DE2748746A1

DE2748746A1 - Ultraschmalbandiges nachrichtensystem

Info

Publication number: DE2748746A1
Application number: DE19772748746
Authority: DE
Inventors: Louis Martinez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-02
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS6223499B2; JPS6399643A; US4117405A; GB1594729A; JPS5362914A; DE2748746C2

Description

ültraschmalbandxges Nachrichtensystem

Die Erfindung bezieht sich auf eine schmalbandige, relativ ultrastabile Funkeinrichtung zum Übermitteln von Signalen von geschützten Stellen oder anderen Orten, von denen Nachrichten an einen zentralen Überwachungsort übertragen werden müssen, wie beispielsweise an eine Polizeistation oder ein Wartungszentrum.

Die Übertragung von Dringlichkeitssignalen, wie z.B. Einbruch, Feuer, medizinische Nothilfe und andere Signale stellt einen wichtigen Bereich der Nachrichtentechnik dar, in dem hohe Zuverlässigkeit und unmittelbare Übertragung eine wichtige Rolle spielen. Die Alarmeinrichtungs-Industrie hat für gewöhnlich Telefonleitungen zu diesem Zweck verwendet. Insbesondere wurden sogenannte DC-Schaltkreise (Gleichstrom-

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schaltkreise) verwendet, in denen ein kontinuierlicher Gleichstrompfad zwischen einem Sender und einem Empfänger errichtet wurde, um einen Nachrichtenkanal zu schaffen und das Vorhandensein von Verfälschungen oder Beeinflussungen, z.B. das Abtrennen einer Telefonleitung, festzustellen. Derartige Gleichstrom-Telefnleitungswege sind veraltet und werden ersetzt durch aufwendigere, gemultiplexte Telefonschaltkreise, bei denen Hilfsträger verwendet werden. Es besteht ein großes Bedürfnis an alternativen Einrichtungen für die Alarmübermittlung. Punk-Alarmübermittlung, bei der herkömmliche Techniken Verwendung fanden, haben sich als nicht zuverlässig erwiesen, und zwar aufgrund des relativ schwachen Signal-Rauschverhältnisses, das aus der Beeinflussung sowohl durch natürliche als auch industrielle Signale resultiert, sowie aufgrund der Beeinflussung durch zulässige Signale, die auf dem gleichen Kanal gesendet werden und die den Kanal eventuell dann belegen, wenn die Alarmbedingung eintritt. Diese Situation wird weiterhin durch die Knappheit an Radiofrequenzkanälen verschlimmert.

Funkalarmsender bekannter Art umfassen im allgemeinen einen Empfänger und einen Sender, damit sie feststellen können, ob auf ihrem Kanal eine Übertragung stattfindet, bevor sie ein Alarmsignal senden, um hierdurch eine Störung oder Abdeckung von Signalen zu vermeiden, was zu einer Auslöschung sowohl der Alarmübertragung als auch der Verständlichkeit des störenden Signals führen würde.

Bekannte Geräte waren nicht in der Lage, die Techniken schmalbandiger Übertragung ökonomisch zu nutzen, da die zur Verfügung stehenden frequenzbestimmenden Mittel, z.B. Kristalloszillatoren, nicht hinreichend stabil waren, um sehr schmalbandige Übertragungen zu gestatten, die der Bandbreite des Alarm- und Statussignal-Informationsgehaltes (z.B. Bandbreite

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iinter 100 Hz) und einer akzeptablen Übertragungszeit angemessen sind. Bekannte Geräte waren darüberhinaus relativ kompliziert in ihrem Aufbau, wenn sie für synchrone Denodulationstechniken in den Empfängerschaltkreisen ausgelegt waren, da für den Synchronisationsvorgang keine örtlichen Bezugsfrequenzen verfügbar waren und diese aus dem schwachen ankommenden Alarmsignal generiert werden mußten.

In der US-Patentschrift 3 883 874- (Swanson) ist ein Gerät beschrieben, das eine Standardfrequenz-Quelle für Funkverkehr und Navigation aufweist. Dieses Gerät, bei dem eine Mehrfachantenne verwendet wird, ist phasenstarr bezüglich umgewandelter Signale derselben Frequenz. Bei dem bekannten System werden Funksignal-Quellen mit Längstvellenfrequenz (VLF) verwendet, speziell hochstabile OMEGA-Navigationssignale, oder mögliche andere hochstabile VLF-Übertragungen, wie beispielsweise Standard-Funkübertragungen der Stationen des National Bureau of Standard WWV, um absolute Standardfrequenzen zu erzeugen. Die Erfassung und Verwendung derartiger Standardfrequenzübertragungen ist unnötigerweise kompliziert, weil spezielle Funkempfängerschaltungen zum Erfassen der VLF-Signale benötigt werden und aufgrund des Bestrebens ,eine absolute Standardfrequenz zu erzeugen.

Die erfindungsgemäße Anordnung verwendet als relative Bezugsfrequenz eine örtliche Rundfunkstation, um die Frequenz unabhängiger Alarmsender präzise einzustellen und um die Frequenz mehrerer örtlicher Oszillatoren in dem Alarmempfänger präzise einzustellen, um hierdurch eine synchrone Erfassung der Alarmsignale zu ermöglichen. Jeder unabhängige Alarmsender empfängt Signale von der örtlichen Rundfunkstation und besitzt einen Normalfrequenzgenerator, der bezüglich der Sundfunkstation phasenstarr ist und zum Zusammensetzen der Trägerfrequenz des Alarmsenders dient. Die Frequenz der zusammen-

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gesetzten Signale variiert proportional zu den Frequenzschwankungen des Trägersignals der örtlichen Bundfunkstation, jedoch sind die zusammengesetzten Signale senderund empfängerseitig an dasselbe Trägersignal gebunden und ermöglichen somit eine sehr schmale Selektion empfangener Frequenzen, um dadurch Störungen zu eliminieren. Gesendete und empfangene Signale sind in bezug aufeinander ultrastabil.

Die Alarmsenderfrequenz kann aus mehreren dicht nebeneinanderliegenden Alarmkanälen ausgewählt werden, wobei diese Alarmkanäle nur etwa 100 Hz breit zu sein brauchen. Aus diesem Grund sind bis zu 100 und mehr separate Alarmsender auf einem herkömmlichen Radiosprachkanal einer Bandbreite von 10 EHz betreibbar· Ebenso sind mehrere Alarmsender auf demselben Alarmkanal betreibbar, indem man eine entsprechende Zeitsynchronisation schafft, bei der beispielsweise ein Aufrufverfahren verwendet wird, wie es später noch beschrieben werden wird.

Ebenso verwendet der zentrale Alarmempfänger dieselbe Rundfunkstation, die durch die Alarmsender benutzt wird, um mehrere Normalfrequenzgeneratoren, die als örtliche Oszillatoren verwendet werden, phasenmäßig zu koppeln· Der zentrale Empfänger erfaßt synchron die Alarmübertragungen in einen von mehreren unabhängigen, parallelen Kanälen, deren Anzahl der Anzahl der Frequenzen entspricht, welche durch die unabhängigen Alarmsender verwendet werden. Die durch den zentralen Empfänger erfaßten Alarmsignale werden anschließend zu einer Ansprechstelle, wie z.B. einer Polizeistation, gesendet. Mit dieser Anordnung können Ein-Aus-Alarmsignale oder Statussignale, die aus einer digitalcodierten, zu sendenden Nachricht bestehen, übermittelt werden.

Es ist nicht notwendig, daß die Alarmsender ihren Funkkanal

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vor den Senden der Signale überwachen, da ihre schmale Übertragungsbandbreite eine hinreichend starke Energiekonzentration in einem sehr schmalen Spektrum ergibt, so daß sie andere Signale, die möglicherweise denselben Kanal belegen, durchdringen oder überdecken können. Die Alarmübertragung stört andere Signalquellen, die sie überdeckt, nicht übermäßig. Obschon in den Tonfrequenzkanälen dieser anderen Übertragungen ein kurzes Hintergrundzwitschern möglicherweise hörbar ist, wird dieses für gewöhnlich nicht die Verständlichkeit dieser Übertragungen beeinträchtigen. Darüberhinaus kann das Alarmsignal in dem sogenannten "Sicherheitsband" übertragen werden, d.h. also, in dem Band derjenigen Frequenzen, die zwischen zugewiesenen Kanälen von beispielsweise Sprachsendern liegen.

Bei der Realisierung dieser Erfindung kann irgendeine von verschiedenen Rundfunkstationen verwendet werden, beispielsweise eine kommerzielle AM-Rundfunkstation, Fernsehstationen, Funk-Navigationsstationen oder andere ähnliche Sender; es kann zu diesem Zweck jedoch auch ein spezieller Sender eingerichtet werden. Vorzugsweise jedoch wird ein konventioneller AM-Rundfunksender verwendet, da diese leicht verfügbar sind und relativ leistungsstark und stabil sind. AM-Stationen, die als "freier Kanal" bezeichnet werden, sind 24- Stunden pro Tag in Betrieb und enthalten Reservesender für den Fall eines Ausfalls des Hauptsenders; aus diesem Grund sind sie für die vorliegende Erfindung besonders gut geeignet. Derartige "Freier Kanal"-AK-Stationen liefern starke Signale in den meisten städtischen Bereichen und sind bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung leicht als Bezugssignale zu verwenden.

Manchmal kommt es vor, daß AM-Stationen übermodulieren; in solchen Fällen wird der Träger der Station für Zeitintervalle von 50 msek oder länger abgeschnitten; dies kann manchmal die Stabilität von Normalfrequenzgeneratoren, die in den

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Alarmsendern land -empfängern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, stören. Erfindungsgeciäß ist eine Technik vorgesehen, die unter Verwendung eines spannungsgesteuerten Kristallosaillators und eines einfachen RC-Oszillators ein Frequenzbeharrungsvermögen liefert, wodurch auf einfache Weise derartige Trägerausfälle der AM-Rundfunkstation geglättet werden. Die letztgenannte Kombination aus 2 Oszillatoren verwendet 2 Frequenzteile mit zugehörigen Phasendetektoren in einer phasenstarren Schleifenanordnung, die die Selektion irgendeiner aus einer Anzahl von örtlichen Rundfunkstationfrequenzen als Bezugsgröße ermöglicht, und ebenso die Auswahl eines von mehreren Alarmträgerkanälen, je nach Auswahl durch den Benutzer.

Es wird ein Verfahren zum Modulieren der Signale der örtlichen Rundfunkstation beschrieben, bei dem Techniken verwendet werden, die eine Störung mit den normalen Signalübertragungen der Rundfunkstation vermeiden; hierdurch soll eine Einrichtung geschaffen werden, um individuell jeden aus einer Mehrzahl von Alarmsendern aufzurufen, so daß diese Alarmsender ihren Status an die zentrale Alarmempfangsstation in sequentieller oder willkürlicher Reihenfolge übermitteln können.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein sehr schmalbandiges Punk-Übermittlungssystem geschaffen, um Funktiber tragungen mit einem hohem Signal-Rauschverhältnis zu erhalten. Die Alarmübertragungseinrichtung ist in der Lage, die meisten natürlichen und industriellen Störsignale zu durchdringen. Es ist nicht notwendig, daß die Funkalarmübertragungsvorrichtung ihren Funkkanal vor der übertragung überwacht; weiterhin stört sie andere Benutzer desselben örtlichen Radiokanals nicht in unzumutbarer Weise, selbst wenn gleichzeitig übertragen wird. Unabhängige Alarmsender und eine zentrale Empfangsstation werden fest und genau synchronisiert, und zwar sowohl mit der Radio-Trägerfrequenz, als auch mit digitalen Daten-Taktfrequenzen,

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die zu den digitalen Statusnachrichtsn gehören.

Durch die Erfindung wird ein Alarmsendersystem hoher Kapazität geschaffen, indem 100 oder mehr Alarmsenderkanale in einen herkömmlichen Tonfrequenzkanal komprimiert werden können, wodurch im wesentlichen das Radiospektrum erhalten bleibt. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die dazu dienen, Zustandsinformationsübertragung von unabhängigen Alarmsendern aufzurufen und in Gang zu setzen, indem eine modifizierte örtliche Rundfunkstation dazu verxvendet wird, Auf ruf signale zu übertragen, wobei diese Aufrufsignale die normalen Signalübertragungen der Rundfunkstation nicht störend beeinflussen. Ein derartiges Alarmübermittlungssystem ist relativ immun bezüglich Störungen und beabsichtigten Beeinflussungen durch Störer.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt darin, ein ultraschmalbandiges System für die Übermittlung zwischen einem Sender und einem Empfänger zu schaffen, indem beide an ein Trägersignal einer Rundfunkstation gekoppelt werden und in '

jedem Gerät eine präzise örtliche Frequenz als vorbestimmtes Vielfaches der Frequenz des Trägers zusammengesetzt wird. Ein derartiges System ist verwendbar in einem aus vielen Stationen bestehenden Alarm- und Status-Übermittlungssystem, welches eine Vielzahl von unabhängigen Funk-Alarmsendern umfaßt, deren verschiedene Trägerfrequenzen sich von der Frequenz der örtlichen Rundfunkstation unterscheidet, jedoch mit dieser phasenstarr sind, sowie eine zentrale Alarm-Empfangsstation umfaßt, die eine entsprechende Vielzahl synchroner Detektoren enthält. Die Detektoren besitzen jeweils eine zusammengesetzte, örtliche Oszillatorquelle, die ebenso bezüglich derselben Rundfunkstation, die auch von den Alarmsendern verwendet wird, phasenstarr ist. Sowohl die Alarmsender als auch der zerr™.le Empfänger werden hierdurch exakt zu einer leicht verfügbaren, örtlichen Frequenzquelle in Be-

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ziehung gebracht (nämlich der Rundfunkstation). Demzufolge können sehr schmalbandige Funkschaltkreise verwendet werden, und die Empfänger- und Senderbandbreite können exakt an den Informationsgehalt der Alarm- und Statussignalquelle angepaßt werden, um zuverlässige Übertragungen mit einem hohen Signal-Rauschverhältnis zu erreichen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist relativ unempfindlich bezüglich beabsichtigter oder nicht beabsichtigter Störungen und durchdringt die meisten herkömmlichen Übertragungen, die möglicherweise auf demselben Funkkanal zur gleichen Zeit übertragen werden, ohne jedoch diese anderen fremden Übertragungen unnötig zu beeinflussen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Alarmsenders und eines Alarmempfängerkanals, sowie einer örtlichen Rundfunkstation,

Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm eines Normalfrequenzgenerators, durch den die Phasenkopplung mit dem Signal der Rundfunkstation bewirkt wird und die Alarmfunkträgerfrequenz zusammengesetzt wird,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zum Erfassen von RundfuTiksstations-Trägerausf allen und zum Aufrechterhalten der zusammengesetzten Frequenz bei dem letzten Wert, der dem Träger zugeordnet war,

Fig. 4- ein Blockdiagramm, welches die Modifikationen zeigt, die notwendig sind, um eine herkömmliche AM-Rundfunkstation so umzurüsten, daß sie Aufrufsignale erzeugen kann, und

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Pig. 5 ein Blockdiagraum des in Fig. 1 gezeigten Alarmsenders, der zum Erfassen von Aufrufsignal en abgeändert ist.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Rundfunkstation 2, die z.B. eine herkömmliche kommerzielle All-Rundfunkstation sein kann, die auf einem freien Kanal betrieben wird. Empfangsantennen 4· und 5 erfassen die von der Rundfunkstation 2 abgegebenen Signale. Die Signale werden durch abgestimmte Verstärker 8 und 10 verstärkt und begrenzt, so daß der größte Teil der Amplitudenmodulation des Rundfunksignals entfernt wird. Die Begrenzerverstärker 8 und 10 sind so ausgelegt, daß sie eine symmetrische Amplitudenbegrenzung sowohl des positiven als auch des negativen Anteils des Rundfunksignals bewirken und symmetdsche Bandpasseigenschaften aufweisen, um eine unerwünschte Umsetzung der Amplitudenmodulation (AM) in eine Phasenmodulation (PM), die in unsymmetrischen Kanälen auftreten kann, gering zu halten. Diese AM-PM-Umsetzung erscheint als Phasen-Synchronisationsstörung am Ausgang der Begrenzerverstärker 8 und 10 und kann eine Instabilität der Normalfrequenzgeneratoren 12 und 14- verursachen. Die Normalfrequenzgeneratoren 12 und 14- bewirken bezüglich der Aus gangs signale der Begrenzerverstärker 8 und 10 eine Phasenkopplung und setzen eine Frequenz f. zusammen, die für gewöhnlich höher ist als die Frequenz der Rundfunkstation. Im Sender empfängt ein Modulator 16 das Ausgangssignal f · des Normalfrequenzgenerators 12 und den Ausgang einer Alarm- und Statussignalquelle 18 und moduliert f_i mit dem aus der Quelle 18 stammenden Signal. Dieser modulierte Träger wird durch einen Verstärker 20 verstärkt, und das sich ergebende Signal wird durch eine Antenne 22 abgestrahlt.

Der vordere Teil des Empfängers in der zentralen Empfangsstation, der die Bauelemente 6, 10 und 14 umfaßt, ist fast identisch zu dem vorderen Teil des Alarmsenders ausgebildet. Die

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Antenne 6 empfängt Signale von der Rundfunkstation 2, und diese Signale werden durch den Begrenzerverstärker 10 verstärkt und begrenzt und dem Normalfrequenzgenerator 14 zugeführt, der eine Frequenz f^ erzeugt, die identisch der Trägerfrequenz ist, die von der Antenne 22 abgestrahlt wird. Eine Antenne 24 erfaßt diese gesendete, von der Antenne 22 abgestrahlte Frequenz, die in einem Verstärker 26 auf einen Pegel verstärkt wird, der ausreicht, um den synchronen Detektor 28 zu treiben. Dieser Empfänger arbeitet in einer Weise, die der Punktionsweise der sogenannten NuIl-ZF-Empfanger entspricht, wobei das örtliche Oszillator-Signal des Normalfrequenzgenerators 14 dieselbe Frequenz hat wie das ankommende, durch die Antenne 24 erfaßte Signal, so daß das Mischen dieser 2 Signale eine Zwischenfrequenz von Null ergibt mit Ausnahme desjenigen erfaßten Alarmsignals, das das Tiefpassfilter 30 durchläuft. Die Ausgangsgröße des Tiefpassfilters 30 ist im wesentlichen identisch mit dem gesendeten Alarmsignal, welches durch die Alarm- und Statussignalquelle 18 abgesendet wurde.

Fig. 2 zeigt einen Normalfrequenzgenerator der in den Alarmsendern oder -empfängern verwendet werden kann und der einen "Schwungradeffekt·¹ oder eine Glättung aufgrund des Beharrungsvermögens bewirkt, indem zwei separdBspannungsgesteuerte Oszillatoren verwendet werden. Herkömmliche AM-Eundfunkstationen übermodulieren oft ihre Funkträger, was zu einer Signalunterbrechung führt, die einen Verlust eines Bezugsträgers bis zu 50 msek und möglicherweise noch langer zur Folge haben kann. Normalfrequenzgeneratoren, die bezüglich solcher Signale phasenstarr sind, können durch diese Trägerunterbrechungen beeinträchtigt werden, da sie spürbare Normalfrequenzgenerator-Abweichungen verursachen, die unerwünscht sind.

Der in Fig. 2 gezeigte Normalfrequenzgenerator beseitigt diese Probleme durch eine im folgenden zu beschreibende "Trägheits-

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glättung". Das Signal von dem Begrenzerverstärker 8 in Fig. 2 ist mit einen Eingang eines Phasenvergleichers 32 verbunden. Ein zweiter Eingang des Phasenvergleichers 32 ist mit dem Ausgang eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 34- verbunden. Das Ausgangssignal des Phasenvergleichers 32 ist eine Spannung, die proportional ist der Phasendifferenz zwischen dein Signal des Begrenzerverstärkers 8 und des spannungsgesteuerten Oszillators 34·· Dieses Differenzsignal des Phasenvergleichers 32 wird durch ein Tiefpassfilter 36 geglättet und einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator (VCZO) 38 zum Steuern der Frequenz desselben zugeführt. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 33 wird so gewählt, daß sie gleich ist der gewünschten Alarmsender-Funkträgerfrequenz, oder einem Vielfachen dieser Frequenz.

Die Frequenz des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 38 wird durch einen Frequenzteiler 40 durch eine ganze Zahl M geteilt. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 34- wird durch einen Teiler 44 durch die ganze Zahl N geteilt. Das Ausgangssignal des Teilers 44, sowie das Ausgangssignal des Teilers 40 werden einem Phasenvergleicher 46 zugeleitet, der eine Ausgangsspannung abgibt, die proportional ist der Phasendifferenz zwischen den Signalen des Teilers 40 und des Frequenzteilers 44. Die Ausgangsgröße des Phasenvergleichers 46 wird in einem Tiefpassfilter 48 geglättet und dem spannungsgesteuerten Oszillator 3^- zum Steuern der Frequenz dieses Oszillators zugeführt. Das Ergebnis dieser kombinierten Maßnahmen ist, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 3^· phasenstarr mit dem spannungsgesteuerten Kristalloszillator 38 ist und daß jegliche Schwankungen des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 38 von entsprechenden Frequenzschwankungen im spannungsgesteuerten Oszillator 34 gefolgt werden. Andererseits dient Jede Schwankung in dem spannungsgesteuerten Oszillator 34-» verglichen mit dem Ausgangssignal des Begrenzer-

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Verstärkers 8 in den Phasendetektor 32, zum Korrigieren der Frequenz des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 38, welche daraufhin die Frequenz des Oszillators 34 so korrigiert, daß das Ausgangssignal des Phasendetektors 32 minimiert wird. Geht ein Signal des Begrenzerverstärkers 38 für einen Augenblick verloren, z.B. aufgrund einer Übermodulation des Trägersignals der Rundfunkstation, dann wird der spannungsgesteuerte Kristalloszillator (VCXO) 38 seine Frequenz beibehalten, bis das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 wieder erscheint, und zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 34 bezüglich der Phase nur leicht von dem Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 abweichen. Dieser geringfügige Phasenfehler wird unmittelbar festgestellt und dient zum Korrigieren der Frequenz des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 38, indem der spannungsgesteuerte Oszillator 34- anschließend in Phase mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 8 gebracht wird.

Eine Klemme 50 liefert eine augenblickliche Anzeige der Phasendifferenz zwischen dem Begrenzerverstärker 8 und dem spannungsgesteuerten Oszillator 34·» und diese Klemme wird verwendet in einem Erkennungscode-Vergleicher, um spezielle Rundfunksignale zu erfassen, die weiter unten noch beschrieben werden. Das Er-

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kennen ist möglich durch den spannungsgesteuerten Kristalloszillator 38 bewirkten Glättungsvorgang. Die in Figur 2 gezeigte Normalfrequenzgenerator-Anordnung hat eine weitere bedeutende Funktion, indem die Frequenzteilerverhältnisse N und M der Frequenzteiler 44 und 40 ein Mittel darstellen, das zum Auswählen der gewünschten Rundfunkstationsfrequenz und ebenso zur Auswahl der gewünschten Alarmsenderfrequenz £^ dient. Dieser Vorgang wird am besten durch ein spezielles Beispiel beschrieben. Wenn angenommen wird, daß die Rundfunkstation 2 bei einer zugewiesenen Frequenz von 640 KHz sendet, und daß jede Alarmsender-Trägerfrequenz von den anderen Alarmsender-Trägerfrequenzen durch ein Intervall von 100 Hz getrennt ist, dann

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können die folgenden ganzzahligen Teiler N und M erhalten v/erden. Als ganze Zahl N wird 6400 gewählt, so daß das Ausgangssignal des !Frequenzteilers 44 100 Hz beträgt, wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 34 bei einer Frequenz von 640 KHz schwingt. Dies stimmt mit dem Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 überein, wenn das System in erforderlichen Maße starr ist. Wenn angenommen wird, daß eine Alarm-Trägerfrequenz von 27» 065000 IiHz gewünscht wird, dann sollte der Frequenzteiler 40 so eingestelllt werden, daß er durch die Ganzzahl Il = 270 650 teilt, so daß das Ausgangssignal des Frequenzteilers 40 ebenfalls eine Frequenz von 100 Hz aufweist. Unter diesen Umständen schwingt der spannungsgesteuerte Kristalloszillator (VCXO) 38 bei einer Frequenz von 27065 000 Hz, und der spannungsgesteuerte Oszillator 3^- schwingt bei einer Frequenz von 640 Hz, wenn das ankommende Rundfunksignal eine Frequenz von ebenfalls 640 000 Hz hat und somit der Normalfrequenzgenerator in erforderlichen Maße phasenstarr ist. Als weiteres Beispiel soll angenommen werden, daß der Frequenzteiler 40 nun so eingestellt ist, daß er durch H = 270 651 teilt; nun würde die Frequenz des spannungsgesteuerten Kristalloszillators 38 um 100 Hz höher sein als im zuvor beschriebenen Beispiel. D.h., die Frequenz des Alarmsenders würde nun bei 27 065 100 Hz auftreten. Es sollte betont werden, daß der spannungsgesteuerte Kristalloszillator 38 eine Kurzzeitstabilität in der Größenordnung von 10" besitzen sollte, was bei Kristalloszillatoren vernünftiger Preislage leicht erzielbar ist. Dies bedeutet, daß, wenn der spannungsgesteuerte Kristalloszillator 38 bei einer Frequenz von 27,065 MHz arbeitet, der Oszillator 38 selbst dann, wenn das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 8 plötzlich für einf Sekunde verschwindet, nicht mehr als 0,27 Hz oder annähernd 90° von der gewünschten Phase abweicht. Als weiteres, realisterisches Beispiel sei betrachtet, daß der Träger der Bundfunkstation für 100 msek verschwindet. In diesem Fall würde der kristallgesteuerte Oszillator 38 bezüglich seiner gewünschten Relation zu der Rundfunkstation um nicht mehr als 10 elektrische

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Grade bei 27 IiHz abweichen. Ein solcher Phasenfehler wird leicht durch die beschriebene Schaltung korrigiert, v;enn das Trägersignal der Rundfunkstation wieder erscheint.

Würde andererseits ein spannungsgesteuerter Oszillator einer viel geringeren Stabilität als der eines Kristalloszillators an Stelle des spannungsgesteuerten Kristalloszillators (VCXO) 38 verwendet, so könnte die Driftabweichung, die während des Ausfalls des Trägersignals der Rundfunkstation auftritt»wesentlich größer sein als J60°, und dies könnte den Verlust mehrerer HF-Trägerzyklen zur Folge haben. Ein derartiger Verlust wiederum würde als unverwünschte Frequenz- und Phasenstörung der Alarm-Trägerfrequenz in Erscheinung treten und ein Entkoppeln der Alarmsender-Empfänger-Verbindung zur Folge haben.

Somit wird durch den Normalfrequenzgenerator, wie er in Fig.2 gezeigt ist, nicht nur eine "Trägheitsglättung" vollzogen, sondern der Normalfrequenzgenerator stellt ein Mittel dar . zum Vorauswählen der Rundfunk-Trägerfrequenz und der Alarmträgerfrequenz. Frequenzteilerketten, die aus hochintegrierten Schaltkreisen bestehen, können leicht entworfen werden und besitzen die notwendige Anzahl von Teilerstufen und auswählbaren Frequenz-Teilerverhältnissen. Darüberhinaus kann der Abstimmbereich des spannungsgesteuerten Kristalloszillators leicht so ausgelegt werden, daß mehrere 100 Hz abgedeckt sind, so daß sin Kristall zum Betreiben mehrerer Alarmträgerfrequenzen dient, wenn diese Frequenzen in der Größenordnung von 100 Hz auseinander liegen.

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, in der ein Träger-Ausfalldetektor 52 jeden Ausfall eines Trägersignals der AM-Station feststellt und eine Gatterspannung V erzeugt, die zur Folge hat, daß ein Abtast- und Speicherschaltkreis 5^ das

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Ausgangs signal des Piiasenvergleichers 32 bei derjenigen Spannung "einfriert", die unmittelbar vor dem Trägerausfall anlag, um hierdurch unerwünschte Abweichungen des Oszillators 38 während der Ausfallzeit des Trägers gering zu halten. Wenn der Ali-Träger wiederauftaucht, wird die Gatterspannung V-, fortgenommen, und das Ausgangssignal des Vergleichers 32 wird wieder dem Tiefpassfilter 36 zugeführt. Ein Identifikationscodekomparator und Spezialsignal-Detektor 35 erfaßt spezielle Information und Codeübertragungen von der Rundfunkstation, um Vorgänge auf der Senderseite zu steuern, wie beispielsweise Statussignalübertragungen und Einschaltfolgen. In den zentralen Empfängerstationen können Aufrufcode-Demultiplexer 37 dazu verwendet werden, Zeitsteuersignale zu generieren, um gemultipiexte Alarmsignale auszusondern und zu identifizieren; hierdurch wird die Anzahl der Alarmsender, die einen gemeinsamen herkömmlichen Funkkanal belegen, weiterhin erhöht.

Fig. 4- zeigt eine modifizierte Ausführungsform einer herkömmlichen AM-Rundf unkst a tion, die in der Lage ist, digitalcodierte Aufrufcode-Signale zu übertragen, ohne die übertragung des normalen Hörprogramms zu stören. Eine herkömmliche, AM-Rundfunkstation umfaßt für gewöhn! ich eine Hauptoszillator 56, der die Radioträgerfrequenz der Rundfunkstation festlegt, sowie einen Pufferverstärker 58» der dem Hauptoszillator nachgeschaltet ist. An diesen Pufferverstärker 58 schließt sich ein Amplitudenmodulator 60 an, der Eingangssignale von einer Sprachsignalquelle 62 empfängt und an seinem Ausgang ein moduliertes Trägersignal an einen Leitungsverstärker 64 abgibt, welcher anschließend dieses modulierte Trägersignal über eine Antenne 66 abstrahlt. Eine Aufruf-Unterbrechungsschaltung 71 stellt ein Mittel dar,mit dem die normale Aufruffrequenz unterbrechbar ist, um einen speziellen Alarmsender abzufragen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist diese Anordnung durch

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Einfügen eines Phasemiodulators 68 zwischen dem Hauptoszillator 58 rind den Pufferspeicher 58 modifiziert, und es ist weiterhin ein Aufruf-Codegenerator 70 vorgesehen. Der Aufruf-Codegenerator 70 umfaßt eine gespeicherte Folge von digitalcodierten Signalen, die den Identifxkationscodes entsprechen, die jeweils den Alarmsendern zugeordnet sind, welche durch die Rundfunkstation phaseEgskoppelt werden. Diese codierten Identifxkationssignale können durch den Aufruf-Codegenerator in einer sequenziellen Reihenfolge oder in einer willkürlichen Reihenfolge erzeugt werden. So z.B. kann der Aufruf-Codegenerator 70 einen speziellen Identifikationscode erzeugen, um zu irgendeinem Zeitpunkt einen speziellen Alarmsender abzufragen, wodurch die normale Reihenfolge unterbrochen wird.

Der Aufruf-Codegenerator 70 unterwirft das Ausgangssignal des Hauptoszillators 56 in dem Phasenmodulator 68 einer Phasenmodulation. Der Betrag der Phasenmodulation, d.h. der Phasenhub wird so eingestellt, daß die Trägerfrequenz der AM-Rundfunkstation nicht unter die zulässigen, zugewiesenen Frequenz-Toleranzgrenzen abweicht. Für AM-Rundfunkstationen in den Vereinigten Staaten ist diese Toleranz in der Trägerfrequenzgenauigkeit durch die Federal Communications Commission zur Zeit auf - 20 Hz festgesetzt. Mit anderen Worten: die durch den Modulator 68 hervorgerufene Phasenmodulation darf keine signifikanten Seitenbänder ergeben, welche den Effekt der Abweichung der Mittenfrequenz des Hauptoszillators 56 über 20 Hz von der normalen zugewiesenen Frequenz der Rundfunkstation hätte. Dieses Kriterium kann leicht erfüllt werden durch entsprechende Auswahl des Betrages des Phasenhubes und der Rate, mit der diese Phase abweicht und zwar unter Zugrundelegung bekannter Modulationstheorie. So z.B. kann man eine effektive Aufruf-Modulationsrate von 18 Hz wählen und die Phasenabweichung des AM-Trägers auf - 15° festlegen.

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Dieses wäre durch einen Codevergleicher leicht erfassbar und würde den spannungsgesteuerten Kristalloszillator 38 in den Aiarasendern und -eiapfängern oder das reguläre All-Hörprogramm nicht stören.

Die Sprachsignalquelle 62 umfaßt das gewöhnliche Hörprogramm und erzeugt AK-Seitenbänder, die normalerweise bei Frequenzen liegen, die um mehr als 20 Hz von der Träger-Nennfrequenz abweichen. Wird andererseits die Modulation durch den Phasenmodulator 68 innerhalb des Bereichs von 20 Hz der Träger-Nennfrequenz gehalten, dann stört die Modulation durch den Phasenmodulator 68 die Modulation durch den Amplitudenmodulator 60 nicht. Aus diesem Grund .können beide Signale in kompatibler V/eise übertragen werden, so daß kein Signal das andere störend beeinflußt.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Alarmsenders, jedoch in der Weise modifiziert, daß ein Identifikationscode-Vergleicher 72 vorgesehen ist, der so ausgelegt ist, daß mit ihm die codierten Aufrufsignale, die von der in Fig. gezeigten modifizierten AM-Rundfunkstation gesendet werden, erfassbar sind. Im folgenden soll die Betriebsweise der aufgerufenen Alarmsender beschrieben werden. Die in Fig. 2 und Fig. 5 gezeigte Klemme 50 liefert eine Spannung, die die momentane Phasendifferenz zwischen dem Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 3^ und des Begrenzerverstärkers repräsentiert. Liegt aus diesem Grunde irgendeine Phasenmodulation in dem ankommenden Signal der AM-Rundfunkstation vor, so wird dieser Phasenhub an der Klemme 50 erscheinen. Wird die in Fig. 4 gezeigte modifizierte AM-Rundfunkstation mit Abfragecode-Signalen moduliert, so erscheinen diese Signale an der Klemme 50 des in Fig. 2 gezeigten Normalfrequenzgenerators. Somit sieht der Identifikationscode-Vergleicher 72 diese digitalcodierten Abfragesignale und kann diese mit den vorausgewählten, in dem Vergleicher 72 gespeicherten Codes verglei-

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eben. Stimmt der ankommende Identifikationscode mit dem in dem Vergleicher 72 gespeicherten Code überein, so wird ein Triggar-Spannungsimpuls V an den gattergesteuerten Leistungsverstärker 20 geleitet, so daß eine Status-Signalübertragung veranlaßt wird. Somit überträgt der in Fig. 5 gezeigte, aufgerufene Alarmsender immer,wenn er durch die in Fig. 4- gezeigte, modifizierte ΑΤΙ-Rundfunkstation aufgerufen wird, oder wenn in der Quelle 18 eine Alarmsignal-Bedingung vorliegt. Im letztgenannten Fall gibt die Quelle 18 eine Gatterspannung V_o ab, die wiederum den gattergesteuerten Sender 20 anschal-

tet und eine Alarmübertragung veranlaßt.

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Leerseite

Claims

DlPL-INθ. HAN3 H.HILGER3

PATENTANWALT

Maxlmlllanstfasse 43 Telefon (OΘ9) 223862 Telex 05-20380 Telefcopterer (O 89) 222862 D-8OOO MÖNCHEN 22

31· Oktober 1977/H-P

Patentansprüche

Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem, mit mehreren entfernt voneinander angeordneten Signalquellen, die mit mehreren, entsprechenden Punksendern verbunden sind, einer zentralen Empfangsstation, und einer im Bereich des Nachrichtensystems vorhandenen Rundfunkstation, gekennzeichnet durch

A eine erste Empfangsantenne (4) zum Empfangen von durch die Rundfunkstation (2) abgestrahlten Signalen,

B einen ersten abgestimmten Begrenzer-Verstärker (8), der auf die Ausgangssignale der Empfangsantennen (4) anspricht und so auf die Rundfunkstation (2) abgestimmt ist, daß er ein amplitudenbegrenztes Rundfunksignal an seinem Ausgang erzeugt,

C einen ersten Normalfrequenzgenerator (12), der auf die Ausgangssignale des Begrenzers (8) anspricht, um eine Phasenkopplung zu dem Trägersignal der Rundfunkstation (2) zu bewirken, und für den Sender ein Träger signal einer vor-rbestimmten Frequenz f. an seinem Ausgang erzeugt, wobei die Frequenz f. für jeden Sender unterschiedlich sein kann und sich ferner von der Trägerfrequenz der Rundfunkstation (2) unterscheidet, mit dieser jedoch phasenstarr ist,

D einen Modulator (16) mit einem ersten und zweiten Eingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang des Normalfrequenzgenerators (12) verbunden ist, der zweite Eingang mit dem Ausgang einer entsprechenden, entfernten Signalquelle (18) verbunden ist und der Modulator (16) ein moduliertes Trägersignal der Frequenz f^ an seinem Ausgang bei Auftreten eines von der entsprechenden, entfernten

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ORIGINAL INSPECTED

Signalquelle (18) stammenden Signals erzeugt,

E einen Leistungsverstärker (20),dessen Eingang mit dem Ausgang des Modulators (16) verbunden ist, um ein verstärktes moduliertes Trägersignal abzugeben,

F eine Sendeantenne (22), die an dem Ausgang des Leistungsverstärkers (20) angeschlossen ist und zum Abstrahlen des verstärkten modulierten Alarm-Trägersignals an die zentrale Alarm-Empfangsstation dient, und

G in der zentralen Empfangsstation vorhandene Einrichtungen (24, 26, 6, 10, 14, 28, 30) zum Empfangen, Erfassen und Demodulieren des Trägersignals und zum Erzeugen von Signalen, die den von den entfernten Signalquellen abgegebenen Signalen entsprechen.
2. Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Empfangsstation folgende Einrichtungen umfaßt:

A eine zweite Empfangsantenne (6) zum Empfangen der von der Rundfunkstation (2) abgegebenen Signale,

B einen auf die zweite Empfangsantenne (6) ansprechenden zweiten, abgestimmten Begrenzer-Verstärker (10), der auf die Frequenz der Rundfunkstation (2) abgestimmt ist, um ein amplitudenbegrenztes Rundfunksignal an dem Ausgang des zweiten Begrenzer-Verstärkers (10) zu erzeugen,

C einen zweiten Normalfrequenzgenerator (14), der auf das Ausgangssignal des zweiten abgestimmten Begrenzer-Verstärkers (10) anspricht, um eine Phasenkopplung zwischen dem zweiten Normalfrequenzgenerator (14) und der Trägerfrequenz der Rundfunkstation (2) zu bewirken, um ein synchrones Detektor-Bezugssignal der vorbestimmten Frequenz f. zusammenzusetzen, wobei die Frequenz f- sich von der Frequenz der Runfunksta-

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tion (2) unterscheidet, jedoch bezüglich dieser phasenstarr ist,

D eine dritte Empfangsantenne (24) zum Empfangen der von dem Sender abgegebenen Signale mit der Frequenz f.,

E einen dritten abgestimmten Verstärker (26), der auf das von der dritten Empfangsantenne (24) abgegebene Ausgangssignal anspricht und auf die Frequenz f · abgestimmt ist,

F einen synchronen Detektor (28), der einen ersten Eingang aufweist, welcher mit dem Ausgang des zweiten Normalfrequenzgenerators (14) verbunden ist, und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des dritten abgestimmten Verstärkers (26) verbunden ist, um synchron das modulierte Trägersignal des Senders zu demodulieren und eine ungeglättete Kopie des Signals der Signalquelle (18) an den Ausgang des Detektors (28) zu liefern, und

G ein Tiefpassfilter (30)» dessen Eingang mit dem Ausgang des Detektors (28) verbunden ist, um eine geglättete Kopie des Signals der Signalquelle (18) am Ausgang des Filters (30) zu erzeugen.
3· Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem nach Anspruch 1, in dem die Rundfunkstation eine herkömmliche kommerzielle amplitudenmodulierte (AM) Station ist, die 24 Stunden pro Tag mit einer festgelegten Frequenz in dem Band von 550 KHz bis KHz sendet und einen Radiofrequenz-Hauptoszillator aufweist, um die Funkfrequenz der Station zu steuern, gekennzeichnet durch:

A einen Phasenmodulator (68) mit einem Ausgang und einem ersten und zweiten Eingang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang des Hauptoszillators (56) verbunden ist und der Ausgang des Phasenmodulators (68) mit dem Eingang der

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_ Ζμ _

an den Hauptoszillator (56) anschließenden Sendeschaltungen (58, 60, 62, 64-, 66) verbunden ist und der Phasenmodulator (68) so ausgelegt ist, daß der den AM-Träger der Rundfunkstation (2) moduliert, ohne das gewöhnliche amplitudenmodulierte Hörfunkprograinm zu stören und ohne gleichzeitig die zugewiesenen Toleranzgrenzen der Trägerfrequenz zu überschreiten,

B einen Aufrufcode-Generator (70) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Ausgang des Aufrufcode-Generators (70) mit den zweiten Eingang des Phasenmodulators (68) verbunden ist und der Codegenerator (70) codierte Sender-Identifikationscodesignale in sequenzieller oder willkürlicher Reihenfolge erzeugt, und

C eine Aufruf-Uhterbrechungseinrichtung (71), die mit dem Eingang des Aufrufcode-Generators (70) verbunden ist, um die Reihenfolge der Aufrufsequenz zu ändern und ein unmittelbares Aufrufen irgendeines spezifizierten Senders aus der Mehrzahl der Sender zu ermöglichen.
4. Ultraschmalbandiges Kachrichtensystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sender weiterhin bestehen aus einem identifikationscode-synchronen Phasendetektor (32) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des ersten abgestimmten Begrenzer-Verstärkers (8) verbunden ist, und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten Normalfrequenzgenerators (12) verbunden ist, um die phasenmodulierten Identifikations-Aufrufcodes zu erfassen, die durch die Rundfunkstation (2) gesendet werden, und einen Identifikationscode-Vergleicher (72), der mit einem Ausgang des identifikationscode-synchronen Phasendetektors (32) verbunden ist, um das Ausgangssignal des identifikationscode-synchronen Phasendetektors mit einem vorbestimmten Code zu vergleichen, welcher in dem Code-Vergleicher (72) gespeichert ist, um die Übertragung eines Statussignals als

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Antwort auf die Eingangscodes zu ermöglichen, falls der gespeicherte Code identisch ist mit dem ankommenden Code.

5· Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalfr equenzgenerator besteht aus:

A einem spannungsgesteuerten ersten Oszillator (34-)»

B einem ersten Fhasenvergleicher (32), dessen erster Eingang mit einem Ausgang des abgestimmten Begrenzer-Verstärkers (8) verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit einem Ausgang des spannungsgesteuerten ersten Oszillators (3²O verbunden ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional zu der Phasendifferenz zwischen den Signalen am ersten und zweiten Eingang des Phasenvergleichers (32) ist,

C einem Tiefpassfilter (36) zum Glätten des Ausgangssignals des ersten Phasenvergleichers (32),

D einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator (38), der auf ein Ausgangssignal des ersten Tiefpassfilters (36) anspricht, um ein Ausgangssignal mit einer Frequenz zu erzeugen, welche sich verändert als Funktion der Phasendifferenz zwischen den Signalen an dem ersten und zweiten Eingang des ersten Phasenvergleichers (32),

E einem ersten Frequenzteiler (40), der auf das Ausgangssignal des Kristalloszillators (38) anspricht, um die Frequenz dieses Ausgangssignals des Kristalloszillators (38) durch eine Ganzzahl H zu teilen,

F einem zweiten Frequenzteiler (44), der auf das Ausgangssignal des ersten Oszillators (34) anspricht, um die Frequenz des Ausgangssignals des ersten Oszillators (34) durch eine Ganzzahl IT zu teilen,

G einem zweiten Phasenvergleicher (46) mit einem ersten Eingang, der auf das Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers (40)

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-¹D-

anspricht und einen zweiten Ausgang, der auf den Ausgang des zweiten Frequenzteilers (4-4) anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional ist zu der Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten Eingängen, und

H ein zweites Tiefpassfilter (48), das auf das Ausgangssignal des zweiten Phasenvergleichers (48) anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das einem Eingang des spannungsgesteuerten ersten Oszillators (34) zugeführt wird, um die Frequenz dieses ersten Oszillators (3^) derart zu. steuern, daß die Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten Eingang des zweiten Phasenvergleichers (46) minimiert wird, wodurch die Frequenz des ersten Oszillators (3^) phasenstarr ist zu der Frequenz des Kristalloszillators (38) und wodurch der Kristalloszillator (38) phasenstarr zu dem ankommenden Trägersignal der Rundfunkstation (2) wird, wobei der Kristalloszillator (38) die Trägerfrequenz f_i des Senders liefert, welche vorbestimmt werden kann durch Auswahl der ganzen Zahl M, und wobei die Frequenz der Rundfunkstation (2) durch Auswahl der ganzen Zahl N vorbestimmt werden kann.

5_# Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem nach Anspruch 5> in dem der ITormalfrequenzgenerator gekennzeichnet ist durch:

A einen Rundfunkträgersignal-Ausfalldetektor (52) zum Feststellen einer Übermodulation im Rundfunksender (2) und zum Erzeugen einer Ausgangs-Gatterspannung während der Zeit der Übermodulation,

B eine Abtast- und Speicherschaltung (54)» die auf die Gatterspannung des Ausfalldetektors (52) anspricht und die zwischen den Ausgang des ersten Phasenvergleichers (32) und den Eingang des ersten Tiefpassfilters (36) geschaltet ist, um die Ausgangsspannung des ersten Phasenvergleichers (32) bei derjenigen Spannung "einzufrieren", die unmittelbar vor dem Trägersignalausfall der Rundfunkstation (2) vorlag, um so die Phasenfehler in dem spannungsgesteuerten Kristalloszilla-

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tor (38) während der Ausfallzeit zu minimieren, und

C ein Identifikationscode-Vergleicher (35)» der mit dem Ausgang des ersten Phasenvergleichers (32) verbunden ist, um spezielle phasenmodulierte Signalübertragungen von der Rundfunkstation (2) zu erfassen und die Signale mit einem vorbestimmten, in dem Code-Vergleicher (35) gespeicherten Code zu vergleichen, um eine Statussignalübertragung als Antwort auf das spezielle, von der Rundfunkstation (2) abgegebene Signal zu bewirken, wenn der gespeicherte Code mit dem erfaßten Code identisch ist, und um andere Aktionen beim Sender zu steuern.

7. Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem hoher Verkehrsleistung, gekennzeichnet durch:

A mehrere unabhängige Sender, mit denen über mehrere dicht nebeneinander angeordnete Radio-Trägerfrequenzen, die phasenstarr mit dem Trägersignal einer örtlichen Rundfunkstation (2) sind, gesendet werden kann, wobei die Sender Signale von mit ihren Eingängen verbundenen Signalquellen (18) empfangen können und diese Signale an eine zentrale Empfangsstation (24-, 26 ...) selektiv als Antwort auf codierte Aufrufsignale, die von der Rundfunkstation (2) gesendet werden, senden können,

B in der zentralen Empfangsstation (24, 26...) vorgesehene Einrichtungen zum gleichzeitigen Empfangen mehrerer Trägerfrequenzen, um die Datensignale zu erfassen und zu demodulieren, indem mehrere synchrone Detektoreinrichtungen (28) verwendet werden, wobei den synchronen Detektoreinrichtungen Bezugssignale zugeführt werden, die von mehreren entsprechenden Normalfrequenzgeneratoren (14) abgeleitet werden, wobei diese Normalfrequenzgeneratoren (14) bezüglich der Trägerfrequenz der Rundfunkstation (2), die auch von den Sendern verwendet wird, phasenstarr sind,

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-s-

C eine codierte Aufrufeinrichtung (70, 71), um das Trägersignal der Rundfunkstation (2) so zu modulieren, daß es nicht die normale Signalübertragung der Rundfunkstation (2) stört und ein selektives Aufrufen der Sender bewirkt, um ein koordiniertes Frequenz- und Zeitmultiplexen der Datensignalübertragungen zu ermöglichen,

D codierte Aufruf-Detektoreinrichtungen (8, 32,37)» die in der zentralen Empfangsstation (24,26...) vorgesehen sind und die auf die codierten Auf ruf signale, die von der Rundfunkstation (2) empfangen werden, um Demultiplexer-Identifikationssignale und Zeitsteuersignale zu liefern, und

E eine in der zentralen Empfangsstation vorgesehene Demultiplexer-Einrichtung (37)» die als Antwort auf die Demultipi exer-Identifikationssignale und die ZeitSteuersignale individuelle Datensignale, die den von den entsprechenden Signalquellen (18) empfangenen Datensignalen entsprechen, aussortieren, identifizieren und erzeugen.

8. Normalfrequenzgenerator, der auf ein von einem Begrenzer-Verstärker abgegebenesTrägerfrequenzsignal, das in einem amplitudenbegrenzten Signal enthalten ist, anspricht, um ein zusammengesetztes Signal mit einer zu dem Trägerfrequenzsignal phasenstarren Frequenz zu liefern, gekennzeichnet durch:

A einem spannungsgesteuerten ersten Oszillator (3*0 *

B einem ersten Phasenvergleicher (32), dessen erster Eingang mit einem Ausgang des abgestimmten Begrenzer-Verstärkers (8) verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit einem Ausgang des spannungsgesteuerten ersten Oszillators (34-) verbunden ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional zu der Phasendifferenz zwischen den Signalen am ersten und zweiten Eingang des Phasenvergleichers (32) ist,

C einem Tiefpassfilter (36) zum Glätten des Ausgangssignals

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des ersten Phasenvergleichers (32),

D einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator (38), der auf ein Ausgangssignal des ersten Tiefpassfilters (36) anspricht, um ein Ausgangssignal mit einer Frequenz zu erzeugen, welche sich verändert als Punktion der Phasendifferenz zwischen den Signalen an dem ersten und zweiten Eingang des ersten Phasenvergleichers (32),

E einem ersten Frequenzteiler (40), der auf das Ausgangssignal des Kristalloszillators (38) anspricht, um die Frequenz dieses Ausgangssignals des Kristalloszillators (38) durch eine Ganzzahl Il zu teilen, .

F einem zweiten Frequenzteiler (44), der auf das Aus gangs signal des ersten Oszillators (34) anspricht, um die Frequenz des Ausgangssignals des ersten Oszillators (34) durch eine Ganzzahl H zu teilen,

G einem zweiten Phasenvergleicher (46) mit einem ersten Eingang, der auf das Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers (40) anspricht und einen zweiten Ausgang, der auf den Ausgang des zweiten Frequenzteilers (44) anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional ist zu der Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten Eingängen, und

H ein zweites Tiefpassfilter (48), das auf das Ausgangssignal des zweiten Phasenvergleichers (46) anspricht und ein dem Eingang des spannungsgesteuerten ersten Oszillators (34) zugeführtes Ausgangssignal erzeugt, das zum Steuern der Frequenz des ersten Oszillators (34) derart verwendet wird, daß die Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten Eingangssignal des zweiten Phasenvergleichers (46) minimiert wird, wodurch die Frequenz des ersten Oszillators (34) zu der Frequenz des Kristalloszillators (38) phasens^tarr gemacht wird und wodurch der Kristalloszillator (38) phasenstarr zu der ankommenden Trägerfrequenz gemacht wird, und der Kristalloszillator (38) eine Trägerfrequenz f^ liefert,

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die durch Auswahl der ganzen Zahl M vorbestimiat werden kann, während die Frequenz des ankommenden Trägersignals bestimmt vier den kann durch Auswahl der ganzen Zahl N.

9. Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem nach Anspruch 8, d adurch gekennzeichnet, daß der Normalfrequenzgenerator weiterhin umfaßt:

A einen Rundfunkstation-Trägersignalausfalldetektor (52) zum Feststellen einer Ubermodulation eines ankommenden Trägersignals und zum Erzeugen einer Ausgangs-Gatterspannung während der Zeit der Übermodulation, und

B eine Abtast- und Speicherschaltung (54·)» die auf die von dem Ausfalldetektor (52) abgegebene Gatterspannung anspricht und die zwischen dem Ausgang des ersten Phasenvergleichers (32) und dem Eingang des ersten Tiefpassfilters (36) gef-aitet ist, um die Ausgangsspannung des ersten Phasenvergleichers (32) bei demjenigen Wert einzufrieren, der unmittelbar vor der Übermodulation des Trägersignals vorlag, um hierdurch die Phasenfehler in dem spannungsgesteuerten Kristalloszillator während einer solchen Übermodulation zu minimieren.

10. Ultraschmalbandiges Nachrichtensystem, dessen Verwendung in Verbindung mit einem Rundfunksignal einer schon vorhandenen Rundfunkstation, die mit einer bestimmten Trägerfrequenz sendet, möglich ist, gekennzeichnet durch

A ein folgende Bauteile enthaltendes Sendersystem:

1. eine erste Einrichtung zum Empfangen des Rundfunksignals

2. einen ersten Normalfrequenzgenerator, der auf das empfangene Rundfunksignal anspricht und ein erstes zusammengesetztes Signal bei einer Frequenz erzeugt, die ein vorbestimmtes Vielfaches (außer dem Faktor 1) der vorbestimmten Trägerfrequenz des Rundfunksignals ist,

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3· eine Signalquelle (18) zum Liefern eines Informationssignals,

4·. eine Einrichtung (16) zum Modulieren des Informations signals mit dem ersten zusammengesetzten Signal, um ein moduliertes, zusammengesetztes Trägersignal zu erzeugen, und

5· eine Einrichtung (22) zum Übertragen des modulierten, zusammengesetzten Trägersignals, und

B ein Empfängersystem, das aus folgenden Elementen besteht:

1. eine zweite Einrichtung (6) zum Empfangen des Rundfunksignals ,

2. einen zweiten Normalfrequenzgenerator (14), der auf das empfangene Rundfunksignal anspricht und ein zweites zusammengesetztes Signal mit einer Frequenz erzeugt, die dasselbe vorbestimmte Vielfache der vorbestimmten Trägerfrequenz des Rundfunksignals ist,

3. eine Einrichtung (24, 26) zum Empfangen des zusammengesetzten Trägersignals, und

4. einen Demodulator (28), der auf das zweite zusammengesetzte Signal und das modulierte, zusammengesetzte Trägersignal anspricht, um ein zu dem Informationssignal proportionales Erfassungssignal abzuleiten.

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