DE1416233B2 - Schaltung zur Demodulation einer phasengetasteten elektrischen Schwingung - Google Patents
Schaltung zur Demodulation einer phasengetasteten elektrischen SchwingungInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur die Hilfsschwingung im Empfänger aus der eingehen-
Demodulation einer mit JV Phasenwinkeln Φ den Trägerwelle durch Frequenzvervielfachung und
(N=ganze Zahl, Ν·Φ=360°) schrittweise modulier- anschließende Frequenzteilung abgeleitet, da man
ten elektrischen Schwingung. zeigen kann, daß die Phasenlage einer so gewonnenen
Um Nachrichten oder Informationen mit Hilfe von 5 Hilfsschwingung von der Phasenlage der eingehenden
Schwingungen zu übertragen, sind mehrere Modu- Trägerwelle unabhängig ist.
lationsarten bekannt. Eine davon ist die Phasenmodu- Eine weitere Schwierigkeit, die in Verbindung mit
lation. Liegen die Nachrichten oder Infromationen in der Demodulation von phasensprunggetasteten
Form diskreter Informationswerte vor, wie beispiels- Schwingungen auftritt, besteht in der Mehrdeutigweise
als Zeichenschritte und Trennschritte von Fern- io keit des Demodulationsproduktes. Wählt man beischreibzeichen,
so geht die Phasenmodulation in die spielsweise ein Modulationsverfahren, in dem JV
Phasensprung- oder Phasentastmodulation über. Ein Phasenwinkel zur Darstellung der Information ver-Zeichenschritt
wird bei dieser Modulationsart durch wendet werden, so ist nicht bekannt, mit welcher
einen Wellenzug einer festen Frequenz dargestellt, der Phasenlage die Übertragung einer Nachricht beginnt,
gegenüber einer willkürlich wählbaren Bezugsphase 15 da man auch die Nachricht nicht kennt. Da die Übereine
bestimmte Phasenlage aufweist. Ein Trennschritt tragung einer Nachricht mit irgendeiner der JV mögwird
dann durch einen Wellenzug der gleichen Fre- liehen Phasenlage beginnt, wird auch der Hilfsoszilquenz
dargestellt, nur ist der den Trennschritt dar- lator mit irgendeiner dieser JV Phasenlagen synchrostellende
Wellenzug gegenüber dem den Zeichen- nisiert. Damit ist aber das Demodulationsprodukt
schritt darstellenden Wellenzug um einen bekannten, 20 JV-deutig. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit kann
vorgegebenen Phasenwinkel verschoben. Ein ganzes man zwar vor der Übertragung einer Nachricht die
Fernschreibzeichen wird dann durch einen Wellen- Trägerwelle mit einer bestimmten, bekannten Phasenzug
einer festen Frequenz dargestellt, in dem die lage aussenden, so daß der Empfänger vor dem Emp-Phase
der Schwingung beim Übergang von einem fang der Nachricht »weiß«, welche Phasenlage die
Zeichenschritt zu einem Trennschritt sprunghaft 25 Null-Phasenlage ist. Springt jedoch die Phase der
geändert wird. empfangenen Schwingung durch irgendwelche
Zur Nachrichten- oder Informationsübertragung Gründe, beispielsweise durch RAUSCHEN, während
kann man beispielsweise die beiden Phasenwinkel 0 der Übertragung um, oder bleibt die Übertragung
und 180° ausnutzen oder auch die Phasenwinkel 0, wegen Schwunderscheinungen kurzfristig aus, so
120 und 240° oder auch die Phasenwinkel 0, 72, 144, 30 kann die Phasensynchronisierung zwischen Sender
216 und 288°. Im Grunde genommen ist man in der und Empfänger wieder verlorengehen, ohne daß die-
Wahl der Phasenwinkel, die die Nachricht oder die ser Fehler bemerkt wird.
Information darstellen sollen, kaum Beschränkungen Diese Schwierigkeit wird in einem bekannten
unterworfen, sofern die Phasenwinkel nur so groß System zur Nachrichtenübertragung mittels Phasensind,
daß man die Phasenlage zweier Wellenzüge, die 35 umtastung vermieden, das mit den beiden Phasenzwei
verschiedene Informationen darstellen, eindeutig winkeln 0 und 90° arbeitet, da hierbei durch Vererkennen
und unterscheiden kann. gleich der beiden möglichen Phasenlagen eindeutig
Will man eine Nachricht oder eine Information, bestimmt werden kann, welches die 0°- und welches
die einer üblicherweise als Trägerwelle bezeichneten die 90°-Phasenlage ist. Die Grundlagen dieses
Schwingung mittels einer Phasentastmodulation auf- 4° Systems lassen sich aber auf ein System, das zur
geprägt ist, demodulieren oder wiedergewinnen, so Modulation mehr als zwei diskrete Phasenwinkel
bereitet das keine Schwierigkeiten, sofern in der Emp- verwendet, nicht übertragen.
fangsschaltung eine Bezugsphase zur Verfügung steht, Zur Lösung dieser Schwierigkeiten ist außerdem
mit der die Phasenlage der eingehenden Welle auf vorgeschlagen worden, bei einer Phasentastmodu-
irgend eine Weise verglichen werden kann. Hierzu 45 lation, bei der JV verschiedene Phasenwinkellagen
sind verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden. möglich sind, nur JV-1 Phasenlagen zur Übertragung
Eine davon besteht darin, zusammen mit der modu- einer Nachricht auszunutzen. Die n-te Phasenlage
lierten Trägerwelle eine nichtmodulierte Schwingung wird also immer frei gelassen und dürfte daher
auszusenden, die im Empfänger als Phasennormal theoretisch am Empfänger niemals auftreten. Wenn
dient. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, 50 diese n-te Phasenlage jedoch am Empfänger auftritt,
daß für die Übertragungsstrecke zusätzliche Band- so ist die Gleichphasigkeit der unmodulierten Schwin-
breite benötigt wird. Ein anderer bekannter Weg be- gung mit der Schwingung des örtlichen Oszillators
steht darin, in dem Empfänger einen Hilfsoszillator verlorengegangen.
vorzusehen, der auf der Frequenz der Trägerwelle Ziel der Erfindung ist eine Schaltung zum Emp-
schwingt, und dessen Schwingung als Phasenver- 55 fang einer Trägerwelle, der eine Nachricht nach die-
gleichsnormal dient. Aber selbst dann, wenn man sem vorgeschlagenen Modulationsverfahren auf-
diesen Hilfsoszillator als quarzgesteuerten Oszillator geprägt ist. Der Empfänger soll nicht nur in der Lage
ausführt, ist die langzeitige Frequenzstabilität nicht sein, das Demodulationsprodukt zu bilden, sondern
gut genug, um die Schwingungen dieses Oszillators er soll auch gleichzeitig die Gleichphasigkeit der un-
ohne weitere Maßnahmen als Vergleichsnormal ver- 60 modulierten Schwingung mit der Schwingung des
wenden zu können, so daß es notwendig wird, den Hilfsoszillators wiederherstellen, wenn diese Gleich-
Hilfsoszillator mit der empfangenen phasenmodulier- phasigkeit aus irgendeinem Grunde verlorengegangen
ten Trägerwelle zu synchronisieren. Das wiederum ist. Das beinhaltet außerdem, daß der Empfänger bei
stößt auf Schwierigkeiten, da ja nicht nur die Fre- Beginn einer Übertragung die Phase seines Hilfs-
quenz des Hilfsoszillators, sondern auch die Phase 65 Oszillators automatisch auf die Phase der unmodulier-
des Hilfsoszillators stabil bleiben muß, und da man ten Schwingung einstellen kann,
nicht weiß, welche Phasenlage die einlaufende Trä- Eine solche Empfangsschaltung ist erfindungs-
gerwelle gerade einnimmt. Man hat daher auch schon gemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ver-
wendung von N—l Phasenwinkeln für die Übertragung
der Nachricht und bei der Verwendung der frei gelassenen Phase zur Gewinnung eines Kriteriums
für die Gleichphasigkeit der unmodulierten Schwingungen mit der Schwingung des örtlichen Oszillators,
dessen Ausgangsspannung zur Bestimmung der augenblicklichen Phase der Empfangsschwingung
verwendet ist, N— 1 »UND«-, d. h. Torschaltungen vorgesehen sind, denen einerseits die in Impulse
gleicher Amplitude und Polarität umgewandelte Empfangschwingung, andererseits im Phasenabstand
der schrittweisen Modulation aus einem Generator, der durch einen Oszillator mit einer gegenüber der
einfachen Empfangsfrequenz geringfügig unterschiedlichen Eigenfrequenz synchronisiert ist, Öffnungsimpulse
zugeführt sind, und deren Ausgangsimpulse über derartige Verzögerungen, daß die aus
der Empfangsschwingung abgeleiteten Impulse gleichphasig werden, einer »ODEIU-Schaltung, d. h. einer
Schaltung zugeführt sind, die nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn an mindestens einem
ihrer Eingänge ein Impuls anliegt, und daß die Ausgangsimpulse der »ODER«-Schaltung den Oszillator
phasenstarr steuern, so daß die Ausgangsimpulse der Torschaltungen das Demodulationsprodukt darstellen.
Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Empfangsschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von N—l Phasenwinkeln
für die Übertragung der Nachricht und bei der Verwendung der frei gelassenen Phase zur Gewinnung
eines Kriteriums für die Gleichphasigkeit der unmodulierten Schwingung mit der Schwingung
des örtlichen Oszillators, dessen Ausgangsspannung zur Bestimmung der augenblicklichen Phase der
Empfangsschwingung verwendet ist, N—l »UND«- Schaltungen, d. h. Torschaltungen vorgesehen sind,
denen einerseits die in Impulse gleicher Amplitude und Polarität umgewandelten Eingangsschwingungen,
andererseits im Phasenabstand der schrittweisen Modulation aus einem Generator, der durch einen
Oszillator mit einer gegenüber der iV-fachen Empfangsfrequenz
geringfügig unterschiedlichen Eigenfrequenz synchronisiert ist, Öffnungsimpulse zugeführt
sind und deren Ausgangsimpulse einer »ODER«-Schaltung, d. h. einer Schaltung zugeführt
sind, die nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn an mindestens einem ihrer Eingänge ein Impuls
anliegt, und daß die Ausgangsimpulse der »ODER«-Schaltung diesen Oszillator derart steuern,
daß seine Betriebsfrequenz das iV-fache der Frequenz
der Eingangsschwingung beträgt, so daß die Ausgangsimpulse der Torschaltungen das Demodulationsprodukt
darstellen.
Wie die eingehende phasengetastete Schwingung an die erfindungsgemäße Empfangsschaltung gelangt,
ist von untergeordneter Bedeutung. Es können dazu sowohl drahtgebundene als auch drahtlose Übertratungsverfahren
verwendet werden. Es ist auch nicht notwendig, daß die phasengetastete Schwingung eine
elektromagnetische Schwingung ist, es können auch für die Übertragung Schallwellen oder Lichtbündel
verwendet werden, sofern die für die Übertragung verwendeten Wellenarten in elektromagnetische
Schwingungen umgesetzt werden können, beispielsweise mit Hilfe eines Mikrophons oder mit Hilfe
einer Photozelle.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und weiterer Ziele, wird in der folgenden Beschreibung
auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen
F i g. 1 die verschiedenen Wellenformen zeigt, wie sie an verschiedenen Teilen des Empfängers erscheinen;
F i g. 2 ist ein Blockschaltbild eines Empfängers zur Demodulation des phasengetasteten Signals gemäß
der Erfindung;
F i g. 3 ist ein Schaltbild eines Empfängers zur
F i g. 3 ist ein Schaltbild eines Empfängers zur
ίο Demodulation eines phasengetasteten Signals gemäß
der Erfindung.
In F i g. 1 sind die verschiedenen Wellenformen dargestellt, die zur Erklärung des in den F i g. 2 und 3
dargestellten Aufbaus der Erfindung dienen. Ein sinusförmiges Signal^ in Fig. 1 stellt das Trägersignal
vor der Phasentastung entsprechend der zu übermittelnden Nachricht dar. Die Wellenform B
zeigt ein typisches Nachrichtensignal, das zur Tastung des Trägersignals verwendet wird. Zur Erläuterung
wird hier eine Anordnung verwendet, die eine Phasenverschiebung um 120° bewirkt. Bei Phasenverschiebungsstufen
von 120° kann eine Trägerwelle so getastet werden, daß sie aus Anteilen von 0, 120
und 240 oder —120° besteht. In dem dargestellten System zur Phasenverschiebung um 120° besteht der
getastete Träger C nur aus Teilen mit einem Phasenwinkel 0 und Teile, die um —240° oder um -120°
verschoben sind. Es gibt keine Abschnitte, die einen Phasenwinkel von 120° aufweisen. Die Anteile mit
dem Null-Phasenwinkel werden in Abhängigkeit von dem ersten oder EIN-Anteil der Tastwellenform und
die Anteile mit dem Phasenwinkel —120° in Abhängigkeit von Abschnitten, wie diejenige in der Mitte
oder im AUS-Anteil der Tastwellenform übertragen.
Das übertragene phasengetastete Signal besitzt einen ersten Abschnitt mit dem Phasenwinkel Null, dem
ein Abschnitt mit dem Phasenwinkel —120° folgt, worauf wiederum ein Abschnitt mit dem Phasenwinkel
0° folgt. Das Gerät zur Durchführung der Phasentastung der Trägerwelle bildet keinen Teil dieser Erfindung
und wird daher nicht weiter im einzelnen beschrieben.
Obwohl der zu beschreibende Empfänger zum Empfang eines phasengetasteten Signals mit Phasenabschnitten
eines Phasenwinkels 0 und —120° dient, wird darauf hingewiesen, daß Empfänger gemäß der
Erfindung verwendet werden können, um jedes beliebige phasengetastete Signal zu empfangen, bei dem
die Phasenlage irgend eines Abschnittes, gemessen von einer willkürlich festgesetzten Bezugsphase, ein
ganzes Vielfaches eines Phasenwinkelinkrementes Φ ist, wobei Φ das größte Phasenwinkelinkrement ist,
das sich in jede Phasenverschiebung unterteilen läßt, die in dem Phasentastsystem als ganzes Vielfaches
möglich ist. Wenn somit Φ gleich 120° ist, kann ein phasengetastetes Signal aus Abschnitten mit dem
Phasenwinkel 0, 120 und 240° bestehen, wenn Φ=144° ist, kann das phasengetastete Signal aus Anteilen
mit dem Phasenwinkel 0, 144 und 288° bestehen. Falls Φ=90° ist, kann das phasengetastete
Signal aus Anteilen mit den Phasenwinkeln 0, 90 und 180 oder 270° bestehen. Die zu übertragende
Nachricht bestimmt die Zeit, in der einem Trägersignal eine besondere Phasenverschiebung aufgeprägt
wird, sowie die Dauer der verschiedenen Abschnitte und die Anzahl der erforderlichen möglichen Phasenverschiebungen.
F i g. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine Anord-
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nung zum Empfang eines phasengetasteten Signals, phasengetasteten Signals entspricht, der Verzögedas
aus Abschnitten mit dem Phasenwinkel O und rungsschaltung 7 zugeführt wird, welche jeden Im-240
oder —120° wie in Fig. Ic besteht. Das über- puls um ein Drittel der Periode des Trägers vertragene
phasengetastete Signal wird empfangen und zögert. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaldem
Eingang eines Begrenzerverstärkers 1 zugeführt, 5 tung 7 ist an der Stelle / in F i g. 1 gezeigt,
um eine rechteckige Wellenform, wie an der Stelle D, Die Ausgangssignale der UND-Schaltung 5 und zu erzeugen, die einer Differenzierschaltung 2 zu- der Verzögerungsschaltung 7 werden einer ODER-geführt wird, um eine Wellenform gemäß E in F i g. 1 Schaltung 8 zugeführt, die beide Ausgangssignale zu erzeugen, die aus positiven Spitzen oder Impulsen weiterleitet und sie addiert, wodurch das an der besteht, welche den ins Positive gehenden Ubergän- io Stelle J in F i g. 1 gezeigte Signal entsteht. Dieses gen der Rechteckwellenform entsprechen und aus Signal besteht aus einer ununterbrochenen Reihe von negativen Spitzen oder Impulsen, die den ins Negative Impulsen mit gleichen Abständen, welches bezüglich gehenden Übergängen der Rechteckwellenform ent- der Phasenübergänge in dem phasengetasteten Signal sprechen. Wenn die negativen Impulse betrachtet und dem Zeitabstand zwischen den Impulsen (gleich werden, erkennt man, daß sie alle gleiche Abstände 15 der Periode des Trägersignals) keine Information entauf der Zeitachse aufweisen, außer denjenigen, die hält. Die Ausgangsgröße der ODER-Schaltung 8 während des Abschnittes mit dem Phasenwinkel wird einem Bezugssignalgenerator, der in Form eines —120° des phasengetasteten Signals erscheinen und angetriebenen Oszillators 9 besteht und auf die Träum ein Drittel der Trägerperiode von denen versetzt gerfrequenz abgestimmt ist, zugeführt. Da die Imsind, die bei einem Phasenwinkel 0° erscheinen. Das- 20 pulse im Ausgangssignal der ODER-Schaltung 8 die selbe gilt für die positiven Impulse. gleiche Wiederholungsfrequenz wie die Periode des
um eine rechteckige Wellenform, wie an der Stelle D, Die Ausgangssignale der UND-Schaltung 5 und zu erzeugen, die einer Differenzierschaltung 2 zu- der Verzögerungsschaltung 7 werden einer ODER-geführt wird, um eine Wellenform gemäß E in F i g. 1 Schaltung 8 zugeführt, die beide Ausgangssignale zu erzeugen, die aus positiven Spitzen oder Impulsen weiterleitet und sie addiert, wodurch das an der besteht, welche den ins Positive gehenden Ubergän- io Stelle J in F i g. 1 gezeigte Signal entsteht. Dieses gen der Rechteckwellenform entsprechen und aus Signal besteht aus einer ununterbrochenen Reihe von negativen Spitzen oder Impulsen, die den ins Negative Impulsen mit gleichen Abständen, welches bezüglich gehenden Übergängen der Rechteckwellenform ent- der Phasenübergänge in dem phasengetasteten Signal sprechen. Wenn die negativen Impulse betrachtet und dem Zeitabstand zwischen den Impulsen (gleich werden, erkennt man, daß sie alle gleiche Abstände 15 der Periode des Trägersignals) keine Information entauf der Zeitachse aufweisen, außer denjenigen, die hält. Die Ausgangsgröße der ODER-Schaltung 8 während des Abschnittes mit dem Phasenwinkel wird einem Bezugssignalgenerator, der in Form eines —120° des phasengetasteten Signals erscheinen und angetriebenen Oszillators 9 besteht und auf die Träum ein Drittel der Trägerperiode von denen versetzt gerfrequenz abgestimmt ist, zugeführt. Da die Imsind, die bei einem Phasenwinkel 0° erscheinen. Das- 20 pulse im Ausgangssignal der ODER-Schaltung 8 die selbe gilt für die positiven Impulse. gleiche Wiederholungsfrequenz wie die Periode des
Die negativen oder positiven Impulse werden den Trägersignals aufweisen, wird der Oszillator 9 in
Koinzidenz- oder UND-Schaltungen 4 und 5 zu- einem Verhältnis 1:1 angetrieben, wodurch eine ausgeführt,
und zwar jeweils einer für jeden verschie- gezeichnete Sperrung entsteht. Das Ausgangssignal
denen übertragenen Phasenabschnitt. Beide UND- 25 des Oszillators 9 besitzt die gleiche Frequenz wie das
Schaltungen erhalten von einem Steuerspannungs- Trägersignal A in F i g. 1 und wird zum Antrieb eines
generator 6 eine Steuerspannung zugeführt, so daß Oszillators 10 verwendet, der in diesem Fall auf die
eine Ausgangsgröße aus einer der UND-Schaltungen dreifache Frequenz des Oszillators 9 abgestimmt ist.
erzeugt wird, die zeitlich mit dem Nullphasenab- Die Ausgangsgröße des Oszillators 10 ist an der
schnitt des phasengetasteten Signals übereinstimmt; 30 Stelle K in F i g. 1 dargestellt und wird zum Antrieb
eine andere Ausgangsgröße kommt aus der anderen des Steuersignalgenerators 6 verwendet, der eine
UND-Schaltung, die zeitlich den Abschnitten mit übliche Schaltung aus einer Reihe bistabiler Multidem
Phasenwinkel —120° des phasengetasteten vibratoren sein kann. Der Generator 6 erzeugt ein
Signals übereinstimmt. Der Verlauf des Ausgangs- Ausgangssignal L in F i g. 1, das aus einer Reihe von
signals aus der Torschaltung 4 wird in F i g. 1 an der 35 einseitig gerichteten, unter gleichen Abständen liegen-Stelle
G dargestellt, während die Kurve H in F i g. 1 den Impulsen besteht, deren Frequenz derjenigen des
den Verlauf der Ausgangsgröße der Torschaltung 5 Oszillators 9 gleich ist, sowie eine zweite Ausgangszeigt,
größe M, die eine Reihe von unter gleichen Abständen
In dem Blockschaltbild wird eine Begrenzerschal- liegenden Impulsen darstellt, welche um —120° von
tung 3 verwendet, um die positiven Impulse der an 40 der ersten Ausgangsgröße verschoben liegen. Die
der Stelle D dargestellten Wellenform zu unter- Impulse dauern nur ein Drittel der Periode des Oszildrücken,
so daß ein mit nur negativen Impulsen aus- lators 10 und fallen immer mit dem Vorzeichengestattetes
Signal F den UND-Schaltungen 4 und 5 wechsel des phasengetasteten Signals zusammen und
zugeführt wird. Es ist jedoch auch möglich, anstatt stellen daher die maximale Breite der Impulsverschieder
positiven die negativen Impulse zu verwenden, 45 bung auf der Zeitachse dar, die durch Störungsda
sie die gleiche Information wie die negativen Im- geräusche, Interferenz oder andere Einflußgrößen
pulse enthalten. während der Übertragung eingeführt werden könnten.
Die Tatsache, daß ein Ausgangssignal aus den Das Maß der Frequenzwanderung des angetriebe-
UND-Schaltungen 4 und 5 entsteht, zeigt an, daß die nen Oszillators 9 wird derart überwacht, daß inner-
Steuerspannung aus dem Generator 6 zur richtigen 50 halb einer vorbestimmten Zeitdauer eine Resynchroni-
Zeit zugeführt worden ist; es wird daher von dem sierung stattfindet, falls kein Synchronisierungsimpuls
Ausgangssignal der UND-Schaltungen 4 und 5 Ge- zugeführt wird.
brauch gemacht, um den Betrieb des Generators 6 so Falls Φ = 72° ist, wobei 0, 72, 144 und 216° überzu
synchronisieren, damit das richtige Phasen- oder tragen werden, und der Phasenwinkel von 288° als
Zeitverhältnis zwischen den Eingangssignalen der 55 »verbotene« Phase reserviert bleibt, sind drei VerUND-Schaltungen
und den Koinzidenzsignalen auf- zögerungsschaltungen (für die Stellungen 72, 144 und
rechterhalten werden kann. Dies wird durch eine 216°) mit Verzögerungen von einem Fünftel, zwei
Kombination der Ausgangssignale der UND-Schal- Fünftel bzw. drei Fünftel der Trägerperiode nottungen
erreicht, bei der ein ununterbrochener Zug wendig. Die ODER-Schaltung erhält dann vier Einvon
unter gleichen Abständen liegenden Impulsen 60 gangssignale, und der zweite Oszillator wird auf die
zur Synchronisierung eines Bezugsgenerators erzeugt fünffache Trägerfrequenz abgestimmt. Es werden vier
wird. Die Impulse werden so kombiniert, daß die verschieden geformte Steuersignale erzeugt und vier
Zeit zwischen nebeneinanderliegenden Impulsen UND-Schaltungen zugeführt.
gleich der Periode des Trägersignals ist. Auf den Die Synchronisierung der Anordnung kann infolge
Empfänger in F i g. 2 angewendet heißt dies, daß die 65 Interferenz oder Unterbrechung des Trägers verloren-Ausgangsgröße
der UND-Schaltung 4, die ein Signal gehen. Wenn in einem derartigen Fall die Steuermit
Impulsen erzeugt, die den Vorzeichenwechseln in signale zur falschen Zeit (zur falschen Phase) hindern
Abschnitt mit dem Phasenwinkel Null des sichtlich der Eingangsimpulse ankommen, erzeugt die
eine oder andere der UND-Schaltungen unabhängig von der Phasenlage der Trägerwelle kein Ausgangssignal,
während die entgegengesetzte Schaltung »die falschen Impulse« durchläßt, d. h. diejenigen, welche
die zuerst genannte UND-Schaltung normalerweise passieren. Daher enden die Synchronisierungsimpulse
für den Oszillator 9 entweder sofort oder sobald der nächste Wechsel der Trägerphase stattfindet. Wenn
ein Antriebssynchronisierungsimpuls fehlt, findet im Oszillator 9 eine Frequenzwanderung statt, die der
Phasenabweichung äquivalent ist, da ein angetriebener Oszillator, wenn er einschwingen soll, auf eine
Frequenz abgestimmt werden muß, die etwas unterhalb der Synchronisierungs- oder Antriebsfrequenz
liegt. Die Abweichung geht weiter, bis die Resynchronisierung stattfindet, und da die Abweichungsgeschwindigkeit eine Funktion der Abstimmung des
Oszillators 9 ist, kann es innerhalb bestimmter Grenzen so eingerichtet werden, daß sich mit relativ
schneller oder ganz langsamer Anregungsmöglichkeit, je nach den Erfordernissen der besonderen Anwendungsart
jede beliebige Resynchronisationszeit erreichen läßt.
Es ist ersichtlich, daß die automatische Synchronisierung, die sich sowohl bei Anfangsbetrieb als bei
nachfolgendem Verlust der Synchronisierung anwenden läßt, nur möglich ist, falls eine der möglichen
Phasenlagen als »verbotener« Kanal reserviert bleibt und daher niemals bei der Übertragung benutzt wird.
Ein »Zweiphasensystem«, wobei Φ gleich 180° ist, kann daher dieses Merkmal nicht aufweisen, und falls
der Synchronlauf um eine halbe Periode des Trägers entgleitet, wird der Sinn der übertagenen Nachricht
umgekehrt, was ein Nachteil mehrerer üblicher Phasendemodulationssysteme ist.
Das Merkmal der automatischen Resynchronisation ist so lange möglich, als ein »verbotener Kanal«
reserviert bleibt. Wenn somit das System vier von fünf möglichen Phasen überträgt, geht die Resynchronisierung
in ähnlicher Weise vor sich, obwohl mehrere Stufen erforderlich sein können, wenn das
System an einer oder nacheinander an anderen falschen Phasen ankommt und sie nacheinander
zurückgibt, bis die richtige gefunden und beibehalten wird.
Um das Tastsignal B in F i g. 1 wiederzugewinnen, werden die UND-Schaltungen 4 und 5 zur Auslösung
eines bistabilen Multivibrators 11 verwendet, der ein Ausgangssignal O in F i g. 1 abgibt, das im wesentlichen
die gleiche Form wie das Signal B in F i g. 1 besitzt.
Es ist auch eine andere Bauform möglich, in der die Verzögerungsschaltung 7 und der Oszillator fortgelassen
und die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 4 und 5 dem Oszillator 9 zugeführt werden,
der dann auf die dreifache Trägerfrequenz abgestimmt
ist und seine Ausgangsgröße konstanter Phase dem Generator 6 liefert. Es läßt sich ferner erkennen, daß
die Verzögerungsschaltung 7 fortgelassen werden könnte und die Ausgangsgröße der UND-Schaltung 5
einer Verzögerungsschaltung zugeführt wird, um das Ausgangssignal der UND-Schaltung 5 um 240° zu
verzögern, das mit der Ausgangsgröße aus dem Gatter 4 kombiniert wird, um die notwendigen Synchronisierungsimpulse
/ in F i g. 1 erzeugen.
Der Empfänger im Blockschaltbild in F i g. 2 ist für ein Phasentastsystem mit 120° Phasenwinkel geeignet,
wobei Φ gleich 120° ist und nur zwei von drei möglichen Phasen übertragen werden. Das besondere
Phasentastsystem bestimmt die Frequenz des Oszillators 10, der dem angetriebenen Oszillator 9
folgt, und das Vorzeichen des Steuersignalgenerators. Wenn beispielsweise Φ gleich 72° ist, würde die Frequenz
des Oszillators 10 fünfmal so groß wie die Trägerfrequenz sein. Wenn die Trägerperiode
gleich N · Φ ist, wobei N eine ganze Zahl bedeutet, kann die Eingangsgröße für den Generator aus einem
ίο Oszillator erhalten werden, der auf die iV-fache Frequenz
des Trägersignals abgestimmt ist. In den Fällen, in denen Φ nicht ein ganzes Vielfaches der Trägersignalperiode
ist, besteht die Notwendigkeit, einen Frequenzteiler im Anschluß an den Oszillator 10 vorzusehen.
Bei den möglichen Phasenabschnitten 0, 144 und 288° beträgt Φ = 144°. Das bringt die Forderung
mit sich, daß das Eingangssignal für den Generator 6 ein Signal mit einer lV2-fachen Frequenz des Trägersignals
ist. Dies läßt sich durch Abstimmung des Oszillators 10 auf die 5fache Frequenz des Trägersignals
erreichen und durch Verwendung dieses Ausgangssignals als Antrieb eines Oszillators, der auf
die halbe Frequenz des Oszillators 10 abgestimmt ist. Die Anzahl der UND-Schaltungen hängt natürlich
von den verschiedenen Phasenabschnitten ab, die tatsächlich übertragen werden. Wenn vier der fünf
möglichen Phasenverschiebungen verwendet würden, würden vier Torschaltungen benötigt, die natürlich
vier Steuerspannungen von einem Steuerspannungsgenerator benötigen.
F i g. 3 ist ein Schaltbild des in F i g. 2 dargestellten Blockschaltbildes. Das empfangene phasengetastete
Signal gelangt normalerweise durch einen Bandfilter 12, wird verstärkt, beschnitten und danach verstärkt,
wodurch eine Rechteckwellenform gemäß Fig. 1
entsteht. Das Ausgangssignal aus dem Bandfilter 12 wird in einem Raumladungsgerät 13 einer Verstärkerstufe
verstärkt. Die Kathode dieser Röhre ist über einen Widerstand 14 zwischen der Kathode 15 und
Erde vorgespannt. Parallel zum Widerstand 14 liegt ein Kondensator 16. Die Anode 17 ist über einen
Belastungswiderstand 18 an die -B+- oder Anodenspannungsquelle angeschlossen. Das Ausgangssignal
aus dem Bandfilter 12, das phasengetastete Signal gemäß der Kurce C in F i g. 1, wird zwischen dem
Steuerteil 19 der Röhre 13 und Erde angelegt.
Die Begrenzerschaltung 1 in F i g. 2 und 3 kann mit zwei parallelgeschalteten Dioden versehen sein,
wobei ein Widerstand 20 in Reihe mit den parallel, aber entgegengesetzt gepolten 21 und 22 liegt. Die
Dioden 21 und 22 liegen an Erde, und der Widerstand 20 ist mit der Anode über den Kopplungskondensator
23 verbunden. Das an den Dioden 21 und 22 erscheinende Spannungssignal besitzt Rechteckform
und wird dem Steuerteil 24 der Verstärkerröhre 25 zugeführt. Die Kathode der Röhre 25 ist über den
Widerstand 26 vorgespannt, der mit dem Kondensator 27 zwischen der Kathode 28 und Erde parallel
geschaltet ist. Die Anode 29 ist mit der B+~ oder Anodenspannungsquelle über den Belastungswiderstand
30 verbunden.
Das zwischen der Anode 29 und Erde erscheinende Spannungssignal besitzt die Rechteckform
gemäß D in Fig. 1 und wird einer differenzierenden ÜC-Schaltung mit einem Kondensator 31
und einem in Reihe liegenden Widerstand 32 zugeführt. Der Kondensator 31 ist an die Anode 29
und der Widerstand 32 an Erde angeschlossen. Das
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am Widerstand 32 erscheinende Spannungssignal be- Übergängen vom Positiven ins Negative bei den
sitzt die Wellenform E in Fig. 1. Die ins Positive Phasenabschnitten des phasengetasteten Signals mit
gehenden Impulse des Signals entsprechen den Vor- dem Phasenwinkel —120° liefert. In der in Fig. 3
zeichenwechseln von Minus nach Plus in der Recht- dargestellten Schaltung erhält die UND-Schaltung 4
eckwellenform, die dem Kondensator 31 und dem 5 die erforderliche Steuerspannung und gibt über den
Widerstand 32 zugeführt werden, während die ins Kondensator 45 einen negativen Impuls für jeden
Negative laufenden Impulse den entgegengesetzt Übergang vom Positiven ins Negative bei den Phalaufenden
Vorzeichenwechseln der dem Kondensator senabschnitten mit dem Phasenwinkel 0° ab. Das
31 und dem Widerstand 32 zugeführten Signal- Ausgangssignal der UND-Schaltung 4 wird an der
Spannung entsprechen. io Stelle G in F i g. 1 dargestellt. Die UND-Schaltung 5
Eine Diode 33 liegt parallel zum Widerstand 32 als erhält die erforderliche Steuerspannung und gibt ein
Begrenzerdiode. Die Diode ist so angeschlossen, daß Signal H ab, das über den Kondensator 46 einen
sie einem negativen Signal am Widerstand 32 einen negativen Impuls für jeden Übergang vom Positiven
hohen Widerstand und einem positiven Signal am zum Negativen der Phasenabschnitte mit dem Pha-Widerstand
32 einen geringen Widerstand entgegen- 15 senwinkel von —120° des phasengetasteten Signals
setzt. Die ins Positive laufenden Impulse erscheinen aufweist. Die Schaltung zur Erzeugung der erforderam
Widerstand 32 und werden dabei wirksam durch liehen Steuerspannungen wird im Anschluß an die
die Diode 33 beschnitten. Betrachtung der Schaltung erklärt, die die Ausgangs-Eine
zweite differenzierende Schaltung mit parallel- signale der UND-Schaltungen 4 und 5 verwendet, um
liegender Begrenzerdiode ist, wie vorher beschrieben, 20 das Tastsignal B in F i g. 1 wiederherzustellen,
in gleicher Weise an die Anode 29 der Entladungs- Da die Übergänge beim phasengetasteten Signal röhre 25 angeschlossen. Ein Kondensator 34 und ein durch Impulse dargestellt werden, ist es möglich, Widerstand 35 bilden die differenzierende Schaltung, einen bistabilen Multivibrator zu benutzen oder eine und eine Diode 36 dient als parallelliegende Begren- Flip-Flop-Schaltung, um das Tastsignal wiederzerdiode. Die an der Diode 33 und an der Diode 36 25 zugewinnen. Das gibt eine günstige Voraussetzung, auftretende Wellenform entspricht der Kurve F in um den Empfänger schneller arbeiten zu lassen, als F i g. 1 und ist die gleiche wie die Kurve E mit der dies bei bisher bekannten Systemen möglich war.
Ausnahme, daß die ins Positive gehenden Impulse Bei langsamer arbeitenden Systemen können anfehlen, statt des bistabilen Multivibrators Il zwei mono-Die UND-Schaltung 4 in Fig. 2 ist über die 30 stabile Multivibratoren vorgesehen werden. Dabei Diode 33 angeschlossen, während die UND-Schal- kann die Anordnung so getroffen werden, daß ein tung 5 einen Anschluß über die Diode 36 erhält. Die monostabiler Multivibrator einen Teil einer Verzöge-UND-Schaltung 4 enthält eine Diode 37, deren Anode rungsschaltung 7 (s. F i g. 3) enthält. Die Ausgangsmit derjenigen der Diode 33 verbunden ist und deren signale der beiden monostabilen Multivibratoren wer-Kathode an ein Ende eines Widerstandes 38 und an 35 den dann gleichgerichtet und so gefiltert, daß eine die Kathode der Diode 39 angeschlossen ist. Das positive Gleichspannung aus dem Null°-Kanal und andere Ende des Widerstandes 38 ist an eine negative in gleicher Weise aus dem — 120°-Kanal eine nega-Vorspannungsquelle — E angeschlossen, während die tive Gleichspannung bezogen wird. Die Addition die-Anode der Diode 39 über den Widerstand 40 an ser beiden Spannungen ergibt das ursprüngliche Tast-Erde liegt. Die Diode 37 ist so gepolt, daß sie einem 4° signals wie in Fig. 1.
in gleicher Weise an die Anode 29 der Entladungs- Da die Übergänge beim phasengetasteten Signal röhre 25 angeschlossen. Ein Kondensator 34 und ein durch Impulse dargestellt werden, ist es möglich, Widerstand 35 bilden die differenzierende Schaltung, einen bistabilen Multivibrator zu benutzen oder eine und eine Diode 36 dient als parallelliegende Begren- Flip-Flop-Schaltung, um das Tastsignal wiederzerdiode. Die an der Diode 33 und an der Diode 36 25 zugewinnen. Das gibt eine günstige Voraussetzung, auftretende Wellenform entspricht der Kurve F in um den Empfänger schneller arbeiten zu lassen, als F i g. 1 und ist die gleiche wie die Kurve E mit der dies bei bisher bekannten Systemen möglich war.
Ausnahme, daß die ins Positive gehenden Impulse Bei langsamer arbeitenden Systemen können anfehlen, statt des bistabilen Multivibrators Il zwei mono-Die UND-Schaltung 4 in Fig. 2 ist über die 30 stabile Multivibratoren vorgesehen werden. Dabei Diode 33 angeschlossen, während die UND-Schal- kann die Anordnung so getroffen werden, daß ein tung 5 einen Anschluß über die Diode 36 erhält. Die monostabiler Multivibrator einen Teil einer Verzöge-UND-Schaltung 4 enthält eine Diode 37, deren Anode rungsschaltung 7 (s. F i g. 3) enthält. Die Ausgangsmit derjenigen der Diode 33 verbunden ist und deren signale der beiden monostabilen Multivibratoren wer-Kathode an ein Ende eines Widerstandes 38 und an 35 den dann gleichgerichtet und so gefiltert, daß eine die Kathode der Diode 39 angeschlossen ist. Das positive Gleichspannung aus dem Null°-Kanal und andere Ende des Widerstandes 38 ist an eine negative in gleicher Weise aus dem — 120°-Kanal eine nega-Vorspannungsquelle — E angeschlossen, während die tive Gleichspannung bezogen wird. Die Addition die-Anode der Diode 39 über den Widerstand 40 an ser beiden Spannungen ergibt das ursprüngliche Tast-Erde liegt. Die Diode 37 ist so gepolt, daß sie einem 4° signals wie in Fig. 1.
von der Diode 33 zur Diode 39 fließenden Strom Ein bistabiler Multivibrator 11 enthält zwei Raumeinen
geringen Widerstand entgegensetzt. Die Diode ladungsröhren 47 und 48 mit einer Anode, einem
39 ist so gepolt, daß sie dem vom Widerstand 40 zu Steuergitter und einer Kathode. Zwischen den Ander
Diode 37 fließenden Strom einen geringen Wider- öden und den Gittern der beiden Raumladungsröhren
stand entgegensetzt. Die mit der Diode 36 verbun- 45 besteht eine direkte Widerstandskopplung. In diesem
dene UND-Schaltung 5 ist die gleiche wie die UND- Sinne verbindet ein Widerstand 49 die Anode 50 der
Schaltung 4 und enthält die Dioden 41 und 42 und Röhre 47 mit dem Gitter 61 der Röhre 48, während
die Widerstände 43 und 44, die den Dioden 37 und ein Widerstand 52 die Anode 53 der Anode 48 mit
39 und den Widerständen 38 bzw. 40 der UND- dem Gitter 54 der Röhre 47 verbindet. Die Kathode
Schaltung 4 entsprechen. 50 55 der Röhre 47 ist an die Kathode 56 der Röhre 48 Damit zwischen Erde und der Verbindungsstelle angeschlossen und liegt über einen Widerstand 57 an
der Diode 37 und 39 ein Ausgangssignal erscheint, Erde, der die Kathodenvorspannung bewirkt. Ein
muß eine positive Spannung an der Verbindungsstelle Kondensator 58 liegt parallel zum Widerstand 57.
zwischen Diode 39 und Widerstand 40 angelegt wer- Die Anode 50 der Röhre 47 ist an die Anodenden.
Diese Steuerspannung kommt über den Wider- 55 Spannungsquelle B+ über einen Belastungswiderstand
45 an die Verbindungsstelle. Die UND-Schal- stand 59 angeschlossen, während die Anode 53 der
tung 5 arbeitet in der gleichen Weise, wobei der Röhre 48 in gleicher Weise über einen Belastungs-Kondensator
46 die Steuerspannung zum gemein- widerstand 60 angeschlossen wird. Das Steuergitter
samen Anschluß von Widerstand 44 und Diode 42 der Röhre 47 liegt über einen Widerstand 61 an Erde,
weiterleitet. · 60 während das Steuergitter 51 der Röhre 48 über einen
Es ist notwendig, daß eine UND-Schaltung ein Widerstand 62 an Erde liegt. Das gewünschte Aus-Ausgangssignal
in Abhängigkeit von den ins Nega- gangssignal wird zwischen der Anode 53, der Röhre
tive gelaufenen Impulsen liefert, die den Übergängen 48 und Erde gehalten. Das Steuergitter 57 der Röhre
vom Positiven ins Negative bei den Phasenabschnit- 44 ist mit der UND-Schaltung 5 über den Kondenten
des phasengetasteten Signals mit dem Phasen- 65 sator63 gekoppelt, während das Steuergitter 51 der
winkel Null entsprechen und daß eine andere UND- Röhre 48 mit der UND-Schaltung 4 über den Kon-Schaltung
ein Ausgangssinal in Abhängigkeit von den densator 64 eine Verbindung besitzt,
ins Negative laufenden Impulsen entsprechend den Wie bereits zuvor erklärt wurde, entsteht das Aus-
ins Negative laufenden Impulsen entsprechend den Wie bereits zuvor erklärt wurde, entsteht das Aus-
gangssignal aus der UND-Schaltung 4 nicht zur gleichen
Zeit wie das Ausgangssignal aus der UND-Schaltung 5. Wenn die negativen Impulse des Signals G aus
der UND-Schaltung 4 dem Steuergitter 51 der Röhre 48 zugeführt werden, wird die Röhre 48 nach Anlegen
des ersten Impulses abgeschaltet. Die Röhre 47 leitet, wenn die Röhre 48 abgeschaltet ist und bleibt
danach abgeschaltet. Die negativen Impulse an der Röhre 48 aus der UND-Schaltung 4 haben keine weitere
Wirkung auf die Schaltung, die durch die ersten negativen Impulse am Gitter 51 der Röhre 48 ausgelöst
wurde. Die Anode der Röhre 48 befindet sich auf der Spannung $+·, wenn sie nicht leitend ist, da
über den Widerstand 60 kein Spannungsabfall auftritt. Nach Anlegen eines negativen Impulses der
Wellenform H aus der UND-Schaltung 5 an das Gitter 54 ist die Röhre 47 abgeschaltet, und die
Röhre 48 wird infolge des Anwachsens der Anodenspannung der Röhre 47 leitend. Die Röhre 48 bleibt
abgeschaltet, bis ein negativer Zündimpuls aus der UND-Schaltung 4 an das Gitter 51 gelangt. Das Ausgangssignal
des Multivibrators 11, das ein Maß für die Anodenspannung der Röhre 48 darstellt, besitzt
eine bestimmte Höhe, wenn die Röhre 47 in Abhängigkeit von dem Abschalten der Röhre 47 durch
einen Zündimpuls aus der UND-Schaltung 5 leitend gemacht wird, und besitzt einen tieferen Wert, wenn
die Röhre 47 in Abhängigkeit von einem negativen Auslösesignal abgeschaltet wird, welches das Steuergitter
51 aus der UND-Schaltung 4 erhält. Dieses Ausgangssignal ist an der Stelle O in Fig. 1 dargestellt
und ist im wesentlichen das gleiche wie das Tastsignal an der Stellet.
Zusätzlich zur Erzeugung der notwendigen Auslöseimpulse für den bistabilen Multivibrator 11 wird
das Ausgangssignal aus der UND-Schaltung 4 und der UND-Schaltung 5 zur Steuerung des Steuerspannungsgenerators
6 verwendet.
Die Ausgangsspannung der UND-Schaltung 4 wird der Verzögerungsschaltung 7 über den Kondensator
65 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 7 enthält einen üblichen kathodengekoppelten monostabilen
Multivibrator, dessen Ausgangssignal zu einer differenzierenden Schaltung und einer Begrenzerschaltung
gelangt. Der Multivibrator enthält zwei Raumladungsröhren 67 und 68, jeweils mit einer Anode, einem
Gitter und einer Kathode. Die Anode 69 der Röhre
67 ist über einen Belastungswiderstand 70 mit der Anodenspannungsquelle B + verbunden. Die Anode
71 der Röhre 68 ist in gleicher Weise über einen Belastungswiderstand 72 angeschlossen. Die Kathoden
73 und 74 sind miteinander verbunden und liegen über einen Widerstand 75 an Erde. Die Kathoden 73
und 74 sind ferner mit dem Steuergitter 76 der Röhre
68 über den Widerstand 77 verbunden. Die Anode
69 der Röhre 67 ist mit dem Gitter 76 der Röhre 68 über einen Kondensator 78 gekoppelt. Das Gitter 79
der Röhre 67 liegt über den Widerstand 66 an Erde. Der Kondensator 65 wird zur Kopplung des Ausgangssignals
auf der UND-Schaltung 4 mit der Verzögerungsschaltung 7 verwendet, wobei seine eine
Seite mit der Verbindungsstelle der Diode 37 und der Diode 39 und die andere Seite mit der Anode 69 der
Röhre 67 einen Anschluß besitzt.
Die Röhre 68 leitet normalerweise, da das Steuergitter 76 mit der Kathode 74 verbunden ist und im
Widerstand 77 kein Strom fließt, wenn Röhre 67 abgeschaltet ist. Die Röhre 67 ist abgeschaltet, da ihr
Steuergitter 79 direkt über den Widerstand 66 an Erde liegt und ihre Kathode infolge des im Widerstand
75 fließenden Stroms oberhalb Erdpotential liegt. Die am Widerstand 75 entstehende Spannung
reicht aus, um die Röhre 67 abgeschaltet zu halten.
Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 4 ist an der Stelle C in F i g. 1 dargestellt. Dieses Signal besitzt
negative Impulse, die der Anode 69 der Röhre 67 über den Kondensator 65 zugeführt werden. Jeder
Impuls bewirkt, daß die Röhre 67 leitet. Das Leitendwerden der Röhre 67 bewirkt wiederum, daß die
Anodenspannung abfällt. Dieses Abnehmen der Anodenspannung bewirkt am Gitter 76 der Röhre 68
eine geringere Leitung, wodurch die Spannung am Widerstand 65 abnimmt und ein geringerer Strom
durch die Röhre 68 fließt. Diese Wirkung setzt sich weiter fort, bis die Röhre 68 durch den Anodenspannungsabfall
der Röhre 67 unterhalb den Abschaltpunkt gelangt. Wenn die Röhre 67 abgeschaltet
ist, steigt die Anodenspannung an. Der Kondensator 78 führt zu einer Entladung des Gitters der Röhre 68
und bewirkt wiederum deren Leitung, was zu einer Abnahme der Anodenspannung führt. Das Zeitintervall
zwischen dem Abnehmen und dem darauffolgenden Ansteigen der Anodenspannung der Röhre 67
hängt natürlich von der Zeitkonstante der Entladungsschaltung für den Kondensator 68 ab, die so eingerichtet
ist, daß dieses Intervall gleich 120° oder ein Drittel des Intervalls zwischen den Impulsen des
Signals G an der Röhre 67 ist. Die Anodenspannung der Röhre 68 steigt, wenn sie nicht leitend ist, da ein
negativer Impuls aus der UND-Schaltung 4 der Anode 69 der Röhre 67 zugeführt wird, und fällt
dann wieder, wenn die Röhre von neuem leitend wird.
Die zwischen der Anode 71 der Röhre 68 und Erde auftretende Spannung wird einer differenzierenden
Schaltung zugeführt, die aus einem Kondensator 80 und einem in Reihe liegenden Widerstand 81 besteht.
Auf diese Weise entsteht eine Spannung am Widerstand 81 mit einer Reihe von positiven und
negativen Impulsen, wobei die negativen Impulse der Abnahme der Anodenspannung und die positiven
Impulse dem Ansteigen der Anodenspannung der Röhre 68 entsprechen. Der Kondensator 80 ist mit
der Anode 71 der Röhre 68 verbunden, während der Widerstand 81 an Erde liegt.
Eine Diode 82 liegt parallel zum Widerstand 81 und bildet eine parallelliegende Begrenzerdiode, die
so gepolt ist, daß ein geringer Widerstand für positive Impulse und ein hoher Widerstand für negative Impulse
entsteht. Das Spannungssignal an der Diode 82 besteht demnach aus einer Reihe von negativen Impulsen,
wobei jeder negative Impuls im Ausgangssignal der UND-Schaltung 4, jedoch um 120° verzögert
erscheint, wie dies an der Stelle/ in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Wellenform / in F i g. 1 wird durch die Kombination
des Signals H und des Signals / erreicht und besteht aus einer fortlaufenden Reihe von negativen
Impulsen mit Abständen gleich der Periode des Trägersignals. Ferner erkennt man, daß die Impulse den
Vorzeichenwechseln vom Positiven zum Negativen beim Trägersignal A entsprechen. Ein durch diese
Impulse synchronisierter Oszillator kann dann ein Ausgangssignal erzeugen, das mit der Trägerwelle A
identisch ist.
' Der Wellenzug H ist das Ausgangssignal der UND-
' Der Wellenzug H ist das Ausgangssignal der UND-
13 14
Schaltung 5 und wird der ODER-Schaltung 8 in stellt. Jedes Ausgangssignal besteht aus einer Reihe
F i g. 2 über einen Kondensator 83 und einen Wider- von negativen Impulsen, deren Dauer gleich der Peristand
84 zugeführt. Eine Seite des Kondensators 83 ode des der Ringzählschaltung zugeführten Signals
ist mit der UND-Schaltung 5 an der Verbindungs- ist, wobei ein Impuls einer Serie am Ende des Imstelle
der Dioden 41 und 42 verbunden. Die andere 5 pulses einer weiteren Serie beginnt. Bei einem Pha-Seite
des Kondensators 83 führt zu einem Ende des sentastungssystem mit einer Phasenverschiebung von
Widerstandes 84, dessen anderes Ende an Erde liegt. 120° sind die Impulse daher gleich weit voneinander
Die am Widerstand 84 erscheinende Spannung ge- entfernt wie die Periode des Oszillators 10, die ein
langt zur ODER-Schaltung, die zwei Dioden 85, 86 Drittel der Periode des Ausgangssignals und des
und einen Widerstand 87 enthält. Die Diode 85 ist io Oszillators 9 ist. Die verschiedenen Ausgangssignale
mit ihrer Kathode an der Verbindungsstelle zwischen kommen von den Anoden der Röhren in der Ring-Kondensator
83 und-Widerstand 84 und ihrer Anode zählschaltung. Bei einem Phasentastungsgerät mit
zum anderen Ende des Widerstandes 84 angeschlos- Phasenverschiebung von 120° sind drei Röhren 102,
sen, dessen anderes Ende an Erde liegt. Die Diode 85 103,104 vorgesehen, von denen jeweils nur eine leiist
so gepolt, daß für negative Impulse am Wider- 15 tet. Die Röhren werden nacheinander leitend, wobei
stand 84 ein niedriger Impedanzwert entsteht. jedesmal eine andere leitet, wenn das Ausgangs-Der
Wellenzug / stellt das Ausgangssignal der Ver- signal K des Oszillators 10 einen Kleinstwert erreicht,
zögerungsschaltung 7 dar und entsteht an der Diode Dementsprechend leitet die Röhre 102 nach der
82, worauf er über die Diode 86 und den Widerstand Röhre 103, die wiederum von der Röhre 104 gefolgt
46 der ODER-Schaltung zugeführt wird. Die Diode 20 wird. Ein negativer Impuls mit der Breite der Periode
86 ist an einer Seite mit dem Verbindungspunkt der der Leitfähigkeit kann somit an der Anode der lei-Diode
85 und des Widerstandes 87 verbunden. Die tenden Röhre abgenommen werden. Die Anode 105
andere Seite der Diode führt zur Verzögerungsschal- der Röhre 103 ist mit der UND-Schaltung 4 über a
tung 7 an einen Verbindungspunkt der Diode 82 und einen Widerstand 106 und einen Kondensator 45 ver- ^
des Widerstandes 81. Die Diode 86 ist in gleicher 25 bunden, während die Röhre 102, die im Anschluß an
Weise wie die Diode 85 gepolt. Beide Dioden 85 und die Röhre 103 leitet, mit ihrer Anode 107 übei einen
86 dienen dazu, Impulse einer Quelle am Eingang in Widerstand 108 und einen Kondensator 46 mit der
die Schaltung der anderen Quelle und umgekehrt zu UND-Schaltung 5 verbunden ist. Die Anodenspanhindern,
so daß keine unerwünschte Wechselwirkung nung dieser Röhren nimmt selbstverständlich ab,
stattfinden kann. 30 wenn sie leiten, und steigt auf den Wert der Anoden-
Die Wellenform am Widerstand 87 wird an der Spannungsquelle B + , wenn sie nicht leiten. Die
Stelle / in F i g. 1 angegeben und ist die Summe der Steuerspannung für die UND-Schaltung 4 an der
Wellenform H und /, die dem Gitter 88 der Raum- Anode der Röhre 103 ist gemäß der Kurve L in
ladungsröhre 89 des Oszillators 9 zugeführt wird, der F i g. 1 ausgebildet, während die Zündspannung für
auf die Trägerfrequenz abgestimmt ist. Die Impulse 35 die UND-Schaltung 5 an der Anode der Röhre 102
der Wellenform / gehen nur in eine Richtung und den Verlauf M annimmt. Da die Röhre 102 im An-
besitzen einen zeitlichen Abstand gleich der Periode Schluß an die Röhre 103 leitet, beginnt jeder negative
der Trägerwelle A, wodurch die Synchronisation des Impuls der Wellenform M am Ende eines negativen
Oszillators 9 im Verhältnis 1:1 ausgezeichnet fixiert Impulses der Wellenform B.
wird. 40 Wenn ein negativer Impuls mit dem Verlauf L der
Ein Widerstand 90 verbindet das Steuergitter 88 UND-Schaltung 4 zugeführt wird, so besitzt diese ein
der Röhre 89 mit der der Erdung des Widerstandes Ausgangssignal, wenn ein Impuls einen Übergang
87 abgelegenen Seite. Die Kathode 91 der Röhre 89 vom Positiven zum Negativen in dem phasengetaste-
ist direkt an Erde gelegt. Die Anode 92 ist mit der ten Signal darstellt, das der UND-Schaltung zugeführt ,
Spannungsquelle B + über den Belastungswiderstand 45 wird. Ein Vergleich der Wellenform G, die das Ein- \j
93 verbunden. Zwischen der Anode 92 und einer In- gangssignal für die UND-Schaltung 4 darstellt, mit
duktionsspule 95, die wiederum mit einem Wider- der Wellenform L zeigt, daß die Impulse der Wellenstand
96 in Reihe liegt, befindet sich ein Kondensator form G an den Mittelpunkten der negativen Impulse
94. Das der Spule 95 entgegengesetzte Ende des der Wellenform L auftreten. Somit wird ein AusWiderstandes
96 ist an das Gitter 88 angeschlossen. 50 gangssignal aus der UND-Schaltung 4 erzielt, obwohl
Ein Kondensator 97 liegt zwischen Erde und dem Ver- ein Impuls der Wellenform G um plus oder minus
bindungspunkt vom Kondensator 94 und Spule 95. 60° von der in der Wellenform G liegenden Position
Die Induktionsspule 95 ist an einem Punkt zwischen versetzt liegt. Dieselbe Beziehung besteht zwischen
ihren beiden Enden über einen Leiter 98 geerdet. den negativen Impulsen der Wellenform M und den
Das Ausgangssignal des Oszillators 9 wird zum 55 Impulsen der Wellenform H, die das Eingangssignal
Antrieb des Oszillators 10 verwendet, welcher die für die UND-Schaltung 5 bilden. Eine derartige Vergleiche
Bauart des Oszillators 9 besitzt, jedoch auf Schiebung kann infolge von Rauschstörungen während
die N-fache Frequenz des Oszillators 9 abgestimmt der Übertragung des phasengetasteten Signals aufist.
N ist in diesem Fall gleich 3. Der Oszillator 9 ist treten.
mit dem Oszillator 10 über einen Widerstand 99 ge- 60 Die Steuergitter der Röhren 102,103 und 104 sind
koppelt, der zwischen dem Gitter 100 der Raum- miteinander verbunden. Ein Widerstand 109, der mit
ladungsröhre 101 des Oszillators 10 und dem Verbin- dem Gitter 110 der Röhre 102 und in Reihe mit
dungspunkt der Induktionsspule 95 und des Konden- einem Widerstand 111 verbunden ist, welcher wiederum
sators 94 liegt. an das Gitter 112 der Röhre 104 angeschlossen ist,
Das Ausgangssignal des Oszillators 10 (Kurve K in 65 schafft eine Verbindung zwischen den Gittern 110
Fig. 1) wird dem Steuerspannungsgenerator6 züge- und 112. Ein Kondensator 113 in Reihe mit einem
führt, der in diesem Falle eine übliche Ringzähl- Widerstand 114 liegt parallel zum Widerstand 111.
schaltung mit einer Anzahl von Ausgangsgrößen dar- Die Anode 105 der anderen Röhre 103 ist an dem
Verbindungspunkt zwischen Widerstand 109 und Widerstand 111 angeschlossen. Ein Widerstand 115
ist an das Gitter 110 der Röhre 102 angeschlossen und liegt mit einem Widerstand 116 in Reihe, der an
das Gitter 117 der Röhre 103 angeschlossen ist, wodurch eine Verbindung zwischen den Steuergittern
der Röhren 102 und 103 geschaffen wird. Ein Kondensator 118 liegt in Reihe mit einem Widerstand
119 und parallel zum Widerstand 115. Die Anode
120 der Röhre 104 ist an einen gemeinsamen Verbindungspunkt
des Widerstandes 115 und des Widerstandes 116 angeschlossen. Ein Widerstand 121, der
in Reihe mit einem Widerstand 122 liegt, sorgt für eine Verbindung zwischen dem Gitter 117 der Röhre
103 und dem Gitter 112 der Röhre 104. Ein Widerstand 121 ist an das Gitter 117 angeschlossen, während
ein Widerstand 122 Verbindung zum Gitter 112 besitzt. Ein Kondensator 123, der in Reihe mit einem
Widerstand 124 liegt, ist parallel zum Widerstand 122 geschlossen. Die Anode 120 der Röhre 104 ist an den
Verbindungspunkt des Widerstandes 115 und des Widerstandes 116 angeschlossen. Die Anode 107 der
Röhre 102 ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 122 und 121 angeschlossen.
Die Kathoden 125, 126, 127 der Röhren 102, 103 bzw. 104 sind direkt miteinander verbunden und liegen
über einen Widerstand 128 an Erde. Ein Kondensator 129 liegt parallel zum Widerstand 128.
Sämtliche Gitter der Röhren 102, 103 und 104 weisen eine RC-Kopplung zum Ausgang des Oszillators
10 auf. Das Gitter 110 der Röhre 102 ist daher mit dem Ende einer Induktionsspule des Oszillators
10 im Anschluß an die Anode der Röhre 101 des Oszillators 10 über einen Kondensator 130 verbunden.
Das Gitter 110 ist ferner an einen Widerstand 131 angeschlossen, der an Erde liegt. Ein Widerstand
132, ein Widerstand 133 sowie ein Kondensator 134 und ein Widerstand 135 bilden eine ähnliche .RC-Kopplung
zwischen dem Oszillator 10 und den Röhren 103 bzw. 104.
Die Anoden der Röhren 102, 103, 104 liegen an der Anodenspannungsquelle B + . Der Widerstand
136 verbindet die Anode 107 der Röhre 102 mit der Anodenspannungsquelle B + . Die Widerstände 137
und 138 sind in ähnlicher Weise mit den Anodenschaltungen der Röhre 103 bzw. 104 verbunden.
Es ist selbstverständlich möglich, die in F i g. 3 angegebene
Schaltung so umzuwandeln, daß die ins Positive anstatt der ins Negative laufenden Vorzeichenwechsel
des Eingangssignals verwendet werden. Die verschiedenen Dioden würden dann bezüglich
ihrer Polarität umgekehrt, die negative Vorspannung am Widerstand 38 würde positiv gemacht und
eine andere Ringzählschaltung verwendet, um positive Steuerimpulse zu erzeugen; es können auch zwei
invertierende Verstärker zwischen dem Ringzähler und den Torschalrungen verwendet werden.
Claims (2)
1. Schaltung zur Demodulation einer mit JV Phasenwinkeln Φ (JV = ganze Zahl, JV · Φ = 360°)
schrittweise modulierten elektrischen Schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung
von JV-I Phasenwinkeln für die Übertragung der Nachricht und bei der Verwendung
der freigelassenen Phase zur Gewinnung eines Kriteriums für die Gleichphasigkeit der unmodulierten
Schwingung mit der Schwingung des örtlichen Oszillators, dessen Ausgangsspannung zur
Bestimmung der augenblicklichen Phase der Empfangsschwingung verwendet ist, JV-1 UND-, d.h.
Torschaltungen (4, 5) vorgesehen sind, denen einerseits die in Impulse gleicher Amplitude und
Polarität umgewandelte Empfangsschwingung, andererseits im Phasenabstand der schrittweisen
Modulation aus einem Generator (6), der durch einen Oszillator (9) mit einer gegenüber der einfachen
Empfangsfrequenz geringfügig unterschiedlichen Eigenfrequenz synchronisiert ist, Öffnungsimpulse zugeführt sind, und deren Ausgangsimpulse
über derartige Verzögerungen (7), daß die aus der Empfangsschwingung abgeleiteten Impulse
gleichphasig werden, einer ODER-Schaltung (8), d. h. einer Schaltung zugeführt sind,
die nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn an mindestens einem ihrer Eingänge ein
Impuls anliegt, und daß die Ausgangsimpulse der ODER-Schaltung den Oszillator (9) phasenstarr
steuern, so daß die Ausgangsimpulse der Torschaltungen das Demodulationsprodukt darstellen.
2. Schaltung zur Demodulation einer mit JV Phasenwinkeln Φ (JV = ganze Zahl, JV · Φ = 360°)
schrittweise modulierten elektrischen Schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung
von JV-1 Phasenwinkeln für die Übertragung der Nachricht und bei der Verwendung
der frei gelassenen Phase zur Gewinnung eines Kriteriums für die Gleichphasigkeit der
unmodulierten Schwingung mit der Schwingung des örtlichen Oszillators, dessen Ausgangsspannung
zur Bestimmung der augenblicklichen Phase der Empfangsschwingung verwendet ist, JV — 1
UND-, d. h. Torschaltungen (4, 5) vorgesehen sind, denen einerseits die in Impulse gleicher
Amplitude und Polarität umgeformten Eingangsschwingungen, andererseits im Phasenabstand
der schrittweisen Modulation aus einem Generator (6), der durch einen Oszillator (9) mit einer
gegenüber der JV-fachen Empfangsfrequenz geringfügig unterschiedlichen Eigenfrequenz synchronisiert
ist, Öffnungsimpulse zugeführt sind und deren Ausgangsimpulse einer ODER-Schaltung
(8), d. h. einer Schaltung zugeführt sind, die nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn an
mindestens einem ihrer Eingänge ein Impuls anliegt, und daß die Ausgangsimpulse der ODER-Schaltung
diesen Oszillator (9) derart steuern, daß seine Betriebsfrequenz das JV-fache der Frequenz
der Eingangsschwingung beträgt, so daß die Ausgangsimpulse der Torschaltungen (4, 5)
das Demoulationsprodukt darstellen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 519/182
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US20851A US3037079A (en) | 1960-04-08 | 1960-04-08 | Receiver for phase shift keyed signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1416233A1 DE1416233A1 (de) | 1968-10-10 |
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