DE1537127C3 - Anordnung zur Rastersynchronisiening bei der Übertragung digitaler Signale - Google Patents

Description

Bei Anordnungen zu digitalen Signalübertragungen, insbesondere bei Systemen mit Zeitmultiplex-Codemodulation (nachstehend als PCM-System bezeichnet), ist eine Rastersynchronisation erforderlich, um den Pulscode, entsprechend dem jeweiligen Kanal, aus der empfangenen Impulsreihe nach einer vorbestimmten Ordnung auszusondern und die Zeitvielfach-Übertragung in eine Raumvielfachübertragung umzuwandeln.

Ein Außertrittfallen beeinträchtigt die ordnungsgemäße Übertragung. Daher ist es anzustreben, die ordnungsgemäße Synchronisation mit großer Stabilität aufrechtzuerhalten und das Außertrittfallen durch Störungen auf der Übertragungsleitung od. dgl. zu verhindern. Eine Rückführung in die Synchronisation muß so bald als möglich durchgeführt werden, wenn ein wirkliches Außertrittfallen eingetreten ist. Besteht insbesondere eine Gruppe von Stammleitungen aus etwa 24 Kanälen ίο und sind weiterhin die PCM-Pulse durch Zeitmultiplex vervielfacht und damit Gruppen höherer Ordnung gebildet, um einige tausend oder zehntausend Kanäle über eine Übertragungsstrecke großer Kapazität, wie ein Koaxialkabel oder einen Hohlleiter, zu übertragen, is so beeinträchtigt ein Außertrittfallen der Rastersynchronisation in den Gruppen höherer Ordnung die Synchronisation in den Gruppen niedrigerer Ordnung und bewirkt große Übertragungsstörungen. Dementsprechend kommt der Anordnung zur Rastersynchronisation besondere Bedeutung im Hinblick darauf zu, daß eine besonders große Stabilität und ein schnelles Fangen der Synchronisation erzielt werden können.

Zur Rastersynchronisation sind bisher verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise bei der Anwendung bestehen Schwierigkeiten bezüglich der Stabilität und der Zeit für das Wiederherstellen der Synchronisation.

Es ist auch eine Anordnung bekannt, bei welcher ein Kanalverteiler im Fall eines fehlenden Synchronismus in seiner dem Synchronisierkanal zugeordneten Stellung festgehalten wird, bis im Schieberegister, das von der " Fortschaltimpulsfolge ungestört weitergeschaltet wird, eine mit der Synchronisier-Codegruppe identische Codegruppe erscheint (DE-AS 11 42 921). Bekannt ist auch eine Anordnung zur Rastersynchronisierung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 (US-PS 31 44 515).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Anordnung zur Rastersynchronisierung das Außertrittfallen der Synchronisierung zu erschweren und die Zeitdauer für das Wiederherstellen des Synchronismus im Fall des Außertrittfallens zu verringern. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß ein Verschieben des Rastersynchronisierpunktes in jeder Richtung, d. h. vor- oder nacheilend, möglich ist, d. h., eine Synchronisierung sofort ausgeführt werden kann, wodurch die Zeit zum Herstellen der Synchronisierung verkürzt wird.

Die Erfindung schafft somit eine Anordnung mit verhältnismäßig einfachem Aufbau und geringer Antwortgeschwindigkeit bei geringem Aufwand. Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert; und zwar zeigt

F i g. 1 den Aufbau einer Schaltungsanordnung als eine Ausführungsform der Erfindung, F i g. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach der Erfindung,

F i g. 3 als Beispiel den Aufbau eines Impulsverteilers, F i g. 4 und 5 Beispiele der Schaltungsanordnung zur Abtastung der Synchronimpulsschrittfolge, F i g. 6 und 7 Schaltungsanordnungen zum Aufrechterhalten der Synchronisation,

F i g. 8 und 9 Schaltungsanordnungen von Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß F i g. 1 wird die ankommende PCM-Impuls-

folge der Leitung 1 zugeführt Mit 2 ist eine Schaltung zur Abtastung der Synchronimpulsfolge bezeichnet, welche auf der Leitung 3 einen Ausgangsimpuls erzeugt, sobald eine Impulsreihe in dem PCM-Signalgemisch auftritt, die der für die Synchronisierung festgelegten Schrittfolge entspricht. Mit 5 ist ein Sperrgatter bezeichnet, welches einen Sperreingang 4 besitzt Das Sperrgatter 5 gibt einen Impuls an die Leitung 6 nur dann ab, wenn ein Impuls auf der Leitung 15 übertragen wird und kein Impuls auf der Leitung 3 vorhanden ist Mit 7 ist eine Schaltungsanordnung bezeichnet die den Synchronismus gegen ein Signal schützt das fälschlicherweise ein Außertrittfallen anzeigt und die beispielsweise ein /?C-Integrationsglied enthält um die Impulse von der Leitung 6 zu speichern und die Leitung 20 zu erregen, wenn die Impulse über ein gewisses Ausmaß gespeichert sind. Das Sperrgatter 13 mit dem Sperreingang 12 erzeugt einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 14 nur bei Anwesenheit eines Impulses auf den Leitungen 3 und 20, falls die Leitung 11 nicht erregt ist Die binäre Speicherschaltung 9, die aus einer Flip-Flop-Schaltung besteht, erregt die Leitung 10, wenn ein Impuls auf der Leitung 6 vorhanden ist, und liefert den

^ entgegengesetzten Signalzustand bei Anwesenheit eines Impulses auf der Leitung 14. Mit 8 ist eine analoge oder digitale Verzögerungsleitung bezeichnet die eine Verzögerung entsprechend einem Zeitintervall im PCM-Signal erzeugt. Das »Oder«-Gatter 16 liefert einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 17, wenn entweder auf der Leitung 14 oder 15 ein Impuls vorhanden ist.

Die Impulsverteilerschaltung 18, beispielsweise eine Zählschaltung, zählt die Taktimpulse, die über die Leitung 22 zugeführt werden, und erzeugt Impulse unterschiedlicher Phasenlage zur Verteilung auf die Leitung 19. Ferner wird ein Rücksetzimpuls über die Leitung 15 übertragen, wenn die Impulsverteilerschaltung ein Raster fortgeschaltet worden ist Die Lage der Rücksetzimpulse ist derart gewählt daß bei ordnungsgemäßem Synchronismus diese zeitlich mit dem Ausgangssignal der Abtastschaltung für die Synchronsignalschrittfolge zusammenfällt Ferner wird die Impulsverteilerschaltung durch Impulse auf der Leitung 17 in die Ausgangsstellung zurückgeführt und beginnt

\) einen neuen Umlauf unter der Wirkung des Taktsignals auf der Leitung 22. Der Taktimpulsgenerator 21 sondert die Grundfrequenz für die Wiederholung aus dem PCM-Impulssignal aus und erzeugt eine Folge von Taktimpulsen auf der Leitung 22.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zeigt das Diagramm nach F i g. 2 den Verlauf der Signale. Zeile 1 zeigt den Signalverlauf am Ausgang der Abtastschaltung für die Synchronsignalschrittfolge. Die Impulse Fj...Fe werden erzeugt wenn die Schrittfolge der Rastersynchronisiening empfangen wird, und geben die genaue Synchronlage an. Die Impulse I\...lu sind Impulse, die erzeugt werden, wenn Impulse in derselben Folge, wie sie der Rastersynchronisierung angehört, an der Stelle anderer als der der Rastersynchronisiening dienende Impulse (nachstehend als Informationsimpulse bezeichnet) auftreten. Der Signalverlauf nach Zeile 2 gibt die Ausgangsimpulse des Sperrgatters 5 in F i g. 1 wieder. Die Abgabe von Ausgangsimpulsen £Ί ... £3 erfolgt sobald die Rücksetzimpulse von der Impulsverteilerschaltung abgegeben werden, die in Zeile 5 dargestellt sind, und keine Ausgangsimpulse der Abtastschaltung für Synchronsignalschrittfolge vorhanden sind. In Zeile 3 sind die Ausgangsimpulse der Flip-Flop-Schaltung dargestellt. Zeile 4 zeigt das aus Rücksetzimpulsen bestehende Eingangssignal der Impulsverteilerschaltung, η ... r₅ sind Impulse zur Selbstrücksetzung der Impulsverteilerschaltung aus deren Ausgangssignal (Signalverlauf gemäß Zeile 5). R\ ... R3 bezeichnen erzwungene Rücksetzimpulse, die willkürlich von außen zugeführt werden, wenn das Rücksetzimpulssignal (Zeile 5) fehlt.

Im ordnungsgemäßen Synchronisierungszustand empfängt die Synchronsignalabtastschaltung die Synchronimpulsfolge, wenn die Impulsverteilerschaltung an die Leitung 15 Rücksetzimpulse abgibt, und erzeugt Ausgangsimpulse, die über die Leitung 3 übertragen werden. Am Ausgang des Sperrgatters 5 entsteht kein Signal, so daß die Ausgangsleitung 20 und das Sperrgatter 13 nicht erregt sind. Wenn daher die Abtastschaltung für die Synchronimpulsfolge Impulse in der gleichen Schrittfolge, wie sie dem Synchronsignal entsprechen würde, an der Stelle von Informationsimpulsen auswertet und ein Ausgangssignal über die Leitung 3 erzeugt, so wird an die Leitung 14 kein Signal weitergegeben, so daß die Impulsverteilerschaltung dadurch nicht zum falschen Zeitpunkt zurückgesetzt wird. Das Rücksetzsignal auf der Leitung 15 wird über das »Oder«-Gatter 16 auf die Eingangsleitung 17 für die Rücksetzimpulse übertragen, wodurch die Impulsverteilerschaltung selbsttätig zurückgesetzt und die ordnungsgemäße Wirkungsweise beibehalten wird.

Ist als Impulsverteilerschaltung 18 eine Zählerschaltung vorgesehen, die selbsttätig von einem Umlauf zum anderen ohne Rücksetzung fortgeschaltet wird, z. B. ein selbststartender Ringzähler, so kann auf das Erfordernis einer Verbindung der Leitung 15 über das »Oder«-Gatter zur Leitung 17 zum Zweck der selbsttätigen Rücksetzung verzichtet werden.

Bei einer Rasterverschiebung stimmen der Rücksetzimpuls der Impulsverteilerschaltung und der Ausgangsimpuls auf Grund der Auswertung der Synchronschrittfolge der Synchronabtastschaltung zeitlich nicht überein, so daß mit großer Wahrscheinlichkeit ein Ausgangssignal des Sperrgatters 5 entsteht. Gleichzeitig bewirkt der Eingangsimpuls der Schaltung 7 zur Aufrechterhaltung der Synchronisierung, daß die Ausgangsleitung 20 erregt wird, um der Abweichung in der Schaltung zur Aufrechterhaltung der Synchronisation entgegenzuwirken. F i g. 2 zeigt den Zustand, der eintritt, wenn die Leitung 20 zunächst den Ausgangsimpuls Ei des Sperrgatters 5 erhält. Die Flip-Flop-Schaltung 9 wird umgesteuert, so daß die Ausgangsleitung 10 durch den ersten einer Reihe von Ausgangsimpulsen des Sperrgatters 5, z. B. E\ und die vorhergehenden Impulse, in den stromlosen Zustand überführt werden kann. Demzufolge ist das Sperrgatter 13 zum Zeitpunkt Tl erregt, und ein Ausgangsimpuls wird an die Leitung 14 durch den Impuls A der Synchronsignalabtastschaltung abgegeben. Über die Leitung 17 und das »Oder«-Gatter 16 wird der Rücksetzimpuls R\ übertragen, wodurch die Impulsverteilerschaltung zwangläufig zurückgesetzt wird. Gleichzeitig erfolgt eine Umsteuerung der Flip-Flop-Schaltung 9 durch den Ausgangsimpuls des Sperrgatters 13. Dadurch erhält die Ausgangsleitung 10 eine Signaländerung, und nach Verzögerung eines Impulsintervalls tritt eine Sperrung des Gatters 13 ein.

Die Flip-Flop-Schaltung 9 wird nicht umgesteuert bevor das Ausgangssignal £2 des Sperrgatters 5 gleichzeitig mit dem Selbstrücksetzimpuls Γ2 der Impulsverteilerschaltung ein Raster später abgegeben

wird. Daher werden die Ausgangsimpulse I₂, h, F₂ und U der Synchronsignalabtastschaltung durch das Gatter 13 daran gehindert, die Impulsverteilerschaltung zurückzusetzen. Die Flip-Flop-Schaltung 9 wird durch den Ausgangsimpuls E₂ des folgenden Sperrgatters 5 umgesteuert, wodurch das Sperrgatter 13 erregt wird. Darauf wird der erzwungene Rücksetzimpuls R₂ durch den nächsten Ausgangsimpuls k der Synchronabtastschaltung zur Ausgabe gebracht und die Impulsverteilerschaltung zwangläufig zurückgesetzt Danach wiederholen sich diese Vorgänge in ähnlicher Weise. Bei jedem derartigen Vorgang erfolgt eine schrittweise Verschiebung der Lage des Rücksetzimpulses der Impulsverteilerschaltung, so daß zuletzt das Synchronimpulsraster richtig abgetastet werden kann und die Abgabe eines Rücksetzimpulses /?3 zufolge des Ausgangsimpulses F4 erzwungen wird, wodurch eine Rücksetzung der Impulsverteilerschaltung zum Zeitpunkt des richtigen Synchronismus erfolgt. Gibt danach das Sperrgatter 5 keinen Ausgangsimpuls ab, so wird die Flip-Flop-Schaltung 9 nicht umgesteuert, und die Sperrung des Gatters 13 bleibt aufrechterhalten, ohne daß ein willkürliches Rücksetzen durch die Impulse Ai, A2. A3. Fs, /κ und Fe erfolgt. Die Impulsverteilerschaltung wird in der richtigen Synchronlage durch die Impulse r₄ und rs zurückgesetzt, wodurch die Synchronisierung vollständig ist.

Der Synchronisierungsvorgang bei der Anordnung nach der Erfindung wird durch die Wahrscheinlichkeit gesteuert, mit der eine Impulsreihe gleicher Schrittfolge wie beim Synchronsignal an der Stelle der Nachrichtenimpulse vorhanden ist und daß zwangläufig Rücksetzung erfolgt. Enthält das Impulsmuster zur Synchronisierung π Zeitintervalle, so besteht diese Wahrscheinlichkeit darin, daß die Kodierung von η Zeitintervallen derselben Schrittfolge von Nachrichtenimpulsen mit der Kodierung der Impulse des Synchronmusters vollständig übereinstimmen muß. Diese Wahrscheinlichkeit verringert sich daher sprungsweise mit einer Erhöhung der Anzahl π der Zeitintervalle. Dabei wird gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, daß die synchrone Lage durch eine erzwungene Rückführung beim Hereinziehen in die Synchronisierung aufrechterhalten wird, durch den Verlust der Zeitdauer eines Rasters verkleinert, wodurch andererseits die Zeit für die Rückführung in den Synchronismus stark verkürzt wird.

Wie oben beschrieben, besitzt die Erfindung den Vorteil, daß die Zeit zur Rückführung in den Synchronismus durch eine geringe Vergrößerung der Anzahl der Zeitintervalle, welche durch die Schrittfolge der Rastersynchronisierung gebildet werden, sehr verbessert werden kann. Ferner kann durch geeignete Einstellung der Entladung eines Kondensators in einem Integrierkreis der Regelschaltung für den Synchronismus die manchmal durch einen Fehler in der Übertragungsleitung bewirkte Beeinflussung durch einen Ausgangsimpuls des Sperrgatters 5 im ordnungsgemäßen, synchronisierten Zustand unterdrückt werden, und es läßt sich eine sehr hohe Stabilität des Synchronismus erreichen.

Die Impulsverteilerschaltung kann im allgemeinen aus einem Ringzähler oder einem Binärzähler bzw. einem Multinärzähler bestehen, indem, wie bekannt, geeignete binäre oder multinäre Speicherstufen hintereinandergeschaltet werden.

F i g. 3 zeigt ein Beispiel der Impulsverteilerschaltung 18. Mit 31 ist ein dualdekadischer (Octonär)-Zähler bezeichnet, dessen Geschwindigkeit den Taktimpulsen auf der Leitung 22 angepaßt ist und der achtstellige Ausgangssignale an die Übertragungsleitungen 19Λ abgibt. Mit 32 ist ein vierundzwanzigstelliger Zähler mit niedrigerer Umlaufgeschwindigkeit bezeichnet, dessen Geschwindigkeit beispielsweise '/β der des Zählers 31 beträgt. Dieser Zähler 32 wird durch Impulse auf den Ausgangsleitungen 19.4 des Zählers 31 fortgeschaltet und erzeugt ein vierundzwanzigstelliges Ausgangsimpulssignal auf den Leitungen 19ß. Mit 33 ist ein Impulsverstärker bezeichnet, der die Rücksetzimpulse der Eingangsleitung 17 verstärkt und in ein geeignetes Signal zum Rücksetzen des Zählers 31 umwandelt. Mit 34 ist ein weiterer Impulsverstärker bezeichnet, der die Rücksetzimpulse der Leitung 35 in ein Signal zum

t5 Rücksetzen des Zählers 32 umwandelt. Die Impulse auf den Leitungen 35 und 36 dienen zur Rücksetzung der Zähler 31 und 32. Bei der Erfindung werden die Zähler auch durch erzwungene Rücksetzimpulse zurückgesetzt Dabei wird durch die Taktimpulse, welche den erzwungenen Rücksetzimpulsen folgen, bewirkt, daß die Zähler weiterlaufen, so daß mindestens der Zähler 31 oder genauer die erste Speicherstufe des Zählers 31 innerhalb eines Zeitintervalls rücksetzbar und durch den nächsten Taktimpuls umsteuerbar sein muß. Aus diesem Grund muß der Rücksetzimpuls für den Zähler 31 genügend schmal sein, und der Zähler 31 muß hinsichtlich seiner Geschwindigkeit auf einen derartig kurzen Impuls abgestimmt sein. Andererseits trifft der Eingangsimpuls acht Zeitintervalle, nachdem der Zähler 31 seinen Umlauf begonnen hat, beim Zähler 32 ein, so daß dieser langsam zurückgesetzt werden kann. Daher muß, um das Rücksetzen zu erleichtern, die Impulsbreite des Rücksetzimpulses für den Zähler 32 groß gemacht werden, und dessen Fortschaltgeschwindigkeit kann verhältnismäßig klein sein.

Hinsichtlich der Selbstrücksetzung besteht keine Schwierigkeit da deren Zeit durch den Zähler selbst vorhergesagt werden kann, und eine Verzögerung läßt sich beispielsweise dadurch ausgleichen, daß der Selbstrücksetzimpuls etwas früher zurückgeführt wird.

Die genannte Abtastschaltung für das Synchronimpulsmuster kann beispielsweise aus einer Kombination einer Verzögerungsleitung, deren Verzögerung jeweils einem Zeitintervall des PCM-Signals entspricht, und einem »Und«-Gatter bestehen sowie, falls nötig,

• »Nichtw-Schaltungen enthalten. Diese läßt sich an die Ausbildung des Impulsmusters für die Rastersynchronisation innerhalb eines Rasters anpassen. Die F i g. 4 und 5 zeigen Beispiele für die Ausführung der Abtastschaltung für das Synchronimpulsmuster. Die Signalverläufe in Fig.4{a) und 5{a) zeigen Schrittfolgen der Rastersynchronisation, und die Fig.4(b) und 5(b) zeigen Abtastschaltungen für diese Schrittfolgen. In Fig.4(a) und 5{a) sind mit Fdie Zeitintervalle der Impulse, die das Muster der Rastersynchronisation bilden, bezeichnet, während die Zeitintervalle der Nachrichtenimpulse mit / bezeichnet sind. Gemäß F i g. 4(b) ist ein PCM-Impulszug auf der Eingangsleitung 1 vorhanden. Dieser wird um ein Zeitintervall T nacheinander durch die Verzögerungsleitungen 41 ... 44 verzögert. Die Verzögerungsleitungen sind durch den Widerstand 45 reflexionsfrei abgeschlossen. Die »Nicht«-Schaltungen 46 und 47 dienen dazu, die Schaltungsanordnung an eine Synchronimpulsfolge (0110), wie in Fig.4(a) gezeigt, anzupassen. Sind alle Eingänge der »Und«-Schaltung 48 mit »1« belegt so wird an die Ausgangsleitung 3 ein Impuls geliefert. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind alle Eingänge des »Und«-Gatters 48 mit »1« belegt

wenn eine Impulsreihe mit der Synchronimpulsfolge (OHIO) erscheint. Darauf wird der Abtastimpuls zur Anzeige dieser Folge an die Leitung 3 abgegeben..

In Fig.4 und 5 sind für gleiche Gegenstände dieselben Bezugszeichen verwendet. In F i g. 5 sind mit 51... 54 Verzögerungsschaltungen für fünf Zeitintervalle bezeichnet Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 ist die Impulsfolge für die Rastersynchronisation entsprechend dem Beispiel nach Fig.5 gewählt. Die Impulsfolge zur Rastersynchronisation ist in einem Zeitraum von fünf Zeitintervallen (5 T) zwischen den Nachrichtenimpulsen eingeschoben. Daher ist die Verzögerung jeder Verzögerungsleitung derart gewählt, daß sie der Zeit 5Tentspricht. Im Falle von F i g. 4 ist die Schrittfolge (OHIO) als Synchronimpulsmuster verwendet, und eine Impulsreihe mit derselben Folge bewirkt, daß alle Eingänge des »Und«-Gatters das Signal »1« erhalten, so daß der Anzeigeimpuls für das Synchronimpulsmuster abgegeben wird. Wie oben beschrieben, läßt sich die Anordnung nach der Erfindung für jedes Impulsmuster zur Rastersynchronisation anwenden, sei es, daß dessen Impulse eine Folge bilden, daß diese verteilt angeordnet sind, oder daß diese zwei Ausführungsformen kombiniert sind, und ermöglicht eine große Freizügigkeit beim Aufbau eines PCM-Systems. Bei den Ausführungsformen nach F i g. 5 und 6 läßt sich die Verzögerungsleitung beispielsweise durch ein Schieberegister ersetzen, das aus geeigneten Speicherelementen besteht. Daneben können diese Verzögerungsleitungen oder Schieberegister zur Um-Wandlung der PCM-Impulsfolge von der Seriendarstellung in die Paralleldarstellung benutzt werden. Demnach ersetzen sie also die üblicherweise in einem PCM-Demodulator erforderlichen Serien-Parallelumsetzer. Dies ist ein weiterer Grund, warum die Erfindung eine Realisierung mit geringem Aufwand ermöglicht.

Eine ÄC-Integrationsschaltung oder eine bekannte Schaltung, bei der ein RC-GMed und eine Schwellwertschaltung vereinigt sind, wie in F i g. 6 dargestellt, läßt sich als Schaltungsanordnung zur Aufrechterhaltung des Synchronismus verwenden. Ferner ist es möglich, einen außerordentlich stabilen und genauen Synchronismus zufolge der Eigenschaften der Schaltungsanordnung nach F i g. 7 zu erhalten. Als Schwellwertschaltung eignet sich dafür eine Schmitt-Triggerschaltung od. dgl.

In F i g. 6 ist mit 6 die Eingangsklemme, mit 60 die Schwellwertschaltung und mit 20 die Ausgangsklemme bezeichnet. Dabei wird ein Ausgangssignal der Ausgangsklemme 20 zugeführt, wenn der Integrationsschaltung, bestehend aus dem Widerstand R und dem Kondensator C, in häufiger Folge Eingangssignale zugeführt werden und die Integrationsspannung den Schwellwertpegel überschreitet.

In F i g. 7 ist mit 6 die Eingangsklemme bezeichnet, 20 ist die Ausgangsklemme, 70 eine Schwellwertschaltung, 71 eine Abschneidediode, und 72 und 73 sind Transistoren. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 6 hat den Nachteil, daß die Integrationsspannung und der Zeitraum zur Auslösung der Schwellwertschaltung von der Konzentration des Impulssignals nach Aussteuerung der Schwellwertschaltung abhängen. Dieser Nachteil läßt sich jedoch mit der Schaltung nach F i g. 7 beseitigen. Wächst nämlich die Integrationsspannung der aus Cund R2 bestehenden Integrationsschaltung und kommt die Schwellwertschaltung 70 zur Wirkung, so erhöht sich die Bezugsspannung der Integrationsschaltung in Abhängigkeit davon, wie der Ausgang der Schwellwertschaltung 70 mit der Integrationsschaltung über den Transistor 73 verbunden ist. Dabei wird die Integrationsspannung durch die Diode 71 begrenzt.

Bei den neuesten PCM-Übertragungssystemen sind unabhängig voneinander verschiedene PCM-Impulsreihen mit wenig voneinander unterschiedlichen Taktfrequenzen vorhanden, die durch eine gemeinsame Taktfrequenz ohne Informationsverlust synchronisiert sind, welche nur wenig höher als die der genannten PCM-Impulsreihen liegt Diese werden darauf im Zeitmultiplexverfahren zusammen über eine Übertragungsleitung mit großem Durchsatz übertragen.

Bei einem derartigen Verfahren wird das Fehlen von Informationsimpulsen infolge der Unterschiede zwischen der allgemeinen Taktfrequenz und der Taktfrequenz dieser PCM-Impulsreihe manchmal durch Verschiebung (z.B. Verzögerung) der Rasterlage der synchronisierten PCM-Impulsreihen für mehr als ein Zeitintervall und durch Einsetzen eines Zeichenschrittes ausgeglichen. Die Verschiebung der Rasterlage wird manchmal auf der Empfangsseite abgetastet und der eingesetzte Zeichenschritt ermittelt und wirksam gemacht Bei einem anderen Verfahren wird ein Zeichenschritt stets für mehr als ein Zeitintervall eingesetzt und dieser eingesetzte Zeichenschritt wird manchmal durch Verschiebung (z. B. Vorrücken) der Rasterlage unterdrückt Die Erfindung läßt sich derart ausführen, daß sie bei einem PCM-Übertragungssystem anwendbar ist bei welchem die Rasterlänge, wie oben angeführt gelegentlich verändert wird. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 8 dargestellt. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 8 enthält Baugruppen der F i g. 1 sowie die in F i g. 1 nicht dargestellten Baugruppen 81 ... 84. (In F i g. 8 und 1 beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Gegenstände.)

In Fig.8 ist die Ausgangsleitung 15 für die Rücksetzimpulse der Impulsverteilerschaltung 18 mit dem Verzögerungsglied 81 für eine bestimmte Anzahl von Zeitintervallen fjn7}verbunden. Das Verzögerungsglied 81 ist mit dem »Und«-Gatter 82 über die Leitung 83 verbunden. Die Ausgangsleitung 3 der Abtastschaltung für das Synchronimpulsmuster ist mit einem weiteren Eingang des »Und«-Gatters 82 verbunden. Der Ausgangsimpuls des »Und«-Gatters 82 wird über die Leitung 84 dem »Oder«-Gatter 16 zugeführt. Erfolgt eine Verzögerung des Rasters in seiner synchronen Lage um m Zeitintervalle gegenüber dem normalen Synchronzustand, so besteht eine Koinzidenz der Impulse auf den Leitungen 3 und 83, und der Leitung 84 wird ein Impuls zugeführt Über die Leitung 17 wird eine Rücksetzung der Impulsverteilerschaltung m Zeitintervalle nach Abgabe des Rücksetzimpulses erzwungen. Daher findet hierbei kein Außertrittfallen statt, sondern das Hineinziehen in den richtigen Synchronismus kann sofort erfolgen. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 9 enthält die Baugruppen nach F i g. 1 sowie Baugruppen 90... 93, die nicht in F i g. 1 enthalten sind. (In F i g. 9 und 1 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet)

Von der Impulsverteilerschaltung 18 wird an die Leitung 15 ein Rücksetzimpuls abgegeben; obwohl der zweite Rücksetzimpuls von derselben Impulsverteilerschaltung 18 stammt wird dieser der Leitung 91 m Zeitintervalle früher als der erste Rücksetzimpuls zugeführt und steuert das »Und«-Gatter 92 an. Die Ausgangsleitung 3 der Abtastschaltung für die Synchronschrittfolge ist mit einem weiteren Eingang des »Und«-Gatters 92 verbunden, und die Ausgangsleitung 93 des Gatters 92 steht mit einem neuen Eingang des

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»Oder«-Gatters 16 in Verbindung. Wird nun die Synchronlage des Rasters um m Zeitintervalle im synchronen Zustand vorverlegt, so besteht eine Übereinstimmung der Impulse auf den Leitungen 91 und 3. An die Leitung 93 wird ein Signal abgegeben und die Impulsverteilerschaltung über die Leitung 17 zwangläufig zurückgesetzt, und zwar um m Zeitintervalle vor Abgabe des Rücksetzimpulses. Daher kommt ein Außertrittfallen zu diesem Zeitpunkt nicht vor, und das Hereinziehen in die richtige Synchronlage kann sofort erfolgen.

Bei den Ausführungsformen der Erfindung nach F i g. 8 und 9 ist die Anzahl der Zeitintervalle m ein vorbestimmtes Ganzes. Sie kann jedoch auf ein Vielfaches erweitert werden. Ferner ist es möglich, die Leitung 15 allgemein mit den Eingängen einer Vielzahl von Verzögerungsleitungen mit unterschiedlicher Verzögerung gemäß F i g. 8 zu verbinden und die Ausgänge dieser Verzögerungsleitungen an zusätzlich vorgeschriebene Eingänge des »Und«-Gatters 82 anzuschließen. Dasselbe läßt sich mit Verzögerungsleitungen erreichen, die mit Abgriffen versehen sind, indem die Abgriffe mit Eingängen des »Und«-Gatters 82 verbunden werden. Ferner ist es im Fall von F i g. 9 möglich, den 3., 4.,... Rücksetzimpuls zu geeigneten Zeitpunkten aus der Impulsverteilerschaltung zu entnehmen und die entsprechenden Ausgangssignale dem »Und«-Gatter 92 nach Anbringung weiterer Eingänge am Gatter 92 zuzuführen.

Durch die oben beschriebene Anordnung ist es möglich, die Verschiebung der Synchronlage des Rasters willkürlich zu verändern, so daß die Freizügigkeit beim Entwurf eines PCM-Übertragungssystems erhöht werden kann. Ferner ist es möglich, durch Kombination der Maßnahmen der Ausführungsformen nach F i g. 8 und 9 das System an eine gelegentliche Verschiebung der Rastersynchronlage anzupassen ohne Rücksicht, ob die Verschiebung im voreilenden oder verzögernden Sinn erfolgt

Die geschilderte Ausführungsform der Erfindung läßt sich ebenfalls bei einem PCM-Übertragungssystem anwenden, bei welchem die Rasterlänge konstant ist Dabei besteht der Vorteil, daß, wenn der Synchronismus durch Verschiebung um eine entsprechende Anzahl von Zeitintervallen gegenüber der richtigen synchronen Rasterlage als Mittelpunkt verlorengeht, sich sofort eine Rückführung in den Synchronismus erreichen läßt, ohne daß der vorgenannte Ablauf der Rückführung in den Synchronismus folgt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung läßt sich die

ίο Schrittfolge des Impulsmusters für die Rastersynchronisierung willkürlich auswählen. Ferner läßt sich insbesondere die Rückführzeit verbessern, indem sichergestellt wird, daß das Ausgangssignal der Abtastschaltung für das Synchronmuster nicht den größten Teil des

is Bereiches überdeckt, welcher sowohl die Folge der Rastersynchronimpulse als auch die Informationsimpulse umfaßt, indem Schrittfolgen mit unterschiedlichen Signalzuständen an beiden Enden einer Codeimpulsreihe hinzugefügt werden, beispielsweise derart, daß »0111 ... 110« oder »1000 ... 001« gebildet werden oder Schrittfolgen, bei denen ein unterschiedlicher Signalzustand den Enden einer Impulsserie zugeordnet ist, welcher etwa »0111 ... 111« oder »1000... 000« lautet Ferner ist bei Anwendung der Erfindung bei einem PCM-System, bei welchem manchmal die Länge der Raster sich ändert, die Möglichkeit gegeben, die Veränderung der Länge des Rasters jeweils ohne Fehler abzutasten.

Wie oben im einzelnen beschrieben, besitzt eine Anordnung nach der Erfindung eine große Stabilität des Synchronismus und ausgezeichnete Rückführungseigen-• schäften. Diese ist bei verschiedenen Systemen anwendbar und gestattet eine große Freizügigkeit bei der Planung des Systems. Ferner läßt sich die Anordnung mit geringem Aufwand ausführen.

Wenn auch vornehmlich Anwendungsbeispiele der Erfindung für ein PCM-Übertragungssystem beschrieben wurden, so läßt sich die Erfindung selbstverständlich auch bei anderen Arten digitaler Signalübertragungssysterne verwenden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Rastersynchronisierung bei der Zeitmultiplexübertragung digitaler Signale mit einer Abtastschaltung zur Erkennung der Synchronimpulse in der ankommenden Impulsreihe und mit einer Impulsverteilerschaltung, die durch Taktimpulse gesteuert wird, wobei jeder Impuls der ankommenden Impulsreihe dem zugehörigen Kanal in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Zustand der Impulsverteilerschaltung zugeführt wird und wobei eine Synchronisierungskorrektur durch Rückstellen der Impulsverteilerschaltung ausgeführt wird, wenn ein Außertrittfallen festgestellt worden ist, ferner mit einer Synchronisierungsschutzschaltung, die bei mehrmaligem Feststellen eines Außertrittfallens ein Signal abgibt, durch das die Impulsverteilerschaltung zwangsläufig zurückgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach diesem zwangsläufigen Rücksetzen ein weiteres Rücksetzen so lange verhindert wird, bis ein Selbstrücksetzen durch einen Rücksetzimpuls von der Impulsverteilerschaltung bei einem bestimmten Zustand derselben ausgeführt wird, und daß das zwangsläufige Rücksetzen erfolgen kann, wenn das Ausgangssignal der Abtastschaltung (2) bei Erkennen der Synchronimpulsfolge in der ankommenden Impulsreihe zu einem geeigneten Zeitpunkt vor oder nach der normalen Synchronlage abgegeben wird.

2. Anordnung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch eine erste Gatterschaltung (5), die den Rücksetzimpuls der Impulsverteilerschaltung (18) durchläßt, wenn das Ausgangssignal der Abtastschaltung (2) für die Synchronimpulse fehlt, und durch eine zweite Gatterschaltung (13), die durch ihr eigenes Ausgangssignal gesperrt wird und deren Sperrung durch das Ausgangssignal der ersten Gatterschaltung aufgehoben wird und die das Ausgangssignal der Abtastschaltung hindurchläßt, wenn die Sperrung durch das eigene Ausgangssignal aufgehoben ist und die Synchronisierungsschutzschaltung (7) ein Ausgangssignal liefert, wobei die Rücksetzung der Impulsverteilerschaltung durch das Ausgangssignal der zweiten Gatterschaltung erzwingbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flip-Flop-Schaltung (9) mit dem Ausgang der zweiten Gatterschaltung (13) verbunden ist, wobei die Flip-Flop-Schaltung durch das Ausgangssignal der zweiten Gatterschaltung eingestellt wird, während sie durch das Ausgangssignal der ersten Gatterschaltung (5) zurückgesetzt wird, und daß der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung mit dem Eingang der zweiten Gatterschaltung über Verzögerungsschaltungen (8) verbunden ist.