RESONANT EQUALIZER CONTROL METHOD

Abstract: 1. A method for automatic control of the resonant frequency and quality of a resonant equalizer, wherein from the transmitted signal spectrum at the equalizer output, samples are taken from at least 3 different predetermined frequency ranges (f1 , f2 , f3 ), of which one is located in the middle of the transmitted signal spectrum and the others are located symmetrically on both sides of the center frequency (f2 ), then a first difference (U4 ) is formed from two control variables (U1 , U3 ) derived from the two samples of the frequency ranges (f1 , f3 ) located symmetrically with respect to the middle frequency (f2 ), and moreover a second difference (U6 ) is formed from the mean value of the two control variables (U1 , U3 ) and from a control variable (U2 ) which is derived from the sample of the frequency range (f2 ) located in the middle of the signal spectrum, characterized in that the first difference (U4 ) is limited to a maximum allowable positive or negative value and is finally delivered to the control input (a) for the resonant frequency (fr ) of the resonant equalizer (1), and that the amount of either the first difference (U4 ) or the second difference (U6 ) is switched through to the control input (b) for the quality (Q) of the resonant equalizer (1), in each case the value switched through being the greater of the two differences (U4 , U6 ).

Description: Verfahren zum Steuern eines Resonanzentzerrers Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Steuern der Resonanzfrequenz und Güte eines Resonanzentzerrers, wobei aus dem übertragenen Signalspektrum am Entzerrerausgang Proben aus mindestens drei verschiedenen Frequenzbereichen entnommen werden, von denen der eine in der Mitte des übertragenen Signalspektrums liegt und die anderen symmetrisch zu beiden Seiten der Mittenfrequenz liegen, und aus den Proben Steuergrössen für den Resonanzentzerrer abgeleitet werden. Resonanzentzerrer werden z.B. in Digitalrichtfunksystemen eingesetzt, um die durch Selektivschwund im Funkfeld entstandenen Dampfungsverzerrungen im übertragungskanal auszugleichen. Ein einleitend dargelegtes Verfahren zum automatischen Steuern der Resonanzfrequenz und der Güte eines Resonanzentzerrers ist aus dem Aufsatz Adaptive equalization structures in high capacity digital radio von L. Moreno und M. Salerno bekannt, der in IEEE 1984, CH 2028-9/84/000 S. 993-997 veröffenticht worden ist. Die Steuerung des Resonanzentzerrers erfolgt hierbei in aufwendiger Weise durch einen Mikroprozessor. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das mit geringerem Schaltungsaufwand realisierbar ist. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Differenz der beiden aus den Proben der symmetrisch zur Mittenfrequenz liegenden Frequenzbereiche abgeleiteten Steuergrössen gebildet, dann diese Differenz auf einen maximal zulässigen positiven bzw. negativen Wert begrenzt und schliesslich dem Steuereingang für die Resonanzfrequenz des Resonanzentzerrers zugeführt wird, dass ausserdem aus den beiden Steuergrössen ein Mittelwert gebildet und aus diesem und der Steuergrösse, die aus den Proben des in der Mitte des Signalspektrums liegenden Frequenzbereiches abgeleitet ist, die Differenz gebildet wird, und dass entweder diese Differenz oder der Betrag der Differenz der beiden aus den Proben der symmetrisch zur Mittenfrequenz liegenden Frequenzbereichen abgeleiteten Steuergrössen zum Steuereingang für die Güte des Resonanzentzerrers durchgeschaltet wird, und zwar jeweils die grössere der beiden Differenzen. Eine zweckmässige Ausführung der Erfindung geht aus dem Unteranspruch hervor. Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Blockschaltbild einer Steuerung für den Reso nanzentzerrer, Figur 2 ein unverzerrtes Frequenzspektrum des übertragungs kanals und Figuren 3, 4 und 5 Frequenzspektren für drei verschiedene im Übertragungskanal aufgetretene Dämpfungsverzer rungen. Das in Figur 1 dargestellte Blockschaltbild enthält im Übertragungspfad einen Resonanzentzerrer 1 mit steuerbarer Resonanzfrequenz fr und steuerbarer Güte Q. Der Resonanzentzerrer hat einen Eingang a für ein die Resonanzfrequenz steuerndes Signal U5 und einen Eingang b für ein die Güte Q steuerndes Signal U7. An den Resonanzentzerrer 1 schliesst sich ein geregelter Verstärker 2 an, der an seinem Ausgang ein pegelkonstantes Signal liefert. Aus dem übertragenen, verzerrten Signalspektrum werden am Ausgang des Verstärkers mittels dreier schmaler Bandpässe 3, 4 und 5 drei Spektralbereiche f1, f2 und f3 herausgefiltert und mit nachfolgenden Gleichrichtern 6, 7 und 8 Spannungen U1, U2 und U3 gewonnen, die der spektralen Leistungsdichte der drei aus den Signalspektrum entnommenen Proben der Spektralbereiche f1, f2 und f3 annähernd entsprechen. Wie das in Figur 2 dargestellte unverzerrte Frequenzspektrum A(f) des Verstärkerausgangssignals zu erkennen gibt, liegt der herausgefilterte Spektralbereich f2 in der Mitte des Spektrums A(f) und die beiden anderen Spektralbereiche f1 und f3 befinden sich symmetrisch zu beiden Seiten der Mittenfrequenz. Aus den beiden Spannungen U1 und U3, welche den ausserhalb der Mitte des Frequenzspektrums liegenden Spektralbereichen f1 und f3 zugeordnet sind, wird in einer Subtraktionsschaltung 9 die Differenz gebildet. Das Differenzsignal U4 wird dann einem Begrenzer 10 zugeführt und das Ausgangssignal U5 des Begrenzers zur Steuerung der Resonanzfrequenz zur an den Eingang a des Resonanzentzerrers 1 gegeben. Der Begrenzer 10 ist so einzustellen, dass sein Ausgangssignal U5 die Resonanzfrequenz zur des Resonanzentzerrers 1 nur innerhalb des Frequenzbereichs ändert, der von den symmetrisch zur Mittenfrequenz f2 liegenden Frequenzen f1 und f3 eingegrenzt ist. In einem Schaltblock 11 wird aus den beiden Spannungen U1 und U3 der Mittelwert gebildet. Aus diesem Mittelwert und der Spannung U2, welche dem in der Mitte des Frequenzspektrums liegenden Spektralbereich f2 zugeordnet ist, wird dann in einer Subtraktionsschaltung 12 die Differenz U6 ermittelt. Es wird nun entweder dieses Differenzsignal U6 oder das am Ausgang der Subtraktionsschaltung 9 zur Verfügung stehende Differenzsignal U4, von dem in einem Schaltblock 13 der Betrag gebildet wird, als Steuersignal U7 für die Güte Q an den Eingang b des Resonanzentzerrers 1 durchgeschaltet. Ein Schaltblock 14, an dessen Eingängen das Differenzsignal U6 und der betrag des Differenzsignals U4 anliegen, schaltet von diesen beiden Signalen jeweils das mit der grössten Spannung an den Signaleingang b des Resonanzentzerrers 1 durch. In den Figuren 3, 4 und 5 sind die durch einen Selektivschwund im Übertragungskanal entstandene Dämpfungsverzerrung D(f), das Frequenzspektrum A(f) (wobei die durchgezogene Kurve das verzerrte und die strichlierte Kurve das unverzerrte Spektrum wiedergibt) und der Amplitudenfrequenzgang E(f) des Resonanzentzerrers dargestellt. Anhand verschiedener Dämpfungsverzerrungen soll nachfolgend die Wirkung der erfindungsgemässen Entzerrersteuerung beschrieben werden. Bei dem in Figur 3 gezeigten Fall liegt das Maximum der Dämpfungsverzerrung D(f) gerade bei der Mittenfrequenz f2 des Frequenzspektrums A(f). Das verzerrte Frequenzspektrum A(f) ist dadurch achsialsymmetrisch zur Mittenfrequenz f2. Folglich sind die Spannungen U1 und U3, welche den symmetrisch zur Mitte des Frequenzspektrums liegenden Spektralbereichen f1 und f3 zugeordnet sind, gleich gross und ihre Differenz U4 ist Null, wodurch die Resonanzfrequenz fr des Resonanzentzerrers durch das Steuersignal U5 nicht gegenüber der Mittenfrequenz f2 verschoben wird. Da jedoch die Spannung U2, welche dem mittleren Spektralbereich f2 zugeorcnet ist, abgesunken ist, während sich der Mittelwert aus den Spannungen U1 und U3 nur wenig verändert hat, entsteht ein Differenzsignal U6 am Ausgang der Subtraktionschaltung 12. Dieses Differenzsignal U6 wird an den Steuereingang b des Resonanzentzerrers durchgeschaltet und erhöht dessen Güte Q, bis die Differenz zwischen dem Mittelwert der Spannungen U1, U3 und der Spannung U2 zu Null wird, d.h. das Frequenzspektrlm A(f) einen entzerrten Verlauf aufweist. Tritt eine Dämpfungsverzerrung D(f) im übertragun3skanal auf, deren Maximum, wie Figur 4 zeigt, nicht bei der Mit tenfrequenz, aber innerhalb des Frequenzbereiches zwischen den seitlichen Spektralbereichen f1 und f3 liegt, entsteht aufgrund des unsymmetrisch verzerrten Frequenzspektrums A(f) ein Differenzsignal U4 aus den beiden ungleichen Spannungen U1 und U3, welche 4en seitlichen Spektralbereichen f1 und f des Frequenzspektrums zugeordnet sind. 3 Das Differenzsignal U4, welches als Steuersignal U5 an den Eingang a des Resonanzentzerrers 1 gelangt, bewirkt eine Verschiebung der Resonanzfrequenz fr soweit, bis das Differenzsignal U4 selbst verschwindet. Die Steuerung der Güte Q des Resonanzentzerrers 1 erfolgt auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit Figur 3 gescHildert. In Figur 5 ist schliesslich der Fall dargestellt, dass das Maximum der Dämpfungsverzerrung D(f) ausserhalb des durch die Spektralbereiche f1 und f3 begrenzten Frequenzbereichs liegt. Das dabei durch die unterschiedlichen Spannungen U1 und U3 entstehende Steuersignal US verschiebt die Resonanzfrequenz zur in Richtung auf den seitlichen Spektralbereich f3. Auf Grund der Begrenzung des Differenzsignals U4 durch den Begrenzer 10 vermag das Steuersignal U5 aber nicht die Resonanzfrequenz fr über die Frequenz 3 hinaus zu verschieben. Da also in diesem Fall die Differenz zwischen den Spannungen U1 und U3 nicht mehr auf Null zurückgeregelt werden kann, bleibt eine grosse Differenzspannung U4 bestehen. Der im Schaltblock 13 gebildete Betrag dieser Differenzspannung U4 ist dann grösser als die Differenz U6 zwischen dem Mittelwert der Spannungen U1, U3 und der Spannung U2. Weil der Schaltblock 14 jeweils das grösste der beiden Differenzsignale an den Steuereingang b des Resonanzentzerrers durchschaltet, wird die Güte Q durch den Betrag der Differenz U4 zwischen den Spannungen U1 und U3 gesteuert und nicht wie im Normalfall durch die Differenz U6 zwischen dem Mittelwert der Spannungen U1, U3 und der Spannung U2. Die Güte Q des Resonanzentzerrers 1 wird jetzt soweit erhöht, bis das Differenzsignal U4 auf den Wert zurückgegangen ist, bei welchem der Begrenzer 10 gerade anspricht. In diesem Zustand ist der Regelkreis wieder stabilisiert.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum automatischen Steuern der Resonanzfrequenz und Güte eines Resonanzentzerrers, wobei aus dem über tragenen Signalspektrum am Entzerrerausgang Proben aus mindestens drei verschiedenen Frequenzbereichen entnommen werden, von denen der eine in der Mitte des übertragenen Signalspektrums liegt und die anderen symmetrisch zu beiden Seiten der Mittenfrequenz liegen, und aus den Proben Steuer grössen für den Resonanzentzerrer abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der beiden aus den Proben der symmetrisch zur Mittenfrequenz (r2) liegenden Frequenz bereiche (f1, f3) abgeleiteten Steuergrössen (U1, U3) ge bildet, dann diese Differenz (U4) auf einen maximal zu lässigen positiven bzw. negativen Wert begrenzt (U5) und schliesslich dem Steuereingang (a) für die Resonanzfrequenz des des Resonanzentzerrers (1) zugeführt wird, dass ausser- dem aus den beiden Steuergrössen (U1, U3) ein Mittelwert gebildet und aus diesem und der Steuergrösse (U2), die aus der Probe des in der Mitte des Signalspektrums liegenden Frequenzbereiches (r2) abgeleitet ist, die Differenz (U6) gebildet wird, und dass entweder diese Differenz (U6) oder der Betrag der Differenz (U4) der beiden aus den Proben der symmetrisch zur Mittenfrequenz (f2) liegenden Frequenzbereichen (f1, f3) abgeleiteten Steuergrössen (U1, U33 zum Steuereingang (b) für die Güte (Q) des Resonanzentzerrers (1) durchgeschaltet wird, und zwar jeweils die grössere der beiden Differenzen (U4, U6). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale positive bzw. negative Begrenzungswert für die Differenz (U4) der aus den Proben der symmetrisch zur Mittenfrequenz (2) liegenden Frequenzbereiche (f1, f3) abgeleiteten Steuergrössen (U1, U3) so gewählt wird, dass die Resonanzfrequenz (fr) des Resonanzent zerrers (1) nur innerhalb eines Frequenzbereiches ver ändert werden kann, der von den symmetrisch zur Mitten frequenz (2) liegenden Frequenzbereichen (f1, f3) be grenzt ist.

Inventors: HEER, ROLAND, DIPL.-ING.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1985
Main classification: H04B7
IPC codes: H04B7