Elektrisches bnpulscode-Mod-ulationssystem für das Fernmeldewesen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Impulscode-Modulationssystem für das Fernmeldewesen.
Wenn Impulscode-Modulationssysteme über Wel lenleiter für grosse Entfernungen Verwendung finden, ist es erforderlich, äusserst hohe Impulswiederholungs- frequenzen zu verwenden, wenn die zur Verfügung stehende Bandbreite wirtschaftlich ausgenützt werden soll. Solche Wiederholungsfrequenzen können in der Grössenordnung von<B>100</B> NMz sein und die Dauer des einzelnen Impulses kann beispielsweise<B>0.005<I>y</I></B> sec betragen. Unter diesen Umständen ergeben sich bei einigen an den Impulsen vorzunehmenden Opera tionen grosse Schwierigkeiten.
Nachdem die Impulse über den Wellenleiter über tragen worden sind, ist es im allgemeinen erforderlich, sie vor der Decodierung am Empfangsende zu rege nerieren, und das wahrscheinlich auch in einer oder mehreren Zwischenverstärkerstationen. Eine solche Regenerierung (Eutzerrung) weist als einleitenden Vorgang die Verstärkung und die Begrenzung zwi schen zwei Pegeln auf, bei welcher vom empfangenen Impuls eine schmaler Teil, ungefähr auf halbe Ampli- tudenhöhe abgeschnitten (der Amplitudensiebung unterworfen) wird.
Um den gewünschten Begrenzungs pegel zu erhalten, müssen die Impulse durch einen Gleichstromverstärker verstärkt werden oder, wenn ein Wechselstromverstärker dazu verwendet wird, geht der Nullpegel der Impulse verloren und muss wieder hergestellt werden. Erfahrungsgemäss sind Gleich stromverstärker bei den in Frage stehenden Frequen zen nicht stabil, und für irgendeinen gebräuchlichen binären Code ergeben sich grosse Schwierigkeiten, wenn die bei Verwendung eines Wechselstromver- stärkers erforderliche Gleichstrom-Wiederherstellung nötig ist.
In der Praxis ist es notwendig einen einschrittigen Code zu verwenden, welcher die Eigenschaft hat, dass eine Änderung in nur einer binären Ziffernstelle an fällt, wenn der Signalpegel um einen Schritt ändert, dies uni die Wirkungen einer falschen Codierung möglichst gering, zu halten, wenn die Signalamplituden sich in der Nähe der Grenze zweier benachbarter Quantelungspegel bewegen. Ein solcher Code wird nachfolgend eA -Code genannt. Es gibt-eine grosse Anzahl solcher Codes.
Einige von ihnen haben zyklische Eigenschaften und werden zyklische Per- mutationscodes genannt.
Die oben angedeuteten Schwierigkeiten können durch die Anwendung eines Codes überwunden wer den, welcher als A -Code erzeugt wird, während er auf dem übertragungsweg die Eigenschaft erhält, dass jede Codekombination dieselbe Anzahl Ziffernirnpulse aufweist. Diese letzte Eigenschaft deutet auf einen sogenannten Fehlererkenncode hin, wie er aus der Telegraphie bekannt ist.
Ein solcher Code enthält vorzugsweise eine gerade Anzahl 2n-Ziffern, und die in jeder Codekombination vorhandene Anzahl von Ziffernünpulsen ist dann gleich n. Wenn in diesem Falle eine Aufeinanderfolge von Codekombinationen an einen Wechselstromver- stärker mit geeigneten Begrenzungsmitteln zur Ampli- tudensiebung der Impulse angelegt wird, und der Siebpegel konstant bleibt, da jede Codekombination denselben mittleren Spannungs- oder Stromwert auf weist, kann leicht erreicht werden, dass der Siebpegel gleich dem halben Amplitudenpegel ist.
Um das Arbeiten eines solchen übertragungs- systems zu überprüfen, kann vorteilhaft von der Fehlererkenneigenschaft des Codes Gebrauch gemacht werden, welche bedeutend empfindlicher ist als die Verwendung einer Steuerwelle, die sonst das ge- bräuchliche Nfittel zur Steuerung des Arbeitens eines Übertragungssystems ist, z. B. könnte eine Steuerwelle schwerlich das Vorhandensein eines Geräusches fest stellen, welches kräftig genug ist, um die Codemodu lation zu beeinflussen.
Wie später erklärt wird, ist es vorteilhaft, einen Code zu verwenden, der nicht alle ihm zur Verfügung stehenden Codekombinationen braucht, um die codier ten Signalpegel darzustellen. Einige der nicht ge brauchten Kombinationen können dann anderen Zwecken dienen. Es können beispielsweise eine oder mehrere von ihnen als Synchronisiersignal_ verwendet werden.
Im Falle eines Fehlererkenncodes von 2n Ziffern, welcher alle möglichen Anordnungen von n Ziffern impulsen benötigt, ist die Gesamtzahl<B>N</B> der zur Ver- fügung stehenden Kombinationen bekanntlich
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Ein solcher Code kann jedoch nicht die Eigenschaft eins A -Codes haben, da immer, wenn einer der Ziffernirnpulse in einer neuen Ziffe-Mstelle erscheint, ein Impuls in irgendeiner anderen Stelle verschwin den muss. Wenn jedoch jeder Impuls, der in einer besonderen der Ziffemstellen erscheinen würde, z. B.
in der 2dten Lage, immer weggelassen wird, bleibt ein Code mit 2n-1 Ziffern übrig, welcher die Eigen schaft hat# dass eine Hälfte der möglichen Codekom binationen n Ziffernünpulse enthält und die andere Hälfte der Codekombinationen n-1 Ziffernimpulse. In diesem Falle können<B>N</B> Codekombinationen so ange ordnet werden, dass sie<B>N</B> Amplitudenpegel derart darstellen, dass eine Änderung des Amplitudenpegels um einen Schritt eine Änderung in nur einer Ziffern lage hervorruft.
Dieser Art Anordnungen gibt es in einer grossen AnzahL Angesichts des Umstandes, dass dieser Code von 2n-1 Ziffern in jeder Kombination n oder n-1 Ziffern impulse aufweist, wird er Fehlererkenncode mit einer Ungleichheit eins der Anzahl der Ziffernstellen, die durch die Ziffernimpulse belegt sind oder B -Code genannt. Im Falle eines gewöhnlichen binären Codes, in welchem alle möglichen Kombinationen jede An zahl von Impulsen von<B>0</B> bis 2n-1 haben, wäre die Ungleichheit dann gleich 2n-1.
Der obenerwähnte Ausdruck Fehlererkenncode wird insofern in beschränkendem Sinne verwendet, als er keine vollständige Fehlererkennung, wie sie nor malerweise verstanden wird, ermöglicht, sondern nur die Feststellung eines Fehlers, wenn die Anzahl der m' einer Codekombination empfangenen binären Ziffern impulse nicht entweder n oder n-1 ist.
Wie aus dem vorhergehenden hervorgeht, ist es möglich, einen Code von 2n-1 Ziffern mit<B>N</B> Codes kombinationen und mit einer Ungleichheit von eins der mit Impulsen belegten Stellen herzustellen, wel cher ebenfalls die Eigenschaft hat, dass eine Änderung eines Amplitudenpegels um einen Schritt eine Ande- rung in nur einer Ziffernstelle hervorruft.
Wenn nun ge wünscht wird, diesen Code in einen Fehlererkenneode mit 2n Ziffern -und keiner Ungleichheit umzuwandeln, kann ein Sonderziffernimpuls in der 2n'ten Ziffern lage zu jeder Codekol-nbination addiert werden, welche nur n-1 Ziffernimpulse hat. Dieser Sonderimpuls kann durch einen Vorgang addiert werden, welcher sich ge trennt vom Codierungsvorgang abspielt und keinen Anteil an der Darstellung irgendeines Amplituden- pegels hat; auch darf er während der Decodierung missachtet werden.
Der Bequemlichkeit halber sei der erfindungsge mässe Code A-B -Fehlererkenncode genannt. Wenn, wie bei einem Ausführungsbeispiel, eine gerade An zahl Ziffern durch einen Sonderimpuls erzeugt wird, wird der Code ausgeglichener A -Code genannt.
Es soll noch erwähnt werden, dass ein < B )-Code mit einer Ungleichheit von eins der mit Impulsen belegten Ziffernstellen unter bestimmten Umständen einen genügend konstanten Siebpegel in den Regene- rationsverstärkern erzeugen kann, wenn n nicht zu klein ist. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Kombinationen mit n Ziffernimpulsen gleich der An zahl der Kombinationen mit n-1 Ziffernimpulsen ist, so dass die über die Dauer einiger Kombinationen integrierte Energie im allgemeinen nahezu konstant ist. In diesem Fall wird es nicht notwendig sein, den Sonderimpuls zu verwenden.
Auch ist es relativ ein fach, Fehlererkennmittel vorzusehen, welche bestim men, ob die Anzahl der Impulse in einer Codekombi nation eine andere ist als n oder n-l.
Wie oben erwähnt, bietet die Anwendung nur einer bestimmten Auswahl aus den<B>N</B> möglichen Codekom bination eines A-B -Felilererkenncodes von 2n-1 Ziffern bestimmte Vorteile. Die bevorzugte Auswahl ist eine, in welcher die Gesamtzahl der Kombina tionen, die gebraucht werden, durch die Gleichung NI <B><I>=</I></B> 2 X 3(n-1) gegeben ist. Diese Auswahl wird später eingehender beschrieben.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung von Ausführungsbeispielen nachstehend erklärt. Die Fig.1 bzw. 2 zeigen die Diagramme zweier beispielsweiser Vercodungen, -welche in den Ausführungsbeispielen verwendet werden.
Die Fig. <B>3</B> zeigt das Schema eines Umsetzers, der ausgebildet ist, um den in der Fig. 2 gezeigten Code hervorzubringen.
Die Fig. 4 zeigt ein Schema, anhand dessen die Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. <B>3</B> erklärt wird. Die Fig. <B>5</B> zeigt Einzelheiten der Umsetzerele- mente, die in der Fig. <B>3</B> verwendet werden.
Die Fig. <B>6</B> stellt ein Blockschema der Anordnung zur Addition von Ausgleichszifferimpulsen zur Code kombination dar. Die Fig. <B>7</B> zeigt Einzelheiten eines Elementes der Fig. <B>6.</B>
Die Fig. <B>8</B> zeigt eine Synchronisationsanordnung, wie sie im Decodiervorgang Anwendung findet.
Die Fig. <B>9</B> und<B>10</B> zeigen Einzelheiten der Ele mente der Fig. <B>8.</B>
Die Fig. <B>11</B> zeigt ein Blockschema eines vollstän digen übertragungssystems. Die Fig. <B>1</B> zeigt das Beispiel eines Vorgehens, das zur Herstellung eines Codes angewandt werden kann, der in Ausführungsbeispielen gebraucht wird. Er ist für sieben oder acht Ziffern entworfen, welche<B>70</B> Ampli- tudenpegel ergeben. Die Figur zeigt ein Ziffernbild mit acht Ziffernstreifen, die nebeneinander angeordnet sind, wobei die Bezeichnung der Amplitudenpegel links angebracht ist. Der Ziffernstreifen<B>1</B> ist in zehn Pegelgruppen unterteilt.
Er enthält<B>7,. 7, 15,</B> 3"-!'3, <B>3,</B> <B>3,15,7</B> bzw. <B>7</B> Pegel, die von unten nach oben numeriert sind. Die Gruppen sind abwechslungsweise schraffiert, um das Vorhandensein eines Ziffernimpulses für jeden der entsprechenden Pegel anzuzeigen. Die Gruppen sind so gewählt, dass ein Ziffernimpuls für<B>je 35</B> von <B>70</B> Pegeln gezeigt ist. Wenn angenommen wird, dass das Diagrammblatt so um einen Zylinder gelegt ist, dass die obere Kante benachbart zu seiner untern zu liegen kommt, wechseln die schraffierten und nicht schraffierten Gruppen rund um den Zylinder einander ab.
Dieser Code ist dementsprechend ein zyklischer Code.
Die Streifen der Ziffern 2 bis<B>6</B> haben dann genau dieselben Gruppen, die in derselben Reihenfolge<B>um</B> den Zylinder angeordnet sind, ausgenommen, dass sie folgendermassen gestuft sind: Als unterster Pegel der Gruppe<B>A</B> ün Streifen der Ziffer<B>1</B> wird der Pegel<B>1</B> angenommen. Die entspre chenden Gruppen<B>A</B> der Ziffernstreifen 2 bis<B>6</B> ent- halten dann als unterste Pegel die Pegel Nr. 21, 41, <B>61, 11, 31</B> und<B>51.</B> Wenn nun auf irgendeinem Pegel eine horizontale Linie durch die sieben Streifen gezogen wird, kann die Codekombination für diesen Pegel dadurch abgelesen werden, dass man festhält, wie die schraffierten und nichtschraffierten Gruppen durch diese Linie geschnitten werden.
Auf diese Weise wird beispielsweise die Siebner-Ziffernkombination für den Pegel<B>38</B> zu<B>1011010</B> und für den Pegel<B>39</B> zu <B>0011010.</B> Dabei bedeutet die<B>1</B> das Vorhandensein, die<B>0</B> das Nichtvorhatidensein eines Ziffernimpulses. Die erste Kombination enthält vier Ziffernimpulse und die zweite deren drei. Es ist zu ersehen, dass eine Änderung um einen Pegel die Änderung nur einer Ziffernstelle herbeiführt.
In irgendeinem Teil des Schemas enthalten alle geraden Pegel vier Ziffern impulse und die ungeraden Pegel drei Ziffernünpulse. Um diesen Code in einen symmetrischen Code zu ver wandeln, wird ein achter Impuls nur zu den ungeraden Pegeln addiert, wie es der Ziffernstreifen Nr. <B>8,</B> Fig. <B>1</B> zeigt.
Diese Anordnung kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, indem jeder Gruppe in einem Streifen verschiedene Anzahlen von Pegeln zuge ordnet werden. Die nachfolgende Tabelle gibt andere Beispiele der Anzahl der Pegel in einer Gruppe, welche dazu verwendet werden können, andere Bilder (Muster) für diesen Code zu ergeben.
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<I>Tabelle</I>
<tb> <U>Beispiel</U> <SEP> AnzaM <SEP> der <SEP> Pegel <SEP> in <SEP> einer <SEP> Gruppe
<tb> <B><U>1</U></B><U> <SEP> 2 <SEP> <B>1 <SEP> 3</B> <SEP> 4 <SEP> <B>1 <SEP> <I>5</I> <SEP> 1 <SEP> <I>6</I> <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> <I>9</I> <SEP> 1</B></U><B> <SEP> 10</B>
<tb> <B>1 <SEP> 3 <SEP> 11 <SEP> <I>5</I> <SEP> 13 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 13 <SEP> <I>5</I> <SEP> 11 <SEP> 3</B>
<tb> 2 <SEP> <B>17 <SEP> 7 <SEP> <I>5</I> <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> <I>5</I> <SEP> 7 <SEP> 17</B>
<tb> <B>3 <SEP> 13 <SEP> <I>5</I> <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 13 <SEP> 19 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> <I>5</I></B>
<tb> 4 <SEP> <B>13 <SEP> <I>5</I> <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 9 <SEP> <I>15</I> <SEP> 3 <SEP> <I>5</I> <SEP> 3 <SEP> 3</B>
<tb> <B><I>5</I> <SEP> 11 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> <I>5</I> <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> <I>5</I> <SEP> 17</B>
<tb> <B>6
<SEP> <I>5</I> <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> <I>5</I> <SEP> 13 <SEP> 11 <SEP> <I>5</I> <SEP> 3 <SEP> <I>5</I> <SEP> 9</B> Dieses Verfahren kann auf Codes mit andern. Pegelanzahlen ausgedehnt werden. Deshalb können für einen Code von 2n oder 2n-1 Ziffern, welcher<B>N</B> Pegel vorsieht, die Streifenin Gruppenunterteiltsein, die abwechslungsweise
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schraffiert und nichtschraffiert sind. Jede Gruppe enthält<U>dann</U> drei oder eine andere ungerade grössere Anzahl Pegel. Die Streifen sind durch Pegel oder ein Vielfaches davon gegen einander
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versetzt. Es sollte dieselbe Anzahl<B>-</B> schraf fierter und unschraffierter Pegel vorhanden sein.
Es muss jedoch auf den Umstand aufmerksam gemacht werden, dass einige, auf diese Weise erzeugte Code anordnungen die Eigenschaft der A-B -Codes nicht besitzen. Die streng angewendeten Forderungen sind verwickelt, insbesondere, wenn die Anzahl der Ziffern gross ist, und es ist wahrscheinlich einfacher, durch Versuche verschiedene Codeanordnungen zu finden, die den obengenannten Bedingungen entsprechen, und jene Anordnungen wegzulassen, welche nicht genügen.
Das in der Fig. <B>1</B> dargestellte Verfahren ist nicht das einzige zur Herstellung von hier verwendbaren Codes. In der Fig. 2 ist ein Codediagramm dargestellt, das einem anderen Grundsatz folgt, um einen -Code der erwähnten Art zu liefern. Er ergibt<B>N,<I>=</I></B> 2 X<B>3</B> (n-1) Pegel für einen Code mit 2n oder 2n-1 Ziffern. Das Diagramm entspricht einem<B>8-</B> oder 7ziffrigen Code und ergibt anstelle der<B>70</B> Pegel, wie Fig. <B>1,</B> deren 54.
Der Code ist in demselben Sinne zyklisch, wie jener der Fig. <B>1,</B> das heisst, wenn das Diagramm die obere und untere Kante aneinanderstossend rund um einen Zylinder gelegt wird, ist das Bild der Streifen rund um den Zylinder regelmässig fortlaufend. Der Aufbau des Codes basiert auf Gruppen zu drei Pegeln oder ganzen Vielfachen derselben. Die Streifen<B>6</B> und<B>7</B> enthalten<B>je</B> abwechselnd Gruppen von drei schraffier ten und unschraffierten Pegeln. Sie sind um zwei Pegel gegeneinander versetzt. Die Streifen der Ziffern 4 und<B>5</B> enthalten Gruppen von neun Pegeln.
Sie sind um s echs Pegel gegeneinander versetzt, und die Streifen der Ziffern 2 und<B>3</B> enthalten Gruppen von <B>27</B> Pegeln, die um<B>18</B> Pegel versetzt sind. Der Strei fen der Ziffer<B>1</B> teilt sich in zwei Gruppen zu<B>je</B> <B>27</B> Pegeln. Die Streifen sind so gestuft angeordnet, dass die obersten Pegel der untersten schraffierten Gruppen für die Ziffern<B>1</B> bis<B>7</B> die Pegel 54,<B>36, 18,</B> 12,<B>6,</B> 4 und 2 sind.
Es ist zu beachten, dass dieses Bild ebenfalls die Eigenschaft hat, dass nur für jeden Wechsel eines Pegels für die Ziffern<B>1</B> bis<B>7</B> ein Wechsel in einer Ziffernlage anfählt, und dass abwechselnd drei und vier Ziffernimpulse in den Codekombinationen sind, wel che aufeinanderfolgenden Pegeln entsprechen. Zum Ausgleich des Codes kann ein achter Impuls für nur ungerade numerierte Pegel beigefügt werden, wie der Ziffernstreifen<B>8</B> zeigt.
Das Bild eines<B>6-</B> oder 5-Ziffern-Codes <B>(18</B> Pegel vorausgesetzt) wird durch jenen Teil der Fig. 2 gege ben, der durch die gestrichelten Linien<B>A</B> und B ab geschnitten wird. Die Linie<B>A</B> liegt<B>18</B> Pegel unterhalb des oberen Endes des Diagram-rns und die Linie B zwei Streifen vom linken Rand. Die Ziffernnummern von<B>1</B> bis<B>6</B> sind längs des oberen Randes eingetragen und die Pegelnum-rnern <B>1</B> bis<B>18</B> längs des rechten Randes des Diagramms.
Für einen Code mit mehr als<B>18</B> Ziffern wird das Diagramm nach unten und nach links nach demselben Schema vergrösseit. Demzufolge wird für zehn Ziffern, welche<B>162</B> Pegel liefern, das<U>Diagramm</U> dreimal um seine Länge nach unten erweitert und es werden ihm links zwei zusätzliche Ziffemstreifen angefügt, welche Gruppen mit<B>81</B> Pegeln enthalten.
Es soll noch auf eine, andere Eigenschaft der Fig. 2 verwiesen werden. Sie betrifft den Umstand, dass die Codekombinationen für jeden gerade numerier- ten Pegel durch Addition der Codekombination zweier ungerade numerierter Pegel erhalten werden kann, wobei der Sonderziffernimpuls (Ziffer<B>8),</B> der für den Ausgleich des Codes verwendet wird, weggelassen werden kann. Dies ist aus einem Beispiel besser ersichtlich.
Die Codekombinationen der Pegel<B>33</B> und <B>35</B> sind<B>110010</B> bzw. <B>1100100.</B> Wenn beide Impuls kombinationen simultan einem Addierwerk -über geben werden, wird sein Ausgang zu 2200110, wo 2 den doppelten Amplitudenimpuls darstellt, der durch die Superposition zweier Ziffernimpulse erhal ten wird.
Wenn ferner dem Addierwerk ein Begrenzer folgt, so dass alle Ausgangshnpulse dieselbe Amplitude haben wie ein normaler Ziffernünpuls, -wird die Aus- gangskombination zu<B>1100110.</B> Aus der Fig. 2 ist diese Codekombination für den Pegel 34 ablesbar. Es kann auch festgestellt werden, dass dieses Ergebnis für jeden geraden Pegel im Diagramm erhalten wird.
Es ist klar, dass andere Serien von Codes mit den selben Eigenschaften aus dem Diagramm der Fig. <B>1</B> und 2 durch einfache Modifikation<U>entnommen</U> wer den können. Dabei könnten schraffierte und unschraf- fierte Flächen untereinander ausgetauscht werden, und die Streifen könnten untereinander bzw. neben einander verschieden geordnet werden. Es ist eben falls klar, dass die schraffierten Flächen positive Ziffernirnpulse und die unschraffierten Flächen nega tive Ziffernimpulse darstellen können.
Ferner könnten aufgrund der zyklischen Eigenschaft der Muster jeder Pegel als Pegel<B>1</B> gewählt werden, wobei dann die Numerierung bis zum obern Rand und nachfolgend von unten nach oben erfolgen würde. Die in der Fig. <B>1</B> und der Fig. 2 gezeigten Codes können bei spielsweise durch die Vorrichtungen, welche z. B. in dem Patent Nr. <B>364809</B> beschrieben sind, erzeugt werden. In dieser Beschreibung sind Codeumsetz- anordnungen behandelt, in welchen ein magnetischer Kein <B>je</B> Pegel vorhanden ist.
Die Kerne sind mit Vorspannwicklungen versehen sowie mit Signalwick lungen, an welche die Signalwelle, die umzusetzen ist (zu verschlüsseln), angelegt wird. Die Anordnung ist ausserdem derart, dass die Signalwelle den magne tischen Zustand der Keine derart beeinflusst, dass nur ein einzelner Kein, welcher dem Signalpegel ent spricht, in einem Augenblick, da die Abtastprobe fest gestellt wird, durch einen Abtastimpuls ausgelöst wer den kann, der eine Amplitude hat, die einem Pegel entspricht, wobei dieser Impuls an die Wicklungen aller Keine gelegt wird.
Die Keine sind zusätzlich mit Eingangsziffernwicklungen versehen, von denen die Ziffernimpulse erhalten werden. Um einen Code nach der Fig. <B>1</B> oder der Fig. 2 zu erhalten, ist es nur notwendig, die Ziffernwicklungen der Kerne nach dem Muster des Codes zu verteilen.
.Es könnte auch eine gleichwertige Gleichrichter- Matrizenanordnung anstelle der obenerwähnten ver wendet werden.<B>-</B> Die Eigenschaft der Addierbarkeit der Codeanord nung, wie sie Fig. 2 zeigt und im Text vermerkt ist, birgt jedoch einen besonderen Vorteil in sich, dass durch ihre Verwendung die Umsetzeranordnung ver einfacht werden kann.
Die Verwendung eines getrenn ten Umsetzerelementes für jeden Pegel, der durch den Code dargestellt wird, wie in den Anordnungen der obenerwähnten Patentbeschreibung ausgeführt, ist von Vorteil, wenn eine schnelle Codierung erforderlich ist. Sie ist jedoch kompliziert und teuer.
Die Codeanord nung der Fig. 2 erlaubt dieselbe Geschwindigkeit der Umsetzung des Codes zu erreichen, und zwar mit etwas weniger als der Hälfte der Anzahl der Um- setzerelemente. Deshalb ist beispielsweise im Falle eines Codes, der N:, Pegel vorsieht, die Anzahl der notwendigen Umsetzerelemente nur
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Eine solche Anordnung mit einer Diodenmatrix wird nach stehend im Detail beschrieben.
Wenn ein ausgeglichener Code verwendet wird, das heisst, wenn eine gerade Anzahl Ziffern vorhanden ist, kann vor dem Entzerrer eine einfache Ampli- tudensiebungseinrichtung konventioneller Art verwen det werden und der Pegel der Siebung stellt sich automatisch angenähert auf den halben Amplituden- pegel der Ziffernünpulse ein, ohne irgendwelche GleichstroinwiederhersteH-Anordnungen. Wenn die 2n'te Ziffer weggelassen wird, unterliegt der<B>Ab-</B> schnittpegel (der Pegel der Amplitudensiebung') einiger Änderung.
Diese ist jedoch nicht schwerwie- a - "end, wenn n nicht zu klein ist, und der Variations bereich kann klein genug gemacht werden, um Im pulsgeräusche auszuschliessen.
Es sei darauf verwiesen, dass bei der 8-Ziffern- Anordnung nach Fig. 2<B>16</B> extra ausgeglichene Kom binationen vorhanden sind, welche nicht verwendet werden. Eine dieser Kombinationen könnte als Syn- chronisiersignal verwendet werden.
Im Falle, wo die Codekombination aufeinanderfolgender Signalabtast- proben mit vollständiger Regelmässigkeit übertragen werden, wäre es am Empfangsende nicht möglich fest zustellen, welche Gruppen von 2n Codeziffern Abr tastproben der Signalwelle darstellen. Wenn jedoch eine,der obengenannten Synchronisierkombinationen in regelmässigen Abständen übertragen wird, kann sie durch geeignete Mittel im Empfänger festgestellt und verwendet werden, um die Beginne der Codekombi nationen anzuzeigen.
Im Falle von Vielfachkanal- systemen, in denen aufeinanderfolgende Kombina tionen Abtastproben von Signalwellen verschiedener Kanäle darstellen, kann ebenfalls dieselbe Synchroni- sationskombination zur Steuerung der Verteilung in die geeigneten Kanäle verwendet werden.
Es ist jedoch auch zu bemerken, dass jede der<B>16</B> nicht verwendeten Kombinationen durch ein beson deres Paar normaler Codekombinationen nachgebildet werden kann, so dass die Synchronisierung gelegentlich aussetzen kann. Zwei der nicht verwendeten Kombi nationen sind<B>11110000</B> und-<B>00001111.</B> Wenn das angewendete Synchronisiersignal diese beiden Kom binationen nacheinanderfolgend übertragen verwen det, kann es nicht durch irgendeine Reihe von nicht verwendeten Codekombinationen nachgemacht wer den.
Es mag von Interesse sein, zu bemerken, dass im Falle eines 10-Ziffern-Codes ähnlich dem Schema der Fig. 2 keine der nicht verwendeten Codekombina tionen<B>1111100000</B> oder<B>00000 11111</B> durch ein Paar normaler Codekombinationen imitiert werden kann, so dass beide einzeln als Synchronisiersignal verwendet werden könnten. Das abwechselnde Verfahren der Synchronisierung, das weiter unten beschrieben wird, gründet auf der Tatsache, dass in einem ausgeglichenen Code mit einer geraden Anzahl 2n Ziffern die An zahl der Impulse in jeder Kombination immer gleich n ist.
Bei diesem Verfahren wird die Pulsfrequenz von den<U>ankommenden</U> Gruppen von Ziffemimpulsen entnommen, z. B. durch Verwendung enger Bandpass- filter. Diese liefern einen kontinuierlichen Zug von Impulsen, welche zeitlich mit den Ziffernünpulsen übereinstimmen.
Der Impulszug wird durch einen Frequenzteiler geführt, der durch 2n dividiert, so dass <B>je</B> Codegruppe dabei einen Synchronisierimpuls er zeugt, welcher zur Synchronisation der Decodierein- richtung verwendet wird, von welcher vorausgesetzt wird, dass sie Mittel zur Verteilung der Ziffernimpulse auf n entsprechende einzelne, Leiter enthalte, das heisst der m1e Ziffernimpuls, sofern er vorhanden ist, auf dem m'ten Leiter erscheint.
Wenn der Syn- ehronisierimpuls zeitlich so eingestellt ist, dass die Ziffernimpulse. auf die 2n Leiter derart verteilt wer den, dass sie eine Codegruppe bilden, ergibt sich ein Total n voni diesen Codehnpulsen, wenn er jedoch zeitlich nicht so eingestellt ist, ist die Anzahl der Ziffernimpulse von n verschieden. Es wird daher ein Fehlerdetektor verwendet, um- die Anzahl der Ziffern impulse in der Gruppe festzustellen.
Wenn diese- von n verschieden ist, wird ein Fel-dersignal erzeugt, das eine elektronische Schrittschalteinrichtung betätigt, die wirksam die Zeiteinstellung des Synchronisations- impulses um eine Zifferndauer ändert. Dieser Schritt- schaltvorgang wird wiederholt, bis der Fehlerdetektor anzeigt, dass n Ziffernimpulse in der Gruppe vorhan den sind.
Die Fig. <B>3</B> zeigt ein Schema eines Umsetzers, wie er zur Erzeugung eines 5-Ziffern-Codes der- in der Fig. 2 gezeigten Art gebraucht wird-, um die<B>18-</B> Pegel zu erzeugen, die in deren oberem Teil- gezeigt sind. Wie. bereits angedeutet, wird die sechste Ausgleichs ziffer, wenn erforderlich, gesondert dazu addiert. Dieser Umsetzer weist zehn Umsetzerelemente <B>10 1</B> auf, welche den ungerade numerierten Pegeln<B>1</B> bis<B>17</B> und dem höchsten Pegel<B>19</B> entsprechen. Die horizontalen Ausgangsleiter dieser Umsetzerelemente sind mit der Nummer des Pegels bezeichnet, welchem sie entspre chen.
Die zehnPegelleiterwerden durchfünf senkrechte Ziffernleiter gekreuzt, die von<B>1</B> bis<B>5</B> numeriert, sind, entsprechend den Ziffern, die sie darstellen.. Be stimmte Kreuzungspunkte der beiden Leiterarten sind durch Gleichrichter 102 überbrückt, entsprechend dem Code> und wie später zu erklären ist.
Für die Umsetzerelemente <B>101</B> sind positive und negative Gleichstromquellen<B>103</B> und 104 vorgesehen. Diese Quellen haben beispielsweise Potentiale von <B>150</B> bzw. <B>50</B> Volt. Die dritte Gleichstromquelle <B>105</B> liefert ein geringes Potential von beispielsweise <B>0,3</B> Volt und ist über entsprechende Widerstände<B>106</B> mit allen Ziffernleitern verbunden. Die zehn Umsetzerelemente <B>101</B> besitzen gleich artige Stromkreise, weisen aber bestimmte Wider standsunterschiede auf. Ein typischer Stromkreis eines Umsetzerelementes wird in der Fig. <B>5</B> gezeigt und später beschrieben.
Ein Spannungsteiler mit elf Widerständen<B>107</B> ist zwischen den Quellen<B>103</B> und 104 angeschlossen und die zehn Umsetzerelemente sind mit aufeinander- folgenden Anzapfstellen des Spannungsteilers ver bunden, so dass sie alle verschieden vorgespannt sind. Das Umsetzerelement, das dem Pegel<B>1</B> entspricht, weist die niedrigste positive Vorspannung auf und jenes, welches dem Pegel<B>18</B> entspricht, die positivste Vorspannung.
Eine umzusetzende Signalwelle wird an eine Ein gangsklemme<B>108</B> gelegt,- welche mit einer Einrich tung<B>109</B> verbunden ist, deren Abgabe an die Ein gänge aller Umsetzerelemente über den Leiter<B>10</B> angeschlossen ist.
Die Abtasteinrichtung <B>109</B> wird durch eine Abtastimpulsquelle <B>111</B> gesteuert und soll imstande sein, die Signalwelle in eine schrittweise Welle umzuwandeln, wobei die Amplituden der Schritte Abtastproben der Signalwelle entsprechen sollen. Nfit anderen Worten ausgedrückt, kann die Schrittwelle als Umhüllende von amplitudenmodu- lierten Impulsen angesehen werden, deren Dauer der Periode der Abtastimpulse entspricht.
Die Impulse der Quelle<B>111</B> werden ebenfalls zu einem Ableseimpuls- generator 112 gespeist, der imstande sein soll, einen kurzen Leseirapuls während der Dauer jedes Schrittes abzugeben.
Die Ableseimpulse werden durch einen Begrenzer oder Amplitudensiebstromkreis <B>113</B> an die Kathode einer Röhre 114 gelegt, deren Anode mit dem Lei ter<B>110</B> in Verbindung steht. Das Steuergitter der Röhre<B>113</B> wird durch die Verbindung mit dem Ver bindungspunkt der beiden Widerstände<B>115</B> und<B>116</B> vorgespannt, welche in Reihe mit den Quellen<B>103</B> und 104 liegen.
Jedes Umsetzerelement <B>101</B> umfasst einen Tor stromkreis, der nur offensteht, wenn der ihm zuge führte Strom von der Abtasteinrichtung <B>109</B> sich im besonderen Bereich bewegt. In diesem Falle ist der Ableseimpuls, der durch die Röhre 114 geliefert wird, imstande, vom entsprechenden Umsetzerelement einen Ausgang zu erzeugen.
Der Ableseimpuls sollte- eine Amplitude haben, die drei Pegelschritten entspricht. Dies wird durch den Amplitudensiebstromkreis <B>113</B> erhalten. Wenn oben erwähnt wurde<B>'</B> dass ein offener Torstromkreis entsteht, bedeutet dies, dass er so vorgespannt ist, dass ein Ableseirapuls imstande ist, einen Ausgang am entsprechenden Pegelleiter hervorzurufen. In den fol genden Erklärungen wird ein Umsetzerstromkreis als entsperrt bezeichnet, wenn der entsprechende Tor kreis im oben angeführten Sinne offensteht.
Die Vorspannung der Umsetzerelemente <B>101</B> wird in Verbindung mit der Fig. 4 erklärt. Diese zeigt schematisch die<B>18</B> Pegel als horizontale Reihe von Quadranten. Die Vorspannung ist derart, dass, wenn der Signalpegel zunimmt, das Umsetzerelement, wel ches z. B. dem Pegel<B>9</B> entspricht, entsperrt wird, wenn der Signalpegel die Grenze zwischen den Pegeln <B>7</B> und<B>8</B> erreicht und dann wieder gesperrt wird, wenn der Signalpegel zwischen den Pegeln<B>10</B> und<B>11</B> weiter zunimmt.
Dies bedeutet, dass das Umsetzerelement <B>9</B> nur entsperrt ist, wenn der Signalpegel sich im Bereich der Pegel<B>8, 9</B> und<B>10</B> bewegt. Dies wird in der Fig. 4 durch die horizontalen Pfeile, z. B. den mit<B>9</B> be zeichneten, angezeigt. In gleicher Weise wird das Umsetzerelement, das dem Pegel<B>11</B> entspricht, nur entsperrt, <U>wenn</U> der Signalpegel sich im Bereiche der Pegel<B>10, 11</B> und 12 bewegt.
Daraus ist ersichtlich, dass über den Bereich des Pegels<B>10</B> beide Umsetzer- elemente <B>9</B> und<B>11</B> entsperrt sind. Alle andern Um- setzerelemente, ausgenommen jene an den Enden der Bereiche, sind nach demselben Plan vorgespannt, und es ist ersichtlich, dass über dem Bereich jedes ungerade numerierten Pegels nur das eine entsprechende Um- setzerelement entsperrt ist,
während über dem Bereich der gerade numerierten Pegel die beiden Umsetzer- elemente entsperrt sind, welche dem benachbarten ungerade numerierten Pegel entsprechen.
Die Gleichrichter 102 (Fig. <B>3)</B> sind so verbunden, dass sie die Ziffernkombinationen, die jedem ungerade numerierten Pegel und dem Pegel<B>18</B> entsprechen, hervorrufen, in übereinstimmung mit dem Code schema der Fig. 2. Zum Beispiel sind im Fall des Pegels<B>9</B> deshalb zwei Gleichrichter 102 angeschlos sen, um den Zusammenschluss des- Pegels<B>9</B> mit den Ziffernleitern 2 und 4 zu überbrücken, da für den Pegel<B>9</B> nur Impulse für die Ziffern 2 und 4 erforder lich sind.
Wenn daher beispielsweise die Signalamplitude derart ist, dass sie dem Pegel<B>9</B> entspricht, wenn ein Ableseimpuls durch die Röhre 144 geht, wird gefun den, dass nur das Umsetzerelement, das dem Pegel<B>9</B> entspricht, entsperrt ist, und die betreffende Code kombination wird hervorgerufen.
Wenn jedoch bei spielsweise die Signalamplitude dem Pegel<B>10</B> ent spricht, findet der Ableseimpuls die Umsetzerele- mente, welche mit den Pegeln<B>9</B> und<B>11</B> übereinstim men, beide entsperrt und die Codekombinationen, welche den beiden Pegeln<B>9</B> und<B>11</B> entsprechen, werden gleichzeitig erzeugt.
Es ist oben erklärt worden, dass der in der Fig. 2 dargestellte Code die Eigenschaft hat, dass die Code kombination jedes gerade numerierten Pegels in Wirk lichkeit die<U>Summe</U> der Codekombinationen der bei den benachbarten ungerade numerierten Pegel ist. Dementsprechend wird im eben gegebenen Beispiel die Codekombination für den Pegel<B>10</B> richtig her vorgerufen. Es ist natürlich klar, dass die Kombination für die andern gerade numerierten Pegel auf dieselbe Weise erzeugt werden.
Die zu treffenden Vorkehren am Ende des Be reichs der Pegel werden nachstehend erklärt. Im Falle des Umsetzerelementes <B>101</B> für Pegel<B>1</B> ist aus der Fig. 4 ersichtlich, dass es am Verbindungspunkt der Pegel 2 und<B>3</B> gesperrt sein muss, und dass es sich nur über zwei Pegel erstreckt. Deshalb ist es vorzugs weise für Signalamplituden unterhalb des Pegels<B>1</B> gesperrt. Am anderen Ende des Bereichs muss ein einzelnes Umsetzerelement <B>101</B> für den Pegel<B>18</B> vorgesehen werden.
Dieses sollte nur über den Be reich dieses Pegels entsperrt sein, wie durch den Pfeil <B>18,</B> Fig. 4, gezeigt ist. Es ist klar, dass, obschon die Fi <B>g. 3</B> nur das Schema eines Umsetzers für<B>18</B> Pegel zeigt, und dies der Einfachheit halber, ein Unisetzer für die prak tische Verwendung auch eine grössere Anzahl von Pegeln vorsehen muss. Wie bereits erklärt, ergeben <B>7-</B> und 9-Ziffern-Umsetzer mit einem Code nach der Fig. 2, 54 bzw. <B>162</B> Pegel.
Diese sind mit<B>28</B> und<B>82</B> Umsetzerelementen Versehen, die nach dem Prinzip geordnet und vorgespannt sind, wie es in den<B>'</B> Fig. <B>3</B> und 4 gezeigt ist. Auf die Fig. <B>3</B> zurückkommend, werden die Ziffernünpulse jeder Kombination gleich zeitig auf fünf Ziffernleitern erzeugt. Es ist deshalb ge wöhnlich nötig, Mittelyorzusehen, welche sie aufein- anderfolgend an einen einzelnen Leiter abgeben.
Eine bekannte Art, dies zu tun, liegt darin, dass man ein Ver zögerungsnetz<B>117</B> vorsieht, an dessen Anzapfungen fünf Ziffernleiter angeschlossen sind. DasVerzögerungs- netz <B>117</B> wird an einem Ende mit einem Widerstand abgeschlossen und die Ziffernünpulse werden aufein- anderfolgend an den Ausgangsleiter<B>119</B> gegeben. Dieser Leiter mag über einen Amplituden begrenzen den Gleichrichter 120, der normalerweise durch die Gleichstromquelle 121 gesperrt ist, um alle Ziffern impulse auf dieselbe Amplitude zurückzuführen, mit Erde verbunden sein.
Die Fig. <B>5</B> zeigt die Einzelheiten eines der Um- setzerelemente <B>101</B> der Fig. <B>3.</B> Der Eingangstorstrom- kreis enthält zwei entgegengesetztgerichtete Gleich richter 122 und<B>123,</B> die zwischen dem Eingangsleiter <B>110</B> und der Kathode der Röhre 124 in Reihe ge schaltet sind. Der Verbindungspunkt der Gleichrichter 122 und<B>123</B> ist mit der positiven Quelle<B>103</B> über den Widerstand<B>125</B> verbunden und die Kathode der Röhre 124 liegt über den Widerstand<B>126</B> an der negativen Spannungsquelle 104.
Das Steuergitter der Röhre 124 ist über den Leiter <B>127</B> mit dem entsprechenden Punkt des Spannungs- teilers verbunden, der durch den Widerstand<B>107</B> (Fig. <B>3)</B> gebildet wird, sowie mit Erde über den Nebenschlusskondensator <B>128.</B> Die Anode der Röhre 124 ist mit der Quelle<B>103</B> über die Primärwicklung eines Ausgangstransformators<B>129</B> verbunden.
Die sekundäre Wicklung dieses Transformators liegt zwi schen Erde und dem entsprechenden Ausgangspegel-- leiter <B>130.</B> Der Bereich, über welchen der Steuerstgom- kreis offensteht, wird durch den Wert der Widerstände <B>125</B> und<B>126</B> bestimmt. Der Gleichrichter<B>123</B> ist so gerichtet, dass er entsperrt wird, wenn angenommen wird, dass der Leiter<B>110</B> abgeschaltet wird.
Wenn das an den Leiter<B>110</B> angelegte Potential einen positiveren Wert hat als jenes am Verbindungspunkt der Gleich richter 122 und<B>123,</B> wird der Gleichrichter 122 gesperrt und der Torstromkreis geschlossen. Wenn das angelegte Potential unter jenes am genannten Verbin dungspunkt fällt, wird der Gleichrichter 122 entsperrt und der Torstromkreis steht offen. Wenn das ange legte Potential noch weiter fällt, wird ein Punkt er reicht, bei welchem der Gleichrichter<B>123</B> gesperrt wird und der Torstromkreis wird wiederum geschlos sen.
Das Vorspannungspotential, das an den Leiter<B>127</B> angelegt wird, soll derart sein, dass die Röhre 124 normalerweise als Verstärker arbeitet über den Be reich der Eingangsspannungen, für welche der Tor stromkreis offen ist. Dann wird ein kurzer Ausgangs impuls durch den Transformator<B>129</B> an den Pegel leiter<B>130</B> in Beantwortung eines Ableseimpulses ab gegeben, welcher durch die Röhre 114 (Fig. <B>3)</B> an den Leiter<B>110</B> angelegt wird.
<B>,</B> Die Fig. <B>6</B> und<B>7</B> zeigen eine Anordnung zum Addieren des Sonderausgleichs-Ziffernimpulses zur Codekombination, welche durch den Umsetzer, der in der Fig. <B>3</B> gezeigt ist, hervorgerufen wird, wenn dies erforderlich ist. Der Umsetzer der Fig. <B>3</B> ist in Fig. <B>6</B> mit<B>131</B> bezeichnet und der Ableseimpulsgenerator mit 112.
Die fünf Ziffernleiter sind in<B>132</B> in einer Gruppe gezeigt, die mit einer Auswerteinrichtung <B>133</B> ver bunden ist, welch letztere in der Fig. <B>7</B> dargestellt ist, und welche bestimmt, ob die Anzahl der Ziffern- irapulse, welche an die fünf Ziffernleiter gegeben wird, 2 oder<B>3</B> ist. Wenn die Ziffer<B>3</B> beträgt, sperrt die Auswerteinrichtung <B>133</B> eine Toreinrichtung 134, an welche die Ableseimpulse vom Generator 112 ge liefert werden.
Wenn nur zwei Ziffemünpulse vor handen sind, ist die Einrichtung 134 entsperrt. Die Auswerteinrichtung 134 ist mit dem Ausgangsleiter <B>119</B> des Umsetzers<B>131</B> durch ein Verzögerungsnetz <B>135</B> verbunden, welch letzteres so eingerichtet ist, dass es den Ausgangsimpuls so verzögert, dass er die sechste Ziffernlage belegL Einzelheiten der Auswerteinrichtung <B>133</B> sind in der Fig. <B>7</B> gezeigL Sie weist fünf Ziffernklemmen<B>136</B> auf, mit welchen die fünf Ziffernleiter der Fig. <B>3</B> ver bunden sind.
Die Ziffernklemmen sind mit einer gemeinsamen Ausgangsklemme<B>137</B> durch gleich-. artige Gleichrichterpaare <B>138, 139,</B> die in Reihe liegen, verbunden. Die Verbindungspunkte der Paare der Gleichrichter sind an die negative Quelle 104 über entsprechend gleiche Widerstände 140 ange schlossen. Die Klemme<B>137</B> ist über einen Widerstand 141 mit Erde und über einen Widerstand 142 mit der positiven Quelle<B>103</B> verbunden.
Wenn kein Ziffernimpuls vorhanden ist, liegen die Klemmen<B>136</B> an einer sehr geringen positiven Spannung, und es fliesst dann Strom von der Quelle <B>103</B> durch den Widerstand 142 und alle Gleichrichter <B>139</B> und den Widerstand 140 parallel zur Quelle 104. Die Werte der Widerstände müssen so gewählt wer den, dass alle Gleichrichter<B>138</B> unter dieser Bedingung gesperrt sind.
Die Klemme<B>137</B> liegt dann an einem niedrigen positiven Potential Vl. Wenn ein Ziffern impuls genügender Amplitude an einer der Klemmen <B>136</B> erscheint, entsperrt er den entsprechenden Gleich richter<B>138</B> und sperrt gleichzeitig den Gleichrichter <B>139,</B> so dass der Strom durch den Widerstand 142 abnimmt und die Spannung an der Klemme<B>137</B> an steigt.
Deshalb ist ersichtlich, dass, wenn zwei Ziffern impulse zusammen auftreten, das positive Potential der Klemme<B>137</B> einen Wert von V2 aufweist, der grö sser ist als V" während, wenn drei Ziffernimpulse zu- sammen vorhanden sind, das Potential an der Klemme <B>137</B> einen grösseren positiven Wert V, hat als das Potential V..
Das Potential an der Klemme<B>137</B> wird<U>dann</U> an die Torschaltung 134 gegeben, die so entworfen ist, dass sie entsperrt ist, wenn das Vor- spannungspotential <B>+</B> V2 beträgt, und dass sie gesperrt ist, wenn das Potential + V, ist. Dann wird der sechste Ziffernimpuls an den Leiter<B>119</B> (Fig. <B>6)</B> geliefert, wenn die beiden Ziffernimpulse ursprünglich gegen wärtig waren, dies. jedoch nicht, wenn drei Ziffern impulse vorhanden sind.
Es ist klar, dass die Anordnung der Fig. <B>6</B> und<B>7</B> nach denselben Grundzügen für den Gebrauch mit Codes von fünf oder mehr Ziffern erweitert werden kann, indem die notwendigen zusätzlichen Gleich- richterpaare <B>138, 139</B> und Widerstände 140 beigefügt werden. Ebenfalls kann dieselbe- Anordnung mit Urasetzern, welche anderer Art sind als der in der Fig. <B>3</B> gezeigte, verwendet werden, dies z. B. mit Um setzern, die magnetische Kerne verwenden, und zwar so lange, als solche Umsetzer die Ziffernimpulse simultan an einzelnen Ziffernleitern erzeugen.
Es wird nun ein Beispiel einer Synchronisierem- richtung für die Anwendung mit einer Decodierein- richtung am Empfangsende des Systems erklärt. Diese Anordnung ist oben allgemein beschrieben worden. Die Codekombinationen kom en in regelmässiger Folge an und der Beginn jeder Codekombination wird nicht direkt angezeigt. Bei der Verwendung eines ausgeglichenen Codes wird jedoch die notwendige Anzeige von der Tatsache abgeleitet, dass in jeder Kombination von 2n Ziffern genau n Ziffernimpulse sein sollen.
Wenn die Synchronisation fehlerhaft ist, werden die 2n Ziffern von zwei benachbarten Kombi nationen gewählt und es geschieht allgemein, dass eine solche ausgewählte Kombination mehr oder weniger als n Ziffernimpulse aufweist. Dieser Umstand kann dann dazu verwendet werden, um ein Fehlersignal hervorzubringen, welches die Synchronisation wieder einstellt, wie nachfolgend erklärt wird.
Die Anordnung ist in der Fig. <B>8</B> für einen 8-ziff- rigen, ausgeglichenen Code gezeigt. Sie kann jedoch mit den entsprechenden Modifikationen für jeden aus geglichenen Code irgendeiner geraden. Anzahl von Ziffern verwendet werden. Die Ziffernimpulse der Kombinationen kommen in Folgen an der Eingangs klemme 143 an, welche mit einer gebräuchlichen Decodiereinrichtung 144 verbunden ist.
Die Decodier- einrichtung soll von der Art sein, bei welcher in Beantwortung jeder empfangenen Codekombination von Ziffernimpulsen, hnpulse simultan an einer Gruppe 145 von acht Ziffernleitern derart erscheinen, dass einer der letztgenannten Impulse positiv ist, wenn der entsprechende Ziffernimpuls vorhanden ist, und negativ, wenn er fehlt. Die Decodiereinrichtung 144 kann anderseits irgendwelcher Art sein und liefert die decodierten Signale an eine Ausgangsklemme 146. Die Leiter 145 sind mit einem Fehlerdetektor 147 verbunden.
Ein scharf abgestimmtes Bandpassfilter 148 ist an die Klemme 143 geschlossen und wählt Wellen der Ziffernwiederholungsfrequenz aus der ankommenden Codekombination. Dieses Filter ist mit einem Fre- quenzteiler 149 verbunden, der durch 2n (in diesem Fall durch<B>8)</B> dividiert und vom Ausgang des Teilers 149 wird ein SynchronisierimpWs für jede Code kombination erhalten und die Synchronisationsimpulse werden über eine Verzögerungseinrichtung<B>150,</B> die schrittweise eingestellt werden kann, zugeführt, um das Arbeiten der Decodiereinrichtung 144 in be kannter Weise zu steuern.
Es soll angenommen wer den, dass für die richtige Decodierung der Synchroni- sationsimpuls mit der ersten Ziffernlage jeder Kom bination übereinstimmt. In diesem Falle sind an vier der Ziffernleiter 145 positive Impulse vorhanden. Wenn dieses angenommene Zusammentreffen nicht erfolgt, findet der Fehlerdetektor 147 mehr oder weniger als vier positive Impulse an den Leitern 145, wenn die Ziffernimpulse erscheinen, und er überträgt dann einen Fehlerimpuls zur einstellbaren Verzöge rungseinrichtung<B>159,</B> welche dann den Synchronisier- impuls um eine Periode vorschiebt oder verzögert.
Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Fehler detektor 147 vier positive Impulse vorfindet. In diesem Fall wird kein Fehlerimpuls erzeugt und die Syn chronisation ist richtig erfolgL Bei dieser Anordnung kann es geschehen, dass gelegentlich zwei aufeinanderfolgende Codekombi nationen zusammen eine Gruppe von acht aufeinander- folgenden Ziffern erzeugen, die vier Ziffernimpulse ent halten. In diesem Falle wird kein Synchronisations- fehler wahrgenommen. Es wird jedoch eventuell eine Synchronisation erhalten, da diese Bedingung sich nicht allgemein wiederholt.
Doch kann es wünschens wert erscheinen, periodisch eine überprüfkombination zu übertragen, welche immer verursacht, dass ein Syn- chronisierfehler wahrgenommen wird. Wenn beispiels weise die Kombinationen<B>11110000</B> und<B>00001111</B> (Welche im Code der Fig.2 nicht verwendet wird) oderdieKombinationen00001111und11110000auf- einanderfolgend übertragen werden, erzeugt jeder Synchronisierfehler eine andere Anzahl als vier Impulse in einer Gruppe von acht Elementen.
In einem Mehr kanalsystem können beispielsweise zwei aufeinander- folgende Kanäle zur überprüfung ausgespart werden und die obengenannten Kombinationen können über die beiden Kanäle statt Signalkombinationen über mittelt werden. Dieses Paar von Kombinationen kann ebenfalls dazu verwendet werden, die Kanaltrennung am Empfangsende der Anlage auf bekannte Weise zu steuern. Es kann festgehalten werden, dass die An ordnung nach Fig. <B>8</B> verwendet werden kann, um das Vorhandensein exzessiver Störungen oder Geräusche im übertragungsstromkreis anzuzeigen.
Wenn das Geräusch genügt, um den Verlust eines Ziffern impulses herbeizuführen oder Sonderimpulse<B>zu</B> er zeugen, ist die Wirkung gleich wie bei einem Syn- chronisierfehler und der Fehlerdetektor 147 wird häufig Fehlerimpulse erzeugen beim. Versuch, die scheinbaren Synchronisationsfehler zu korrigieren. Deshalb können die Fehlerünpulse verwendet werden, um eine Alarmeinrichtung<B>151</B> in irgendeiner be kannten Weise zu betätigen. Diese Alarmeinrichtung gibt dann eine Anzeige über den wirklichen oder scheinbaren Mangel an Synchronisation, unter wel chen Bedingungen die Anlage nicht brauchbar ist.
Wenn die Alarmeinrichtung<B>151</B> nicht betätigt wird, bedeutet dies, dass sie synchronisiert ist und auch nicht Gegenstand von Geräuschen genügender Grösse ist, um Fehler zu verursachen.
Die Fig. <B>9</B> zeigt eine Form des Fehlerdetektors 147 der Fig. <B>8.</B> Er enthält acht Eingangsklemmen<B>152,</B> mit welchen die acht Ziffernleiter 145 von der Dechiff- riereinrichtung 144 der Fig. <B>8</B> verbunden sind. Jede Klemme<B>152</B> ist durch zwei entgegengesetzt gepolte Gleichrichter 154,<B>153</B> mit einem Leiter<B>155</B> ver bunden und der Verbindungspunkt dieser Gleich richter ist über einen Widerstand<B>157</B> mit der Gleichstromquelle<B>156</B> in Verbindung. Die Quelle<B>156</B> kann ein Potential von beispielsweise<B>150</B> Volt haben.
Die Widerstände<B>157</B> haben alle denselben Wert RV Der Leiter<B>155</B> ist mit einer Klemme eines Voll- weg-Gleichrichters <B>158</B> verbunden. Die entgegen gesetzte Klemme liegt über einem Widerstand<B>159</B> des Wertes
EMI0009.0011
an der Quelle<B>156.</B> Die beiden eben er wähnten Klemmen des Gleichrichters<B>158</B> sind über Widerstände<B>160, 161</B> des Wertes R2 mit einer nega tiven Gleichstromquelle<B>162</B> verbunden, die beispiels weise<B>10</B> Volt aufweist. Der Widerstand R2 ist ver glichen mit dem Widerstand Ri klein.
Die andern zwei Klemmen des Gleichrichters<B>158</B> sind an die Steuergitter zweier gleichartiger Verstär- kerröhren <B>163</B> bzw. 164 angeschlossen, deren Anoden über gleiche Widerstände<B>165</B> und<B>166</B> an der Quelle <B>156</B> liegen. Die Kathoden der Röhren<B>163</B> und 164 sind durch einen gemeinsamen Widerstand<B>167</B> mit der Quelle<B>162</B> verbunden. Die primäre Wicklung eines Ausgangstransformators<B>168</B> ist zwischen den Anoden der Röhren angeschlossen und die sekundäre Wicklung besitzt eine Klemme, die mit Erde und eine andere,<B>d</B> ie mit der<U>Klemme</U><B>169</B> verbunden ist.
Wenn, wie bereits erklärt, eine ankommende Kom bination vier Ziffernimpulse aufweist, wird ein posi tives Potential an vier der Klemmen<B>152</B> gegeben und ein negatives Potential an die anderen vier. Wenn das Potential positiv ist, ist der entsprechende Gleich richter<B>153</B> gesperrt und der Gleichrichter 154 ent- sperrt und ein bestimmter Strom I fliesst durch ihn. Wenn das angelegte Potential negativ ist, wird der Gleichrichter<B>153</B> entsperrt und 154 gesperrt, so dass der Strom<B>0</B> ist. Wenn vier der angelegten Potentiale positiv sind, ist deshalb der Strom, welcher durch den Widerstand<B>160</B> fliesst, gleich 4 1.
Da der Wert des Widerstandes<B>159
EMI0009.0021
</B> ist, ist klar, dass der Strom, welcher durch den Widerstand<B>161</B> fliesst, gleich 4<B>1</B> beträgt, und dass die Potentialdifferenz zwischen den Steuergittern der Röhren<B>163</B> und 164 gleich<B>0</B> ist. Wenn jedoch beispielsweise fünf der angelegten Poten tiale positiv sind, ist der Strom, welcher dann durch die Widerstände<B>160</B> und<B>161</B> fliesst, gleich<B><I>5</I></B><I> 1</I> und 4<I>1,</I> und das Steuergitter. der Röhre<B>163</B> liegt an einer höheren Spannung als jenes der Röhre 164, so dass ein Fehlerimpuls gegebenen Vorzeichens an der Klemme<B>169</B> erscheint.
Wenn anderseits nur drei der angelegten Potentiale positiv sind, sind die Ströme durch die Widerstände<B>160</B> und<B>161 3</B> 1 und 4<I>1.</I> Wiederum ist, aufgrund der Wirkung der Gleichrichter <B>158,</B> das Steuergitter der Röhre<B>163</B> an einem höheren Potential als jenes der Röhre 164 und ein Fehler impuls, desselben Vorzeichens wie zuvor, wird an der Klemme<B>169</B> erhalten. Daraus geht hervor, dass der einzige Zustand, in welchem kein Fehlerimpuls an der <U>Klemme</U><B>169</B> erscheint, jener ist, in welchem vier der angelegten Potentiale positiv sind, entsprechend einer Eingangscodekombination mit vier Ziffernimpulsen.
In einem besonderen Beispiel des Stromkreises der Fig. <B>9,</B> welches die Wirkspannungen, die oben ange deutet worden sind, verwendet, sind die Werte für R, und R,<B>3 3 000</B> und<B>560</B> Ohm.
Dem Fachmann ist ersichtlich, dass, wenn der Code ohne den achten Ausgleichsimpuls verwendet wird, der Stromkreis nach Fig. <B>9</B> leicht geändert wer den könnte, um einen Fehlerimpulsausgang nur zu lie fern, wenn die Anzahl der angelegten positiven Poten tiale nicht drei oder vier beträgt.
Eine Art der einstellbaren Verzögerungseinrich tung der Fig. <B>8</B> ist in Fig. <B>10</B> gezeigt. Sie enthält zwei Verzögerungsleitungen<B>170, 171,</B> von denen jede acht Anzapfungspunkte hat, die derart voneinander ent fernt sind, dass die zeitliche Verzögerung zwischen zwei benachbarten Anzapfpunkten das halbe Ziffern intervall des Codes einnimmt. Es sind acht Pentoden <B>172</B> verwendet, von denen nur zwei gezeigt sind.
Die Kathoden der acht Röhren sind alle mit Erde verbun den und bei jeder ist das Steuergitter an einen An- zapfpunkt der Verzögerungsleitung<B>170</B> geschlossen und die Anode zu einem entsprechenden Anzapfpunkt der Verzögerungsleitung<B>171</B> geführt. Die Synchroni- sierimpulse vom Teiler 149 (Fig. <B>8)</B> werden an den Eingangsleiter<B>173</B> der Verzögerungsleitung<B>170</B> gege ben und die verzögerten Synchronisationsimpulse wer den vom Ausgangsleiter 174 der Verzögerungsleitung <B>171</B> erhalten.
Dieser Ausgangsleiter ist mit der Deco- diereinrichtung 144 (Fig. <B>8)</B> verbunden. Eine elek tronische Umlauf-Zähleinrichtung <B>175,</B> gebräuchlicher Art, besitzt acht Stufen, deren Ausgänge mit entspre chenden Fanggittern der acht Röhren<B>172</B> verbunden sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen,- dass alle Röhren gesperrt sind, mit Ausnahme jener, die mit 'der Zählerstufe verbunden ist, die angeschaltet ist.
Die Fehlerimpulse von der<U>Klemme</U><B>169</B> des Fehler detektors (Fig. <B>7)</B> werden an den Eingangsleiter<B>176</B> der Zähleinrichtung<B>175</B> gelegt, dies derart, dass jeder Fehlerimpuls den Zähler um einen Schritt schal tet.
Die positive Gleichstromquelle<B>177</B> für die Röhre <B>172</B> ist mit der Verzögerungsleitung<B>17 1 -</B>durch einen Abschlusswiderstand <B>178</B> verbunden und eine negative Vorspannung <B>179</B> für das Steuergitter ist durch den Abschlusswiderstand <B>180</B> an die Verzögerungsleitung <B>170</B> geschlossen. Es sei vorerst vorausgesetzt, dass die linke Röhre<B>172</B> entsperrt sei.
<U>Dann</U> soll die minimale Verzögerung der beiden Verzögerungsleitungen so gewählt werden, dass ein Synchronisationsirapuls sich am Leiter 174 zur Zeit ergibt, welche mit einer der Ziffernlagen der dem Umsetzer 144 von der Klemme 143 (Fig. <B>8)</B> zuge führten Kombination entspricht. Diese Ziffemposition kann aber z. B. nicht die erste einer Kombination sein.
Wenn dies zutrifft, wird ein Fehlerimpuls an den Leiter<B>176</B> gegeben, welcher den Zähler<B>175</B> um einen Schritt schaltet, wodurch die nächste Röhre<B>172</B> entsperrt wird und die Verzögerung um ein Ziffern intervall vergrössert, so dass der Synchronisations- impuls um denselben Betrag verzögert wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Synchronisations- impuls mit der ersten Ziffernlage einer Kombination übereinstimmt, wobei keine weitern Fehlerimpulse mehr erzeugt werden.
In der Fig. <B>11</B> ist die vollständige übertragungs-- lage, welche die Umsetz- und Synchronisationsanord- . nungen, die beschrieben worden sind, enthält, gezeigt. Ein Sender<B>181,</B> welcher die beschriebenen Anord nungen nach Fig. <B>6</B> enthält, ist über ein übertragungs- medium <B>182</B> irgendeiner geeigneten Art mit einem Empfänger<B>183</B> verbunden, welcher die, Anordnungen enthält, die anhand der Fig. <B>8</B> beschrieben wurden.
Die Anordnungen nach der Fig. <B>6</B> und der Fig. <B>8</B> sind natÜrlich so getroffen, dass sie mit denselben Codes 'derselben Anzahl Ziffern arbeiten.