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Einrichtung zur Übertragung und zum Empfangen von Signalen oder Zeichen mittels modulierter Hochfrequenzwellen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zeichengebung mit modulierten Hochfrequenzwellen und bezweckt hauptsächlich einerseits die Geheimhaltung bei der Übertragung zu erzielen, anderseits die Übertragung und den Empfang mehrerer unabhängiger Nachrichten unter Benützung einer kleineren Zahl von Hochfrequenzträgerwellen als bisher notwendig war zu gewährleisten.
Die Geheimhaltung der Übertragung wird gemäss vorliegender Erfindung durch Modulierung einer Hochfrequenzträgerwelle mit Hilfe einer Anzahl hintereinander angeordneter Modulatoren gesichert.
Bei der drahtlosen Zeichengebung durch Hochfrequenzwellen würde es möglich sein, verschiedene Mitteilungen durch gleichzeitige Ausstrahlung von Wellen verschieden hoher Frequenz zu senden, indem jede einzelne moduliert und mit Hilfe von Stromkreisen, die für jede Welle abgestimmt sind, empfangen wird ; in der Praxis jedoch ist die Anzahl der Wellen, die so übertragen werden können, durch die Inter- ferenz der Wellen im Empfänger begrenzt, es sei denn, dass das Frequenzintervall zwischen zwei solchen Wellen ein ziemlich grosses ist.
Die vorliegende Erfindung sieht Einrichtungen vor, wodurch irgendeine dieser nicht interferierend ausgestrahlten Wellen, selbst mehrere voneinander unabhängige Mitteilungen führen kann, wodurch die Gesamtzahl der Nachrichten, welche ohne Interferenz übermittelt werden können, auf der Empfangs- station vermehrt wird. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass eine der ausgestrahlten Wellen, etwa von der Frequenz einer Million, mit Hilfe einer anderen konstanten Welle, deren Frequenz niedriger ist, aber über der Grenze der Hörbarkeit liegt, z. B. 50.000 Perioden per Sekunde, moduliert und diese zweite Welle in Übereinstimmung mit einem zu übersendenden Zeichen moduliert wird. Gleichzeitig kann die ausgestrahlte Welle von der Frequenz einer Million durch andere hochfrequente Wellen, z.
B. mit der Periodenzahl 40.000, 30.000 oder 20.000 moduliert werden, wobei jede dieser Sekundärwellen in Über- einstimmung mit einem von einer Anzahl von unabhängigen auszusendenden Zeichen moduliert wird.
In obigem besonderen Falle können daher vier Zeichen mit Hilfe derselben Trägerwelle von der konstanten Frequenz einer Million übermittelt werden. Durch Verwendung mehrerer anderer nicht interferierender Trägerwellen, z. B. vier, kann eine Gesamtzahl von 16 unabhängigen Mitteilungen übermittelt werden, dagegen aber nur vier, wenn die sekundären, modulierenden Wellen nicht benützt werden würden. Dies kann in den zwei Fällen mit demselben Frequenzintervall zwischen den ausgestrahlten Wellen erreicht werden.
Wie bemerkt, wird ein hoher Grad der Geheimhaltung gemäss einem Kennzeichnen der Erfindung erreicht. Die Hintereinanderanordnung von Modulatoren, bei welchen'die telephonischen oder Signalströme zuerst auf eine unhörbare Trägerwelle aufgedrückt werden, um diese Trägerwelle zu modulieren, worauf diese modulierte Trägerwelle auf eine zweite unhörbare Trägerwelle von noch höherer Frequenz aufgedrückt wird, um diese zu modúlieren, erzeugt eine übermittelte Welle, welche durch eine unbefugte Person, die mitzuhören oder abzuhorchen versucht, ausserordentlich schwer aufgedeckt werden kann.
Denn diese Person müsste, bevor sie im Stande wäre, die telephonischen Signale aufzudecken, zuerst die Frequenz der zweiten modulierten Trägerwelle und dann die Frequenz der ersten modulierten Trägerwelle bestimmen, die beide unhörbare sind. Die Bestimmung dieser Kombination solcher Trägerwellen . ist natürlich mit grossen Schwierigkeiten verbunden.
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Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Sendestation, Fig. 2 eine Empfangsstation gemäss vorliegender Erfindung.
In Fig. 1 stellt 4 einen Generator für Hochfrequenzwellen, mit einer Periodenzahl von z. B. einer Million pro Sekunde dar, und 2 stellt einen Stromkreis dar, der durch den Generator j ! erregt wird und mit der Aufnahmsseite eines Elektronenröhrenverstärkers 7 verbunden ist. 3 ist ein Generator für Wellen niederer Frequenz, vielleicht 40.000 Perioden per Sekunde und 3', 3" etc. sind andere Generatoren von verschieden hohen Frequenzen, die aber alle niedriger sind als jene des Generators 1 ; 4 ist ein Elektronen- rohrenverstärker, dessen Aufnahmestromkreis mit dem Stromkreis des Generators. 3 und auch mit dem Stromkreis. 5, der ein Mikrophon oder eine andere Plimärquelle für Niederfrequenzströme enthält, gekuppelt ist.
In ähnlicher Weise stellen 5'und 5" andere unabhängige Quellen für die Zeichen dar, die gleichzeitig übermittelt werden sollen. Der Abgabestromkreis des Verstärkers 4 ist mit einem Schwingungskreis 6 verbunden, der auf die durch 3 erzeugte Frequenz abgestimmt und seinerseits mit dem Stromkreis 2 gekuppelt ist. Durch diese Anordnung werden modulierte Ströme mit der durch 3 erzeugten Frequenz im Schwingungskreise 6 auftreten, wo sie den Strömen, die im Stromkreise 2 erscheinen, überlagert werden.
Es werden daher auf den Aufnahmestromkreis des Verstärkers 7 zuerst Wellen von der durch 1 erzeugten Frequenz und zweitens eine Reihe von Wellen mit der durch 3, 3'ete. bestimmten Frequenz aufgedrückt werden, welch letztere Wellen in Übereinstimmung mit den abzusendenden Signalen moduliert werden. Es wird daher im Abgabestromkreis des Verstärkers 7 und im Schwingungkreis 8, der auf die höchste Frequenz abgestimmt ist, eine in Übereinstimmung mit einer Reihe von modulierten Hochliequenzwellen modulierte Hochfrequenzwelle auftreten. Die Verstärker 9 sind angeordnet, um die Intensität dieser modulierten Welle zu erhöhen und sie der Antenne M aufzudrücken.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Empfangsantenne 12 mit dem Schwingungskreise 13, der auf die durch den Generator j ! (Fig. l) erzeugte Frequenz abgestimmt ist, gekuppelt. 14 ist ein Detektor, dessen Aufnahmestromkreis an den abgestimmten Schwingungskreis 13 geschaltet ist und in dessen Abgabestromkreis ein Strom auftietn wird, dessen Amplituden die Umhüllende der ausgestrahlten
Hochfrequenzwellen bilden. Der Schwingungskreis j ! 5 ist auf die Frequenz des Generators 3 der Fig. 1, der Schwingungskreis 15'auf die Frequenz des Generators 3'etc. abgestimmt.
Der in dem abgestimmten
Schwingungskreis 16 induzierte Strom wird daher fast ausschliesslich von der Frequenz sein, die von dem modulierten Hochfrequenzstrome stammt, der im Generator 3 erregt wird. Der Detektor 17, dessen Auf- nahmestromkreis an den abgestimmten Schwingungskreis 16 angelegt ist, dient dazu, die mit diesem
Schwingungskreis ankommenden Zeichen kenntlich zu machen und in dem Telephonempfänger. 18 ein hörbares Signal hervorzubringen. Ähnliche (nicht dargestellte) Detektorstromkreise sind mit den abgestimmten Schwingungskreisen 16', 16"etc. verbunden.
Die Detektorwirkung des Detektors 14 eliminiert so die Wirkung der Hochfrequenzträgerwelle und ermöglicht es, diss die modulierten Signalwellen von niedrigerer Frequenz durch die abgestimmten
Stromkreise ausgewählt werden können, sodann wird durch den Detektor 17 in jedem Telephonempfänger ein Strom erzeugt, welcher die Umhüllende der Zwischenwellen bildet und daher hörbar ist.
Es ist klar, dass durch diese Anordnung vier unabhängige Zeichen auf nur einer einzigen Hoch-
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dass auch andere Frequenzen angewendet werden können, um die Zahl der zu übermittelnden Signale zu vermehren.
Bei dieser Einrichtung ist es natürlich wesentlich, dass die Frequenzen, die durch die Generatoren 3, 3'etc. erzeugt werden, oberhalb der Hörgrenze liegen und dass das Frequenzintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Wellen genügend gross ist, um eine Interferenz zu vermeiden.
Soll die Einrichtung aber nur zur Geheimhaltung der übermittelten Nachricht dienen, so ist natürlich an der Senderstation die Apparatur nur einmal angeordnet, also auf den Generator 3, Mikrophon 5, Modulator 4 und Stromkreis 6 beschränkt.
Die vorliegende Erfindung kann natürlich nicht nur auf drahtlose Zeichengebung Anwendung finden, sondern auch auf Signalisierung durch Trägerwelle über Leitungen. Sie kann ferner selbstverständlich in Systemen verwendet werden, in welchen mehrere Stationen zu gleicher Zeit die gleiche Hochfrequenz erzeugen, aber'in welchen diese Wellen durch verschiedeneZwischenwellen moduliert werden. In diesem Falle wird keine Interferenz zwischen getrennten Stationen eintreten, obgleich jede dieselben Frequenzen ausstrahlt, wenn keine Modulation stattfindet.
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Device for the transmission and reception of signals or characters by means of modulated high-frequency waves.
The invention relates to a device for signaling with modulated high-frequency waves and aims mainly on the one hand to achieve secrecy in the transmission, on the other hand to ensure the transmission and reception of several independent messages using a smaller number of high-frequency carrier waves than was previously necessary.
According to the present invention, the secrecy of the transmission is ensured by modulating a high-frequency carrier wave with the aid of a number of modulators arranged one behind the other.
In wireless signaling by radio frequency waves, it would be possible to send different messages by broadcasting waves of different frequencies simultaneously, modulating each one and receiving it using circuits tuned for each wave; in practice, however, the number of waves that can be transmitted in this way is limited by the interference of the waves in the receiver, unless the frequency interval between two such waves is quite large.
The present invention provides devices whereby any one of these non-interfering waves can itself carry several independent messages, whereby the total number of messages which can be transmitted without interference is increased at the receiving station. This purpose is achieved in that one of the waves emitted, about the frequency of a million, with the help of another constant wave, the frequency of which is lower but is above the limit of audibility, e.g. B. 50,000 periods per second, and this second wave is modulated in accordance with a character to be transmitted. At the same time, the broadcast wave of the frequency of one million can be replaced by other high frequency waves, e.g.
B. be modulated with the number of periods 40,000, 30,000 or 20,000, each of these secondary waves being modulated in accordance with one of a number of independent characters to be transmitted.
In the particular case above, therefore, four characters can be transmitted using the same carrier wave of the constant frequency of one million. By using several other non-interfering carrier waves, e.g. B. four, a total of 16 independent messages can be transmitted, but only four if the secondary, modulating waves were not used. This can be achieved in the two cases with the same frequency interval between the emitted waves.
As noted, a high level of secrecy is achieved in accordance with a feature of the invention. The series arrangement of modulators, in which the telephone or signal currents are first impressed on an inaudible carrier wave in order to modulate this carrier wave, whereupon this modulated carrier wave is impressed on a second inaudible carrier wave of even higher frequency in order to modulate it, generates a transmitted one Wave that is extremely difficult to detect by an unauthorized person trying to eavesdrop or eavesdrop.
Indeed, before this person would be able to detect the telephone signals, he would first have to determine the frequency of the second modulated carrier wave and then the frequency of the first modulated carrier wave, both of which are inaudible. Determining this combination of such carrier waves. is of course associated with great difficulties.
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Fig. 1 of the drawing shows a transmitting station, Fig. 2 a receiving station according to the present invention.
In Fig. 1, 4 represents a generator for high frequency waves, with a period number of e.g. B. represents a million per second, and 2 represents a circuit made by the generator j! is excited and is connected to the receiving side of an electron tube amplifier 7. 3 is a generator for waves of low frequency, perhaps 40,000 periods per second and 3 ', 3 "etc. are other generators of different high frequencies, but all of them are lower than those of generator 1; 4 is an electron tube amplifier, its recording circuit is coupled to the circuit of the generator 3 and also to the circuit 5, which contains a microphone or other primary source for low frequency currents.
Similarly, 5 'and 5 "represent other independent sources for the characters that are to be transmitted simultaneously. The output circuit of amplifier 4 is connected to an oscillating circuit 6 which is tuned to the frequency generated by 3 and in turn coupled to circuit 2 As a result of this arrangement, modulated currents with the frequency generated by 3 will appear in the oscillating circuit 6, where they are superimposed on the currents that appear in the circuit 2.
Therefore first waves of the frequency generated by 1 and secondly a series of waves with the frequency generated by 3, 3'ete are applied to the recording circuit of the amplifier 7. A certain frequency are imposed, which latter waves are modulated in accordance with the signals to be transmitted. A high-frequency wave modulated in accordance with a series of modulated high-frequency waves will therefore occur in the output circuit of the amplifier 7 and in the oscillation circuit 8 which is tuned to the highest frequency. The amplifiers 9 are arranged to increase the intensity of this modulated wave and to impress it on the antenna M.
In the arrangement according to FIG. 2, the receiving antenna 12 with the oscillating circuit 13, which is based on the generated by the generator j! (Fig. L) generated frequency is tuned, coupled. 14 is a detector, the receiving circuit of which is connected to the tuned oscillation circuit 13 and in whose output circuit a current is generated, the amplitudes of which correspond to the envelope of the emitted
Form high frequency waves. The oscillation circle j! 5 is at the frequency of the generator 3 of FIG. 1, the oscillating circuit 15 ′ at the frequency of the generator 3 ′ etc. Voted.
The one in the coordinated
The current induced in the oscillating circuit 16 will therefore be almost exclusively of the frequency that comes from the modulated high-frequency current that is excited in the generator 3. The detector 17, the recording circuit of which is applied to the tuned oscillation circuit 16, is used to record the with this
Oscillating circle to make incoming characters recognizable and in the telephone receiver. 18 to produce an audible signal. Similar detector circuits (not shown) are connected to the tuned oscillation circuits 16 ', 16 ", etc.
The detector effect of the detector 14 thus eliminates the effect of the high frequency carrier wave and makes it possible to diss the modulated signal waves of lower frequency by the tuned
Circuits can be selected, then a current is generated by the detector 17 in each telephone receiver, which forms the envelope of the intermediate waves and is therefore audible.
It is clear that this arrangement allows four independent characters to be placed on a single letterhead.
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that other frequencies can also be used to increase the number of signals to be transmitted.
With this device it is of course essential that the frequencies generated by the generators 3, 3'etc. are generated, lie above the audible limit and that the frequency interval between two successive waves is sufficiently large to avoid interference.
However, if the device is only intended to keep the transmitted message secret, the apparatus is of course only arranged once at the transmitter station, i.e. limited to the generator 3, microphone 5, modulator 4 and circuit 6.
The present invention can of course apply not only to wireless signaling but also to signaling by carrier wave over lines. It can of course also be used in systems in which several stations generate the same radio frequency at the same time, but in which these waves are modulated by different intermediate waves. In this case there will be no interference between separate stations, although each will broadcast the same frequencies if there is no modulation.
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