DE1487769C - Verfahren und Vorrichtung zur optimalen Einstellung der Multiplizierglieder eines Transversalentzerrers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optimalen Einstellung der Multiplizierglieder eines Transversalentzerrers mit mehreren Abtaststellen zur Kompensation von Verzerrungen eines Nachrichtensignalimpulses beim Durchlauf durch ein Übertragungsmedium, wenn eine Testimpulsquelle an das entfernte Ende des Übertragungsmediums wahlweise angeschlossen ist.

Der hauptsächliche Verzerrungseffekt eines Ubertragungsmediums auf einen praktisch momentanen Signalimpuls, der theoretisch einen unendlich großen Frequenzbereich umfaßt, oder auf ein frequenzbandbegrenztes Signal endlicher Dauer rührt von den ungleichförmigen Verzögerungs- und Amplitudeneigenschaften des Mediums her. Als Folge hiervon unterliegen die verschiedenen Frequenzkomponenten, die ursprünglich zum Zeitpunkt Null oder in einer kurzen endlichen Zeitspanne erzeugt worden sind, mit der Zeit einer starken Dispersion, wodurch Überlappungen zwischen Frequenzkomponenten benachbarter Impulse auftreten. Dieses Auseinanderlaufen der Signalfrequenzkomponenten rührt zum Teil vom sogenannten geschwindigkeitsdispersiven Effekt her. Zusätzlich hierzu unterliegen die verschiedenen Frequenzen unterschiedlicher Dämpfung.

Betrachtet man die Zeitfunktion der Übertragung, so kann die Verzerrung definiert werden als das Verhältnis des zusammengesetzten Betrages der Verzerrungskomponenten zum Scheitelwert des Eingangssignals. Sind die beiden Beträge gleich, so wird dieser Zustand mit 100%iger Verzerrung bezeichnet.

In der älteren deutschen Auslegeschrift 1 272 978 ist bereits vorgeschlagen worden, einen Transversalentzerrer zur Verminderung von Impulsverzerrungen zu verwenden. Hierzu wird eine mit einer Reihe von Anzapfungen versehene Verzögerungsleitung mit einem Testimpuls beaufschlagt und anschließend das Ausgangssignal an einer der Anzapfstellen mit einem willkürlich festgelegten Einheitsfaktor sowie die Ausgangssignale weiterer Anzapfstellen mit von dem Einheitsfaktor abweichenden Faktoren multipliziert, derart, daß die Verzerrung so weit wie möglich gegen Null verringert wird. Bei der Übertragung eines jeden Impulses über die Verzögerungsleitung werden zahlreiche Stufen eines Schieberegisters entsprechend dem einen oder anderen Vorzeichen gesetzt, das von der Art der erforderlichen Justierung oder Korrektur abhängig ist. Nach Durchlaufen des Testimpulses durch die gesamte Verzögerungsleitung werden die Konstanten des Entzerrers oder "des Multipliziergliedes durch ein Inkrement vergrößert oder verkleinert, das von den in dem Schieberegister gespeicherten Vorzeichen gesteuert wird. Der Vorgang wird für jeden Testimpuls wiederholt, bis der gewünschte Korrekturgrad erreicht ist. Dieses Verfahren zur Einstellung des Transversalentzerrers ist indessen verhältnismäßig langsam, insbesondere wenn hohe Verzerrungsgrade vorhanden sind, da die Einstellungen der Entzerrer nur um einen bestimmten Betrag des Inkrements bei jedem Testimpuls geändert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Nachteil des vorgeschlagenen Verfahrens zu beheben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der genannten Art gelöst, das die folgenden, sich wiederholenden Schritte umfaßt:

Bestimmen und Speichern des Vorzeichens von zeitlich getrennten Proben jedes ungradzahlig

numerierten, den Transversalentzerrer durchlaufenden Testimpulses,

Tastung des Betrages von zeitlich getrennten Proben jedes geradzahlig numerierten, den Transversalentzerrer durchlaufenden Testimpulses,

Multiplizieren der Beträge von zeitlich getrennten Proben des gradzahlig numerierten Testimpulses mit den Kehrwerten der für jede Abtaststelle gespeicherten Vorzeichen, um eine mit jeder zeitlich getrennten Probe betragsgleiche, inverse Verzerrungskomponente zu bilden, und Einstellen der Multiplizierglieder nach jedem ¹S gradzahlig numerierten Testimpuls entsprechend

dem Vorzeichen und dem Betrag der Verzerrungskomponente zur Kompensation der Impulsverzerrungen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung enthält eine Testimpulsquelle und einen Transversalentzerrer und besteht erfin-, dungsgemäß darin, daß der Transversalentzerrer die folgenden Schaltungsbestandteile aufweist:

einen auf die den Transversalentzerrer durchlaufenden Impulse ansprechenden Detektor zur Bestimmung des Vorzeichens von zeitlich getrennten Proben jedes ungradzahligen, die Multiplizierglieder durchlaufenden Testimpulses, eine Anzahl Inverter, die an eine entsprechende Anzahl Abtaststellen wahlweise anschaltbar sind, eine Einstellschaltung, die unter der Steuerung des Detektors die Inverter so einstellt, daß dem durch die entsprechende Probe dargestellten Verzerrungseffekt entgegengewirkt wird, wobei der Detektor zugleich dahingehend wirksam ist, den Betrag von zeitlich getrennten Proben jedes gradzahlig numerierten Testimpulses, multipliziert mit der Einstellung der Inverter, zu bestimmen, während die Multiplizierglieder aus der Schaltung durch Kurzschluß entfernt sind, und eine von dem Detektor gesteuerte Einrichtung zur Justierung von zumindest zwei Multipliziergliedern entsprechend dem. Vorzeichen und der Phase der betreffenden zeitlich getrennten Probe.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zur Justierung der Transversalentzerrer erforderliche=.

Zeit weitgehend verringert ist auf Grund der Verwendung der ungradzahlig numerierten Impulse zur Bestimmung des Vorzeichens der erforderlichen Korrektur der Entzerrer, während die geradzahlig numerierten Impulse zur Steuerung des Betrages der Justierung oder Korrektur verwendet werden. Nach jedem geradzahligen Impuls werden die Entzerrer entsprechend dem Vorzeichen und dem Betrag der Korrektur eingestellt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild einer Ausführungsform eines automatischen Transversalentzerrers mit einem ausgedehnten Bereich, innerhalb dessen Verzerrungskorrekturvermögen besteht, F i g. 2 ein vereinfachtes Funktions-Blockschaltbild der Anordnung nach Fig. 1, wenn diese sich im Zustand zur Bestimmung der Invertereinstellungen auf einen der alternierenden Testimpulse hin befindet,

F i g. 3 ein vereinfachtes Funktions-Blockschaltbüd der Anordnung nach Fig. 1, wenn diese sich zur Bestimmung der Dämpfer-Einstellungen auf den anderen der alternierenden Testimpulse hin befindet,

F i g. 4 ein vereinfachtes Funktions-Blockschaltbüd der Anordnung nach Fig. 1, wenn dieses sich im Zustand für den Empfang von Nachrichtendaten befindet.

Zum erleichterten Verständnis der in der Zeichnung benutzten Schaltungselemente sei ausgeführt, daß die Wicklungen und die zugeordneten Kontakte der einzelnen R.elais immer als eine Gruppe durch das gleiche Symbol identifiziert sind, wobei aber jeder Kontakt mit einer zusätzlichen Ziffer versehen ist, um diesen von den anderen Kontakten zu unterscheiden. Ferner sind Ruhekontakte durch einen kurzen, senkrecht zur Leitung verlaufenden Querstrich dargestellt, während Arbeitskontakte durch ein in die Leitung schrägliegend eingezeichnetes Kreuz dargestellt sind. Schließlich ist ein Umschaltkontakt durch Verwendung eines Ruhekontakt- und eines Arbeitskontaktsymbols in der zu unterbrechenden bzw. zu verbindenden Leitung dargestellt, und zwar unter Verwendung eines diesen beiden Kontaktsymbolen gemeinsamen Bezugszeichens. Die übrigen Schaltungselemente sind in der üblichen Form dargestellt.

In der Ausführungsform ist ein sogenanntes Transversalfilter mit einer mit Abgriffen versehenen Verzögerungsleitung verwendet. Hierbei ist ein Bezugsabgriff vorgesehen, ferner sind eine Mehrzahl Abgriffe mit einstellbaren Multipliziergliedern verbunden. Außerdem sind zusätzliche Inspektionsabgriffe vorgesehen, die außerhalb des Bereichs der zu den einstellbaren Multipliziergliedern führenden Abgriffen liegen. Der Ausgang der Multiplizierglieder ebenso der Ausgang des Haupt- oder Bezugsabgriffs liegen an einem gemeinsamen Summieranschluß. Zu Prüfzwecken ist für jeden seitlichen Abgriff einschließlich der Inspektionsabgriffe ein Inverterelement vorgesehen, das zur Multiplizierung einer Verzerrungskomponente mit plus oder minus 1 dient.

Ein zwei Impulse umfassender Testzyklus wird wiederholt ausgeführt, und zwar vor der Nachrich- >i tenübertragung auf den Übertragungskanal, der mit dem Transversalentzerrer in Serie liegt. Der erste Impuls jedes Zyklus wird dazu gebracht, über die einstellbaren Dämpfer der inneren Abgriffe zu laufen, also über denjenigen Bereich, der als der Normalbereich des Transversalentzerrers betrachtet werden kann. Aufeinanderfolgend summierte Ausgänge werden, wenn der Impuls den Entzerrer durchläuft, mit dem Ziel unterteilt, die Polaritätsinformation zu erhalten, die zur Einstellung der Polarität der Inverter sämtlicher Abgriffe einschließlich der äußersten nicht einstellbaren Abgriffe verwendet wird. Der zweite Impuls jedes Zyklus wird dann über die Inverter aller Abgriffe mit dem Ergebnis übertragen, daß jede Probe des Testimpulses mit plus oder minus 1 multipliziert wird, und zwar entsprechend der vorausgegangenen Invertereinstellungen. Die Summen der Produkte sind bei jeder Abtastzeit proportional zur Steigung der Verzerrung gegenüber der Abgriffsverstärkungskurve bei jedem Abgriff und werden dazu verwendet, die Dämpfereinstellungen entsprechend weiterzustufen.

Da die Gesamtlänge der Verzögerungsleitung größer ist als ihr variabler Teil, ist die außerhalb des Bereichs des variablen Teils auftretende Verzerrung bei der Einstellung der variablen Dämpfer in Rechnung zu stellen. Jegliche Dämpfung, die über den Abgleichbereich des Transversalentzerrers hinausgeschoben worden ist, wobei ein Einzelimpuls-Testzykius verwendet worden war, ist nunmehr zusammen mit der Dämpfung innerhalb des variablen Bereichs minimalisiert.

Jeder Zwei-Impuls-Zyklus reduziert die Restverzerrung um einen Inkrementbetrag längs einer Kurve

ίο steilster Neigung. Die minimale Dämpfung, die innerhalb des Bereichs eines Entzerrers gegebener Länge korrigierbar ist, wird erreicht, wenn die Restverzerrung innerhalb eines halben Schritts der Inkrementeinstellung liegt, die an den Dämpfern vorgesehen ist. Dieser Schritt kann so gewählt werden, daß er kleiner ist als der Rauschpegel auf dem zu prüfenden Kanal.

Es wird angenommen, daß die Amplitude der hauptsächlichen Signalkomponente am Mittel- oder Hauptabgriff des Transversalentzerrers während der Testperiode konstant gehalten wird.

Nach Beendigung der Testperiode verbleiben die variablen Dämpfer im zuletzt hergestellten Zustand, während Nachrichtendaten über die nunmehr abgeglichene Vorrichtung übertragen werden. Weder die äußeren Abgriffe noch die Inverter werden während der Übertragung der Nachrichtendaten verwendet.

In F i g. 1 ist im einzelnen ein Übersichts-Blockschaltbild einer Ausführungsform eines über einen ausgedehnten Bereich wirksamen automatischen Transversalentzerrers gemäß der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform eignet sich für Kanalabgleichung am Ende des Übertragungskanals von Grundbandübertragungsvorrichtungen für synchrone Daten. Ein durch einen solchen Entzerrer abgeglichener Kanal kann ohne weiteres Mehrfachniveau-Signale übertragen und dadurch die äquivalente binäre Übertragungsgeschwindigkeit eines frequenzbandbegrenzten Kanals bis zum Vierfachen desjenigen Werts erhöhen, der im nicht abgeglichenen Kanal erhältlich ist. Mit einem entsprechend der erfindungsgemäßen Methode eingestellten Transversalentzerrer kann ein Kanal, der im nicht abgeglichenen Zustand nicht einmal fehlerfrei binäre Daten übertragen wird, Mehrfachniveau-Übertragung führen.

Der übliche Filter-Transversalentzerrer kann, wie in F i g. 1 dargestellt ist, eine Verzögerungsleitung 14 mit Abgriffen aufweisen, die um gleiche Inkremente der Verzögerung T voneinander entfernt längs der Verzögerungsleitung liegen, ferner variable Multipliezierglieder C₁, C₀, C₊₁ mit einem Einstellbereich zwischen plus und minus 1 an jedem Abgriff, und eine Summiersammelleitung 16. Der Transversalentzerrer ist im wesentlichen eine Anordnung zum Multiplizieren zeitlich auseinanderliegender Proben eines ankommenden Signals mit variablen, im Bereich zwischen -[-1 und — 1 liegenden Faktoren, und zum Kombinieren der resultierenden Produkte zu einer einzigen Summe.

Der Ausdruck Multiplizierglied wird hierin zur Bezeichnung einer Schaltung verwendet, die einen zwischen 4-1 und —1 liegenden Multiplikationsfaktor liefert. Das Multiplizierglied umfaßt die Kombination eines Inverters mit einem Dämpfer. Ein Inverter ist auf eine Multiplikation mit —1 beschränkt. Ein Dämpfer ist auf die Multiplikation mit einem Bruchteilsfaktor beschränkt, der kleiner als 1 ist.

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Ein Übertragungskanal, der für Impulsübertragung Transversalentzerrer endlicher Länge automatisch mit einer Impulsfolgegeschwindigkeit HT ideal aus- und optimal selbst dann eingestellt werden, wenn die gelegt ist, spricht auf einen Einheitsimpuls durch Er- Anfangsverzerrung 100% übersteigt. Würde die zeugen eines neuen Impulses an, der in zeitlicher frühere Methode in Fällen anzuwenden sein, in denen Hinsicht so einer Dispersion unterworfen ist, daß er 5 die Verzerrung 100% überschreitet, so würde innerreguläre Nullachse-Durchgänge bei Γ-Sekunden- halb des Bereichs der Verzögerungsleitung die Verintervallen besitzt. Nur die Spitze dieser erzeugten zerrung in der Tat minimalisiert werden. Jedoch die Impulsfunktion hat eine von Null verschiedene Am- Verzerrung außerhalb des Bereichs der Verzögeplitude in einem geeignet gewählten Abtastmoment. rungsleitung könnte größer werden als die Ariiangs-AIs Folge hiervon wird eine Impulsserie mit zeit- io verzerrung.

liehen Abständen T ohne störende Zwischensymbol- Es kann gezeigt werden, daß die Ableitung der

Interferenz empfangen. Verzerrung hinsichtlich einer inkrementweisen Ein-

Praktische Kanäle zeigen unterschiedliche Ver- stellung der Abgriffsverstärkung gleich der Summe zögerungs- und Dämpfungseigenschaften hinsichtlich der Produkte aller der Verzerrungskomponenten der der Frequenz. Daher treten die Nullachse-Durch- 15 Eingangsfolge x„, ausgenommen X₀, mit dem Vorgänge in der erzeugten Impulsfunktion nicht bei zeichen (Polarität) der Verzerrungskomponente H_n gradzahlig auseinanderliegenden Zeitintervallen T der Ausgangsfolge ist. Diese Ableitung führt zu auf. einem Gradienten, der in Richtung auf einen einzel-

Die erzeugte Impulsfunktion eines praktischen nen minimalen Verzerrungswert gerichtet ist. Würde Kanals sei x(t) bezeichnet. Seine Teilstücke oder Pro- 20 die zunächst beschriebene Anordnung verwendet, so ben zu den Zeiten η T werden eine Zeitfolge x„ bil- würde diese Ableitung einfach genommen werden als den, wobei η sowohl negative als auch positive ganz- das Vorzeichen der Verzerrungskomponente h_n, und zahlige Werte annehmen soll. X₀ bezeichnet die zwar unter der Annahme, daß eine jede einzelne Haupt- oder Zentralamplitude der Impulsfunktion, Komponente der x„-Folge vernachlässigbar war von der angenommen wird, daß das auf 1 normiert 25 gegenüber der Mittelkomponente x₀. Bei der vorist. Die absolute Summe aller übrigen Werte von x„ liegenden Erfindung wird diese Annahme nicht mehr ist die Anfangsverzerrung, die von einem Trans- gemacht. Bei der zunächst beschriebenen Anordnung versalentzerrer zu korrigieren ist. könnte ein guter Übertragungskanal auf einen aus-

Wird die verzerrte Impulsfunktion einem Trans- gezeichneten Kanal abgeglichen werden, während es

versalentzerrer eingegeben, so wird die Zeitfolge x_n 30 mit der Anordnung der Erfindung jedoch möglich ist,

mit einer Abgriffsverstärkungsfolge C_n entsprechend auch einen schlechten und unüblichen Kanal zu

den Regeln der polynomischen Multiplikation multi- einem guten zu machen.

pliziert. Die Werte C_n sind die Multiplikationsfakto- Die Anordnung nach F i g. 1 ist dafür ausgelegt, ren im Bereich zwischen +1 und — 1, die von den zunächst das Vorzeichen von h„ zu bestimmen, anvariablen Multiplier C _ j, C₀, C₊₁ im Entzerrer nach 35 schließend die Größe der Eingangsverzerrungskom-F i g. 1 geliefert werden. ponente X_n, wonach sich schließlich eine ent-

Das Ergebnis der Multiplikation von der Zeit- sprechende Einstellung der Multiplizierglieder anfolge x_n und der Abgriffsverstärkungsfolge C_n ist eine schließt. Da die x„-Folge unendlich ist, sind zusätzneue Zeitfolge h_n, die doppelt soviel Terme wie die liehe Abgriffe außerhalb des normalen Einstell-Eingangsfolge x_n besitzt. Die Endverzerrung ist die 40 bereichs als Inspektionspunkte vorgesehen, und die Summe aller absoluten Werte von h_n, ausgenommen Ausgänge derselben werden in die Bestimmung der des Werts am Hauptabgriff der Verzögerungsleitung. C„-Korrekturen eingegeben. Eine unendliche Anzahl Die Abgriffsverstärkungsfolge C_n ist so zu erstellen, von Inspektionsabgriffen ist für einen praktischen daß die Endverzerrung auf ein Minimum reduziert Fall glücklicherweise nicht erforderlich, weil nur etwa wird. Sie kann nur mit Hilfe eines Transversalent- 45 die doppelte Anzahl der Teilstücke oder Proben der zerrers unendlicher Länge auf Null reduziert werden. Ausgangsfunktion, für die die Einstellung direkt vor-Das Einstellen des Mittelabgriff-Multiplizierglie- gesehen ist, bedeutsam sind.

_L des C₀ wird vorzugsweise durch eine automatische In Fig. 1. ist ein Transversalentzerrer mit einer

Verstärkungssteuerung gesteuert, die dazu vorgesehen Verzögerungsleitung 14 mit fünf Abgriffen dargestellt,

ist, h₀ auf dem Einheitswert zu halten. 5° Die Abgriffe sind mit —2, —1, 0, +1 und + 2'be-

Wird die Transversalfilter-Abgriffsverstärkungs- zeichnet und durch Verzögerungseinheiten 14,4 bis folge C_n auf der Basis dahingehend bestimmt, daß 14 D getrennt, die je gleichförmige Verzögerungsalle /i„-Werte, ausgenommen h₀, innerhalb des Ent- zeit T besitzen. Die Verzögerungsleitung ist in der zerrerbereichs auf Null-Werte gleichzeitig gebracht Figur auf der rechten Seite mit ihrer charakteristiwerden, dann würden außerhalb des Entzerrer- 55 sehen Impedanz 15 zur Vermeidung von Reflexionen bereichs gelegene Werte von h_n unkompensiert blei- abgeschlossen. Die Verzögerungszeit T ist das Abben. Zu diesem Zeitpunkt würde die Verzerrung tastintervall für Daten, die hierüber übertragen weroptimal und notwendigerweise minimal sein, wenn den. Der Mittel- oder Hauptabgriff, der mit Null benur vorausgesetzt wird, daß — bei Betrachtung der zeichnet ist, liegt über einen variablen Dämpfer C₀ Länge des verfügbaren Entzerrers — die Anfangs- 60 an der Sammelleitung 16. Die inneren Abgriffe — 1 verzerrung (x„-Folge, χ nicht gleich 0) kleiner als 1 und +1 sind in ähnlicher Weise mit der Summierwar. Wird der Fall, in dem die Absolutwertsummie- Sammelleitung 16 über variable Multiplizierglieder rung χ (χ_ηφ0) gleich X₀ — 1 als gleichbedeutend mit C_-1 und C₊₁, deren Endeinstellungen vorzunehmen 100% Verzerrung gesetzt wird, beschrieben, dann sind, verbunden, ebenso über InVeItCrZ_-1 bzw. /_+r würde die vorstehende Methode eine minimale End- 65 Die dargestellte Anzahl von Abgriffen dient lediglich verzerrung nur dann garantieren, wenn die Anfangs- zu Erläuterungszwecken. Verschiedene weitere Paare verzerrung 100% oder kleiner ist. innerer Abgriffe können in bestimmten Fällen wün-

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein sehenswert sein. Die äußeren Abgriffe, die Inspek-

tionsabgriffe —2 und +2, die an den Enden der Verzögerungsleitung gelegen sind, sind mit der Summiersammelleitung 16 über Inverter Z_-2 bzw. Z₊₂ verbunden. Für die äußeren Abgriffe sind keine Dämpfer notwendig. In der Praxis sind äußere, nicht einstellbare Abgriffe in der gleichen Anzahl wie die inneren, einstellbaren Abgriffe vorgesehen.

Der insoweit beschriebene Teil der Schaltung nach Fig. 1 bildet ein übliches Transversalfilter, ausgenommen die nicht einstellbaren äußeren Abgriffe und die gesonderten Inverter, die lediglich zu Testzwecken vorgesehen sind. Zum Betrieb als Entzerrer in Datenübertragungssystemen ist der Eingangsabgriff —2 mit einem Übertragungsmedium 13 und einer Datenquelle 11 verbunden. Vom sendeseitigen Schalter 12 sei angenommen, daß der in der Stellung b geschlossen ist. Die Summiersammelleitung 16 führt zu einem Datenempfänger 17. Der Abgleicher ist in den Zustand, in dem er sich bei der Nachrichtendatenaufnahme befindet, in vereinfachter Form in F i g. 4 dargestellt. Es liegen lediglich der Mittelabgriff 0 und die inneren Abgriffe —1 und +1 über die entsprechenden Dämpfer C₀ und Multiplizierglieder C_-1 und C₊₁ an der Summiersammelleitung 16 und folglich am Datenempfänger 17.

Der Rest der Fig. 1 ist die Schaltung, die zur automatischen Bestimmung der Einstellungen der Dämpfer C_-1 und C₊₁ erforderlich ist. Die Dämpfer C₁ und C₊₁ können zweckmäßig von schrittgesteuerter Art sein, und zwar gesteuert von umkehrbaren Zählern über den Bereich zwischen + und —1. Die Inverter Z_₂ bis Z₊₂ sind lediglich Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, die für Testzwecke vorgesehen sind. Die Kontakte, die von den Betätigungswicklungen des Folgerelais 21 und des Prüfrelais 22 betätigt werden, sind in hiervon gelöster Form dargestellt und liegen in Serie mit und parallel zu den verschiedenen Dämpfern und Invertern.

Das Prüfrelais 22 versetzt im abgefallenen Zustand, also bei offenem Schaltkontakt 23, die Schaltung in den Datendurchlaufzustand der F i g. 4. Zu diesem Zeitpunkt sind folgende Kontakte offen: der in Serie mit einem zweistufigen Zähler 20 liegende Arbeitskontakt 22-1, die mit den äußeren Abgriffen —2 und +2 in Serie liegenden Arbeitskontakte 22-2 und 22-3, die parallel zu den Multipliziergliedern C_-1 und C₊₁ liegenden Arbeitskontakte 22-3 und 22-6, die parallel zu den Invertern Z_-1 und Z₊₁ liegenden-Arbeitskontakseiten der Umschaltkontakte 22-4 und 22-7 "und die Arbeitskontaktseite der Umschaltkontakte 22-5 und 22-9. Die Ruhekontaktseite der Umschaltkontakte 22-5 und 22-9 verbinden zu diesem Zeitpunkt den Mittelabgriff 0 der Verzögerungsleitung 14 mit der Summiersammelleitung 16 bzw. letztere mit dem Datenempfänger 17. In ähnlicher Weise entfernen die Ruhekontaktseiten der Umschaltkontakte 22-4 und 22-7 die Inverter Z_-1 bzw. Z₊₁ durch Kurzschluß aus der Schaltung. Das Prüfrelais zieht auf das Schließen des Schalters 23 hin an, wobei dies Schließen manuell erfolgt oder das Ergebnis einer bestimmten Codefolge der sendenden Datenquelle ist. Es fließt dann Strom von der Spannungsquelle 24 nach Erde 25 über die Wicklung des Relais 22. Alle vorstehend erwähnten Relaiskontakte schließen sich dann, einschließlich der Arbeitskontaktseite der Umschaltkontakte 22-4,22-5, 22-7 und 22-9.

Auf das Schließen der Arbeitskontaktseite des Kontakts 22-9 hin ist die Summiersammelleitung 16 mit einer Unterteilungs- oder Schwellwertschaltung 18, dessen binärer Ausgang, der auf dem Leiter 32 erscheint, entweder mit einem Schieberegister 30

5 oder mit einem Schieberegister 31 verbindbar ist, und zwar entsprechend der Stellung des Folgerelais 21. Das Schieberegister 30 hat zumindest so viele Stufen, es sind die Stufen SRlA, SRlB, SRlD und SRlE, wie Inverter an die Abgriffe der Verzögerungsleitung

ίο 14 angeschaltet sind. Das Schieberegister 31 hat zumindest so viele Stufen, es sind dies die Stufen SR2B und SR2D, wie variable Multiplizierglieder an die inneren Abgriffe der Verzögerungsleitung 14 angeschaltet sind.

Beide Schieberegister werden durch Impulse mit der Impulsfolgegeschwindigkeit l/T des Zählers 29 über einen Leiter 34 weitergestuft. Die Mittelstufen SRIC und SR2B sind leer laufende Stufen, um den Arbeitstakt einzuhalten und um sämtliche Teilstücke oder Proben zu blockieren, und zwar zu dem Zeitpunkt, in dem die Spitze der empfangenen Impulsfunktion sich am Mittel abgriff Null der Verzögerungsleitung 14 befindet, so daß also die Inverter oder Dämpfer nicht beeinflußt werden. Die Stufe SR2A ist gleichfalls eine leer laufende Stufe, um sicherzustellen, daß die richtigen Teilstücke die Multiplizierglieder steuern. Ohne die leer laufenden Stufen würden bestimmte Schiebeimpulse jedes Zyklus zu blockieren sein. Der hierfür erforderliche Aufwand würde die Schaltung unnötigerweise komplizieren.

Der Zähler 29 wird von einem Taktgeber 26 gesteuert, der seinerseits bei der Nachrichtenbitfolge synchronisiert ist, und zwar auf irgendeine geeignete Weise mit dem sendeseitigen Taktgeber (nicht dargestellt). Der Zähler 29 wird über ein UND-Glied 28 immer dann aktiviert, wenn ein Testimpuls an der Verzögerungsleitung 14 erscheint. Der Zähler 29 ist dafür ausgelegt, daß er einen Ausgang am Leiter 34 mit der Bitfolgegeschwindigkeit liefert, und zwar in Synchronismus mit dem Taktgeber 26, sowie einen weiteren Ausgang auf einem Leiter 33, nach dem eine vorbestimmte Anzahl Zählungen, N, stattgefunden hat, die von der Länge der Verzögerungsleitung 14 bestimmt ist. Der Zähler wird über ein Flipflop 27 dahingehend gesteuert, daß er sich nach der vorbestimmten Zählungsanzahl JV abschaltet. Das Flipflop 27 wird durch einen am Ende des Übertragungsmediums 13 erscheinenden Testimpuls gestellt, wo- durch das UND-Glied 28 aktiviert wird. Das Flipflop 27 wird vom Zähler 29 rückgestellt, und zwar am Ende der vorbestimmten Zählungsanzahl.

Ein Verknüpfungsglied 19 verbindet die Ausgänge des Schieberegisters 30 mit Relais R_₂ bis R₊₂, deren

ähnlich numerierte Arbeitskontakte den Zustand der in Serie mit den Verzögerungsleitungsabgriffen liegenden Inverter steuern. Das Glied wird am Ende der vorbestimmten Anzahl von Zählungen auf dem Leiter 33 aktiviert. Das Glied 19 verbindet das Schieberegister 31 mit den Multipliziergliedern C_-1 und C₊₁ zum entsprechenden Zeitpunkt.

Das Folgerelais 21 wird von einem Flipflop 20 gesteuert, das zwei Zählungen in Synchronismus mit den Testimpulsen am Eingang der Verzögerungsleitung in allgemein bekannter Weise durchführt. Das Relais 21 wird vom Ausgang »1« des Flipflops 20 gesteuert. Beim Betrieb wird das Testrelais 22 zuerst beim Beginn beispielsweise eines Datenrufs betätigt.

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Das Übertragungsmedium 13 kann vorteilhafterweise worden sind), und zwar in Serie mit der Summiereine vermittelte oder eine private Telefonleitungsver- Sammelleitung 16 über die Ruhekontakte 21-1 und bindung sein, die notwendigerweise verschiedene 21-7, wodurch Verstärkungsfaktoren von + oder — 1 Übertragungseigenschaften für jeden Ruf haben erzeugt werden. Die Kurzschlüsse über den Invertern würde. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter 12 in 5 Z_-1 und Z₊₁ sind durch Öffnen der Kontakte 21-9 die Stellung α umgelegt, so daß die Testimpulsquelle und 21-6 entfernt worden. Die Multiplizierglieder C₁ 10 über das Übertragungsmedium 13 einspeist. Die und C₊₁ sind durch das Schließen der Kontakte 21-2 Testimpulse werden unter Impulsfolgegeschwindig- und 21-5 aus der Schaltung durch Kurzschluß entkeiten übertragen, die mehrere Vielfache der Daten- fernt. Der Stromweg zur Summiersärhmelleitung 16 bitfolgegeschwindigkeit ist, so daß keine Impulsfunk- io von Mittelabgriff 0 ist durch den Kontakt 22-5¹ untertionsteilstücke sich auf der Verzögerungsleitung 14 brachen. Das Schieberegister 31 ist mit dem Ausgang überlappen. Auf den ersten Impuls hin wechseln die des Unterteilers 18 über den Ruhekontaktteil des Flipflops 20 und 27 in den Zustand »1«. Das Flipflop Kontakts 21-8 verbunden.

20 bringt das Folgerelais 21 zum anziehen, und das Diese Prüfkonfiguration ist die in F i g. 3 darge-

Flipflop 27 startet den Zähler 29. 15 stellte. In dieser Figur sind die Inverter gestrichelt

Das angezogene Folgerelais 21 entfernt die Inver- gezeichnet, um anzudeuten, daß ihre provisorische terZ_₂ und Z₊₂ aus der Schaltung wegen der Ruhe- Einschaltung von der Polarität der Teilstücke oder kontakte 21-1 und 21-7, öffnet die Nebenschlußwege Proben abhängt, die vom vorausgegangenen Testder Multiplizierglieder C_ j und C₊₁ wegen der impuls abgeleitet worden sind. Wenn der zweite Test-Ruhekontakte 21-2 und 21-5, schließt die Inverter 20 impuls durch die Verzögerungsleitung läuft, werden /_j und Z₊₁ wegen der Kontakte 21-9 und 21-6 kurz die zeitlich auseinanderliegenden aufeinanderfolgen- und schließt einen Stromweg für den Dämpfer C₀ den Proben oder Teilstücke der Eingangsfolge x_n mit ,—> über den Arbeitskontakt 21-4 und verbindet die den Vorzeichen (Polaritätsanzeigen) der Ausgangs- (jj/ Unterteilerschaltung 18 mit dem Schieberegister 30 folge h„ multipliziert, die auf den ersten Testimpuls über den Arbeitskontaktteil des Kontakts 21-8. 25 hin bestimmt worden ist. Die Produkte werden im

Die Testschaltung befindet sich nun in dem in Unterteiler 18 unterteilt und aufeinanderfolgend im Fig. 2 dargestellten Zustand. Nur die inneren ein- Schieberegister 31 gespeichert. Da ein Zwei-Impulsstellbaren Abgriffe und der Mittelabgriff liegen an Zyklus verwendet wird, rührt das unterteilte Produkt, der Summiersammelleitung 16. Während des Durch- das in der am weitesten links gelegenen Stufe gelaufs des Testimpulses durch die Verzögerungsleitung 30 speichert ist, grundsätzlich von einer Multiplikation 14 wird das hauptsächliche Teilstück zu jedem in der Amplitude des letzten Teilstücks des zweiten Imzeitlichem Abstand gelegenen Zeitintervall über den pulses mit der letzten Polaritätsbestimmmung eines Mittelabgriff erhalten, wo der Multiplikationsfaktor Teilstücks des ersten Impulses her. Daher sind alle auf +1 gehalten wird. Es erscheinen deshalb die ein- unterteilten Produkte in der richtigen Reihenfolge um zelnen Verzerrungskomponenten der Eingangsfolge 35 die endgültige Einstellung der Multiplizierglieder zu x_n effektiv auf der Summiersammelleitung 16. Diese bewerkstelligen. Insoweit wie die äußeren Abgriffe Komponenten werden zur Polaritätsbestimmung —2 und +2 in dieser Testkonfiguration liegen, sind unterteilt, und Polaritätsbits werden in binärer Weise Verzerrungskomponenten außerhalb des normalen in den verschiedenen Stufen des Schieberegisters 30 variablen Bereichs der Verzögerungsleitung 14 in gespeichert. Das erste Teilstück, das die Polarität der 40 Rechnung gezogen worden. Das Ergebnis ist das, am frühesten ankommenden Verzerrungskomponente daß die Komponenten der Folge h„ nicht alle auf anzeigt, endet auf der StufeSRlE auf der rechten Null gebracht worden sind, sie sind vielmehr auf Seite, wenn der Zähler 29 stoppt. Nachfolgende Teil- Null-Werte oder auf von Null abweichende Werte _ stücke werden in den Schieberegisterstufen nach links gebracht worden, wie dies im Hinblick auf bedeute ( gespeichert. Nach der vorbestimmten Zahl der Zäh- ₄₅ same Verzerrungskomponenten geeignet ist, die gelungen, N, wird das Gatter 19 aktiviert, und es wird rade außerhalb des Bereichs der normalen, variablen der Inhalt des Schieberegisters 30 den Relais R_₂ Verzögerungsleitung auftreten. Der Inhalt des bis Z? _{+ 2} zugeführt, hierdurch werden die Inverter von Schieberegisters 31 wird an die Multiplizierglieder links nach rechts in Stellungen gebracht, in denen C_-1 und C₊₁ gegeben, die demgemäß entsprechend sie Verzerrungen kompensieren können, die von der 50 in kompensierende Richtung mit Bezug auf die Verzuletzt ankommenden zur am frühesten ankommen- zerrungskomponente gestuft werden,
den Komponente läuft. Die Verbindungen des Relais Nachfolgende Testimpulse sind dahingehend wirksind so, daß eine Anzeige negativer Polarität das ent- sam, daß sie die vorstehend erläuterte Prozedur sprechende Relais zum Anziehen bringt und eine po- wiederholen. Jedes Testimpuls-Paar reduziert die sitive Anzeige nicht. Hierbei wird angenommen, daß ₅₅ Gesamtverzerrung um einen geeigneten Betrag durch Haltestromkreise (nicht dargestellt) in bequemer einen am steilsten abfallenden Weg. Auf alle ungrad-Weise vorzusehen sind. Diese Relais steuern ihre zahlig numerierten Impulse hin befindet sich die gleichnumerierten Kontakte, die parallel zu den ver- Testschaltung im Zustand der F i g. 2, wobei die Testschiedenen Invertern liegen. Eine Anzeige positiver inverter nicht in der Schaltung liegen. Auf alle grad-Polarität entfernt den Kurzschluß, so daß das nächste 60 zahlig numerierten Impulse hin befindet sich die Teilstück durch den zugeordneten Abgriff invertiert Testschaltung im Zustand der F i g. 3, in dem die wird. Multiplizierglieder aus der Schaltung entfernt sind.

Der nächste über das Übertragungsmedium 13 Jedes Multiplizierglied, das in seine optimale Einübertragene Prüfimpuls stuft das Flipflop 20 um eine stellung vor das andere gebracht worden ist, wird in Zählung weiter und bringt das Folgerelais zum Ab- 6₅ zufälligem Gang um seinen optimalen Wert vor- oder fallen. Die Inverter Z_„ bis Z₊₂ liegen nun proviso- zurückgestuft.

risch in der Schaltung (in Abhängigkeit vom Status Da die Information, die die Richtung der durch-

der Relais Z? _₂ bis R _{+ 2}, wie diese soeben eingestellt zuführenden Korrektur angibt, von den ungradzahli-

gen Impulsen abgeleitet wird, kann die tatsächliche Amplitude der Komponente, die bei den gradzahligen Impulsen auftreten, mit Hilfe einer Substitution des Zwei-Niveau-Unterteilers 18 der F i g. 1 durch einen Mehrfachniveau-Unterteiler bestimmt werden. Zugleich wird das Schieberegister 31 auf entsprechend größere Stufenzahl vergrößert, wobei jede Stufe eine andere Binärziffer speichert, die die Niveaus des Mehrfachunterteilers repräsentieren. Die Dämpfer werden dann um das Vielfache des kleinsten Inkrements gestuft, wodurch die Endeinstellung schneller erhalten wird. In Fällen ernster Verzerrung kann ein Mehrfachniveauunterteiler notwendig sein, um Konvergenz zu erhalten, und zwar durch Schaffung einer genaueren Steigungsmessung.

Im Hinblick auf optimales Verhalten muß Vorsorge dafür getroffen werden, daß die Hauptkomponente Ji₀ des Ausgangs konstant bleibt. Zu diesem Zweck kann der Dämpfer C₀ steuerbar gemacht werden. Einzelheiten dieser Steuerung sind weggelassen, da sie nicht zum prinzipiellen Verständnis der Erfindung beitragen.

Grundsätzlich existiert keine Grenze für die Größe des Verzerrungsgrads, der durch den automatischen Weitbereichsentzerrer nicht abgeglichen werden könnte. Praktische Begrenzungen hängen von der Größe der Inkrementschritte in den einstellbaren Dämpfern ab, ferner von der Anzahl Inspektionsabgriffe außerhalb des einstellbaren Bereichs des Entzerrers und von der Anzahl Unterteilungsniveau, die bei der Messung der Proben oder Teilstücke der gradzahlig numerierten Impulse verwendet werden.

Die erforderliche Zeit, die zur Vervollständigung der automatischen Entzerrung erforderlich ist, und folglich die Anzahl der erforderlichen Testimpulse hängt von der Größe der größten Verzerrungsprobe und von der Größe des Dämpferinkrements ab. Diese Zeit wird die Einstellzeit genannt. Die Gegenwart von Leitungsrauschen kann sich zur Einstellzeit addieren und die Endwerte stören. Im Durchschnitt jedoch wird der zufällige Gang um den optimalen Wert den Rauscheffekt kompensieren.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur optimalen Einstellung der Multiplizierglieder eines Transversalentzerrers mit mehreren Abtaststellen zur Kompensation von Verzerrungen eines Nachrichtensignalimpulses beim Durchlauf durch ein Übertragungsmedium, wenn eine Testimpulsquelle an das ent- fernte Ende des Übertragungsmediums wahlweise angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden, sich wiederholenden Schritte umfaßt:

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Bestimmen und Speichern des Vorzeichens von zeitlich getrennten Proben jedes ungradzahlig numerierten, den Transversalentzerrer durchlaufenden Testimpusles, Tastung des Betrages von zeitlich getrennten Proben jedes geradzahlig numerierten, den Transversalentzerrer durchlaufenden Testimpulses,

Multiplizieren der Beträge von zeitlich getrennten Proben des gradzahlig numerierten Testimpulses mit den Kehrwerten der für jede Abtaststelle gespeicherten Vorzeichen, um eine mit jeder zeitlich getrennten Probe

betragsgleiche, inverse Verzerrungskomponente zu bilden, und

Einstellen der Multiplizierglieder nach jedem gradzahlig numerierten Testimpuls entsprechend dem Vorzeichen und dem Betrag der Verzerrungskomponente zur Kompensation der Impulsverzerrung.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Testimpulsquelle und einem Transversalentzerrer, dadurch gekennzeichnet, daß der Transversalentzerrer die folgenden Schaltungsbestandteile aufweist:

einen auf die den Transversalentzerrer durchlaufenden Impulse ansprechenden Detektor (18) zur Bestimmung des Vorzeichens von zeitlich getrennten Proben jedes ungradzahligen, die Multiplizierglieder (C_-1, C₀, C₊₁) durchlaufenden Testimpulses, eine Anzahl Inverter (/_,, I__v I₊₁, I₊₂), die an eine entsprechende Anzahl Abtaststellen (T 2, —1, 0, +1, +2) wahlweise anschaltbar sind,

eine Einstellschaltung (30, 19, R_₂, R__v R _{+ 1}, R _{+ 2}), die unter der Steuerung des Detektors die Inverter so einstellt, daß dem durch die entsprechende Probe dargestellten Verzerrungseffekt entgegengewirkt wird, wobei der Detektor zugleich dahingehend wirksam ist, den Betrag von zeitlich getrennten Proben jedes gradzahlig numerierten Testimpulses, multipliziert mit der Einstellung der Inverter, zu bestimmen, während die Multiplizierglieder aus der Schaltung durch Kurzschluß entfernt sind,
und eine von dem Detektor gesteuerte Einrichtung zur Justierung von zumindest zwei Multipliziergliedern (C₁, C₊₁) entsprechend dem Vorzeichen und der Phase der betreffenden zeitlich getrennten Probe.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich getrennten Proben der ungradzahlig numerierten Testimpulse zur Steuerung der gegebenenfalls erforderlichen Einschaltung von zumindest des ersten (/_,) und letzten (Z₊₉) Inverters in Serie mit der entsprechenden ersten (—2) und letzten (+2) Abtaststelle" des Transversalentzerrers vorgesehen sind, wobei zumindest der erste und letzte Inverter außerhalb derjenigen Abtaststellen gelegen ist, an die die Multiplizierglieder (C_-1, C₀, C₊₁) angeschaltet sind, um sicherzustellen, daß jede Multipliziergliedeinstellung in einer Richtung erfolgt, in der die im Übertragungsmedium (13) auftretende Verzerrung minimalisiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (18) eine bistabile Null-Niveau-Schwellwertschaltung aufweist und daß die Einstellanordnung (30, 19, R_₂, R__v R _{+ 1}, R _{+ 2}) ein Schieberegister (30) zum Speichern des Vorzeichens einzelner Proben der Testimpulse aufweist, ferner Schaltglieder (R _₂, R__v R _{+ 1}, R ₊ .,), die die effektive Zu- oder Abschaltung der einzelnen Inverter (/_,, I__v I₊₁, I₊₂) in dem Transversalentzerrer steuern, sowie eine Gatterschaltung (19) zum Anschalten der Stufen (SRlA

SR IB, SRlC, SRlD, SRlE) des Schieberegisters (30) an die Schaltglieder (R_₂, R__v R _{+ 1}, R _{+ 2}), nachdem jeder Testimpuls den Transversalentzerrer durchquert hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (21) vorgesehen sind, die auf am Transversalentzerrer ankommende Testimpulse in der Weise ansprechen, daß die Multiplizierglieder (C_-1, C₀,

C _{+ 1}) alternierend aus der Transversalentzerrerschaltung durch Kurzschließen entfernt werden und daß eine Taktgabeschaltung (26, 27, 28, 29) vorgesehen ist, die auf am Transversalentzerrer ankommende Testimpulse in der Weise anspricht, daß die Betätigungszeit der Einstellanordnung (30, 19, R_₂, R__v R _{+ 1}, R _{+ 2}) und der Justiereinrichtung mit Bezug auf das Ankommen der Testimpulse am Transversalentzerrer gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen