DETECTOR FOR INDICATING RECEIVING DISTURBANCES IN FM BROADCAST RECEPTION

Abstract: 1. A detector for indicating reception disturbances during FM - UHF broadcast reception, comprising a detector (1) for indicating disturbance-related frequency deviation in a signal carrier and an AM detector (10) for indicating disturbance-related amplitude modulation in the signal carrier and an evaluating circuit (2) having two inputs, in which the output signals (31 and 33) of the detectors are applied to one of these inputs of the evaluating circuit (2), wherein the evaluating circuit (2) comprises a level discriminator (7) to which is applied the output signal (31) of the detector (t) for indicating a disturbance-related frequency deviation, and wherein a further level discriminator (11) is provided to which is applied the output signal (33) of the AM detector (10), and wherein the output signals (23 and 41) of both level discriminators are applied to a logic circuit (4) in the evaluating circuit (2), at whose output the presence of a reception disturbance is shown by a logic signal (24), when both the disturbance-related frequency deviation and the disturbance-related amplitude modulation exceed the threshold values determined by the associated level discriminators (7, 11).

Description: Detektor zur Anzeige von Empfangsstörungen beim UKW-Rundfunkempfang Die Erfindung betrifft einen Detektor zur Anzeige von Empfangsstörungen beim UKW-RM-Rundfunkempfang. Solche Detektoren werden vorzugsweise verwendet zur Verbesserung des Rundfunkempfangs in Kraftfahrzeugen. Der Detektor hat die Aufgabe, eine Empfangsstörung zu erkennen und anzuzeigen. Daraufhin wird eine Umschaltmassnahme eingeleitet, die im allgemeinen elektronisch durchgeführt wird. Zum Beispiel wird in der Offenlegungsschrift DE-A1- 3107970 ein FM-Empfänger (FM=Frequenzmodulation) beschrieben, in dem mit Hilfe eines Detektors und einer Umschalteinrichtung automatisch das Mehrwegerauschen vermieden wird. In der Offenlegungsschrift DE-A1-3122057 wird eine Tunersteuerung mit einem Detektor zum Wahrnehmen des Signalpegels in einem Rundfunkempfänger vorgestellt. Weiterhin ist in der US-Patentschrift 3.825.697 von einer Umschalteinrichtung die Rede, die nach Erkennung einer Störung infolge des Mehrwegeempfangs von Stereobetrieb auf Monobetrieb umschaltet. In allen beschriebenen Fällen ist ein Detektor zur Erkennung der Störung erforderlich. Ein Detektor zur Erkennung von Störungen ist aus der US Patentschrift 4.216.353 bekannt. Dieser Detektor ist speziell konzipiert für die Erkennung von störender Mehrwegeausbreitung der elektromagnetischen Wellen mit grossen unterschiedlichen Laufzeiten. Aus diesem Effekt resultieren am Ausgang des Frequenzdemodulators ein erhöhtes Rauschen und eine Verzerrung der niederfrequenten Nachricht Im Fall der Stereo-Aussendung führt dieser Effekt auch zu einem erhöhten Ubersprechen zwischen den beiden Stereo Kanälen. Der in dieser Patentschrift beschriebene Detektor beruht auf der Auswertung des Amplituden-Zeitverlaufs des empfangsseitig vorliegenden frequenzmodulierten Signals. Dieser Detektor hat insbesondere im Hinblick auf einen Einsatz in einem Autoempfänger folgende Nachteile: Es ist bekannt, dass die Uberlagerung von Teilwellen am Empfangsort bei Laufzeitunterschieden zwischen einer /uns und 100 Us zu nennenswerten Verzerrungen der niederfrequenten Nachricht am Ausgang des FM-Demodula,tors führt. Diese Verzerrung geht einher mit einer vom niederfrequenten Nachrichteninhalt abhängigen Amplitudenmodulation des resultierenden Hochfrequenzträgers am Empfangs ort. Der in der US-Patentschrift 4.216.353 angegebene Detektor erkennt diese Amplitudenmodulation und zeigt sie als Störung an. Meistens jedoch ist das Wellenfeld aus Teilwellen zusammengesetzt, deren Laufzeitunterschiede unter einer es liegen. Diese Überlagerung der Teilwellen führt empfängerseitig nicht zu Störungen, verursacht aber eine starke Ortsabhängigkeit der resultierenden Feldamplitude. Der Eingangspegel des Autoempfängers erfährt deshalb durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs in diesem Wellenfeld eine zeitliche Amplitudenänderung, die sich als Amplitudenmodulation ausdrückt. Der bekannte Detektor besitzt deshalb den Nachteil, zwischen einer Amplitudenmodulationsart, die nicht zu Störungen führt, und einer anderen Amplitudenmodulationsart, die auf Grund der Mehrwegeausbreitung mit grossen Laufzeitunterschieden entsteht und deshalb Störungen hervorruft, unterscheiden zu müssen. Besonders schwierig ist die Situation dadurch, dass beide Modulationsarten statistisch und zeitweise gleichzeitig auftreten. Daraus resultiert eine unsichere Erkennung der wirklichen Störung und eine verhältnismässig grosse Detektionszeit. Diese Detektionszeit führt dazu, dass die Eingriffe in das Empfangs system durch Umschalten erst so spät vorgenommen werden können, dass der Rundfunkhörer die Störung bereits wahrgenommen hat. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das Vorliegen von Empfangs störungen, die beim UKW-Stereo- oder -Monoempfang auftreten und insbesondere von Mehrwegeempfang mit starken Laufzeitunterschieden der überlagerten Wellen herrühren, schnell und treffsicher zu erkennen und anzuzeigen. Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile sowie weitere Einzelheiten werden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser Beschreibung werden folgende Abkürzungen verwendet: FM = Frequenzmodulation, AM = Amplitudenmodulation, HF = Hochfrequenz, ZF = Zwischenfrequenz. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der grundsätzlichen Ausführung des Detektors nach der Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Auswerteschaltung des Detektors, Fig. 3 und 4 ein Blockschaltbild bzw. Teilblockschaltbild zweier abgewandelter Ausführungsformen des Detektors nach der Erfindung mit besonderen Ausführungen von FM- und AM-Detektor und der Auswerteschaltung nach Fig. 2, Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Detektors als Kombination von Fig. 3 und 4, Fig. 6 und 7 Je ein Schaltbild zweier Ausführungsformen der die Steilheit der Pulsflanken anhebenden Schaltung, Fig. 8 ein Teilblockschaltbild des Detektors nach der Erfindung mit einer weiteren Ausführungsform der Auswerteschaltung, Fig. 9 ein Blockschaltbild des Detektors mit einer Schaltung (14) zur analogen Verknüpfung der Ausgangssignale des Detektors zur Anzeige von Frequenzstörhub (1) und des AM Detektors (10) zur Anzeige von Störamplitudenmodulation, Fig. 10 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs des Nutzfrequenzhubes bei sinusförmigem NF-Signal, Fig. 11 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs des resultierenden Frequenzhubes bei Überlagerung von Wellen mit grossen Laufzeitunterschieden bei sinusförmigem Nutzsignal, Fig, 12 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der resultierenden Empfangsträgeramplitude bei Mehrwegeausbreitung mit grossen Laufzeitunterschieden oder beim Empfang im fahrenden Auto bei Mehrwegeausbreitung mit kleinen Laufzeitunterschieden oder bei vermischten Effekten. Ein widtiger Grundgedanke der vorliegenden Erfindung beruht in der Verknüpfung der Ausgangssignale eines Detektors zur Anzeige von Frequenzstörhub und eines AM Detektors zur Anzeige von Störamplitudenmodulation. Alle bisher bekannten Detektoren zur Anzeige von Empfangsstörungen sind darauf beschränkt, die störungsbedingte Amplitudenmodulation des frequenzmodulierten Hochfrequenzträgers auszuwerten. Dadurch entstehen die oben beschriebenen Fehlindikationen von Empfangsstörungen. Dies führt bei Systemen, die auf der Umschaltung zwischen verschiedenen Antennen beruhen, zu zusätzlichen Empfangsstörungen und zu lagen Umschaltzeiten. Die Mangelhaftigkeit der Erkennung von Empfangsstörungen aus dem zeitlichen Verlauf dar Trägeramplitude nach den am Anmeldetag bekannten Verfahren, geht beispielhaft aus folgender Betrachtung der in Fig. 10 bis 12 dargestellten Signal-Zeitverläufe hervor. Ist das zu übertragende Signal 25 sinusförmig, so ist bei ungestörter Übertragung der zeitliche Verlauf 25 des Nutzfrequenzhubs ebenfalls sinusförmig, wie in Fig. 10 dargestellt. Bewegt sich die Antenne im Empfangswellenfeld, das sich aus einer Reihe von überlagerten, aus unterschiedlichen Richtungen infolge von Mehrwegeausbreitung einfallenden Wellen mit kleinen Laufzeitunterschieden zusammensetzt, so kann sich am Empfängereingang ein zeitlicher Verlauf der Trägeramplitude einstellen, wie er z.B. durch die Kurve 28 in Fig. 12 dargestellt ist. In diesem Fall führt das aus der Superposition der nach Rayleigh überlagerten Wellen resultierende HF Signal dann nicht zu einer Verzerrung im demodulierten Signal, wenn während der Amplitudeneinbrüche der Rauschpegel der Empfangsanlage nicht unterschritten wird. Die in Fig. 12 dargestellte Amplitudenmodulation wird durch die Amplitudenbegrenzung vor der Frequenzdemodulation unwirksam. Überschreitet die Laufzeitdifferenz der sich im Wellenfeld überlagernden Wellen einen bestimmten Wert, so stellt sich abhängig vom Frequenznutzhub und von den Amplitudenverhältnissen der überlagerten Wellen ein Störfrequenzhub ein, der zu Frequenzstörhubspitzen 26 führt, die durch die Kurve 27 in Fig. 11 dargestellt sind. Beim Vergleich von Fig. 11 und 12 ist erkennbar, dass zu Zeiten, zu denen Frequenzstörhubspitzen im verzerrten Signal auftreten, ein Amplitudeneinbruch in der darunterstehenden Kurve auftritt. Diese Korrelation macht sich die vorliegende Erfindung zu Nutze, um Empfangsstörungen insbesondere schnell und sicher festzustellen. Aus dem Zeitverlauf der Amplitudenmodulation kann nicht sicher auf das Auftreten von Empfangsstörungen geschlossen werden. Dies trifft insbesondere im fahrenden Fahrzeug zu, wo die resultierende Amplitudenmodulation einerseits von der Bewegung innerhalb eines Wellenfeldes mit Teilwellen kleiner Laufzeitunterschiede abhängt, als auch von der systembedingten Störung als Folge der Überlagerung mehrerer Wellen mit grossen Laufzeitunterschieden entsteht. Mit Hilfe der erfindungsgemässen gleichzeitigen Auswertung von Frequenzstörhubspitzen und der Amplitudenmodulation ist die Anzeige des Empfangsstörungsdetektors schnell und sicher genug, um Umschaltmassnahmen hinreichend frühzeitig bei Auftreten einer Störung einzuleiten. Bei Empfangs störungen durch Mehrwegeempfang mit nicht zu kleinen Laufzeitunterschieden wird also sowohl die Amplitude des Hochfrequenzträgers als auch die Momentanfrequenz der resultierenden empfangenen Hochfrequenzschwingung im Moment der Störung verfälscht. Eine Störung kann also an der Gleichzeitigkeit des Auftretens von Amplituden- und Frequenzstörung sicher erkannt werden. Eine längere Beobachtungszeit der Störung ist für ihre treffsichere Erkennung nicht nötig. Durch gleichzeitige Überwachung der störungsbedingten Amplituden- und Frequenz fehler der resultierenden Hochfrequenzschwingung am Empfangs ort kann deshalb unmittelbar nach Auftreten beider Fehler eine geeignete Umschaltmassnahme zur Vermeidung dieser Empfangsfehler im Empfangssystem eingeleitet werden. Die mit dem erfindungsgemässem Detektor zur Anzeige von Empfangsstörungen realisierbaren Erkennungszeiten für Empfangs störungen können bis in den Bereich von pis reduziert werden. Daraus können Umschaltmassnahmen abgeleitet werden, die bei geeigneter Ausführung eine Vermeidung von hörbaren Empfangs störungen gewährleisten. In Fig. 1 ist ein Detektor zur Anzeige von Empfangsstörungen dargestellt. Dieser besteht aus einem Detektor 1 zur Anzeige von Frequenzstörhub, einem AM-Detektor 10 zur Anzeige von Störamplitudenmodulation und einer Auswerteschaltung 2, die zwei Eingänge besitzt. Beiden Detektoren 1 und 10 wird das gegebenenfalls gestörte Signal auf dem hoch- oder zwischenfrequenten Träger 21 zugeführt. Die beiden Ausgangs signale 31 und 33 dieser Detektoren werden über jeweils einen Eingang der Auswerteschaltung 2 zugeführt. Die Auswerteschaltung 2 ist derart ausgestaltet, dass das Ausgangs signal 24 sowohl von der Störamplitudenmodulation des hochfrequenzten Trägers 21 als auch von seinem Frequenzstörhub abhängt. In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die Auswerteschaltung 2 derart gestaltet, dass das Ausgangssignal 24 binären Charakter besitzt und derart gestaltet ist, dass nur dann das Auftreten einer Störung angezeigt wird, wenn sowohl der Frequenzstörhub als auch die Störamplitudenmodulation des empfangenen hochfrequenten bzw. zwischenfrequenzten Signals 21 jeweils einen bestimmten Schwellenwert überschreiten. Die binäre Entscheidung für das Vorliegen einer Empfangsstörung wird von einer Logikschaltung 4 getroffen. Am Eingang der Auswerteschaltung 2 wird das Überschreiten der Störamplitudenmodulation bzw. des Frequenzstörhubs, bezogen auf geeignet eingestellte Schwellen werte, festgestellt. Die Verknüpfung dieser beiden Informationen erfolgt in der Logikschaltung 4. Eine geeignete Einstellung der Schwellenwerte wird zweckmässiger Weise an der Hörbarkeitsschwelle der empfangenen Störungen gemessen. In einer besonders vorteilhaften einfachen Ausführungsform der Erfindung wird der AM-Detektor 10 zur Anzeige von Störamplitudenmodulation als Hüllkurvendemodulator ausge führt. Hierbei ist zweckmässig, die Frequenzbandbreite des AM Detektors nicht kleiner als die UKW-Kanalbandbreite zu wählen. In Fig. 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Auswerte-schaltung 2 dargestellt. Diese besitzt einen unipolar oder Bipolar arbeitenden Pegeldiskriminator 3, dem das Ausgangs signal 31 des Detektors 1 zur Anzeige von Frequenzstörhub zugeführt ist. Im Signalzweig zur Feststellung von Störamplitudenmodulation ist ein unipolarer Pegeldiskriminator 11 vorhanden, dem das Ausgangssignal 33 des AM-Detektors 10 zugeführt wird. Die Ausgangssignale 23 und 41 der beiden Pegeldiskriminatoren 3 und 11 werden von der Logikschaltung 4 ausgewertet derart, dass das Ausgangssignal 24 der Auswerteschaltung 2 binär das Auftreten einer Empfangsstörung anzeigt. Das Ausgangssignal 24 zeigt nur dann eine Störung an, wenn beide Schwellen der Pegeldiskriminatoren 3 und 11 überschritten werden. Empfangsstörungen treten in den Ausgangsspannungen 31 und 33 der beiden Detektoren 1 und 10 in Impulsform auf. Um diese Störungen besser von den Nutzinhalten der Empfangssignale unterscheiden zu können, werden diese Pulse in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe von einer die Steilheit der Pulsflanken anhebenden Schaltung aus dem übrigen Signal herausgearbeitet. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Treffsicherheit bei der Feststellung von Empfangsstörungen. Im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten Stand der Technik, demgemäss Empfangsstörungen durch Amplitudendemodulation mit nachgeschalteten Tiefpässen ermittelt werden, sind bei der vorliegenden Erfindung Filter mit Hochpasscharakter vorgesehen, die nicht durch verzögernde Wirkung eine lange Erkennungszeit der Störungen erzwingen. Fig. 3 zeit für den FM-Detektor 1 eine die Steilheit die Pulsflanken anhebende Schaltung 5, die dem FM-Demodulator 8 nachgeschaltet ist. Die störungsbedingten Pulsspitzen im Ausgangs signal 31 sind demnach grösser als die entsprechenden Spitzen im Signal 22, dem Ausgangssignal des FM-Demodulators 8, und können vom Pegeldiskriminator 3 leichter vom Ubrigen Nutzsignal abgetrennt werden. Auf ähnliche Weise wie im Zweig zur Erkennung von Frequenzstörhub kann eine die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung 5 dem AM-Demodulator 18 nachgeschaltet werden. Auf ähnliche Weise sind hier die Störpulse im Ausgangssignal 33 gegenüber dem Amplitudenverlauf, der sich durch Bewegung des Fahrzeugs im stehende Wellen im Empfangsfeld ergibt, stärker hervorgehoben, als im Signal 40, dem Ausgangssignal des AM-Demodulators 18. Dies in in Fig. 4 dargestellt. Fig. 5 zeigt eine Kombination der Massnahmen nach Fig. 4 und Fig. 3. Eine die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung 5 kann in einer besonders einfachen Ausgestaltung durch ein RC-Hochpassglied hergestellt werden. Auf an sich bekannte Weise kann die Zeitkonstante dieser RC-Schaltung durch Wahl der Serienkapazität und des Parallelwiderstandes eingestellt werden. Diese Zeitkonstante wird vorteilhafterweise so eingestellt, dass bei den üblicherweise auftretenden Empfangsstörungen eine bestmögliche Erkennung der Störpulse ermöglicht wird. Ein derartiges in Fig. 6 dargestelltes Differenzierglied kann in einer weiteren Ausge staltung der Erfindung als RC-Kettenschaltung, wie in Fig. 7 dargestellt, realisiert werden. Die Steilheit der Pulsflanken wächst mit der Zahl der Kettenglieder an. In Fig. 8 sind sowohl im Zweig zur Feststellung von Frequenzstörhubspitzen als auch im Zweig zur Feststellung von Störamplitudenmodulation Jeweils ein unipolarer Pegeldiskriminator 7 und 11 eingesetzt. Um trotzdem die bipolaren Pulsfolgen im Ausgangssignal 31 des FM-Detektors 1 verarbeiten zu können, wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Zweiweggleichrichter 9 mit dem Ausgangssignal 29 dem unipolar arbeitenden Pegeldiskriminator 7 vorgeschaltet. Ohne diesen Zweiweggleichrichter würden lediglich Störpulse einer Polarität im Signal 31 ausgewertet. Durch zusätzliche Auswertung der Störpulse der anderen Polarität kann die Sicherheit für die Erkennung der Störung in kurzer Zeit weiter erhöht werden. In Fig. 6 ist die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung 5 durch ein frequenzabhängiges Netzwerk mit Hochpasscharakter realisiert. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine derartige Schaltung frequenzunabhängig gestaltet werden. In diesem Fall wird eine Schaltung gewählt, die auf an sich bekannte Weise bezüglich des Zusammenhangs zwischen Ausgangs- und Eingangssignal aus einer Potenzfunktion mit geradzahligen Exponenten oder aus einer Summe solcher Potenzfunktionen mit gleichen Vorzeichen besteht, wobei der kleinste vorkommende Exponent grösser ist als die Zahl 1. In einem solchen Fall kann der Doppelweggleichrichter 9 entfallen. Auf besonders vorteilhafte Weise lässt sich eine derartige die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung aus Halbleiterdioden-Kennlinien zusammensetzen. Hierbei ist eine Schaltung von besonderer Bedeutung, bei deren Zusammenhang zwischen Ausgangs- und Eingangssignal eine Hyperbel Cosinusfunktion vorliegt. Die Logikschaltung 4 wird in einer besonders einfachen Ausgestaltung als UND-Gatter ausgeführt. In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung wird in Fig. 9 nur ein unipolarer oder bipolarer Pegeldiskriminator 3 angewandt. In diesem Fall ist es notwendig, am Eingang der Auswerteschaltung 2 eine Schaltung 14 zur analogen Verknupfung des Ausgangssignals 31 und des Ausgangssignals 33 vorzunehmen. Die Ausgangsspannung 28 dieser Schaltung 14 wächst mit den Eingangssignalen 31 und 33 an. Uberschreitet die Ausgangsspannung 28 den im pegel diskriminator 3 vorgegebenen Schwellwert, so ergibt sich seinem Ausgangs signal 23 eine binäre Anzeige für das Auftreten der Empfangsstörung. Die nachgeschaltete Logikschaltung 4 könnte in diesem Fall zur weiteren logischen Verarbeitung des Signals 23 dienen. Auf ähnliche Weise, wie in den Ansprüchen 2 bis 14 werden in den Ansprüchen -17 bis 24 die übrigen Systemkomponenten des erfindungsgemäss vorliegenden Detektors mit einer Schaltung 14 zur analogen Verknüpfung der Ausgangssignale 31 und 33 gekennzeichnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Pegelschwelle des Pegeldiskriminators bzw. der Pegeldiskriminatoren abhängig vom zeitlich gemittelten Frequenzhub dynamisch eingestellt. Dieser zeitlich gemittelte Frequenzhub kann auf an sich bekannte Weise z.B. aus dem Signal 22 am Ausgang des FM-Demodulators 8 abgeleitet werden. Um den Störfrequenzhub zu relativieren, ist es in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, mit steigendem Nutzfrequenzhub die Schwelle zur Feststellung eines Störfrequenzhubes entsprechend anzuheben. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit der Störfrequenzhubanzeige bei kleinem Nutzfrequenzhub angehoben. Insbesondere bei Nutzsignalen mit grosser Dynamik ist es vorteilhaft, die Pegelschwelle des Pegeldiskriminators in Abhängigkeit von den auftretenden Spitzen des Nutzfrequenzhubes einzustel len. Hierbei wird die Pegelschwelle mit wachsenden Spitzen des Nutzfrequenzhubes entsprechend angehoben. Ein Detektor gemäss der vorliegenden Erfindung wird bei ungünstigem Signalrauschverhäitnis im Hochfrequenzkanal auch das Rauschen als Störung anzeigen. Um diese Art der Störung von Mehrwegeempfangsstörungen besser abzugrenzen, wird die Pegelschwelle zusätzlich vom Signalrauschverhältnis abhängig eingestellt. Hierbei ist es erforderlich, mit kleiner werdendem Signalrauschverhältnis die Pegelschwelle zur Feststellung einer Empfangsstörung dynamisch anzuheben. Dabei wird auf vorteilhafte Weise verhindert, dass in Empfangsgebieten mit kleiner Empfangsfeldstärke, d.h. mit schlechtem Signalrauschverhältnis, Empfangs störungen angezeigt werden, die lediglich auf das Fehlen von Empfangspegel zurückzuführen sind. Diese Einstellung wird dabei erfindungsgemäss derart ausgestaltet, dass bei Vorliegen von reinem Rauschen trotzdem noch eine Empfangs störung angezeigt wird, so dass auch bei fehlendem Signal Umschaltmassnahmen mit Hilfe dieser Detektion durchgeführt werden können. Mit kleiner werdendem Signalrauschverhältnis wird somit lediglich die Empfindlichkeit der Störungsdetektion herabgesetzt. Da das Empfängerr-auschen häufig das Gesamtrauschen im System bestimmt, kann in einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung die Einstellung der Pegelschwelle anhand der zeitlich gemittelten Amplitude des Hochfrequenzträgers vorgenommen werden. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Pegelschwelle des Pegeldiskriminators 7 oder der Pegeldiskriminatoren 3 und 11 ausschliesslich oder zusätzlich abhängig von der zeitlich gemittelten Trägeramplitude geeignet eingestellt sein. Hierbei werden zweckmässig die Pegelschwelle bzw. Pegelschwellen mit abnehmender Trägeramplitude angehoben. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Schaltung zur Ermittlung der Spitzenwerte des Frequenznutzhubes vorhanden sein und die Schwelle des Pegeldiskriminators 7 oder der Pegeldiskriminatoren 3 und 11 ausschliesslich oder zusätzlich abhängig von diesen Spitzenwerten des Frequenznutzhubes geeignet eingestellt sein. Dabei ist es zweckmässig, wenn die Pegelschwelle bzw. die Pegelschwellen mit steigenden Spitzenwerten des Frequenznutzhubes angehoben werden.

Claims: pATENTANSPR ft¯C HE 1. Detektor zur Anzeige von Empfangsstörungen beim FM-UKW-Rundfunkempfang, insbesondere in Kraftfahr zeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektor (1) zur Anzeige von Frequenzstörhub im KF- oder ZF-Träger und ein AM-Detektor (10) zur Anzeige von Störamplituden modulation im HF- oder ZF-Träger und eine Auswerte schaltung (2) mit zwei Eingängen vorgesehen ist und die Ausgangs signale (31 und 33) der Detektoren jeweils einem diese Eingänge der Auswerteschaltung (2) zuge führt sind und deren Ausgangssignal (24) von der Stör amplitudenmodulation und dem Frequenzstörhub abhängt. (Fig. 1) 2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) eine Logikschlatung (4) ent hält und so ausgeführt ist, dass das Ausgangssignal (24) der Auswerteschaltung binären Charakter besitzt und derart gestaltet ist, dass nur dann das Auftreten einer Störung angezeigt ist,wenn sowohl der Frequenzstör hub als auch die Störamplitudenmodulation einen geeignet eingestellten Schwellenwert Uberschreitet. 3. Detektor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der AM-Detektor (10) zur Anzeige von Stör amplitudenmodulation als Htlllkurvendemodulator ausge führt ist. 4. Detektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbandbreite des AM-Detektors (10) nicht kleiner ist als die Kanalbandbreite des UKW-Kanais. 5. Detektor nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) einen unipolar oder bipolar arbeitenden Pegeldiskriminator (3) ent hält, dem das Ausgangssignal (31) des Detektors zur Anzeige von Frequenzstörhub (1) zugeführt ist, und ein weiterer unipolarer Pegeldiskriminator (11) vorhanden ist, dem das Ausgangssignal (33) des AM-Detektors zuge führt ist, und die Ausgangssignale (23 und 41) beider Pegeldiskriminatoren einer Logikschaltung (4) innerhalb der Auswerteschaltung (2) zugeführt sind, an derem Aus gang das Vorliegen der Empfangs störung durch ein binäres Signal (24) angezeigt ist. (Fig. 2) 6. Detektor nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass ein breitbandiger FM-Demodulator (8) vorhanden ist, dem eine die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung (5) nachgeschaltet ist, und das ver formte Signal (31) dem Pegeldiskriminator (3) zugeführt ist. (Fig. 3) 7. Detektor nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der AM-Detektor (io) einen AM-Demodula tor (18) enthält, dem eine die Steilheit der Pulsflan ken anhebende Schaltung (5) nachgeschaltet ist, und das verformte Signal (33) dem Pegeldiskriminator (11) zuge führt ist. (Fig. 3 und 4) 8. Detektor nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Auswerteschaltung (2) an dem Eingang, dem das Ausgangssignal (33) zur Anzeige von Amplitudenstörmodulation zugeführt ist, und an dem Eingang, dem das Ausgangssignal (31) zur Anzeige von Frequenzstörhub zugeführt ist, die die Steilheit der Pulsflanken anhebenden Schaltungen (5) vorgeschaltet sind und beide verformten Signale (31 und 33) den Pegeldiskriminatoren (3 und 17) zugeführt werden. (Fig. 5) 9. Detektor nach Anspfuch 6, 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken an hebende Schaltung (5) auf an sich bekannte Weise durch ein Differenzierglied, bestehend aus einer Serien kapazität C und einem Parallelwiderstand R, gebildet ist und die Zeitkonstante R*C so eingestellt ist, dass eine sichere Trennung beim Ausgangssignal (22) zur Anzeige von Frequenzstörhub zwischen dem Frequenz störhub und den zeitlich längeren Nutzhubpulsen und für das Ausgangssignal für Amplitudenstörmodulation eine sichere Trennung zwischen lokal bedingter Feld stärkeschwankungen und Amplitudenstörmodulation er folgt. (Fig. 6) 10. Detektor nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken an hebende Schaltung (5) aus mehreren in Kette geschal teten Differenziergliedern besteht. (Fig. 7) 11. Detektor nach den Ansprüchen 2 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) aus zwei unipolar arbeitenden Pegeldiskriminatoren (7 und i1) und einer Logikschaltung (4) besteht und der Pegel diskriminator (7) nur jeweils eine Pegelschwelle be sitzt und diese Pegelschwelle zur Anzeige der Über- schreitung eines vorgegebenen positiven bzw. negativen Frequenzstörhubes geeignet eingestellt ist und dass die Ausgangssignale (23 und 41) der Pegeldiskrimina -4 toren (7 und ii) der Logikschaltung (4) zugeführt werden, an derem Ausgang das Vorliegen der Empfangs störung durch ein binäres Signal (24) angezeigt ist. (Fig. 8) 12. Detektor nach den Ansprüchen 2 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteschaltung an deren Eingang eine dem Detektor (1) zur Anzeige von Frequenzstörhub nachgeschaltete Schaltung (9) mit dem Charakter eines Doppelweggleichrichters enthält, dem das verformte Ausgangssignal (31) des Detektors (1) zugeführt ist, und diese Schaltung Eingangsimpulse mit unterschied licher Polarität in Ausgangs impulse mit gleicher Po larität umwandelt und die so verformten Signale (29) dem unipolaren Pegeldiskriminator (7) mit der nachge schalteten Logikschaltung (4) zugeführt sind. (Fig. 8) 13. Detektor nach den Ansprüchen 2 und 5 und 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung (5) bezüglich des Zusammenhangs zwischen Ausgangs- und Eingangssignals aus einer Potenzfunktion mit geradzahligem Exponenten oder aus einer Summe solcher Potenzfunktionen mit gleichen Vorzeichen besteht und der Exponent grösser ist als die Zahl 1. 14. Detektor nach den Ansprüchen 2 und 5 und 9 und 12, da durch gekennzeichnet, dass die die Steilheit der Puls flanken anhebende Schaltung (5) bezUglich des Zusammen hangs zwischen Ausgangs- und Eingangssignals aus einer Funktion mit dem Charakter einer Hyperbel-Cosinus funktion besteht. 15. Detektor nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass die Logikschaltung (4) den Charakter eines UND-Gatters besitzt. 16. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) eine Schaltung (14) zur analogen Verknüpfung des Ausgangssignals (31) des Detektors (1) zur Anzeige von Frequnezstörhub und des Ausgangssignals (33) des AM-Detektors (10) enthält (Ausgangssignal 28) und ein Pegeldiskriminator (3) mit nachgeschalteter Logikschaltung (4) innerhalb der Auswerteschaltung (2) vorhanden ist und am Ausgang der Auswerteschaltung das Vorliegen der Empfangs störung durch ein binäres Signal (24) angezeigt ist. (Fig.9) 17. Detektor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) einen bipolar oder uni polar arbeitenden Pegeldiskriminator (3) und eine Logikschaltung (4) enthält und die Pegelschwelle oder die Pegel schwellen des Pegeldiskriminators zur Anzeige der Überschreitung eines vorgegebenen Frequenzstörhubes geeignet eingestellt ist oder sind und das Ausgangs signal (23) des Pegeldiskriminators der Logikschaltung zugeführt und an derem Ausgang das Vorliegen der Empfangs störung durch ein binäres Signal (24) angezeigt ist. 18. Detektor nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) an ihrem Eingang eine die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung (5) enthält und das verformte Signal (28) dem Pegel diskriminator (3) mit der nachgeschalteten Logik schaltung (4) zugeführt ist. 19. Detektor nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken anheben de Schaltung (5) auf an sich bekannte Weise durch ein Differenzierglied, bestehend aus einer Serienkapazität C und einem Parallelwiderstand R gebildet ist und die Zeitkonstante R*C so eingestellt ist, dass eine sichere Trennung der zeitlich kurzen Störhubpulse von den zeitlich längeren Nutzhubpulsen erfolgt. 20. Detektor nach den Ansprüchen 16 tis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken an hebende Schaltung t5) aus mehreren in Kette geschal teten Differenziergliedern besteht. 21. Detektor nach den Anspruche 16 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) aus einem unipolar arbeitenden Pegeldiskriminator (7) und einer Logikschaltung (4) besteht und der Pegeldiskriminator nur eine Pegelschwelle besitzt und diese Pegelschwelle zur Anzeige der Überschreitung eines vorgegebenen positiven bzw. negativen Frequenzstörhubes geeignet eingestellt ist und das Ausgangssignal (23) des Pegel diskriminators der Logikschaltung (4) zugeführt ist, an derem Ausgang das Vorliegen der Empfangs störung durch ein binäres Signal (24) angezeigt ist. 22. Detektor nach den Ansprüchen 16 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass die Auswerteschaltung an ihrem Eingang eine Schaltung (9) vom Charakter eines Doppelweggleich richters enthält und diese Schaltung Eingangsimpulse mit unterschiedlicher Polarität in Ausgangsimpulse mit gleicher Polarität umwandelt und das so verformte Signal dem Pegeldiskriminator (7) mit der nachgeschal teten Logikschaltung (4) zugeführt ist. 23. Detektor nach den Ansprüchen 16 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung (5) bezüglich des Zusammenhangs zwischen Ausgangs- und Eingangssignals aus einer Potenzfunktion mit geradzahligem Exponenten oder aus einer Summe solcher Potenzfunktionen mit gleichen Vor zeichen besteht und der Exponent grösser ist als die Zahl 1. 24. Detektor nach den Ansprüchen 16 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass die die Steilheit der Pulsflanken anhebende Schaltung (5) bezUglich des Zusammenhangs zwischen Ausgangs- und Eingangssignals aus einer Funktion mit dem Charakter einer Hyperbel-Cosinusfunk tion besteht. 25. Detektor nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pegelschwelle des Pegeldis kriminators oder der Pegeldiskriminatoren abhängig vom zeitlich gemittelten Frequenzhub dynamisch ein gestellt ist. 26. Detektor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass mit steigenden zeitlich gemittelten Frequnezhub die Pegelschwelle bzw. Pegelschwellen angehoben werden. 27. Detektor nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Schaltung zur Ermittlung des Signal Störabstandes im Basisband vorhanden ist und die Pegel schwelle des Pegeldiskriminators oder der Pegeldis kriminatoren abhängig vom Signal-Störabstand geeignet eingestellt ist. 28. Detektor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegelschwelle bzw. die Pegelschwellen mit abnehmen dem Signal-Störabstand dynamisch angehoben werden. 29. Detektor nach den Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekenn zeichnet, dass die Pegelschwelle des Pegeldiskriminators (7) oder der Pegeldiskriminatoren (3 und 11) ausschliess lich oder zusätzlich abhängig von der zeitlich gemittel ten Trägeramplitude geeignet eingestellt ist. 30. Detektor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmender Trägeramplitude die Pegelschwelle bzw. Pegelschwellen angehoben werden. 31. Detektor nach den Ansprüchen 1 bis 24 und 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung zur Er mittlung der Spitzenwerte des Frequenznutzhubes vorhan den ist und die Schwelle des Pegeldiskriminators (7) oder der Pegeldiskriminatoren (3 und 11) ausschliesslich oder zusätzlich abhängig von diesen Spitzenwerten des Frequenznutzhubes geeignet eingestellt ist. 32. Detektor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegelschwelle bzw. die Pegelschwellen mit steigen den Spitzenwerten des Frequenznutzhubes angehoben werden.

Inventors: FLACHENECKER, GERHARD, PROF. DR. ING., LINDENMEIER, HEINZ, PROF. DR. ING., MANNER, ERNST, DIPL.-ING.
Applicants: HANS KOLBE & CO., N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN
Application year: 1984
Main classification: H04B1
IPC codes: H04B1