DE1284455B - Electronic delta pulse code modulation and demodulation circuit for voice messaging systems - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektronische Deltapuls- welche die für die in der genannten algebraischen codemodulations- und -demodulationsschaltung für Summe enthaltene Binärziffer bzw. -ziffern höchsten Sprachnachrichtenübermittlungssysteme, insbesondere Binärgewichts charakteristischen Signale in Steuer-Fernsprechverkehr, bei der das Spektrum jedes Signals signale nach einem Matrizencode umwandeln, nach etwa 6 db pro Oktave abnimmt. 5 welchem einem Steuersignal in einer Spalte der Matrix Auf Fernsprechleitungen treten exponentiell von die mit der Reihenfolge deren Zeilen im Wert steigender Frequenz der zu übertragenden Signale abhängige den Binärgewichte zugeordnet sind, wobei ein beDämpfungen auf, die der Leiterlänge entsprechen. stimmtes Steuersignal stets dem Wert Null zugeordnet Eine durch diese exponentielle Dämpfung wenig ist und der Übergang von einer Zeile der Matrix gestörte Information, die die Signale enthält, hängt io auf die nächste durch die Sättigung der Kodierung praktisch nicht von dem Absolutwert der Amplitude bestimmt ist und so eine selbsttätige digitale Verdes Signals ab, sondern von den relativen Änderungen Stärkungsregelung erfolgt, die selbsttätig den dynadieser Amplitude. mischen Momentanbereich auf den Mittelwert der Signale, die derartige Merkmale aufweisen, er- Nutzdynamik zentrieren läßt, und ferner Modulatoren fordern im allgemeinen für ihre Übertragung ein 15 und Übertragungsschaltungen besitzt, die den Steuerbreites Durchgangsband und eine große Dynamik, Signalen entsprechende zu übertragende unterscheiddie durch die durch die Übertragung hervorgerufenen bare Signale liefern.The invention relates to an electronic delta pulse which is used for the algebraic ones mentioned in the above code modulation and demodulation circuit for sum contained binary digit or digits highest Voice messaging systems, especially binary weight characteristic signals in control telephony, in which the spectrum of each signal converts signals according to a matrix code, according to decreases by about 6 db per octave. 5 which is a control signal in a column of the matrix Telephone lines occur exponentially by increasing in value with the order of their rows Frequency of the signals to be transmitted are assigned depending on the binary weights, with a damping corresponding to the length of the ladder. The correct control signal is always assigned the value zero One due to this exponential damping is little and the transition of one row of the matrix disturbed information which the signals contain depends on the next due to the saturation of the coding is practically not determined by the absolute value of the amplitude and so an automatic digital verdes Signal, but instead of the relative changes, the gain control takes place automatically, the dynadieser Amplitude. mix the instantaneous range on the mean value of the signals that have such features, it allows useful dynamics to be centered, and also modulators generally require a 15 for their transmission and has transmission circuits that distinguish the control width pass band and great dynamics, corresponding to signals to be transmitted by delivering the bare signals evoked by the transmission.

Dämpfungen erforderlich ist. Sie sind demzufolge Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der ergegenüber einer in den Verstärkern hervorgerufenen findungsgemäßen Schaltung besteht darin, daß die Kreuzmodulation sehr empfindlich, wenn man eine ao kodierten Signale durch frequenzmodulierte Impulse Frequenzmultiplexung durchführt, d.h., wenn die ver- übertragen werden, eine oder mehrere diskrete Freschiedenen Kanälen entsprechenden Signale auf ver- quenzen für die Änderung Null des Signals während schiedenen Frequenzen übertragen werden und gleich- der Stückelungsdauer vorgesehen sind und, wenn das zeitig verstärkt werden. Signal ohne Änderung während einer bestimmten Um die Empfindlichkeit gegenüber einer Kreuz- 25 Anzahl aufeinanderfolgender Stückelungsdauern modulation in einer Übertragung zu vermindern, bleibt, die entsprechende Kombination der Frequenzen wurden bereits verschiedene Modulationssysteme, z. B. unterdrückt wird und so der Übertragungsweg während für Pulscodemodulation, vorgeschlagen. Diese Systeme der Sprachpausen unbelastet bleibt,
weisen im allgemeinen den Nachteil auf, daß die darin Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der ererfolgte Informationskomprimierung relativ gering ist, 30 findungsgemäßen Schaltung besteht darin, daß durch wodurch sie eine sehr große Bandbreite benötigen einen Empfänger der übertragenen Signale, den emp- und eine relativ hohe Rauschabstandsschwelle auf- fangenen Signalen die durch die beim Senden erfolgte weisen, unterhalb der eine Übertragung eines Nutz- Kodierung bestimmten algebraischen Binärzahlen zusignals nicht möglich ist. Durch die große Bandbreite geordnete Dekodierschaltungen, Schaltung zum Umsind derartige Systeme auch gegenüber Kreuz- 35 formen der Binärzahlen in Folgen synchroner Impulse, modulationsprodukten und Nebensprechen sehr emp- deren Anzahl gleich den Binärzahlen ist, und durch findlich. Deltademodulatoren, die das gewünschte nieder-Attenuation is required. They are therefore a further advantageous embodiment of the circuit according to the invention compared to a circuit produced in the amplifiers is that the cross-modulation is very sensitive when frequency-multiplexing ao-coded signals by frequency-modulated pulses, i.e. one or more discrete pulses when they are transmitted Signals corresponding to different channels are transmitted on frequencies for the change of zero in the signal during different frequencies and are provided equal to the denomination duration and, if this is amplified in time. Signal without change during a certain period. In order to reduce the sensitivity to a cross modulation in a transmission, the appropriate combination of frequencies has already been used in various modulation systems, e.g. B. is suppressed and so proposed the transmission path while for pulse code modulation. These systems of speech pauses remain unencumbered,
generally have the disadvantage that the circuit according to the invention consists in the fact that, as a result of which they require a very large bandwidth, a receiver of the transmitted signals receives and a relatively high signal-to-noise ratio threshold received signals which, due to the transmission taking place, indicate below which a transmission of a useful coding specific algebraic binary number additional signal is not possible. Such systems are also very sensitive to the cross-forms of binary numbers in sequences of synchronous pulses, modulation products and crosstalk, the number of which is equal to the binary numbers, due to the large bandwidth of ordered decoding circuits, circuit for reversing. Delta modulators that achieve the desired low

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frequente Sprachsignal wiederherstellen.The invention is based on the object of restoring a high frequency speech signal.

Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, Weitere Merkmale und durch sie erzielte VorteileTo create circuit of the type mentioned, other features and advantages achieved by them

bei der unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten 4° gehen aus der sich auf die Zeichnung beziehendenin the case of avoiding the 4 ° listed above, refer to the drawing

Nachteile eine starke Komprimierung der Information Beschreibung hervor. In der Zeichnung ist eineThe disadvantages of a strong compression of the information description. In the drawing is one

und der Nutzdynamik und damit eine ausgezeichnete Schaltung der erfindungsgemäßen Art in beispielsweiseand the useful dynamics and thus an excellent circuit of the type according to the invention in, for example

Übertragungsqualität und ein hoher Störabstand gewählten Ausführungsformen im Schaltbild veran-Transmission quality and a high signal-to-noise ratio determine the selected embodiments in the circuit diagram.

sowie eine niedrige Übertragungsschwelle erreicht schaulicht. Es zeigtas well as a low transmission threshold is clearly achieved. It shows

wird. Diese Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen 45 Fig. 1 eine Modulations- und Kodiersendeschal-Schaltung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das tung nach der Erfindung und
niederfrequente Sprachsignal an einem synchron ter- Fig. 2 eine Demodulations- und Dekodierempnären Deltamodulator liegt, dessen Ausgangsimpulse fangsschaltung nach der Erfindung,
an eine Codierschaltung angelegt sind, welche die Die Schaltung nach Fig. 1 weist einen ternären algebraische Summe der Impulse unter Berücksichti- 50 Deltamodulator 1 auf, der das an der Eingangsgung des Vorzeichens der von den Impulsen dar- klemme 12 liegende zu übertragende Telephoniesignal gestellten Änderungen bildet und zum anderen auf in eine Folge synchroner Impulse umwandelt, deren einer vorbestimmten Stückelungsfrequenz, wobei der Aufgabe im folgenden beschrieben werden wird. Quotient aus Impulsabtastfrequenz und Stückelungs- Weiterhin ist eine Kodierschaltung 2 vorgesehen, die frequenz eine ganze Zahl ist, auf eine Modulations- 55 die Folge synchroner Impulse in einen vorbestimmten und Übertragungsschaltung Signale übertragen wer- Kode umformt. Ein weiterer Modulator 3 formt die den, deren Modulationszustände einerseits für die in durch die Kodierschaltung gelieferten Signale in der genannten algebraischen Summe in jedem Stücke- Signale um, die zur Übertragung bestimmt sind und lungszeitpunkt enthaltene Binärziffer oder -ziffern an seinen Ausgangsklemmen 22 verfügbar sind,
höchsten Binärgewichts und andererseits für deren 60 Ein ternärer Deltamodulator arbeitet bekanntlich Binärgewicht charakteristisch sind, und die Demodu- folgendermaßen: Es wird die zeitliche Ableitung lation sowie Decodierung dieser Signale am Ausgang (nach der Zeit differenziert) des zu verarbeitenden der Empfangsschaltung den an den Eingang der Signals gebildet. Das so entstandene Signal wird in Sendeschaltung angelegten Ursprungssignalen analoge regelmäßigen Intervallen abgetastet. Wenn der abSignale wiedergewinnen lassen. 65 getastete Wert des differenzierten Signals in seinem Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungs- Absolutwert größer als eine vorbestimmte Schwelle gemäßen Schaltung besteht darin, daß die Modulations- ist, wird am Ausgang des ternären Deltamodulators und Übertragungsschaltung Schaltungen aufweisen, ein je nach Vorzeichen des abgetasteten Wertes posi-will. This object is achieved in the proposed here 45 Fig. 1 a modulation and coding transmission circuit in that according to the invention the device according to the invention and
low-frequency speech signal at a synchronous ter- Fig. 2 is a demodulation and decoding-peripheral delta modulator, the output pulse receiving circuit according to the invention,
The circuit according to FIG. 1 has a ternary algebraic sum of the pulses taking into account 50 delta modulator 1, which changes the changes made to the input signal of the sign of the telephony signal to be transmitted from the pulses forms and on the other hand converts to a sequence of synchronous pulses, whose a predetermined denomination frequency, the task will be described in the following. Quotient of pulse sampling frequency and denomination. Furthermore, a coding circuit 2 is provided, the frequency being an integer, converts the sequence of synchronous pulses into a predetermined code and transmits signals to a modulation 55. Another modulator 3 converts the, whose modulation states on the one hand for the signals supplied by the coding circuit in the said algebraic sum in each piece signals that are intended for transmission and the time of the binary digits contained are available at its output terminals 22,
The highest binary weight and on the other hand for whose 60 A ternary delta modulator works are known to be characteristic of binary weight, and the demodulation as follows: It is the temporal derivation as well as decoding of these signals at the output (differentiated according to time) of the receiving circuit to be processed to the input of the Signal formed. The resulting signal is sampled at regular analog intervals in the original signals applied to the transmission circuit. When the ab signals recover. 65 sampled value of the differentiated signal in its -

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tiver oder negativer Impuls stets gleichbleibender Amplitude abgegeben.tive or negative impulse always given constant amplitude.

Das Verfahren der erfindungsgemäßen Schaltung umfaßt an erster Stelle das folgende Kompressionsverfahren der Telephonieinformation.The method of the circuit according to the invention comprises in the first place the following compression method the telephony information.

Zuerst wird das an der Eingangsklemme 12 verfügbare Telephoniesignal mittels des ternären Deltamodulators in an den Klemmen 13 und 14 verfügbare synchrone Impulse derart umgeformt, daß die an der Klemme 13 erzeugten Impulse den positiven Änderungen des Telephoniesignals entsprechen, die in ihrem Absolutwert größer als ein vorbestimmtes Maß sind, und daß die an der Klemme 14 erzeugten Impulse den negativen Änderungen entsprechen, die im Absolutwert größer als dasselbe Maß sind. Eine Änderung des Telephoniesignals, die kleiner als dieses Maß oder gleich Null ist, ruft keinerlei Erzeugung irgendeines Impulses hervor.First, the telephony signal available at the input terminal 12 is transmitted by means of the ternary delta modulator converted into synchronous pulses available at terminals 13 and 14 in such a way that the on the pulses generated by the terminal 13 correspond to the positive changes in the telephony signal which are greater than a predetermined amount in their absolute value, and that those generated at the terminal 14 Pulses correspond to the negative changes that are greater in absolute value than the same measure. One A change in the telephony signal that is less than this measure or equal to zero does not cause any generation any impulse.

An Stelle des ternären Deltamodulators, dessen Synchronismus durch die Basiszeit eines Zeitgebers 6 gesteuert wird, kann ein übliches Differenzierglied, dem ein durch den Zeitgeber 6 gesteuerter Analog-Digital-Wandler folgt, verwendet werden.Instead of the ternary delta modulator, whose synchronism is based on the base time of a timer 6 is controlled, a conventional differentiator, which is controlled by the timer 6 analog-to-digital converter should be used.

In einem numerischen Beispiel ist die Frequenz des Basiszeitgebers 6 mit 1024 kHz gewählt.In a numerical example, the frequency of the basic timer 6 is selected to be 1024 kHz.

Die durch den Deltamodulator 1 erzeugten synchronen Impulse werden dann an die Kodierschaltung 2 angelegt, die dann unter anderem die Informationskompression ausführt. The synchronous pulses generated by the delta modulator 1 are then sent to the coding circuit 2 is created, which then performs the information compression, among other things.

Es wird eine Stückelungsperiode festgelegt, die einer Frequenz entspricht, die ein ganzzahliger Bruchteil der Frequenz des Zeitbasisgebers ist. In dem numerischen Beispiel wird diese Frequenz mit 1024/ 128 = 8 kHz angenommen.A denomination period is established that corresponds to a frequency that is an integral fraction is the frequency of the time base encoder. In the numerical example, this frequency is set to 1024 / 128 = 8 kHz assumed.

Während einer Stückelungsperiode, die in dem Beispiel 1025 [isec beträgt, erzeugt der Deltamodulator 1 entsprechend den Änderungen des Telephoniesignals während dieser Periode eine Gesamtzahl von Impulsen zwischen 0 und 128. Diese Impulse verteilen sich auf die Klemmen 13 und 14 entsprechend dem Vorzeichen der Änderungen.During a denomination period, which in the example is 1025 [isec , the delta modulator 1 generates a total number of pulses between 0 and 128 in accordance with the changes in the telephony signal during this period. These pulses are distributed to terminals 13 and 14 according to the sign of the changes.

Die an den Klemmen 13 und 14 erzeugten Impulse werden an ein binäres Addier-Subtrahier-Werk 7 gelegt, das die algebraische Summe während einer Stückelungsperiode herstellt. Die am Ende einer Stückelungsperiode in das binäre Addier-Subtrahier-Werk? eingeführte Zahl liegt daher zwischen —128 und +128 gemäß den Änderungen des Telephoniesignals während dieser Periode.The pulses generated at terminals 13 and 14 are sent to a binary adding-subtracting unit 7 which produces the algebraic sum during a denomination period. The one at the end Denomination period in the binary add-subtract plant? The number introduced is therefore between -128 and +128 according to changes in the telephony signal during this period.

Aus dieser in das binäre Addier-Subtrahier-Werk 7 eingeschriebenen Zahl wird nur die Zahl zurückbehalten, die den Ziffern mit dem höchsten binären Gewicht oder — in einem genaueren Kodierungsmodus — den beiden Ziffern mit den nächsten binären Gewichten entspricht. Da bei ausschließlicher Berücksichtigung der höchsten Binärziffer(n) nur Änderungen der Zahl in Potenzen von 2 betrachtet werden, entspricht das Gewicht der Binärzahl dem Logarithmus (Basis 2) der in das Addier-Subtrahier-Werk eingeschriebenen Zahl. Auf diese Weise werden nur die innerhalb der entsprechenden Stufen erfolgenden logarithmischen Änderungen der Zahl im Lauf der folgenden Stückelungsperioden verwendet.From this number written in the binary add / subtract unit 7, only the number is retained the digits with the highest binary weight or - in a more precise coding mode - the two digits with the next binary ones Weights. Since if only the highest binary digit (s) is taken into account, only changes of the number in powers of 2, the weight of the binary number corresponds to the logarithm (Base 2) the number written in the adder-subtracter. That way, only the logarithmic changes in the number occurring within the corresponding stages over the course of the the following denomination periods are used.

Diese Kompression der Telephonieinformation kann mit Hilfe folgender Mittel durchgeführt werden. Die an der Klemme 13 erzeugten Impulse, die den positiven Änderungen des Telephoniesignals entsprechen, steuern das Vorwärtsschalten des binären Addier-Subtrahier-Werks 7, während die an der Klemme 14 erzeugten Impulse, die den negativen Änderungen entsprechen, das Rückschalten steuern. Das binäre Addier-Subtrahier-Werk erzeugt an parallelen Ausgangsklemmen eine den Zählzustand kennzeichnende Kombination von Polaritäten. Jede Ausgangsklemme entspricht einem binären Gewicht. Zum Beispiel gelten für die verschiedenen Klemmen die entsprechenden Bezeichnungen:This compression of the telephony information can be carried out by the following means. The pulses generated at terminal 13, which correspond to the positive changes in the telephony signal, control the forward switching of the binary add / subtract unit 7, while the at the The pulses generated at terminal 14, which correspond to the negative changes, control the downshift. The binary adder-subtracter generates a counting status on parallel output terminals Combination of polarities. Each output terminal corresponds to a binary weight. For example, the corresponding designations apply to the various terminals:

-64, -32, -16, -8, -4, -2, 0, +4, +8, +16, +32, +64.-64, -32, -16, -8, -4, -2, 0, +4, +8, +16, +32, +64.

Diese Polaritäten werden parallel an einen Kodierer 9 über eine Übertragungsschaltung gelegt, die am Ende jeder Stückelungsperiode eine Kombination von Impulsen erzeugt, die den Zählzustand zu diesem Augenblick kennzeichnen.These polarities are applied in parallel to an encoder 9 via a transmission circuit which at the end of each denomination period a combination of pulses is generated which the counting status of this Mark the moment.

Die logarithmische Kodierschaltung 9 ist beispielsweise aus einer unvollständigen Diodenmatrix gebildet, die an einer ihrer parallelen Ausgangsklemmen Impulse liefert, die die Zahlen des höchsten binären Gewichts oder die beiden Zahlen der höchsten binären Gewichte kennzeichnet, die in der dem Zählzustand zu dem entsprechenden Augenblick entsprechenden Zahl enthalten sind.The logarithmic coding circuit 9 is formed, for example, from an incomplete diode matrix, which supplies pulses at one of its parallel output terminals that contain the numbers of the highest binary Weight or the two numbers of the highest binary weights that are used in the counting state at the corresponding moment are included.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt weiterhin das Modulationsverfahren, das es ermöglicht, das durch das effektiv übertragene Signal eingenommene Frequenzband dank einer Zentrierung der augenblicklichen Dynamik des übertragenen Werts auf den Mittelwert der Nutzdynamik zu verringern.The method according to the invention further comprises the modulation method, which makes it possible the frequency band occupied by the effectively transmitted signal thanks to a centering of the to reduce the instantaneous dynamics of the transferred value to the mean value of the useful dynamics.

Ein Kodierer 10, der auf einfache Art und Weise durch eine Diodenmatrix gebildet sein kann, empfängt an einer seiner parallelen Eingangsklemmen am Ende jeder Stückelungsperiode einen Impuls, der eine binäre Zahl, wie im vorhergehenden beschrieben, kennzeichnet. Er erzeugt an einer seiner parallelen Ausgangsklemmen eine Steuerpolarität, die den Zustand des auf dem Übertragungskanal effektiv zu übertragenden Signals kennzeichnet, gemäß beispielsweise folgenden Kodes:An encoder 10, which can be formed in a simple manner by a diode matrix, receives at one of its parallel input terminals at the end of each denomination period a pulse that is a binary number, as described above, identifies. He generates on one of his parallel Output terminals have a control polarity that effectively increases the state of the on the transmission channel the transmitted signal, according to the following codes, for example:

Kodecode E₁ E ₁ Eiegg EzEz E₁ E ₁ E₅ E ₅ Modulationmodulation E_e E _e ΕηΕη -2-2 E₉ E ₉ E₁₀ E ₁₀ E₁₁ E ₁₁ 00 E₁₁ E ₁₁ E₁₃ E ₁₃ +12+12 +8+8 +6+6 +4+4 +3+3 +2+2 00 —3-3 33 —4—4 -8-8th -8-8th -12-12 I ...I ... +16+16 +12+12 +8+8 +6+6 +4+4 +3+3 00 AA. -4-4 —6-6 -12-12 JL .ZJL .Z -16-16 II ...II ... +24+24 +16+16 +12+12 +8+8 +6+6 +4+4 00 -6-6 -6-6 -8-8th -16-16 -16-16 -24-24 III ...III ... +32+32 +24+24 +16+16 +12+12 +8+8 +6+6 00 -8-8th -8-8th 1919th -24-24 -24-24 3232 IV ...IV ... +48+48 +32+32 +24+24 +16+16 +12+12 +8+8 00 -12-12 -12-12 -16-16 3232 3232 -48-48 V ...V ... +64+64 +48+48 +32+32 +24+24 +16+16 +12+12 00 -16-16 -24-24 -48-48 -64-64 VI ...VI ...

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Der Kodierer 10 besitzt in diesem Beispiel drei Dieser Wert ist kleiner als die kleinste Änderung des Ausgangsklemmen 19 bis 21. Die Anwesenheit einer Kodes IV. Der Kodierer überträgt daher die Steuer-Polarität an einer dieser Klemmen steuert durch den polarität E₇, und das Programmierwerk 11 führt den Modulator 3 das Aussenden eines Signals, das dem Übergang auf den unmittelbar niedrigeren Kode III so definierten Modulationszustand entspricht, dessen 5 durch. Die durch den Zustand E₇ übertragene Infor-Vorzeichen von dem zu diesem Augenblick verwen- mation ist daher eine doppelte, nämlich einerseits deten Kode abhängt. die Änderung Null und andererseits der ÜbergangThe encoder 10 has three in this example. This value is smaller than the smallest change in the output terminals 19 to 21. The presence of a code IV. The encoder therefore transmits the control polarity to one of these terminals, controlled by the polarity E ₇ , and the programming unit 11, the modulator 3 sends out a signal which corresponds to the transition to the immediately lower code III so defined modulation state, its 5 through. The info sign transmitted by the state E ₇ , which is used at this moment, is therefore a double code, namely, on the one hand, it depends on the code. the change zero and on the other hand the transition

In diesem Beispiel sieht man, daß der Übergang auf den niedrigeren Kode. Wenn der in Kraft befindvon einem Kode auf den folgenden einer Änderung liehe Kode der Kode I ist, erfolgt kein Kode-Wechsel, von etwa 3 db gegenüber dem Pegel des zu über- io Es läßt sich daher erkennen, daß ein Fehler über tragenden Signals entspricht. Der Übergang von den Zustand E₁, E₇ oder E₁₃ des Kodewechsels, der einem Kode zum anderen kann durch eine einfache beispielsweise durch ein Rauschen im Laufe der Überlogische Kombination erfolgen, die durch eine Dioden- tragung eingeführt wurde, eine Änderung des Übermatrix des Kodierers 10 bewirkt wird. Sie kann eben- tragungsäquivalents in der Größenordnung von 3 db falls durch ein am Eingang 12 der Vorrichtung ange- 15 bewirkt. Außer dem Fall, daß diese Änderung verordnetes Dämpfungsglied bewirkt werden, das in mindert wird, nimmt die Schaltung eine systematische Schritten von 3 db veränderlich ist. Die Schaltung Rückstellung während der Perioden geringer Aktivität arbeitet auf analoge Art mit einer automatischen vor.In this example you can see that the transition to the lower code. If the code in force changes from one code to the next, code I, there is no code change, of about 3 db compared to the level of the signal to be transmitted . The transition from the state E ₁ , E ₇ or E _{13 of} the code change, from one code to the other, can take place by a simple change in the super-matrix of the Encoder 10 is effected. It can be equal to transmission in the order of 3 db if brought about by an input at the input 12 of the device. Except in the event that this change is caused by the prescribed attenuator, which is reduced in the circuit takes a systematic step of 3 db variable. The reset circuit during periods of low activity works in an analogous manner with an automatic one.

Verstärkungssteuerung, deren Betrieb jedoch durch Wenn nämlich die Änderungen am Eingang 12 derGain control, but its operation by if namely the changes at input 12 of the

eine digitale Logikschaltung gewährleistet wird. 20 Schaltungen zu Null werden oder einen sehr geringena digital logic circuit is guaranteed. 20 circuits become zero or a very small one

Ein Programmierwerk 11 gewährleistet die Steue- Wert einnehmen, steuert das Programmierwerk das rung des Übergangs von einem Kode auf den anderen, Aussenden einer vorbestimmten Anzahl, die mindie Steuerung des Rücksetzens auf Null des Addier- destens gleich sechs in dem mit sechs Koden verwen-Subtrahier-Werks sowie den Beginn- und Schluß- deten Beispiel ist, der Zustände E₇, so daß der später Vorgang der Übertragung gemäß folgenden Verfahren: 25 im Laufe des Wiederaufgreifens der Übertragung ver-Es sei angenommen, daß die Schaltung sich zuerst wendete Kode immer der Kode I ist. Wenn die in Ruhe befindet und demzufolge am Anfang kein Periode der Änderung Null sich fortsetzt, steuert das Signal übertragen wird. Wenn ein Telephoniesignal Programmierwerk 11 das Unterbrechen der Uberan die Eingangsklemme 12 der Schaltung angelegt tragung, so daß kein Signal über den Kanal während wird und sobald der Inhalt des Addier-Subtrahier- 30 der Totzeiten übertragen wird. Werks 7 im Absolutwert größer als beispielsweise Der Modulator 3 überträgt den verschiedenen Zu-A programming unit 11 ensures the control value is assumed, the programming unit controls the transition from one code to the other, sending a predetermined number of times, the minimum control of resetting to zero, adding at least six in the subtracter used with six codes -Werks as well as the beginning and end of the example is, the states E ₇ , so that the later process of the transfer according to the following procedure: 25 in the course of the resumption of the transfer the code is I. If the is at rest and consequently no period of change zero continues at the beginning, the signal controls is transmitted. When a telephony signal programming unit 11 interrupts the transmission applied to the input terminal 12 of the circuit, so that no signal is transmitted over the channel during and as soon as the content of the adder-subtracter 30 of the dead times is transmitted. Plant 7 is greater in absolute value than, for example, the modulator 3 transmits the various feed

zwei Einheiten ist, steuert das Programmierwerk das ständen E₁ bis E₁₃ entsprechende Signale. In einem Senden des Zustands E₇ während einer vorbestimm- Beispiel entspricht jedem Zustand ein Signal auf ten Zahl m von z. B. drei Stückelungsdauern. Bei einer bestimmten Frequenz. Der Grundabstand in der vierten Stückelungsdauer wird der Inhalt, z. B. 7, 35 dem vorhergehend ausgeführten Beispiel ist 8 kHz des Addier-Subtrahier-Werks 7 auf den Kodierer 10 und das eingenommene Band 12 · 8 = 96 kHz. über die Matrix der Kodierschaltung 9 übertragen. In einem anderen Beispiel entspricht jedem Zu-is two units, the programming unit controls the stands E ₁ to E ₁₃ corresponding signals. In a sending of the state E ₇ during a predetermined example, each state corresponds to a signal on th number m of z. B. three denomination periods. At a certain frequency. The basic distance in the fourth denomination period is the content, e.g. B. 7, 35 in the previous example is 8 kHz of the adder-subtracter unit 7 on the encoder 10 and the occupied band 12 * 8 = 96 kHz. transmitted via the matrix of the coding circuit 9. In another example, each addition

Der in Kraft befindliche Kode ist vereinbarungs- stand eine Kombination von Signalen bestimmter gemäß der Kode I bei Beginn der Übertragung. Dem- Frequenzen. Diese Anordnung ermöglicht es, das zufolge schickt, wenn die größte Änderung des in 40 eingenommene Frequenzband zu verkleinern, jedoch +7 enthaltenen Kodes +6 beträgt, der Kodierer 10 unter Inkaufnahme eines geringeren Schutzes gegeneine Steuerungspolarität des Zustandes E₃ an den über Rauschen.The code in force is a combination of signals specified in code I at the start of the transmission. Dem frequencies. This arrangement makes it possible that, if the greatest change in the frequency band occupied in 40 is to be reduced, but the code contained +7 is +6, the encoder 10 sends over noise at the acceptance of a lower protection against a control polarity of the state E _3.

Modulator 3. Der Kodierer 10 erzeugt gleicherweise In F i g. 2 ist das vereinfachte Schema eines Aus-Modulator 3. Encoder 10 likewise generates In Fig. 2 is the simplified scheme of an

an einer Klemme 18 eine Steuerpolarität, die den führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Demoduvorhergehenden Wert +6 kennzeichnet, so daß das 45 lations- und Dekodierschaltung gezeigt. Diese Schal-Programmierwerk 11 über eine Klemme 15 die Sub- tung besitzt eine Empfangsschaltung 1, eine Dekotraktion von +6 des Inhalts des Addier-Subtrahier- dierschaltung 2 und eine Demodulationsschaltung 3. Werks steuert. Der Rest wird damit gleich +1. Das übertragene Signal liegt an der Eingangs-at a terminal 18 a control polarity that preceded the exemplary embodiment of a demodule according to the invention Value +6 denotes so that the 45 lation and decoding circuit is shown. This scarf programming tool 11, via a terminal 15, the submitting has a receiving circuit 1, a decotraction of +6 of the content of the adding-subtracting circuit 2 and a demodulation circuit 3. Factory controls. The rest becomes +1. The transmitted signal is at the input

Ist +13 die Zahl von während der folgenden klemme 9 eines Empfängers 4 an, der in üblicher Art Periode empfangenen Impulsen, so ist der Inhalt des 50 in der Pulsfrequenzmodulationstechnik durch einen Addier-Subtrahier-Werks am Ende dieser Periode Satz parallelgeschalteter Filter gebildet sein kann, +1 +13 = +14. Da die größte Änderung des die auf die verschiedenen, durch den Sendemodulator Kodes I dem Wert +12 entspricht, liefert der Ko- verwendeten Frequenzen abgestimmt sind und denen dierer 10 ein Signal E₁, und das Programmierwerk 11 ein Entscheidungsglied nachgeschaltet ist, das das steuert einerseits die Subtraktion von +12 des In- 55 oder die Filter auswählt, die das Energiemaximum halts des Addier-Subtrahier-Werks und andererseits empfangen haben. Der Empfänger 4 liefert an seinen den Übergang auf den nächstfolgenden Kode II parallelen Ausgangsklemmen 12 bis 14 jeweils einem unter der Feststellung der Sättigung des Kodes I. Zustand E₁ bis -E₁₃ entsprechende Polaritäten. Die Sättigung eines Kodes ist daher durch die Über- Eine Synchronisationsschaltung 5 besitzt einen nichtIf +13 is the number of pulses received during the following terminal 9 of a receiver 4, the pulses received in the usual type of period, then the content of the 50 in pulse frequency modulation technology is formed by an adding-subtracting set of filters connected in parallel at the end of this period , +1 +13 = +14. Since the greatest change of the on the different, by the transmitter modulator code I corresponds to the value +12, the co- used frequencies are matched and which the decoder 10 supplies a signal E ₁ , and the programming unit 11 is followed by a decision element that controls this selects on the one hand the subtraction of +12 of the In- 55 or the filters that have received the maximum energy of the add-subtract plant and on the other hand. The receiver 4 delivers to its output terminals 12 to 14 parallel to the transition to the next following code II, in each case a polarity corresponding to the determination of the saturation of the code I. State E ₁ to -E _13. The saturation of a code is therefore due to the over- A synchronization circuit 5 does not have one

tragung eines Zustandes E₁ oder E₁₃ gemäß dem Vor- 60 dargestellten Zeitgeber und bewirkt die Synchronizeichen dieser Sättigung bestimmt. Diese beiden Zu- sation dieses Zeitgebers mit der Stückelungsfrequenz stände besitzen daher eine doppelte Information, des übertragenen Signals mit den üblichen Pulsfrenämlich die Änderung um +12 oder —12 für bei- quenzmodulationstechniken. Diese Synchronisationsspielsweise den Kode I und den Übergang auf den schaltung 5 erzeugt an einer Klemme 17 Impulse auf Kode unmittelbar höherer Ordnung. _ 65 der Stückelungsfrequenz von in dem numerischentransmission of a state E ₁ or E ₁₃ according to the timer shown in front 60 and causes the synchronization characters of this saturation to be determined. These two additions of this timer with the denomination frequency states therefore have double information, namely the change of +12 or -12 for frequency modulation techniques of the transmitted signal with the usual pulse frequencies. This synchronization mode of play the code I and the transition to the circuit 5 generates at a terminal 17 pulses to code immediately higher order. _ 65 of the denomination frequency of in the numeric

Es sei angenommen, daß nach einer gewissen Über- Beispiel 8 kHz und an einer Klemme 18 Impulse mit tragungszeit auf beispielsweise dem Kode IV der der Frequenz 128 · 8 = 1024 kHz. Inhalt des Addier-Subtrahier-Werks —4 beträgt. Die Dekodierschaltung 2 besitzt eine Übertragungs-It is assumed that after a certain over- Example 8 kHz and at one terminal 18 pulses with Transmission time on, for example, the code IV of the frequency 128 * 8 = 1024 kHz. The content of the add-subtract work is -4. The decoding circuit 2 has a transmission

schaltung 6, die die Übertragung der den Zuständen E₁ bis E₁₃ entsprechenden Polaritäten bewirkt, wenn die vorbestimmte Zahl m des Zustandes E₁ empfangen wurde und so der Beginn der effektiven Übertragung gekennzeichnet wurde. Ebenso wird die Übertragung unterbunden, wenn eine vorbestimmte Zahl m des Zustandes E₇ empfangen wurde und so gekennzeichnet wurde, daß die effektive Übertragung beendet ist.circuit 6 which causes the transmission of the polarities corresponding to the states E ₁ to E ₁₃ when the predetermined number m of the state E _{1 has been} received and the beginning of the effective transmission has thus been marked. The transmission is also prevented when a predetermined number m of the status E _{7 has been} received and has been marked in such a way that the effective transmission has ended.

Auf diese Art und Weise wird die Demodulations- ίο schaltung gegenüber Übertragungsrauschen während den Perioden der Aktivität Null unempfindlich.In this way the demodulation ίο circuit insensitive to transmission noise during the periods of activity zero.

Ein Dekodierer 7, der beispielsweise durch eine Diodenmatrix und durch einen durch die Zustände E₁, E₇ und E₁₃ gesteuerten Kodezähler gebildet ist, stellt die Beziehungen zwischen den empfangenen Zuständen und den Binärzahlen in Abhängigkeit des in Kraft befindlichen Kodes gemäß dem im vorhergehenden beschriebenen Verfahren her. In dem Beispiel der bereits gegebenen Kodes besitzt der Deko- »ο dierer 7 daher 23 Ausgangsklemmen, die jeweils den Zahlen -64, -48 ... -2, 0, +2 ... +48, +64 entsprechen.A decoder 7, which is formed for example by a diode matrix and by a code counter controlled by the states E ₁ , E ₇ and E ₁₃ , sets the relationships between the received states and the binary numbers as a function of the code in force according to that described above Procedure. In the example of the codes already given, the decoder 7 therefore has 23 output terminals, each of which corresponds to the numbers -64, -48 ... -2, 0, +2 ... +48, +64.

Die kennzeichnenden Polaritäten einer solchen Binärzahl liegen an einem Impulsgenerator 8, der as bei jeder Stückelungsperiode eine Folge von synchronen Impulsen der Frequenz von 1024 kHz in dem gegebenen numerischen Beispiel erzeugt. Diese Impulse werden an einer Klemme 15 oder an einer Klemme 16 gemäß dem Vorzeichen der Änderung, die sie darstellen, geliefert.The characteristic polarities of such a binary number are due to a pulse generator 8, the as a sequence of synchronous pulses with a frequency of 1024 kHz in the given numerical example. These pulses are sent to a terminal 15 or to a Terminal 16 is supplied according to the sign of the change they represent.

Die vorhergehenden Impulse werden an eine Demodulationsschaltung 3 (üblicher Deltademodulator) gelegt, der ein an der Klemme 19 wiederhergestelltes Telephoniesignal erzeugt.The preceding pulses are sent to a demodulation circuit 3 (conventional delta modulator) which generates a telephony signal restored at terminal 19.

Das im vorhergehenden beschriebene Übertragungsverfahren ermöglicht es, eine Demodulations- und Dekodierschaltung herzustellen, deren Logik vereinfacht ist. Das Rücksetzen auf den Kode I und die Kodewechsel werden automatisch durch Senden der Zustände E₁, E₁ und E₁₃ gesteuert.The transmission method described above makes it possible to produce a demodulation and decoding circuit, the logic of which is simplified. Resetting to code I and the code change are automatically controlled by sending the states E ₁ , E ₁ and E _13.

Mit der hier vorgeschlagenen Schaltung läßt sich durch eine entsprechende Modulation und Kodierung das Grundsignal in ein Signal umformen, das ein breiteres Frequenzband einnimmt, jedoch praktisch ohne jegliche Verformung übertragen werden kann, wie diese durch die Modulation und Kodierung bei einem Störpegel herbeigeführt werden, der auf sehr hohe Störgeräusch- oder Zwischenmodulationsspannungen zurückzuführen ist. Vor allem ist die Schaltung nach der Erfindung für Multiplex-Übertragungen mehrerer unabhängiger Kanäle geeignet, insbesondere wenn diese in einem gemeinsamen Sender—Empfänger geringer Linearität verstärkt werden sollen. Zwei solche Anwendungsbeispiele seien nachstehend genannt:With the circuit proposed here, appropriate modulation and coding transform the basic signal into a signal that occupies a wider frequency band, but practical can be transmitted without any deformation, as is the case with modulation and coding a noise level can be brought about, which is based on very high noise or intermediate modulation voltages is due. In particular, the circuit according to the invention is for multiplex transmissions several independent channels, especially if they are in a common transmitter-receiver low linearity should be amplified. Two such application examples are given below called:

Nachrichtenübermittlungsverbindungen über Satelliten unter Verwendung ein und derselben Einrichtung zur Verstärkung der Signale zwischen , verschiedenen Erdstationen;Satellite communications links using the same facility to amplify the signals between, different earth stations;

Nachrichtenübermittlungseinrichtungen mit zufälligem Zugriff mit vielfachen Adressen unter Verwendung von auf mehrere Verbindungen aufgeteilten Frequenzkanälen unter Zufügung einer zusätzlichen Adressenkodierung für die Identifizierung der betreffenden Kodierung, die jedem die Schaltung gemäß der Erfindung verlassenden Impuls eine Gruppe von Impulsen entsprechen läßt, die in üblicher Weise entweder zeitlich oder nach der Frequenz oder nach beiden gleichzeitig entsprechend bekannten Verfahren kodiert werden. Random access messaging facilities with multiple addresses below Use of frequency channels distributed over several connections with the addition of a additional address coding for identifying the coding concerned, each the pulse leaving the circuit according to the invention correspond to a group of pulses lets that in the usual way either temporally or according to the frequency or after both at the same time be coded according to known methods.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronische Deltapulscodemodulations- und -demodulationsschaltung für Sprachnachrichten-Übermittlungssysteme, insbesondere Fernsprechverkehr, bei der das Spektrum jedes Signals etwa 6db pro Oktave abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das niederfrequente Sprachsignal an einem synchronen ternären Deltamodulator (1) liegt, dessen Ausgangsimpulse an eine Kodierschaltung (7, 8, 9) angelegt sind, welche die algebraische Summe der Impulse unter Berücksichtigung des Vorzeichens der von den Impulsen dargestellten Änderungen bildet und zum anderen auf einer vorbestimmten Stückelungsfrequenz, wobei der Quotient aus Impulsabtastfrequenz und Stückelungsfrequenz eine ganze Zahl ist, auf eine Modulations- und Übertragungsschaltung Signale übertragen werden, deren Modulationszustände einerseits für die in der genannten algebraischen Summe in jedem Stückelungszeitpunkt enthaltene Binärziffer oder -ziffern höchsten Binärgewichts und andererseits für deren Binärgewicht charakteristisch sind, und die Demodulation sowie Dekodierung dieser Signale am Ausgang (19) der Empfangsschaltung (F i g. 2) den an den Eingang (12) der Sendeschaltung (F i g. 1) angelegten Ursprungssignalen analoge Signale wiedergewinnen lassen.1. Electronic delta pulse code modulation and demodulation circuit for voice message delivery systems, in particular telephone traffic in which the spectrum of each signal decreases by about 6db per octave, characterized in that, that the low-frequency speech signal to a synchronous ternary delta modulator (1) whose output pulses are applied to a coding circuit (7, 8, 9), which is the algebraic sum of the impulses taking into account the sign of the Pulses represented changes and on the other hand at a predetermined denomination frequency, wherein the quotient of the pulse sampling frequency and the division frequency is an integer, to a modulation and transmission circuit Signals are transmitted whose modulation states on the one hand for those mentioned in the algebraic sum of the highest binary digit or digits contained in each time of denomination Binary weight and, on the other hand, are characteristic of their binary weight, and demodulation and decoding of these signals at the output (19) of the receiving circuit (FIG. 2) to the input (12) of the transmission circuit (F i g. 1) applied original signals analog signals let regain. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulations- und Übertragungsschaltung Schaltungen (10) aufweisen, welche die für die in der genannten algebraischen Summe enthaltene Binärziffer bzw. -ziffern höchsten Binärgewichts charakteristischen Signale in Steuersignale nach einem Matrizenkode umwandeln, nach welchem einem Steuersignal in einer Spalte der Matrix die mit der Reihenfolge deren Zeilen im Wert steigenden Binärgewichte zugeordnet sind, wobei ein bestimmtes Steuersignal stets dem Wert Null zugeordnet ist und der Übergang von einer Zeile der Matrix auf die nächste durch die Sättigung der Kodierung bestimmt ist und so eine selbsttätige digitale Verstärkungsregelung erfolgt, die selbsttätig den dynamischen Momentanbereich auf den Mittelwert der Nutzdynamik zentrieren läßt, die den Steuersignalen entsprechende zu übertragende unterscheidbare Signale liefern.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the modulation and transmission circuit Circuits (10) which have the for the in the mentioned algebraic sum Contained binary digit or digits of the highest binary weight characteristic signals in control signals convert according to a matrix code, according to which a control signal in a column of the Matrix that are assigned binary weights increasing in value with the order of the rows, whereby a certain control signal is always assigned the value zero and the transition from one Row of the matrix to the next is determined by the saturation of the coding and so one automatic digital gain control takes place, which automatically adjusts the dynamic instantaneous range can center on the mean value of the useful dynamics, the corresponding to the control signals deliver distinguishable signals to be transmitted. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Signale durch frequenzmodulierte Impulse übertragen werden, eine oder mehrere diskrete Frequenzen für die Änderung Null des Signals während der Stückelungsdauer vorgesehen sind und, wenn das Signal ohne Änderung während einer bestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Stückelungsdauern bleibt, die entsprechende Kombination der Frequenzen unterdrückt wird und so der Übertragungsweg während der Sprachpausen unbelastet bleibt.3. A circuit according to claim 1, characterized in that the coded signals are frequency-modulated Pulses are transmitted, one or more discrete frequencies for the change Zero of the signal provided during the denomination period and when the signal is without Change remains for a certain number of consecutive denomination periods that corresponding combination of frequencies is suppressed and so the transmission path during the speech pauses remain unencumbered. 4. Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Empfänger (1) der übertragenen Signale, den empfangenen Signalen die durch die beim Senden erfolgte Kodierung bestimmten4. A circuit according to claim 2, characterized by a receiver (1) of the transmitted Signals, the received signals determined by the coding carried out during transmission 809 640/1524809 640/1524 algebraischen Binärzahlen zuordnende Dekodierschaltungen (7), Schaltungen (8) zum Umformen der Binärzahlen in Folgen synchroner Impulse, deren Anzahl gleich den Binärzahlen ist, und durch Deltademodulatoren (3), die das gewünschte niederfrequente Sprachsignal wiederherstellen.decoding circuits (7) assigning algebraic binary numbers, circuits (8) for converting the binary numbers in sequences of synchronous pulses, the number of which is equal to the binary numbers, and through delta modulators (3), which restore the desired low-frequency speech signal. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings