NO128424B - - Google Patents

Description

Signaloverføringssystem.

Foreliggende oppfinnelse angår signaloverføringssystemer som omfatter overføring av signaler med et spektrum som strekker seg helt fra frekvensen 0 (likestrøm) til kanaler med et passbånd som i praksis dekker et område omkring 300 Hz til 3000 Hz . Et typisk eksempel på et slikt system er et system hvor data, det vil si digitale signaler som benyttes som inngang og utgang til EDB-maskiner, overføres over telefonnettet.

Overføring av signaler med et spektrum som strekker seg ned

til O frekvens medfører at det er nødvendig med en transponering av inngangsfrekvensen og dette utføres ved å tillate at inngangs-signalet modulerer en egnet bærebølge. Denne moduleringsprosess resulterer i dannelsen av to sidebånd omkring bærebølgefrekvensen slik at signalet for amplitudemodulering og også for fasemodulerings-

systemer som er vanlig benyttet ved datatransmisjon, inntar det dobbelte av sin opprinnelige båndbredde. I alle systemer hvor hen-sikten er å gjøre maksimalt biruk av den tilgjengelige båndbredde, er dette tydeligvis en svært uønsket effekt, og bruken av utstyr som kan unngå dette, vil medføre forbedringer i den effektive båndbredde. Slikt utstyr kan derfor øke overføringshastigheten med en faktor som går opp til 2 .

Det er tidligere kjent å frembringe et enkelt-sidebånd signal ved å modulere informasjonssignalet på en sinusformet bærebølge hvorved det oppstår et første dobbeltsidebånd signal og deretter faseforskyve bærebølgen med -90° og informasjonssignalet med -90°, og modulere den faseforskjøvne bærebølge med det faseforskjøvne informasjonssignal slik at det fremkommer et andre dobbeltsidebånd-signal, hvoretter det andre dobbeltsidebåndsignalet subtraheres fra det første dobbeltsidebåndsignalet hvorved det ønskede enkeltsidebåndsignal fremkommer. I denne forbindelse kan det vises til M. Javid og E. Brenner: Analysis, Transmission and Filtering of signal, 1. utgave N.Y. 1963 sidene 185-187 og særlig figur 7-14 med beskrivelse.

Denne metoden er imidlertid, som nevnt ovenfor, ikke særlig egnet for signaler med stor båndbredde og som også inneholder en likestrømkomponent.

Ved et signaloverføringssystem ifølge foreliggende oppfinnelse har en senderstasjon som omfatter utstyr for å adskille de høye og lave frekvenskomponenter til et signal som skal overføres gjennom systemet, utstyr for å utlede to 90° faseforskjøvne versjoner av den høyfrekvente komponenten, utstyr for å modulere en første bærebølge med den lavfrekvénte komponenten og en av de fasefor-skjøvne utledninger fra høyfrekvenskomponenten, utstyr for å modulere en annen bærebølge méd den andre faseforskjøvne utledningen av høyfrekvenskomponenten, idet den første og andre bærebølge<;>har samme frekvens og er 90° faseforskjøvet i forhold til hverandre, videre foreligger utstyr for å kombinere- utgangene fra de to moduleringskretser og utstyr"for å sende de summerte utganger over transmisjonsmediet til mottageren.

Hva virkemåten angår vil høyfrekvenskomponenten til inngangs-signalet overføres som: et enkeltsidebånd (SSB) signal mens lav-frekvenskomponenten overføres som et dobbeltsidebåndssignal. På

denne måte kan linjesignalet fås til å nærme seg dobbelt sidebånd (DSB) tilstand over en meget bredere båndbredde, hvilket fører til

en reduksjon av vanskelighetene med å trekke ut den ønskede bære-bølgefase. Fordi synkron detektering av et SSB eller DSB-signal utføres på nøyaktig samme måte, kan det komplette signalet de-moduleres ved hjelp av bare én demodulator.

En framgangsmåte til å oppnå den ønskede sidebåndsundertrykning for et SSB-signal, er å benytte en differensiell faseforskyvningskrets, da den ønskede frekvens uavhengige faseforskyvning er enklere å realisere på denne måten.

For å gi en klarere forståelse av oppfinnelsen vises til nedenstående beskrivelse av et utførelseseksempel og til den led-sagende tegning som viser et blokkskjema som omfatter de viktigste deler av en sender som behandler et inngangssignal med særlig bredt frekvensspektrum.

I arrangementet vist i figur 1 passerer inngangsignalet først gjennom et lavpassfilter (ikke vist) for å fjerne frekvenser høyere enn de som er nødvendige for informasjonsinnholdet, det vil si at lavpassfilterets cut-off frekvens ikke er lav nok til å

fjerne informasjonsinnholdet til høyfrekvenskomponentene. Signalet føres deretter til en omkoblingskrets som omfatter et lavpass-

filter LF og et høypassfilter HF: De filtrerte høyfrekvenskomponentene føres deretter til en differensiell faseforskyvningskrets PSN,

sammen med en synkroniserende tone sin to^t. En typisk faseforskyvningskrets som egner seg for dette formål er beskrevet i: "Properties of Some Wide-Band Phase Splitting Networks" av D.G.C. Luck, Proceeding I.R.E., bind 37 nr. 2, februar 1949 side 142. En

av utgangene fra faseforskyvningskretsen, ^) ^ (cu) , føres deretter t.'.l et summeringstrinn SUM 1 hvor den summeres med lavfrekvens-utgangen som utledes fra filteret LF, og disse kombinerte ut-

ganger benyttes til å modulere en bærebølge sin cuct i modulatoren MOD 1. Den andre utgangen fra faseforskyvningskretsn 4>_ (tu) benyttes til å modulere en annen bærebølge cos a>c t i modulatoren MOD 2. Disse to bærebølger har samme frekvens og er 90° fase-forsk jøvet i forhold til hverandre. De to modulerte bærebølger kombineres deretter,i kretsen SUM 3, og de kombinerte signaler passerer gjennom et ettermodulerings lavpassfilter LFP før de

sendes ut til overføringslinjen.

Virkningen av å kombinere de to utganger fra modulatorene MOD 1 og MOD 2 er at man oppnår undertrykking av det ene sidebåndet som frembringes ved modulering av de to bærebølgene med henholdsvis

^(u)) og (j> 2 (u)) og samvirke av de gjenværende sidebånd. Resultatet er et SSB-signal som inneholder lavfrekvensinformasjonen. Dersom

moduleringssignalet defineres som sintui og bærebølgens frekvens er a) c , vil utgangen fra MOD 1 være gitt av: og for modulatoren MOD 2 av:

Summering av ligningene (1) og (2) fører til undertrykning av det øvre sidebånd og gir en resultant som er lik:

Fullstendig undertrykning av det uønskede sidebånd helt ned til bærebølgens frekvens er umulig å realisere ved hjelp av fysikalske faseforskyvere, med konvensjonelle LCR eller CR faseforskyvnings-kretser går faseforskyvningen mot null ved mull frekvens, og med

en digital faseforskyver gir rippel i amplitudekarakteristikken en lignende begrensning. Dersom et moduleringssignal med et spektrum som strekker seg ned til null, er inngangen til det oven-nevnte system, vil resultatet være et restsidebånd (VSB)-signal, og bredden til restsidebåndet avhenger av lavfrekvensutførelsen til faseforskyveren og forholdet mellom fase og frekvens for den benyttede faseforskyvningskrets.

Ved å dele inngangssignalene som ovenfor beskrevet og generere et sammensatt modulasjonssignal, kan signalet på linjen fåes til å tilsvare det dobbelte sidebånd over en meget bredere båndbredde. Linjespektret for det sammensatte signal er svært likt spektret for et restsidebåndsignal.

Synkroniseringstonen, sin uj^t, vil når de tilføres høyfrekvens-komponenten før faseforskyvningskretsen PSN, overføres som en del av SSB-signalet. Den kan i steden bli tilført utgangen 4* 2 ^ som vist i tegnirgen ved den stiplede linje som viser inngang til summeringstrinn SUM 2, eller en ytterligere synkroniseringstone sin ul) 2t kan bli tilført ved dette punkt i tillegg til den første synkroniseringstone. I begge tilfelle vil tonen som til-føres etter faseforskyvningskretsen overføres som et dobbelt sidebåndssignal.

Claims (7)

1. Signalovérføringssystem med en sender som omfatter utstyr (LF,HF) for oppspalting av et signal, som skal overføres ved hjelp av systemet, i ett lavfrekvensbånd og ett høyfrekvensbånd, karakterisert ved at senderen dessuten omfatter en fasesplittende krets (PSN) som frembringer to 90° faseforskjøvne utgaver av høyfrekvensbåndet, en første modulator (MOD 1) som modulerer en første bærebølge (sin oj ct) med lavfrekvensbåndet og med en av de faseforskjøvne utgaver ( $ ^ (uj) ) av høyf rekvens-båndet, en andre modulator (MOD 2) som modulerer en annen bære-bølge (cos u^t) med den andre faseforskjøvne utgave ((^2 av høyfrekvensbåndet, idet den første og den andre bærebølge har samme frekvens men er 90° faseforskjøvne i forhold til hverandre, en addisjonskrets (SUM 3) for å kombinere signalene fra de to modulatorer samt utstyr for utsendelse av de kombinerte utgangs- signaler over systemets transmisjonsmedia.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den fasesplittende krets (PSN) for utledning av de to 90° fase-forskjøvne utgavene i høyfrekvensbåndet i senderen, består av en differensiell faseforskyvningskrets.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at senderstasjonen omfatter utstyr (SUM 4) for å kombinere et synkroniserende tonesignal (sin u) -^t) med høyfrekvens-båndet for modulering av bærebølgen.

4. System ifølge krav 3,karakterisert ved at senderstasjonen omfatter et lavpassfilter for å fjerne uønskede signalkomponenter med en frekvens høyere enn den høyeste frekvens som av hensyn til informasjonsinnholdet må overføres av høyfrekvens-båndet, idet lavpassfilteret er anbragt foran fasesplitteren.

5. System ifølge krav 4,karakterisert ved at den synkroniserende tone tilføres høyfrekvensbåndet i senderstasjonen etter at dette har passert lavpassfilteret og før dette føres til fasesplitteren.

6. System ifølge krav 3 eller 4,karakterisert ved a t den synkroniserende tone i senderstasjonen bare tilføyes én av utgangene fra fasesplitteren.

7. System ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at senderen dessuten omfatter et lavpassfilter som er anbragt etter modulatorene og som fjerner høyfrekvente modulasjonsprodukter fra de kombinerte modulator-utganger.