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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur laufenden Übermittlung der Uhrzeit von einer Normalzeitzentrale
an eine Vielzahl von Anzeigestellen und Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den bisher bekannten Normalzeitsystemen sind hauptsächlich zwei Arten zu unterscheiden. Die eine
Art von Normalzeitsystemen verwendet Normalfrequenzen zur Steuerung von in den Anzeigestellen untergebrachten
Oszillatoren. Bei diesen Systemen erfolgt die Synchronisation in größeren Zeiteinheiten,
beispielsweise Stunden, durch zusätzliche Zeitimpulse, die als sogenannte Zeitmarken in größeren Abständen
gesendet werden.
Nachteilig an dieser Art der bekannten Systeme ist es, daß man grundsätzlich bei Einschalten der Uhr einer
Anzeigestelle eine Information über die gerade bestehende Normalzeit benötigt. Außerdem ist in jeder Anzeigestelle
das Vorhandensein eines relativ genauen Oszillators erforderlich.
Die zweite Art von Normalzeitsystemen, die beispielsweise bei der Bahn Anwendung findet, arbeitet
mit in verhältnismäßig kurzen Abständen gesendeten Fortschalteimpulsen für die einzelnen Anzeigestellen.
Auch dieses System setzt voraus, daß an jeder Anzeigestelle bei Inbetriebnahme eine bestimmte Uhrzeit eingestellt
wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch besonders die Tatsache, daß sich sehr leicht Unterbrechungen
der zu den einzelnen Anzeigestellen führenden Verbindungsleitungen ergeben und daß es einerseits
einen hohen Aufwand bedeutet, derartige Unterbrechungen rechtzeitig festzustellen und daß es andererseits
häufig nicht möglich ist, die Anzeige der Nebenuhr nach Feststellung eines Fehlers umgehend zu
korrigieren, damit diese wieder mit den normalen Impulsen weitergeschaltet werden kann und dabei die
richtige Zeit anzeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, ein Normalzeitsystem
so zu betreiben, daß die Anzeigestellen unabhängig vom Zeitpunkt ihrer Inbetriebnahme und unabhängig
von eventuellen Unterbrechungen der zu übermittelnden Zeitinformation stets die richtige Zeit
anzeigen bzw. bei Vorliegen eines Fehlers im Übertragungssystem sofort nach Behebung dieses Fehlers wieder
auf die richtige Zeit eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbar aufeinanderfolgenden
kurzen Grundintervallen, z. B. Minuten oder Sekunden, die vollständige Information der gerade bestehenden 6s
Normalzeit in einem Impulscode gesendet wird und daß in den Empfangsstellen der übertragene Impulscode
zur Steuerung eines Anzeigesystems im Sinne einer ziffernmäßigen und/oder analogen Zeitanzeige ausgewertet
wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird die Übertragung des die jeweils bestehende Normalzeit
anzeigenden impulscode innerhalb des vorzugsweise vollständigen Grundintervalls zwischen zwei empfangsseitigen
Anzeigeänderungen vorgenommen.
Ein weiteres besonders günstiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die empfangsseitige
Auslösung der Anzeigeänderung durch eine im folgenden Grundintervall übertragene information,
vorzugsweise durch den ersten Impuls oder den ersten Nulldurchgang dieser Information, erfolgt.
Um eine möglichst große Zahl von Anzeigesteilen mit der genauen Normalzeit versorgen zu können, wird
erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß der die jeweils bestehende Normalzeit anzeigende Impulscode
innerhalb des unterhalb und/oder oberhalb des Tonfrequenzbereichs liegenden Bereiches des Frequenzbandes
eines Rundfunksenders übertragen wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert:
F i g. 1 zeigt eine Sendeeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
F i g. 2 zeigt einen einfachen Impulscode zur Übermittlung der Normalzeit;
F i g. 3 zeigt eine Empfangsschaltung zur Auswertung und Anzeige eines Impulscode nach F i g. 2;
F i g. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Empfangsschaltung für eine Anzeigestelle;
F i g. 5 zeigt einen weiteren Impulscode zur Übermittlung der Normalzeit und
F i g. 6 die zugehörige Empfangseinrichtung;
F i g. 7 bis 9 zeigen Einzelheiten der Empfangsschaltung gemäß F i g. 6;
Fig. 10 zeigt einen Impulscode, der bei Übermittlung der Zeitinformation in einem Grundintervall bestimmter
Länge die Anzeige der nächst kürzeren Zeiteinheit gestattet;
Fig. 11 und 12 zeigen einen speziellen Impulscode zur Übermittlung der Nomalzeit und eine zugehörige
Empfangsschaltung;
Fig. 13 und 14 zeigen einen weiteren Impulscode zur Übermittlung der Normalzeit und eine für die Aufnahme
und Verarbeitung dieses Code geeignete Empfangsschaltung.
F i g. 1 zeigt eine Sendeeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kernstück
der Sendeeinrichtung besteht aus einem hochkonstanten Oszillator O, beispielsweise einem Atomfrequenznormal.
Dem Ausgang des Oszillators O ist ein Zählwerk Z nachgeschaltet, das üblicherweise aus mehreren
Einzelzählern besteht, von denen der schnellste beispielsweise die Mikrosekunden und von denen der
langsamste die Tage zählt und erste nach Ablauf eines Jahres zurückgestellt wird. Zählwerk Z und Oszillator
O bilden die Hauptuhr in der Zentrale des beschriebenen Normalzeitsystems.
Die Genauigkeit der Hauptuhr, die normalerweise ständig mit allen Hauptuhren der Welt synchronisiert
wird, bestimmt sich nach den Erfordernissen der modernen Physik und Meßtechnik und wird nur von wenigen
Verbrauchern in diesem hohen Maße benötigt. An eine Normalzeitsystem für eine Vielzahl von Verbrauchern
werden dagegen wesentlich geringere Anforderungen gestellt. Hier genügt in den meisten Fällen eine
auf die Minute genaue Zeitinformation, allenfalls besteht noch ein Bedürfnis, die Zeit auf die Sekunde
genau zu kennen. Während also die hohe Genauigkeit bis hinunter zur Mikrosekunde für ein für einen großen
Verbraucherkreis gedachtes Zeitsystem nicht erforderlich ist, besteht hinsichtlich der Information über größere
Zeitabschnitte, beispielsweise über das Datum ein gewisses Bedürfnis, wie sich unschwer aus dem verhältnismäßig
hohen Umsatz von Armbanduhren mit Datumsanzeige erkennen läßt, wo doch der Benutzer infolge
der schwankenden Tageszahl der Monate erhebliche Bedienungsnachteile in Kauf nehmen muß.
Unter den aufgezeigten Gesichtspunkten erscheint ein Normalzeitsystem wünschenswert, das als Minimum
eine auf die Minute genaue Information bei einem Zyklus von 24 Stunden liefert. Eine vernünftige obere
Grenze für die von einem Zeitsystem übermittelte Information ist in einer auf die Sekunde genauen Zeitanzeige
bei einem Zyklus von einem Jahr zu sehen.
Entsprechend diesen grundsätzlichen Erwägungen werden die Zählergebnisse der betreffenden Einzelzähler
des Zählwerkes Z zu bestimmten Zeitpunkten in einem Kodiernetzwerk in eine für die Übermittlung der
Zeitinformation geeignete digitale Form gebracht und in ein Schieberegister S eingespeichert, aus dem sie mit
Hilfe der Taktimpulse eines Taktgenerators T ausgespeichert werden. Der Ausgang A des Schieberegisters
S, dem normalerweise ein impulsformendes Netzwerk N zur Bandbreitenbegrenzung nachgeschaltet ist, ist
mit der Modulationseinrichtung für die Trägerfrequenz des Senders verbunden, über den die Ausstrahlung der
Information erfolgt. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die impulscodierte Zeitinformation
nach entsprechender Aufbereitung über Leitungen auszusenden.
Die Übermittlung der codierten Zeitinformation über Leitungen ist beispielsweise dann von besonderer
Bedeutung, wenn es darum geht, die Zeitinformation in einem größeren Gebiet, beispielsweise in Deutschland,
über mehrere Sender gleichzeitig auszusenden. Hier erscheint es sinnvoll, die einzelnen Sender mit der Zentrale
und gegebenenfalls miteinander über Leitungen zu verbinden oder über entsprechende Richtfunkstrekken,
wie sie auch bei Simultansendungen von Rundfunk und Fernsehen üblich und bekannt sind.
In F i g. 2 ist ein einfacher Impulscode zur Übermittlung der Zeitinformation dargestellt. Die je Grundintervall,
wofür als Beispiel eine Minute angenommen wird, übermittelte Information ist in vier Gruppen von
Impulsen aufgeteilt. Jede Gruppe besteht in sich wieder aus zwei Untergruppen von Impulsen. Die Impulse der
ersten Untergruppe, sogenannte Markierimpulse A/l bis MA haben eine höhere Folgefrequenz als die Impulse
der zweiten Untergruppe, sogenannte Informationsimpulse /1 bis IA. Während die Markierimpulse der
Steuerung der Empfangsrichtung dienen, die nachstehend an Hand der F i g. 3 der Zeichnung erläutert werden
soll, enthalten die Informationsimpulse die Informationen über die Normalzeit. Die aus vier Einzelimpulsen
bestehende Gruppe von Markierimpulsen Ml zeigt dier Empfangseinrichtung an, daß die Zahl der ihr
folgenden Impulse /1 gleich der Zahl der jeweils abgelaufenen vollen zehn Stunden ist. Die Anzahl der Informationsimpulse
/1 beträgt also im Höchstfalle zwei. Die aus drei Einzelimpulsen bestehende Gruppe von
Markierimpulsen Aß, bereitet den Empfänger für die Aufnahme der Informationsimpulse U vor, die die Zahl
der vollen Stunden anzeigen. Nachdem schließlich die Zahl der vollen Minuten durch die Informationsimpulse
/4 übermittelt ist, beginnt mit der Markierimpulsgruppe A/l ein neuer Informationszyklus bzw. ein neues
Grundintervall.
Die Verarbeitung des an Hand der F i g. 2 beschriebenen Impulscode erfolgt in der in F i g. 3 dargestellten
Empfangseinrichtung folgendermaßen:
Die auf die übliche und nicht besonders dargestellte Weise empfangenen und beispielsweise mit Hilfe eines
Schmitt-Triggers regenerierten Impulse gelangen vom Eingang £"der Empfangseinrichtung auf parallelen Wegen
an den Eingang einer Steuereinheit Sf und an jeweils einen Eingang der je zwei Eingänge aufweisenden
Und-Schaltungen Ui bis UA deren zweiter Eingang jeweils mit einem Ausgang der Steuerschaltung Si verbunden
ist und an deren Ausgang jeweils einer von vier Zählern Zl bis Z4 liegt. Die Ausgänge der Zähler Zl
bis Z4 sind wiederum mit jeweils einem Eingang einer der je zwei Eingänge aufweisenden Mehrfach-Und-Schaltungen
UX bis UA verbunden, deren zweite Eingänge parallel an einem weiteren Ausgang der Steuerschaltung,
dem Fortschaltausgang f, liegen. Unter Mehrfach-Und-Schaltung ist dabei eine Anzahl von
Und-Schaltungen zu verstehen, bei denen jeweils der eine Eingang mit einer Steuerimpulsquelle, im Beispiel
der Fortschaltausgang f, und bei denen der andere Eingang jeweils mit einem anderen Element, im Beispiel
jeweils eine Stufe der Zähler Zl bis Z4, verbunden ist. Die Ausgänge der Mehrfach-Und-Schaltungen führen
an die einzelnen Stufen der Speichereinrichtungen SpI bis Sp4 und ermöglichen so eine parallele Übertragung
der Information aus den Zählern in die Speicher.
Die Steuerschaltung arbeitet nun so, daß zunächst, d. h. bei Inbetriebnahme der Empfangseinrichtung ihre
sämtlichen Ausgänge ein Potential aufweisen, durch das alle Und-Schaltungen t/l bis UA und Ui' bis UA'
gesperrt werden. Die Steuerschaltung Si ist nun so aufgebaut, daß ihr mit der Und-Schaltung Ui verbundener
Ausgang diese freigibt, sobald er die erste Gruppe von Markierimpulsen A/l empfangen hat. Die folgenden
Impulse /1, die den vollen zehn Stunden entsprechen, werden dem Zähler Zl zugeführt, und die Und-Schaltung
Ui wird wieder gesperrt. Die weiteren Gruppen von Markierimpulsen Ml bis A/4 geben nun der Reihe
nach die Und-Schaltungen Ul bis UA und damit die Zähler Zl bis Z4 frei. Beim zweiten Eintreffen der ersten
Gruppe von Markierimpulsen A/l wird zu einem genau definierten Zeitpunkt, beispielsweise bei Eintreffen
der Vorderflanke des ersten Impulses dieser Markierimpulsfolge A/l, derFortschaltungsausgang / der
Steuerschaltung Sf betätigt. Die U.nd-Schaltungen UV bis LW werden geöffnet, und die zu diesem Zeitpunkt
in den Zählern Zl bis Z4 stehende Information über die vollständige Normalzeit wird über mit den Ausgängen
der Und-Schaltungen verbundene Speicher SpI bis Sp4 und diesen nachgeschaltete Dekodiereinrichtungen Dl
bis DA an der Anzeigeeinrichtung AZ ziffernmäßig zur Anzeige gebracht. Als Anzeigeelemente können dabei
in vorteilhafter Weise Glimmlampen verwendet werden. Gleichzeitig mit der Übernahme des Zählerergebnisses
in die Anzeigevorrichtung erfolgt die Rückstellung der Zähler Zl bis Z4, die damit für die Aufnahme
neuer Zählimpulse vorbereitet sind.
Wenn in jedem Minutenintervall die ganze Zeitinformation übermittelt werden soll, ist es nötig, daß der
Empfänger den Beginn eines solchen Intervalls erkennen kann. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen.
Eine vorteilhafte Methode besteht darin, den Beginn, wie an Hand von F i g. 1 erläutert, durch einen
besonderen Markierimpuls oder eine entsprechende
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Markierimpulsgruppe zu kennzeichnen. Daß wie bei dem Codebeispiel gemäß F i g. 1 zwischendurch noch
andere Markierimpulsgruppen, die verschieden oder auch gleich sein können, erscheinen und anzeigen,
wann einanderer Zähler in Gang gesetzt wird, vereinfacht zwar unter Umständen die Empfangsschaltung, ist
aber keineswegs notwendig. Als Beispiel dafür ist in F i g. 4 dargestellt, wie man die Empfangsschaltung
vorteilhaft ausführen kann, wenn die ganze Zeitinformation durch eine fortlaufende Reihe von Impulsen
dargestellt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Empfangsrichtung gemäß F i g. 4 gelangt die die
Zeitinformation für jeweils ein Grundintervall enthaltende Impulsfolge von unter sich gleichen unmittelbar
aufeinanderfolgenden Impulsen vom Eingang E einerseits direkt auf den Eingang der Steuerschaltung Si, die
wiederum einen Fortschaltungsausgang / und einen weiteren Ausgang aufweist, der mit dem einen Eingang
einer Und-Schaltung Ui verbunden ist. Andererseits gelangen die Impulse vom Eingang E über ein Verzögerungsglied
T auf den zweiten Eingang der Und-Schaltung Ui, deren Ausgang Binärzähler ZX bis Z4,
die in Serie liegen, nachgeschaltet sind. Die Zahl der eintreffenden Impulse ist dabei so gewählt, daß bei Eintreffen
des letzten Impulses, auf den eine mehr oder weniger große Pause folgt, nach der der Impulszug für
die Übermittlung der Zeitinformation für das nächste Grundintervall beginnt, jeder der vier Binärzähler Zl
bis Z4 gerade die gewünschte Stellung erreicht, d. h. die Zahl der von ihm anzusteigenden Zeitabschnitte genau
enthält. Die Gewinnung einer solchen Impulsfolge ist beispielsweise dadurch möglich, daß man sendeseitig
zunächst die volle Zeitinformation parallel in vier gleichfalls in Serie geschaltete Zähler eingibt und dann
rückwärts bis auf Null zählt und die Zahl der hierfür erforderlichen Zählimpulse als Impulszug auf den
Übertragungsweg gibt.
Bei Eintreffen des ersten Impulses des nächsten Impulszuges liefert die Steuerschaltung St einen Fortschaltimpuls
über ihren Ausgang /. Dieser öffnet, wie schon bei dem Ausführungsbeipiel gemäß F i g. 3,
Mehrfach-Und-Schaltungen UY bis UA'. Die Zählinformation gelangt damit auf Speicher SpX bis SfA, wird in
Dekodierungsschaltungen Di bis DA dekodiert und in der Anzeigevorrichtung AZ zur Anzeige gebracht. Anschließend
werden die Zähler Zl bis Z4 auf Null zurückgestellt, und die Und-Schaltungen Ui' bis UA' werden
erneut gesperrt.
Der erste Impuls der nächsten Impulsfolge, der alle diese Schaltvorgänge ausgelöst hat, wurde bis zu deren
Beendigung in der entsprechend dimensionierten Verzögerungsschaltung Γ verzögert und gelangt nun über
die inzwischen wieder geöffnete Und-Schaltung Ui als erster Zählimpuls für das neue Grundintervall in die
Zählerkette.
Wie man an Hand des beschriebenen Ablaufs der Dekodierung leicht erkennt, wird also bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Übermittlung der Normalzeit die Information über die gerade bestehende
Normalzeit so übertragen, daß bei Beginn eines Grundintervalls die in diesem Intervall anzuzeigende Zeitinformation
bereits vollständig auf der Empfangsseite vorhanden ist und genau im richtigen Zeitpunkt zur
Anzeige gebracht wird. Während der Anzeige der Information für dieses Grundintervall wird man bereits
die I nformationfürdasnächsteGrundinterval übertragen.
Ein weiterer vorteilhafter Impulscode zur Übertragung der Zeitinformation gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist in F i g. 5 dargestellt. Bei diesem Impulscode wird die Zeitinformation wieder in vier durch
Pausen voneinander getrennte Impulsgruppen übertragen. Bei diesem Impulscode muß wiederum eine Impulsgruppe,
vorzugsweise die im ersten Zähler zu zählende, auf irgendeine Weise gegenüber den anderen
Impulsgruppen kenntlich gemacht werden. Die übrigen Impulsgruppen können dann in einer durch die Steuerschaltung
festgelegte Reihenfolge den übrigen Zählern zugeführt werden. Die Kennzeichnung der besonders
hervorzuhebenden Gruppe erfolgt nun zweckmäßigerweise unter Ausnutzung der Tatsache, daß ein einziger
der bei der Übermittlung von jeweils die Zeitinformation für eine Minute bildenden Grundintervallen
üblicherweise vorhandenen vier Zähler, und zwar derjenige, der die Anzahl der vollen zehn Stunden anzeigt,
nur eine geringe Zahl, nämlich zwei, speichern muß. Fügt man dieser Impulsgruppe, die der Übermittlung
der Information über die vollen zehn Stunden dient, stets eine zusätzliche Impulszahl hinzu, die mindestens
um eins größer als die in den übrigen Gruppen maximal auftretende Zahl, nämlich 9, so kann die Steuerschaltung
so aufgebaut werden, daß sie zunächst stets den Eingang für den ersten Zähler freigibt, die übrigen Zähler
jedoch nur dann, wenn die auf den Eingang des ersten Zählers gelangte Impulsfolge mindestens zehn Impulse
enthält. Es kann leicht dafür gesorgt werden, nach Eintreffen einer geringeren Zahl als zehn in dem ersten
Zähler, was z. B. bei Inbetriebnahme der Empfangseinrichtung geschehen kann, daß der erste Zähler so lange
wieder gelöscht und für die nächste Impulsfolge erneut freigegeben wird, bis innerhalb einer Impulsgruppe
zehn oder mehr als zehn Impulse empfangen wurden.
Eine Empfangsschaltung zur Aufnahme eines solchen Code ist schematisch in F i g. 6 dargestellt. Die in
F i g. 6 dargestellte Empfangseinrichtung unterscheidet sich von der bereits an Hand der F i g. 3 erläuterten
Empfangsschaltung lediglich dadurch, daß zwischen dem ersten Zähler Zl, der der Speicherung der Zählimpulse
für die vollen zehn Stunden dient und der Steuerschaltung 5/ eine Dekodiereinrichtung DS eingefügt ist,
die bei Auftreten von mindestens zehn Impulsen im Zähler Zl ein Signal an die Steuerschaltung Si liefert,
so daß diese veranlaßt wird, nunmehr nacheinander für die nachfolgenden Impulsgruppen die Eingänge der
Zähler Zl bis Z4 über die Und-Schaltungen Ul bis UA in dieser Reihenfolge freizugeben. Die in F i g.6 dargestellte
Empfangseinrichtung arbeitet im übrigen ebenso wie die an Hand der F i g. 3 bereits erläuterte.
Während es sich bei den bisher dargestellten und besprochenen Empfangseinrichtungen lediglich um eine
Erörterung des Prinzips solcher für unterschiedlich aufgebaute Codes geeigneter Empfangseinrichtungen handelte,
soll nunmehr an Hand der F i g. 7 der Zeichnung die Steuerung für eine Empfangseinrichtung einer mehr
ins einzelne gehenden Betrachtung unterzogen werden. F i g. 7 zeigt einen detaillierten Ausschnitt der Empfangseinrichtung
gemäß F i g. 6, der die Zähler mit der Steuerschaltung und die Und-Schaltungen UY bis UA'
bis zu deren Ausgängen umfaßt.
Ehe in eine Besprechung der in F i g. 7 dargestellten Schaltung eingetreten werden kann, muß allerdings
noch vorausgeschickt werden, daß für den Betrieb dieser Schaltung ein gegenüber dem in F i g. 5 dargestellten
leicht modifizierter Code verwendet wird. Der für den Betrieb der Empfangseinrichtung gemäß F i g. 7
verwendete Code behebt die bei dem in F i g. 5 darge-
stellten Code vorhandene Schwierigkeit, daß auch eine anzuzeigende Null sicher als eigene Impulsgruppe erkannt
und entsprechend ausgewertet wird.
Während zur Dekodierung eines Impulscode gemäß F i g. 5 Mittel vorhanden sein müssen, um bei überlangen
Pausen zwischen zwei Jmpulsgruppen eine Null zur Anzeige zu bringen und eine entsprechende Fortschaltung
der Steuerschaltung zu erreichen, wird dies bei dem Code zur Steuerung der Empfangseinrichtung gemäß
F i g. 7 dadurch erreicht, daß in jeder Impulsgruppe ein zusätzlicher Impuls übertragen wird, so daß bei
Auftreten nur eines Impulses in einer Impulsgruppe das entsprechende Anzeigeelement der Anzeigevorrichtung
eine Null anzeigt.
Die einzelnen Elemente, aus denen der in F i g. 7 dargestellte Teil der Empfangseinrichtung aufgebaut ist,
sind in der üblichen Weise dargestellt. Lediglich das Symbol, mit dem die Und-Schaltungen 21 bis 24 dargestellt
sind, bedarf noch einer kurzen Erläuterung. Der auf der rechten Seite der Mehrfach-Und-Schaltungen
gezeigte Doppelbogen deutet an, daß die Und-Schaltung mehrere Eingänge aufweist, die mit den einzelnen
Stufen der jeweils zugeordneten Zähler verbunden sind. Des weiteren ist noch zu vermerken, daß die Bezugszeichen
für die Darstellung in F i g. 7 unabhängig von den Bezugszeichen in den der Erläuterung des
Prinzips der Erfindung dienenden Figuren der Zeichnung gewählt wurden.
Die Arbeitsweise der in F i g. 7 dargestellten Anordnung soll nunmehr näher erläutert werden.
Nach Einschalten der Empfangsschaltung werden die eintreffenden Impulsgruppen zunächst nur dem ersten
Zähler 1 zugeführt, der allein eine offene Torschaltung 10 an seinem Eingang besitzt. Soll nun geprüft werden,
ob die zufällig zuerst eintreffende Impulsgruppe die erste Impulsgruppe ist, so muß festgestellt werden, ob
mehr als zehn impulse eintreffen. Hierbei muß allerdings eine Möglichkeit vorgesehen sein um festzustellen,
ob die eintreffenden Impulse tatsächlich alle zu einer Impulsgruppe gehören. Um diese Entscheidung
über die Zugehörigkeit von Impulsen zu einer Gruppe treffen zu können, wird die Tatsache benutzt, daß die
Pausen zwischen den Gruppen in dem gewählten Code größer sind als die Abstände der Impulse innerhalb jeder
Gruppe. Nimmt man an, daß für den Code eine Impulsform gewählt wird, wie sie in F i g. 8a dargestellt
ist, so bietet sich hierfür eine einfache Möglichkeit. Die Impulse werden auf zwei parallelen Wegen einer Oder-Schaltung
zugeführt. Hierbei ist, wie in Fig.8b dargestellt, in dem einen Parallelweg eine monostabile Kippschaltung
vorgesehen, die durch die Rückflanke der auf den Eingang der Anordnung gelangenden Impulsen angesteuert
wird und einen Impuls liefert, dessen Dauer geringfügig größer als die Dauer der Eingangsimpulse
ist. Auf diese Weise erhält man eine Impulsfolge, die SS auch in den Impulspausen der Eingangsimpulsfolge am
Ausgang der Oder-Schaltung zu einem positiven Ausgangssignal führt, so daß die Oder-Schaltung für die
Dauer des Eintreffens einer impulsgruppe stets ein positives Ausgangssignal liefert und nur während der größeren
Pausen zwischen den Impulsgruppen in ihren Ruhezustand zurückfällt.
Sind die Impulsgruppen ursprünglich als zur Null-Linie symmetrische Signale vorhanden, wie in Fig.8c
dargestellt, so ist die über die ganze Dauer einer Impulsgruppe vorhandene Ausgangsspannung der Oder-Schaltung
noch einfacher durch eine Doppelweggleichrichtung der Eingangssignale zu erreichen.
Die beschriebene Schaltungsanordnung zur Impulsgruppenbestimmung besteht in F i g. 7 aus der monostabilen
Kippschaltung 30 und der Oder-Schaltung 25. Dem Ausgang der Oder-Schaltung ist ein Inverter
nachgeschaltet. Jeder Zähler 1 bis 4 weist eine seinem Eingang vorgeschaltete Und-Schaltung 10 bis 19 und
mindestens eine seinem Ausgang nachgeschaltete bistabile Kippstufe 5 bis 9 auf. Um eine klarere Darstellung
der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung zu erreichen, wurden die einzelnen bistabilen Stufen
in den Zählern 1 bis 4 skizziert, ohne jedoch die bekannten internen Verbindungen zwischen den einzelnen
Zählerstufen besonders darzustellen. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß auch bei den in Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens in Betracht kommenden relativ tiefen Frequenzen besonders
Zähler ohne kapazitive Kopplung für den Einsatz in der Empfangsschaltung eignen dürften. Bei der Darstellung
der bistabilen Kippstufen wurde ferner davon ausgegangen, daß ein positiver Impuls auf eine Eingangsseite der Kippstufe auf der gleichen Seite ein positives
Ausgangssignal hervorruft.
Die Funktion der einzelnen Elemente erkennt man am besten, wenn man die Arbeitsweise der Empfangseinrichtung
an Hand der nacheinander einlaufenden Impulse verfolgt. Es sei zunächst angenommen, daß
eine Impulsgruppe mit weniger als 11 Impulsen dem Eingang der Empfangseinrichtung zugeführt wird. Da
bei Inbetriebnahme der Empfangseinrichtung zunächst nur die Torschaltung 10 geöffnet ist, wird diese Impulsgruppe
dem ersten Zähler 1 zugeführt. Währenddessen liefert der Inverter 34 ein negatives Signal an den einen
Eingang einer Und-Schaltung 13 und sperrt diese. Ist die Impulsgruppe beendet, wobei voraussetzungsgemäß
die Zählstellung 11 im Zähler 1 nicht erreicht wird, so kehrt sich das Ausgangssignal des Inverters 34 um,
und die Und-Schaltung 13, deren zweiter Eingang wie bisher über die bistabile Kippschaltung 5 ein positives
Signal erhält, liefert ein positives Ausgangssignal und veranlaßt damit über eine Oder-Schaltung 26 eine monostabile
Kippschaltung 31 zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses, durch den alle Zähler, d. h. im vorliegenden
Fall nur der Zähler 1, wieder in die Nullstellung gebracht werden und durch d£n außerdem die Kippschaltungen
5 bis 9 wieder in ihre Ausgangslage gebracht werden.
Dies geht so lange fort, bis die zu zählende Impulsgruppe mindestens elf Impulse aufweist und damit als
erste Impulsgruppe des Impulscode erkannt wird. Erreicht der Zähler 1 die Zählstellung U, dann wird die
bistabile Kippschaltung 5 betätigt und gleichzeitig die Und-Schaltung 13 über ihren zweiten Eingang gesperrt.
Bei Ende der Impulsgruppe liefert jedoch eine Und-Schaltung 12 ein Ausgangssignal, durch das die bistabile
Kippschaltung 6 gekippt wird. Hierdurch wird die Torschaltung 10 gesperrt und die Torschaltung 15, die
dem Eingang des zweiten Zählers 2 vorgeschaltet ist, geöffnet. Die nächste Impulsgruppe wird also jetzt
durch den Zähler 2 gezählt werden.
Bei Beginn der auf die zweite Impulsgruppe folgenden Pause wird die Torschaltung 14 geöffnet, deren
drei Eingänge mit dem Inverter 34 mit einem Ausgang der bistabilen Kippschaltung 6 und dem Ausgang einer
Oder-Schaltung 27 verbunden sind, die ein positives Ausgangssignal liefert, sobald der Inhalt des Zählers 2
nicht mehr Null ist. Das Ausgangssignal der Und-Schaltung 14 betätigt die bistabile Kippschaltung 7, über deren
Ausgang die Torschaltung 15 gesperrt und die Tor-
schaltung 17, die dem Eingang des dritten Zählers 3 vorgeschaltet ist, geöffnet wird. Nach Ende der dritten
'Impulsgruppe ist dann die Torschaltung 17 gesperrt und die Torschaltung 19 geöffnet. Ist die vierte Impulsgruppe
vorüber und damit die volle Information über die Normalzeit für ein Grundintervall in die Zähler 1
bis 4 eingeschrieben, so wird die Torschaltung 19 gesperrt. Gleichzeitig wird über eine Und-Schaltung 18
die Kippschaltung 9 in ihre zweite bistabile Lage gebracht. Die Und-Schaltung 18 weist wie die Und-Schaltungen
14 und 16 drei Eingänge auf, von denen einer mit dem Ausgang des Inverters 34, ein zweiter mit dem
Ausgang der bistabilen Kippschaltung 8 und ein dritter mit dem Ausgang einer Oder-Schaltung 29 verbunden
ist, deren Eingang über die Ausgänge der einzelnen bistabilen Kippschaltungen des Zählers 4 betätigt werden
und die ihrem Aufbau den Oder-Schaltungen 27 und 28 entspricht, von denen letztgenannte der Steuerung der
Und-Schaltung 16 dient, deren zweiter Eingang mit einem Ausgang der bistabilen Kippschaltung 7 verbunden
ist.
Durch das Kippen der bistabilen Kippschaltung 9 wird die Und-Schaltung 20 für den ersten Impuls der
codierten Zeitinformation für das nächste Grundintervall freigegeben. Dem Ausgang der Und-Schaltung 20
ist jeweils ein Eingang der Mehrfach-Und-Schaltung 21 bis 24 nachgeschaltet. Bei Eintreffen des ersten Impulses
wird dann die jeweils in den Zählern 1 bis 4 vorhandene Information über die Mehrfach-Und-Schaltungen
21 bis 24 parallel in nicht mehr dargestellte Speicher übernommen und von dort, beispielsweise wie in F i g. 6
dargestellt, zur Anzeige gebracht. Dem Ausgang der Und-Schaltung 20 ist ferner ein Verzögerungsglied 33
nachgeschaltet, dessen Ausgang über die Oder-Schaltung 26 mit der monostabilen Kippschaltung 31 verbunden
ist. Nach Ausspeicherung des Zählergebnisses werden durch einen Ausgangsimpuls r der monostabilen
Kippschaltung 31 die Zähler 1 bis 11 in ihre Nullstellung gebracht und die bistabilen Kippschaltungen 5
bis 9 zurückgestellt.
Die Torschaltung 10 ist nun wieder geöffnet, und der erste Impuls des neuen Grundintervalls gelangt über
ein Verzögerungsglied 32, das eine größere Verzögerung herbeiführt als das Verzögerungsglied 31 und die
Torschaltung 10 auf dem ersten Zähler 1.
Bei im übrigen gleichem Aufbau der Empfangseinrichtung ist es auch möglich, den Ablauf der Steuervorgänge,
die durch den ersten Impuls jedes Grundintervalls ausgelöst werden, nicht mit Hilfe von Verzögerungsgliedern
festzulegen, die bei Ausführung der Empfangseinrichtung mittels integrierter Halbleiterschaltungen
zu Schwierigkeiten führen könnten.
Ein Beispiel für die Durchführung dieser Steuervorgänge mit anderen Mitteln der Digitaltechnik ist in
F i g. 9 gegeben und soll nachstehend kurz erläutert werden:
Sobald die bistabile Kippschaltung 9 angesprochen hat, was bei Ende der letzten Informationsimpulsgruppe
der Fall ist, wird die Und-Schaltung 20 für den nächsten eintreffenden Impuls vorbereitet. Die Verarbeitung
dieses Impulses, der voraussetzungsgemäß der erste Impuls der Zeitinformation des folgenden Grundintervalls
ist, erfolgt nun zunächst in der gleichen Weise wie bereits an Hand der F i g. 7 beschrieben.
Anstatt jedoch der Verzögerungsschaltung 33 zugeführt zu werden, gelangt der Impuls auf eine monostabile
Kippschaltung 37, die bei Auftreten seiner Rückflanke den Steuerimpuls für die monostabile Kippschaltung
31 liefert, die daraufhin die erforderlichen und bereits an Hand der F i g. 7 erläuterten Rückstellmaßnahmen
einleitet. Außerdem gelangt der Steuerimpuls vom Ausgang der monostabilen Kippschaltung 37 auf eine
weitere monostabile Kippschaltung 35, die so aufgebaut ist, daß ihr Ausgangsimpuls erst nach dem der monostabilen
Kippschaltung 31 auftritt, und von dort über eine Oder-Schaltung 36, deren zweiter Eingang mit
dem Ausgang der Und-Schaltung 10 verbunden ist, als erster Impuls des neuen Grundintervalls in den Zähler
1, wodurch die Verzögerungsschaltung 32 ebenfalls ersetzt ist.
Sind die Impulse am Eingang £der Anordnung ausreichend lang, so kann unter weiterer Vereinfachung
is der erfindungsgemäßen Empfangsschaltung auf die Elemente 35 und 36 verzichtet werden. Hierbei arbeitet
die Schaltung in der Weise, daß das Ende des bei Beendigung der Rückstellmaßnahmen, die durch die Vorderflanke
des ersten Impulses ausgelöst wurden, noch am Eingang fanstehenden ersten Impulses für das Weiterschalten
des Zählers 1 ausgenutzt wird, nachdem die Und-Schaltung 10 über die zurückgestellte bistabile
Kippschaltung 6 freigegeben ist.
Ein weiterer Impulscode zur Übermittlung der binär codierten Zeitinformation ist in F i g. 10 dargestellt und
soll nachstehend erläutert werden.
Während bisher davon ausgegangen wurde, daß das Grundintervall einer Minute entspricht und die Minute
damit die kleinste noch zur Anzeige gelangenden lnformation darstellte, ist es mit Hilfe des in F i g. 10 dargestellten
Code möglich, auf Grund des speziellen Aufbaus des Code ohne daß zusätzliche Informationen
übermittelt werden müssen, auch die Sekunden anzuzeigen.
Dies wird, wie in der Zeichnung dargestellt, dadurch erreicht, daß die einzelnen Impulse, die die Information
für das eine Minute dauernde Grundintervall tragen in Zeitpunkten gesendet werden, die dem Sekundentakt
entsprechen. Zur Auswertung des Code ist in den Empfangseinrichtungen, in denen eine Sekundenanzeige gewünscht
wird, ein Oszillator vorgerehen, der eine Eigenfrequenz von 1 Hz hat und durch die in Sekundenabständen
aufeinanderfolgenden Impulse synchronisiert wird.
In den meisten Fällen dürfte die erhöhte Impulszahl der Startgruppe für eine ausreichende Synchronisiation
des Oszillators genügen, ohne daß an diesen allzu hohe Genauigkeitsforderungen zu stellen wären. Wird eine
besonders hohe Genauigkeit oder ein besonders billiger Oszillator gefordert, so ergibt sich weiterhin die
Möglichkeit, bei entsprechender Anpassung der Empfangseinrichtungen auch in der zweiten und folgenden
Impulsgruppe zusätzliche Impulse zu senden und so in jedem Grundintervall eine bestimmte Mindestzahl von
Synchronisationsimpulsen für den Oszillator zu gewährleisten.
Während bei den bisher beschriebenen Code in den Empfangseinrichtungen eine Auswertung mit Hilfe von
den verschiedenen Zeiteinheiten zugeordneten Zählwerken erfolgte, soll nunmehr an Hand der F i g. 11
und 12 der Zeichnung ein Code erläutert werden, bei dem die Zeitinformation in einem Dualcode übertragen
und in einer entsprechend aufgebauten Empfangsschaltung ausgewertet wird.
F i g. 1 la zeigt die den Binärwerten »1« und »0« zugeordneten Impulsformen. Die Impulse sind als Doppelimpulse
aufgebaut, wobei im Falle der binären »1« zuerst der positive Impuls und im Falle der binären »0«
zuerst der negative Impuls gesendet wird.
Die impulscodierte Zeitinformation für ein Grundintervall ist in Fig. 11b dargestellt. Die Information ist
für die Informationsübermittlung in einem 24-Süinden-Zyklus, wobei als kleinste Zeiteinheit die Minute über-
mittelt wird, in vier Impulsgruppen unterteilt. Um den Anfang eines Grundintervalls erkennen zu können,
wird die erste Impulsgruppe jeweils mit den einer binären »1« entsprechenden Impulsen eingeleitet. Auf diese
Weise erreicht man, daß die erste Gruppe mit fünf Impulsen die längste der vier Impulsgruppen ist und auf
diese Weise stets sicher erkannt werden kann.
Die in Fig. 12 dargestellte Empfangsschaltung zur Decodierung des oben beschriebenen Code, weist einen
Eingang £auf, von dem die eintreffenden Impulse einerseits einer Gleichrichteranordnung 40 und andererseits einem Doppelweggleichrichter 45 zugeführt werden. Der Ausgang der Gleichrichteranordnung 40 ist
mit jeweils einem Eingang der zwei Eingänge aufweisenden Und-Schaltung 41 und 42 verbunden. Der Aus-
gang des Doppelweggleichrichters 45 führt an einen Taktgenerator 46 und an den einen Eingang einer Und-Schaltung 49, deren Ausgang über eine Oder-Schaltung
50 an eine monostabile Kippschaltung 51 führt, die ebenfalls über die Oder-Schaltung 50 auch vom Ausgang der Und-Schaltung 42 ansteuerbar ist. An dem
Ausgang der Und-Schaltung 42 liegt ferner jeweils ein Eingang der Und-Schaltungen 54 bis 57 sowie der Eingang einer monostabilen Kippschaltung 52, deren Ausgang über eine Oder-Schaltung 43, deren zweiter Ein-
gang mit dem Ausgang der Und-Schaltung 41 verbunden ist, an dem Eingang eines Schieberegisters 39 liegt.
Das Schieberegister 39 weist 16 Stufen auf. Es wird über den Taktgenerator 46 weitergeschaltet. Die Ausgänge der Registerstufen 3 bis 5 sind mit den Eingän-
gen einer Und-Schaltung 47 verbunden, deren Ausgang an dem einen Eingang einer bistabilen Kippschaltung
48 liegt, deren anderer Ausgang mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 51 verbunden ist und bei
Auftreten eines durch diese erzeugten Rückstellimpulse den einen Eingang der Und-Schaltung 49 freigibt. Die
Ausgänge der Registerstufen 14 bis 16 sind mit den Eingängen einer Und-Schaltung 53 verbunden. Liefert diese ein Ausgangssignal an den einen Eingang der bistabilen Kippschaltung 4, so wird über deren einen Aus-
gang der eine Eingang der Und-Schaltung 42 freigegeben. Der andere Eingang der bistabilen Kippschaltung
44 ist wiederum mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 51 verbunden. Liefert diese einen Rückstellimpuls, so wird die Und-Schaltung 41 für die Aus-
gangssignale der Gleichrichteranordnung 40 freigegeben. Der Rückstellimpuls der Kippschaltung 51 dient
ferner dazu, alle Stufen des Schieberregisters 33 in die Nullstellung zu bringen. Die Und-Schaltungen 54 bis 57
sind, wie durch ihre besondere Darstellungsweise entsprechend F i g. 7 angedeutet. In der Praxis sind jeweils
mehrere parallelliegende Und-Schaltungen, von denen jeweils ein Eingang mit jeweils einer der Registerstufen
1 bis 4 bzw. 5 bis 7 bzw. 8 bis U bzw. 12 bis 16 verbunden ist. te
Hinter den Ausgängen der Und-Schaltungen 54 bis 57 wird die zunächst im Schieberegister gespeicherte
Information bei Beginn eines neuen Grundintervalls in der bereits weiter oben näher erläuterten Weise zur
Anzeige gebracht.
Ausgangspunkt für die Betrachtung der Wirkungsweise der in Fig. 12 dargestellten Empfangseinrichtung sei ein Zeitpunkt, an dem ein beliebiger Impuls aus
irgendeiner Gruppe des Impulscode den Eingang Eder Schaltung erreicht.
Der Impuls und die ihm folgenden Impulse der gleichen Gruppe gelangen über die Gleichrichteranordnung 40 und über die bei Inbetriebnahme der Empfangseinrichtung stets geöffnete Und-Schaltung 41 sowie über die Oder-Schaltung 43 an den Eingang des
Schieberegisters 39. Solange es sich um Impulse einer Gruppe handelt, liefert der Doppelweggleichrichter 45
stets ein Ausgangssignal und folglich liefert auch der Taktgenerator 46 Impulse an den Eingang des Schieberegisters 39. Die Einspeicherung einer binären »1« erfolgt nur, wenn ein Schiebeimpuls des Taktgenerators
46 mit einem positiven Ausgangssignal der Gleichrichteranordnung zusammenfällt. Dies ist aber nur dann
der Fall, wenn am Eingang Etatsächlich ein der binären »1« entsprechender Doppelimpuls ansteht, da der positive Teil der eine binäre »0« darstellenden Doppelimpulse die Gleichrichteranordnung 40 zu Zeiten passiert,
die in die Pausen zwischen den Schiebeimpulsen fallen.
Da nun alle Impulsgruppen innerhalb eines Grundintervalls außer der ersten weniger als fünf Impulse aufweisen, wird das Schieberegister bis zum Eintreffen
einer ersten Impulsgruppe stets über die monostabile Kippschaltung 51 wieder in die Ausgangslage zurückgestellt.
Erst wenn tatsächlich die erste Impulsgruppe eingelaufen ist spricht die Und-Schaltung 47 an und verhindert, daß durch eine Unterbrechung des Ausgangssignals des Doppelweggleichrichters 45 über die Und-Schaltung 49 und die Oder-Schaltung 50 ein Rückstell-Impuls am Ausgang der monostabilen Kippschaltung
51 ausgelöst wird.
Die Impulse der folgenden Gruppen werden nun der Reihe nach in das Schieberegister 39 eingespeichert, bis
die drei Startimpulse der ersten Gruppe die Registerstufen 14 bis 16 erreicht haben. Wenn dies der Fall ist,
spricht die Und-Schaltung 53 an und öffnet auf dem Weg über die bistabile Kippschaltung 44 die Und-Schaltung 42. Der erste Impuls der Impulsfolge des
nächsten Grundintervalls gelangt nun über die Gleichrichteranordnung 40 und die Und-Schaltung 42 an die
parallel zueinander liegenden Eingänge der Und-Schaltungen 54 bis 57 über deren Ausgänge die im Schieberegister stehende Information an die weiter verarbeitenden Einrichtungen ausgespeichert werden. Gleichzeitig wird über die monostabile Kippschaltung 51 ein
Rückstellimpuls erzeugt, der die Empfangseinrichtung wieder in den ursprünglichen Zustand bringt. Da der
erste Impuls der neuen Impulsfolge wegen des Kippens der bistabilen Kippschaltung 44 nicht mehr über die
Und-Schaitung 41 in das Schieberegister gelangen konnte, wird nunmehr über die mit dem Ausgang der
Und-Schaltung 42 verbundene monostabile Kippschaltung 52 ein Inipuls erzeugt und an Stelle des verlorengegangenen ersten in das Schieberegister eingespeichert wird. Die folgenden Impulse gelangen über die
inzwischen wieder geöffnete Torschaltung 41 in der beschriebenen Weise in das Schieberegister 39.
Eine Verminderung der Anzahl der Zusatzimpulse läßt sich bei im übrigen gleichem Aufbau des Code und
bei entsprechenden, das Grundprinzip der Empfangseinrichtung jedoch nicht berührenden Änderungen derselben dadurch erreichen, daß zuerst die Impulsgruppe,
die die Minuteninformation trägt, übermittelt wird. Stellt man dieser Impulsgruppe eine binäre »1« voran,
so ist sie die einzige fünfstellige impulsgruppe im Code und kann leicht an der fünften Stelle des jetzt nur noch
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14stelligen Schieberegisters zur Erkennung des Beginns eines vollständigen Einspeichervorganges benutzt
werden.
Ein weiterer Code für die zu übermittelnde Zeitinformation und eine für diesen Code geeignete besonders
vorteilhafte Empfangseinrichtung sollen nachstehend an Hand der Fig. 13 und 14 näher erläutert werden.
Bei dem in F i g. 13a dargestellten Code ist der binären »1« ein längerer Impuls der binären »0« ein kürzerer
Impuls zugeordnet. Durch eine besondere Binärkombination, im Beispiel 01111, die durch die die Information
enthaltenden Impulse auf keinen Fall nachgebildet werden kann und die am Anfang jedes Grundintervalls
übertragen wird, ist es bei diesem Code möglich, alle Impulse ohne Aufteilung in durch längere Pausen voneinander
getrennte Gruppen unmittelbar nacheinander zu übertragen und somit einen sehr geringen Bandbreitenbedarf
zu erzielen.
Dies läßt sich an Hand der F i g. 13c leicht erkennen, wo das Codebuch des verwendeten Code dargestellt
ist.
Am Anfang jedes Grundintervalls wird die Kombination 01111 übertragen; dieser folgen die vierstellige Minuteninformation,
die dreistellige Zehn-Minuteninformation, die Stundeninformation und die Zehn-Stundeninformation.
Die vier Spalten des Codebuches zeigen die möglichen Kombinationen für die vier Zeiteinheiten.
Auch die in Fig. 14 dargestellte Empfangseinrichtung läßt sich für diesen Code sehr einfach aufbauen.
Jeder am Eingang E der Anordnung eintreffende Impuls veranlaßt einen Taktgenerator 58, einen gegenüber
der Impulsvorderkante des Eingangsimpulses zeitlich verschobenen Schiebeimpuls zu erzeugen
(F i g. 13b), der dem Schieberegister 59 zugeführt wird.
Bei dem Schieberegister 59 weisen im Ruhezustand jeweils die rechten Ausgänge aller bistabilen Kippstufen
ein Potential auf, das einer binären »1« entspricht. Gelangt nun ein Impuls auf den Eingang des Schieberegisters,
so wird er mit Hilfe des Schiebeimpulses in das Schieberegister eingespeichert. Zugleich werden die
bisher im Register stehenden Informationen um eine Stelle nach rechts verschoben. Dies geht so lange bis in
den letzten vier Stufen des Registers viermal hintereinander die binäre »1« steht. Solange dies nicht der Fall
ist, wird die im Register stehende Information entsprechend den am Eingang eintreffenden Impulsen nach
rechts herausgeschoben. Vier unmittelbar aufeinanderfolgende binäre »1«-Impulse sind nur in der Stargruppe
enthalten. Bei ihrem Erscheinen in den letzten vier Registerstufen öffnet die Und-Schaltung 61 und kippt die
bistabile Kippschaltung 63, über deren Ausgang eine Und-Schaltung 60 freigegeben wird, deren zweiter
Ausgang unmittelbar mit dem Eingang E der Anordnung in Verbindung steht. Die den einzelnen Zeiteinheiten
zugeordneten Registerstufen sind wiederum über Mehrfach-Und-Schaltungen 64 bis 67 zusammengefaßt,
die nunmehr durch den ersten Impuls des nächsten Grundintervalls, der durch die Null der Startimpulsgruppe
gebildet wird, geöffnet werden. Damit wird die im Schieberegister stehende Information an die
weiterverarbeitenden Einrichtungen abgegeben und schließlich zur Anzeige gebracht. Der Impuls vom Ausgang
der Und-Schaltung 60 stellt die bistabile Kippschaltung 63 wieder in ihre Ausgangslage zurück, wodurch
die Und-Schaltung 60 erneut gesperrt und das Schieberegister für die folgenden Impulse freigegeben
wird. Zur Verstärkung der Ausgangssignale und zur Erzielung von Impulsen geeigneter Form sind den Ausgängen
der Und-Schaltungen 60 und 61 monostabile Kippschaltungen 62 und 68 nachgeschaltet.
Man erkennt, daß der zuletzt beschriebene Code zu einer sehr einfachen Empfangsschaltung führt. Bei
Überlegungen über die Wahl des zweckmäßigsten Code kann man jedoch auch zu der Ansicht kommen, daß
nicht der Code vorzuziehen ist, der die einfachsten Empfangseinrichtungen zu realisieren gestattet, sondem
derjenige, der sich für die vielfältigen Aufgaben am besten einsetzen läßt. Eine solche allgemeine Aufgabenstellung
besteht beispielsweise darin, den Code so zu wählen, daß sich sowohl eine einfache Schaltung für
eine vollelektronische Uhr mit Ziffernanzeige ergibt als auch die Möglichkeit einer mechanischen Anzeige mit
Hilfe von Zeigern und einem üblichen Ziffernblatt.
Setzt man beispielsweise Minuten-Grundintervalle voraus, und werden zwei Gruppen von Impulsen übertragen,
von denen die erste für die Stundenanzeige gilt und nach den Startimpulsen maximal 23 Impulse enthält
und die zweite für die Minutenanzeige gilt und maximal 59 Impulse enthält, so kann man mechanische
Zeiger bei Auftreten von Impulsen schrittweise weiterbewegen.
Zu Anfang, bei nicht eingeschaltetem Empfänger, sollen beide Zeiger bei 12.00 Uhr stehen. Nachdem nun
ein zweites vollständiges Grundintervall von der elektronischen Schaltung erkannt worden ist, werden die
Zeiger schrittweise in Bewegung gesetzt und werden so lange fortgeschaltet, bis ihre Stellung der empfangenen
Zeitinformation entspricht. Das kann man technisch so machen, daß man die empfangenen Impulse
nach entsprechender Verstärkung direkt zum mechanischen Weiterschalten benutzt, oder daß man die me·
chanischen Zeiger unabhängig weiterschalten läßt und diesen Vorgang dann beendet, wenn ein elektronisch
vorgenommener Vergleich ergibt, daß die Zeigerstellung genau der empfangenen Codeinformation entspricht.
Nur nach dem Einschalten braucht man im ersten Grundintervall zur Erreichung der Zeigerendstellung
unter Umständen etwas längere Zeit, dann jedoch können in den folgenden Grundintervallen beide Zeiger
höchsten um einen Schritt jveiterschalten, wodurch eine genügende Zeitanzeige-Genauigkeit gewährleistet
ist.
Eine Schwierigkeit besteht darin, daß bei einer Ziffernanzeige die Angabe der Stundenzahl unabhängig
von der Angabe der Minutenzahl ist. Will man nun eine Darstellung auf einem üblfchen Ziffernblatt erreichen,
so muß man gegebenenfalls auch die Lage des Stundenzeigers in Abhängigkeit von dem Wert der erreichten
Minuten verändern. Eine solche Information, die aus den übermittelten Minutenwerten die Feineinstellung
des Stundenzeigers regelt, läßt sich elektronisch leicht verwirklichen, beispielsweise dadurch, daß dem Register,
welches die Minuteninformation enthält, eine Dekodierungseinrichtung nachgeschaltet fet, die eine Information
zur Feineinstellung der Stundenanzeige ermittelt.
Auf alle Fälle wird man bei der Wahl des Code für die Übermittlung der Zeitinformation darauf achten,
daß sich empfangsseitig eine möglichst einfache Schaltung für die Zeitanzeige ergibt, ohne Rücksicht darauf
zu nehmen, wie kompliziert dadurch die Codiereinrichtungen auf der Sendeseite werden, da deren Preis bei
einer Vielzahl von Verbrauchern gegenüber den Kosten für eine Empfangsstelle praktisch nicht ins Gewicht
fällt.
Selbstverständlich ist es möglich, den Code auf jede nur bekannte Weise zu sichern und auf diese Weise auf
der Empfangsseite eine Fehlererkennung und/oder -korrektur zu ermöglichen.
Eine einfache Möglichkeit der Fehlererkennung besteht darin, daß man bei den einzelnen Zeiteinheiten,
insbesondere bei der kürzesten, prüft, ob die Wechsel von gerade nach ungerade und umgekehrt ordnungsgemäß
aufeinanderfolgen.
Der Sicherheit der Übertragung dient es auch, wenn die Grundintervalle abwechselnd unterschiedlich gekennzeichnet
sind, was beispielsweise durch Wechsel des Übertragungsbandes, durch Modulationsartenwechsel
und durch Wechsel in der Polarität der Übertragenen Zeichen erreicht werden kann, wobei unter
Umständen sogar ein Verzicht auf besondere, das Grundintervall einleitende Startimpulse möglich ist.
Besonders günstig erscheint die Möglichkeit, die Übertragung bei allen Sendern an der gleichen Stelle
des Tonfrequenzbereiches durchzuführen und damit einerseits die Empfangseinrichtungen zu vereinfachen
und andererseits eine Kopplung der Abstimmeinrichtung von Zeitempfänger und Rundfunkempfänger zu
ermöglichen.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Zeitinformation über Fernsprech- und/oder Fernschreibverbindungen
durchzuführen. Diese Übertragungsform ist besonders für solche Gebiete von Interesse, in denen
sich kein einwandfreier Rundfunk- bzw. Fernsehempfang erreichen läßt Für solche Gebiete kann es auch
günstig sein, die Empfangseinrichtungen so auszubilden, daß sie nur in größeren Abständen, beispielsweise
einmal am Tage, z. B. durch Anschluß an das Telefon, synchronisiert werden und im übrigen mit Hilfe eines
Oszillators fortgeschaltet werden.
Es sei auch noch einmal besonders darauf hingewiesen, daß die Übertragung der Zeitinformation innerhalb
eines Grundintervalls an beliebiger Stelle erfolgen kann, wenn nur ein exakter Referenzzeitpunkt für die
Auslösung des Umschaltevorgangs für die Zeitanzeige übertragen wird. Doppelimpulse für die Übertragung
der Zeitinformation bieten den Vorteil, daß keine Gleichstromkomponenten im Empfangssignal und damit
nur vernachlässigbare Frequenzkomponten in unmittelbarer Nähe der Frequenz Null auftreten.
Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird weiter angesehen, daß keine besonderen
Zeitsender erforderlich sind, sondern daß die Zeitinformation innerhalb des Frequenzbandes von Rundfunkoder
Fernsehsendern übertragen wird, wobei die Frequenzbereiche, die der Übertragung der Zeitinformation
dienen, durch entsprechende Filteranordnungen von anderen Signalen freigehalten werden.
Günstig erscheint bei UKW-Sendern die Einlagerung der Zeitinformation in den Bereichen unterhalb
von 40 Hz, zwischen 15 und 23 kHz, wobei allerdings die bei 19 kHz liegende Trägerfrequenz ausgespart
werden muß, und oberhalb von 53 kHz.
Erfolgt die Übertragung an der unteren Grenze des Frequenzbandes, so ist es gegebenenfalls vorteilhaft,
zur Unterdrückung sehr langsamer Störfrequenzen an Stelle eines Filters von der sogenannten Clamping-Technik
Gebrauch zu machen.
Erfolgt die Übertragung der Zeitinformation im Frequenzband eines Fernsehsenders, so ergibt sich die
Möglichkeit der Zeitanzeige auf dem Bildschirm bzw. auf Teilen desselben. Selbstverständlich ist hier Vorsorge
zu treffen, daß ebenso wie bei den Empfangseinrichtungen, die Teil von Rundfunkempfängern sind, die
Zeitanzeige und die Fernseh- bzw. Tonfunkinformation getrennt voneinander ein- und auszuschalten.
Bei Anzeige der Zeitinformation auf der Bildröhre ebenso wie bei allen anderen Zeitanzeigen wird möglicherweise
das schnelle Springen einer gegebenenfalls vorgesehenen Sekundenanzeige als zu unruhig und damit
als störend angesehen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, für die kürzeste angezeigte Zeiteinheit
eine analoge Anzeige vorzusehen und die Empfangseinrichtung zu diesem Zweck mit einem Digital-Analogwandler
auszustatten.
Als weitere vorteilhafte Einzelheit sei erwähnt, daß sich die Anzeige nicht auf Ziffern zu beschränken
braucht. So wäre beispielsweise besonders günstig, bei mitübertragenem Datum eine Kombination von Buchstaben-,
Ziffern- und gegebenenfalls Analoganzeige vorzusehen. Auch daß empfangsseitig die Erzeugung
der kürzesten noch angezeigten Zeiteinheit mit und ohne Zuhilfenahme eines Oszillators durch Frequenzvervielfachung,
vorzugsweise unter Benutzung der Referenzzeitpunkte, erfolgen kann, wird als.vorteilhaftes
Merkmal erfindungsgemäßer Empfangseinrichtungen angesehen.
Schließlich sei als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens noch erwähnt, daß der Benutzer
der Zeitanzeige eine besonders genaue Uhr besitzt, ohne daß diese ein störanfälliges Gangwerk hat. Auch
die Frage, wie die Genauigkeit der Zeitanzeige von der zur Verfügung gestellten Bandbreite abhängt, sei abschließend
noch einmal näher untersucht.
Damit ein Anzeigeinstrument noch eine übliche mechanische Uhr hinreichend nachbildet, ist eine Übertragung
der vollständigen Zeitinformation mindestens in Minutenabständen wünschenswert. Die aufeinanderfolgenden
Grundintervalle von einer Minute Dauer enthalten dann eine sich ständig ändernde Information,
d. h., während eines 24stündigen Zyklus sind die Impulsgruppen in allen Grundintervallen verschieden. Dies erfordert
ein Frequenzband einer gewissen Breite. Wählt man die Grundintervalle kürzer, so wird der Frequenzbedarf
entsprechend größer. Eine vernünftige Grenze nach kleineren Intervallen zu scheint nun bei einer
Dauer von einer Sekunde zu liegen. Es erhebt sich dann die Frage, wieviel Bandbreite die Festlegung des Referenzzeitpunktes,
d. h. des Anfangs und Endes jedes Grundintervalls und damit des Zeitpunktes der Änderung
der Zeitanzeige noch zusätzlich erfordert bzw. wie dessen Genauigkeit von der zur Verfügung gestellten
Bandbreite abhängt.
Schließt man zunächst Übertragungsstörungen aus und denkt an eine Kennzeichnung des Referenzzeitpunktes
durch sehr kurze Impulse, sehr steile Flanken usw. wie man ähnliche Probleme im allgemeinen in der
Impulstechnik löst, so ist z. B. bei einer Kodierung, wie eingangs an Hand der F i g. 2 erläutert, die Anzeigegenauigkeit
sehr von der zur Verfügung gestellten Bandbreite abhängig. Diese Abhängigkeit muß jedoch nicht
grundsätzlich gegeben sein. Zum Beispiel kann man daran denken, die Festlegung der Rfeferenzzeitpunkte
durch zusätzliche Übertragung einer reinen Sinusschwingung vorzunehmen, jedem Nulldurchgang dieser
Schwingung kann man dann einen Referenzzeitpunkt, d. h. den Übergang von einem Grundintervall zum
nächsten, zuordnen. Damit ist der Referenzzeitpunkt bei verschwindendem Bandbreitenbedarf unter Vernachlässigung
von Störeffekten theoretisch beliebig gut festgelegt. Auch praktisch läßt sich aus einer solchen
Sinusschwingung durch Verstärken, Begrenzen und Differenzieren im Empfänger leicht wieder ein zur Verarbeitung in der digitalen Schaltung geeigneter kurzer
Impuls gewinnen. Diese Überlegungen zeigen, daß es unter Umständen vorteilhaft sein kann, die reine Zeitinformation und die Information über die Referenzzeitpunkte getrennt zu übertragen.
Für die meisten praktischen Bedürfnisse wird es allerdings genügen, wenn man den Referenzzeitpunkt
gleichzeitig durch die die Zeitinformation tragenden
Impulse bestimmt. Dann ist zwar grundsätzlich eine Abhängigkeit von der Breite des zur Verfügung gestellten Frequenzbandes gegeben, durch Benutzung geeigneter Kriterien wie z. B. des ersten Nulldurchgangs
zwischen den ersten Impulsen in einem Grundintervall kann aber diese Abhängigkeit selbst bei schmalem Frequenzband noch recht klein gehalten werden, so daß
die Zeitanzeigegenauigkeit auch für gehobene Ansprüche noch ausreichen wird.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen