two-way rectification.
Beim Auftreten von Mehrwegeempfangsstörungen treten in dem Feldstärkeanzeigesignal nadelimpulsförmige Einbrü che auf, deren Frequenzspektrum oberhalb von etwa 1 kHz hohe Energiewerte aufweist, die zu höheren Frequenzen hin schnell abfallen. Da der Verstärker 32 ein inver tierender Verstärker ist, erzeugt er aus den nadelim pulsförmigen Feldstärkeeinbrüchen positive Signalim pulse, die über die Gleichrichterdiode 34 und den rela tiv kleinen Widerstand R 1 den Kondensator C schnell aufladen. Die Ladespannung des Kondensators C bleibt nach dem Ausbleiben weiterer nadelimpulsförmiger Feld stärkeeinbrüche längere Zeit erhalten, da der relativ große Widerstand R 2 eine relativ große Entladezeitkon stante zur Folge hat. Bereits wenige nadelimpulsförmige Feldstärkeeinbrüche haben eine Aufladung des Kondensa tors C auf den Spitzenwert der invertierten und ver stärkten nadelförmigen Impulse zur Folge. Die Höhe der am Kondensator C anstehenden Spannung ist ein Maß für die Empfangswürdigkeit der gerade empfangenen Rundfunk sendung. Je höher diese Spannung ist, desto geringer ist der Empfangswürdigkeit. Diese Spannung wird vom Anschluß B über den Analog/Digital-Wandler 24 der Steuerschaltung 20 zugeführt. Diese führt eine geeigne te Bewertung der ihr zugeführten Spannung durch und schaltet erforderlichenfalls den Hochfrequenzteil 12 auf eine andere Empfangsfrequenz.When multipath interference occurs, needle-pulse-shaped dips occur in the field strength display signal, the frequency spectrum of which has high energy values above about 1 kHz, which quickly decrease towards higher frequencies. Since the amplifier 32 is an inverting amplifier, it generates positive signal impulses from the needle pulse-shaped field strength drops, which quickly charge the capacitor C via the rectifier diode 34 and the relatively small resistor R 1 . The charging voltage of the capacitor C remains after a lack of further needle-shaped field strength drops for a long time, since the relatively large resistance R 2 has a relatively large discharge time constant. Already a few needle-pulse-shaped field strength drops result in the capacitor C being charged to the peak value of the inverted and amplified needle-shaped pulses. The level of the voltage present at capacitor C is a measure of the worthiness of reception of the radio broadcast just received. The higher this voltage, the lower the reception quality. This voltage is supplied from terminal B via the analog / digital converter 24 to the control circuit 20 . This carries out a suitable evaluation of the voltage supplied to it and switches the high-frequency part 12 to a different reception frequency if necessary.
Wenn Nebenkanalempfangsstörungen auftreten, enthält das Feldstärkeanzeigesignal hochfrequente Signalanteile im Frequenzbereich oberhalb etwa 80 kHz. Im Frequenzspek trum liegen jedoch die Energiewerte ab etwa 80 kHz niedriger als die maximalen Energiewerte für Mehrwege empfangsstörungen. Der Verstärker 40 weist daher eine höhere Verstärkung als der Verstärker 32 auf, nämlich eine Verstärkung von etwa 12 dB. Da auch die bei Neben kanalempfangsstörungen auftretenden hochfrequenten Signalanteile des Feldstärkeanzeigesignals durch im pulsartige Feldstärkeeinbrüche zustande kommen, wird der Verstärker 40 gleichfalls als invertierender Ver stärker ausgebildet. Die verstärkten und invertierten Impulse laden dann über die Gleichrichterdiode 42 und den Widerstand R 1 den Kondensator C auf. Auch hier reichen wenige Impulse aus, um den Kondensator C auf den Spitzenwert der verstärkten Impulse aufzuladen. Das Verhältnis der Verstärkungen der Verstärker 32 und 40 wird so gewählt, daß der Kondensator C bei Mehrwege empfangsstörungen und bei Nebenkanalempfangsstörungen für gleichen subjektiven Störeindruck annähernd auf denselben Spannungswert aufgeladen wird.If secondary channel reception interference occurs, the field strength display signal contains high-frequency signal components in the frequency range above approximately 80 kHz. In the frequency spectrum, however, the energy values from around 80 kHz are lower than the maximum energy values for multipath reception interference. The amplifier 40 therefore has a higher gain than the amplifier 32 , namely a gain of approximately 12 dB. Since the high-frequency signal components of the field strength display signal which occur in addition to channel reception interference also occur due to pulsed field strength drops, the amplifier 40 is also designed to be stronger as an inverting United. The amplified and inverted pulses then charge the capacitor C via the rectifier diode 42 and the resistor R 1 . Here too, a few pulses are sufficient to charge the capacitor C to the peak value of the amplified pulses. The ratio of the amplifications of the amplifiers 32 and 40 is chosen such that the capacitor C is charged to approximately the same voltage value in the case of multipath reception interference and in the case of secondary channel reception interference for the same subjective interference impression.
Bei Gleichkanalempfangsstörungen werden in dem Hochpaß filter 44 zunächst die Frequenzanteile unterhalb von etwa 1 kHz unterdrückt. Dann erfolgt in dem Verstärker 46 eine Verstärkung um etwa 30 dB bis zumindest nahe an die Sättigung der verwendeten Verstärkerstufe. Das Bandfilter 48 selektiert dann den Frequenzbereich zwi schen etwa 8 kHz und etwa 50 kHz. In diesem Frequenz bereich liegen Störsignalanteile des Feldstärkeanzeige signals, die für das Auftreten von Gleichkanalempfangs störungen charakteristisch sind, jedoch eine relativ niedrige Amplitude aufweisen. Der Verstärker 46 weist somit eine hohe Verstärkung auf, damit der Kondensator C über den Vollweggleichrichter 50 auf Spannungswerte aufgeladen werden kann, die für gleichen subjektiven Störein druck annähernd gleich groß sind wie beim Auftreten von Mehr wegeempfangs- oder Nebenkanalempfangsstörungen.In the case of co-channel reception interference, the frequency components below approximately 1 kHz are initially suppressed in the high-pass filter 44 . Then amplification takes place in the amplifier 46 by approximately 30 dB to at least close to the saturation of the amplifier stage used. The band filter 48 then selects the frequency range between approximately 8 kHz and approximately 50 kHz. In this frequency range there are interference signal components of the field strength display signal, which are characteristic of the occurrence of co-channel reception interference, but have a relatively low amplitude. The amplifier 46 thus has a high gain so that the capacitor C can be charged via the full-wave rectifier 50 to voltage values which are approximately the same size for the same subjective interference pressure as when multi-path reception or secondary channel reception interference occurs.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich auch, daß bei gleichzeitigem Auftreten mehrerer Arten von Empfangs störungen der Kondensator C auf Spannungswerte aufgela den wird, die vergleichbar mit denjenigen sind, die durch jeweils eine Art von Empfangsstörungen allein erreicht werden. From the above description it also follows that if several types of reception interference occur at the same time, the capacitor C is charged to voltage values which are comparable to those which are each achieved by one type of reception interference alone.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, berücksichtigt die Steuerschaltung 20 außer der Ladespannung des Konden sators C am Anschluß B auch das ihr über den Analog/ Digital-Wandler 18 zugeführte Feldstärkeanzeigesignal.As can be seen from Fig. 1, the control circuit 20 takes into account not only the charging voltage of the capacitor C at the terminal B but also the field strength display signal supplied to it via the analog / digital converter 18 .
Weiterhin ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß die am An schluß B vorhandene Ladespannung des Kondensators C auch der Stereo-Überblendschaltung zugeführt wird, um beim Auftreten von Empfangsstörungen die durch den Stereo-Decoder 16 bewirkte Kanaltrennung zu vermindern und im Extremfalle auf Monoempfang umzuschalten. Be kanntlich kann beim Auftreten von Empfangsstörungen durch Umschalten auf Monoempfang erreicht werden, daß die Empfangsstörungen nicht oder kaum hörbar in Er scheinung treten.Furthermore, it can be seen from FIG. 1 that the charging voltage of the capacitor C present at the circuit B is also supplied to the stereo cross-fader circuit in order to reduce the channel separation caused by the stereo decoder 16 and, in extreme cases, to switch to mono reception. Be known can be achieved by switching to mono reception when reception interference occurs, that the reception interference does not appear or hardly audible.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 arbeitet ähnlich wie die nach Fig. 2, jedoch wird durch die Durchlaßkurve des doppelten Hochpaßfilters 60 erreicht, daß für die Verarbeitung von Mehrwegeempfangs- und Nebenkanalemp fangsstörungen ein gemeinsamer invertierender Verstär ker 62 und eine gemeinsame Gleichrichterdiode 34 ver wendet werden können. Das Hochpaßfilter 60 bewirkt eine Unterdrückung aller Frequenzen unterhalb von f 1 (etwa 1 kHz) und eine Anhebung der Frequenzen ober halb von f 3 (etwa 80 kHz) um etwa 6 dB gegenüber dem Frequenzbereich zwischen f 1 und f 2 (etwa 50 kHz).The embodiment of FIG. 3 works similarly to that of FIG. 2, but is achieved by the pass curve of the double high-pass filter 60 that a common inverting amplifier 62 and a common rectifier diode 34 are used ver for the processing of multi-path reception and Nebenkanalemp interferences can. The high-pass filter 60 suppresses all frequencies below f 1 (approximately 1 kHz) and increases the frequencies above f 3 (approximately 80 kHz) by approximately 6 dB compared to the frequency range between f 1 and f 2 (approximately 50 kHz). .
Die oben beispielshalber genannten Verstärkungsfaktoren der Verstärker 32, 40, 46 und 62 beziehen sich auf üb liche integrierte Zwischenfrequenzverstärkerschaltungen, die ein Feldstärkeanzeigesignal im Bereich von etwa 0 V für verschwindende Feldstärke von +3 V für sehr hohe Feldstärke abgeben. Für andere Spannungswerte und Span nungsbereiche sind diese Verstärkungsfaktoren entspre chend anzupassen. Die Relation der Verstärkungsfaktoren untereinander für die verschiedenen charakteristischen Frequenzbereiche ist jedoch von absoluten Spannungswer ten unabhängig und stets dieselbe. Dies ist von großer Bedeutung, da so alle drei Empfangsstörungsarten in gleichem Abstand in den Wert der am Kondensator C des RC-Gliedes 36 auftretenden Anzeigespannung eingehen, aber auch eine Kombination von mehreren Empfangsstö rungsarten in diese Anzeigespannung entsprechend dem subjektiven Höreindruck eingeht.The gain factors of the amplifiers 32, 40, 46 and 62 mentioned above by way of example relate to conventional integrated intermediate frequency amplifier circuits which emit a field strength display signal in the range of approximately 0 V for vanishing field strength of +3 V for very high field strength. These amplification factors must be adjusted accordingly for other voltage values and voltage ranges. The relation of the amplification factors among each other for the different characteristic frequency ranges is independent of absolute voltage values and is always the same. This is of great importance, since all three types of reception disturbances are equally spaced in the value of the display voltage occurring at the capacitor C of the RC element 36 , but a combination of several types of reception disturbances is included in this display voltage in accordance with the subjective auditory impression.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird nur das Feldstärkeanzeigesignal ausgewertet. Dies ist die ein fachste Lösung. Die Nebenkanalstörungen können aber auch auf dem Mulitplexsignal detektiert werden, da die entsprechenden Störsignale im Bereich oberhalb von 80 kHz sich ausreichend vom möglichen Modulationsbe reich abheben, der bis 57 kHz reicht.In the described embodiments, only that Field strength display signal evaluated. This is the one most professional solution. The secondary channel disorders can can also be detected on the multiplex signal since the corresponding interference signals in the range above 80 kHz is sufficient from the possible modulation range take off richly, which extends up to 57 kHz.
Claims (8)
- - ein erstes Hochpaßfilter (30; 60), dessen Grenz frequenz bei etwa 1 kHz liegt und welches in Reihe mit einem invertierenden Verstärker (32; 62) liegt, der über eine Gleichrichterdiode (34) an das RC-Glied (36) angeschlossen ist,
- - ein zweites Hochpaßfilter (38; 60), dessen Grenz frequenz etwas niedriger als der Kanalabstand, bei 100 kHz Kanalabstand bei etwa 80 kHz liegt und das in Reihe mit einem invertierenden Ver stärker (40; 62) liegt, dessen Ausgang über eine Gleichrichterdiode (34; 42) an das RC-Glied (36) angeschlossen ist, und
- - ein Bandpaßfilter (48), dessen Grenzfrequenzen bei etwa 8 kHz und etwa 50 kHz liegen und das in Reihe mit einem Verstärker (46) liegt, des sen Ausgang über einen Vollweggleichrichter (50) an das RC-Glied (36) angeschlossen ist.
- - A first high-pass filter ( 30; 60 ), the limit frequency is about 1 kHz and which is in series with an inverting amplifier ( 32; 62 ), which is connected via a rectifier diode ( 34 ) to the RC element ( 36 ) ,
- - A second high-pass filter ( 38; 60 ), whose cut-off frequency is slightly lower than the channel spacing, at 100 kHz channel spacing is approximately 80 kHz and which is in series with an inverting Ver stronger ( 40; 62 ), whose output is via a rectifier diode ( 34; 42 ) is connected to the RC element ( 36 ), and
- - A bandpass filter ( 48 ), the cut-off frequencies are about 8 kHz and about 50 kHz and is in series with an amplifier ( 46 ), the sen output via a full-wave rectifier ( 50 ) is connected to the RC element ( 36 ).
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