DE1762515B2 - Verfahren und Schaltung zur Übertragung von digitalen.Daten - Google Patents
Verfahren und Schaltung zur Übertragung von digitalen.DatenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten von einem Sender über
eine Übertragungsstrecke zu einem Empfänger, wobei jeweils Gruppen aufeinanderfolgender Daten jntsprechend
ihrem Informationsgehalt als phasendifferenz-moduliertes Trägersignal auf die Übertragungsstrecke
gegeben werden und das Trägersignal durch eine zwischen Sender und Empfänger im Übertragungsweg
angeordnete Bandfilteranordnung geführt wird, sowie eine Schaltung zur Ausführung des
Verfahrens.
In der deutschen Auslegeschrift 1173 932, aus der dieses Verfahren soweit bekannt ist, wird zur Gewinnung
eines mit den übertragenen Daten syncnronen Taktes auf der Empfängerseite vorgeschlagen, das im
Sender vorliegende und mit den zu übertragenden Daten richtig synchronisierte Taktsignal durch eine
zusätzliche Amplitudenmodulation der phasenmodulierten Nachrichtensignalfolge mit zu übertragen.
Insbesondere bei einer hohen Taktfrequenz der zu übertragenen Daten hat diese Konzeption jedoch den
Nachteil, daß die erforderliche Bandbreite der Übertragungsstrecke relativ groß sein muß, nämlich mindestens
gleich der Taktfrequenz, damit die durch die Amplitudenmodulation bedingten Seitenbandfrequenzen
mit übertragen werden können. Diese große Bandbreite schafft besondere Probleme bei der Anpassung
der Übertragungsstrecke, vor allem, wenn diese aus von Haus aus nicht angepaßten, üblichen Telefonleitungeh
besieht.
Aus der deutschen Patentschrift 1165 657 ist es zwar bekannt, binär kodierte, ;:.u übertragende Nachrichtenzeichen
mit Hilfe der Phasendifferenzmodula-
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tion scnderseitig zu kodieren und enpfängerseitig zu Tn F i g. 1 ist ein Sender 100 dargestellt, der einen
dekodieren, jedoch sind wegen der Nichtmitüber- Anschluß 25 für den Empfang von Serien digitaler
tragung des sendeseitigen Taktes auf der Empfänger- Daten aus einem Rechner oder anderem System und
seife besondere Maßnahmen nötig, um eine eindeutige einen Anschluß 30 für den Empfang von Taktimpuls-Wiedererkennung
der Nachrichtenzeichen zu gewähr- 5 reihen mit einer Taktfrequenz enthält, die gleich der
leisten. Geschwindigkeit der ankommenden Digitaldaten ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Der Arbeitsweise des Verschiebungsregisters mit den
ein Verfahren sowie eine Schaltung zur Übertragung Stufen 40, des Kodierers 45, des Vergleichers 50 und
von digitalen Daten über nicht angepaßte Über- der zugehörigen Anordnungen zur Erzeugung eines
tragungsstrecken derart zu schaffen, daß auf der io phasenverschobenen Signals ist in der deutschen
Empfängerseite mit den empfangenen Daten genau Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
synchronisierte Taktsignale zur Verfügung stehen. P 1 762 517.1 vollständig beschrieben und braucht
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt in Weiter- hier nicht wiederholt zu werden.
bildung des eingangs definierten Verfahrens erfindungs- Auf diese Anmeldung wird ausdrücklich Bezug
gemäß dadurch, daß das Trägersignal in der Filter- 15 genommen, falls die Kenntnis der gesamten Einzelanordnung
auf eine Bandbreite von LJTHz begrenzt heiten der Arbeitsweise dieser Erfindung erforderlich
wird, wobei T die Modulationsperiode jeder Daten- wird. In Kürze rekapituliert: Unregelmäßige, eine
gruppe ist, und daß im Empfänger aus der Um- Information repräsentierende Daten in Serienform
hüllenden des Trägersignals ein Ι/Γ-Hz-Signal zur werden in Multibitgruppen gespeichert, wobei jeweils
Synchronisation eines Taktgebers für die demodulierten »o ein Bit in jeder Stufe 40 vorhanden ist. Die Multibit-Daten
abgeleitet wird. Datengruppen werden verschlüsselt und als Phasen-
Ohne zusätzliche Maßnahmen auf der Sendeseite pegel dargestellt in den Vergleicher 50 gegeben. Die
nützt die Erfindung die durch die schmale Bandbreite Frequenz der am Anschluß 30 ankommenden Takte
der Bandfilteranordnung bedingte Welligkeit der am wird durch eine Frequenzteilerschaltung 55 durch
Empfänger ankommenden Trägersignal-Umhüllenden »5 eine Zahl dividiert, die genau so groß ist wie die
zur Synchronisation eines im übrigen frei laufenden Anzahl der Bits in einer gegebenen Multibitgruppe.
empfängerseitigen Taktgebers aus. Diese Welligkeit Ein Hochfrequenz-Oszillator 60, dessen Ausgangsstellt
ein von der übertragenen Information und damit frequenz sehr viel größer als die Geschwindigkeit der
auch von deren eventuellen Störungen unabhängiges ankommenden Daten ist, arbeitet auf mehreren
Merkmal dar, so daß ohne besonderen schaltungs- 30 hintereinandergeschalteten Stufen einer Frequenztechnischen
Aufwand am Empfänger ein mit dem teilerschaltung 65, deren Stufen 65 Λ und 65 D sich
Sender verläßlich synchronisierter Takt zur Verfügung vorteilhafterweise aus Schaltungen mit der Fähigkeit
steht. durch zwei zu teilen (Halbierungsschaltungen) zu-
Gelegentlich kann es sich als vorteilhaft erweisen, sammensetzen. Ein Multivibrator 70, der synchron
die Amplitude des senderseitig abgegebenen, phasen- 35 mit dem hochfrequenten Ausgang des Oszillators 60
differenz-modulierten Trägersignals mit einem Ampli- arbeitet, wird durch die Frequenzteilerschaltung 55
tudenmodulations-Signal von der halben Modulations- getriggert, um die logischen Tore 72 zu steuern, die
frequenz zu modulieren. Dabei bleibt sichergestellt, die Phase im Ausgang der verschiedenen hinterein-
daß mindestens eine Seitenbandkomponente durch die andergeschalteten Teilerstufen in Übereinstimmung
schmale Bandfilteranordnung übertragen wird und 40 mit dem Phasenwinkel ändern, der durch den Aus-
am Empfänger, gegebenenfalls nach zusätzlicher Ver- gang der Kodierschaltung 45 vorgeschrieben wird,
zerrung, zur Aussiebung der l/r-Hz-Signalkomponente Von der letzten Stufe der Frequenzteilerschaltung 65
zur Verfügung steht. wird ein hochfrequentes, phasenverschobenes Signal
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen abgegeben, dessen Phasenlage den MuJtibit-Daten-
Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. 45 gruppen entspricht.
Zur Ausführung des Verfahrens dient eine Schal- In dem vorstehend beschriebenen Vorgang bestimmt
tung, die sich dadurch auszeichnet, daß die Filter- die Taktfrequenzteilerschaltung 55 die Ι/Γ-Modulaanordnung
eine Bandbreite von 1/71Hz hat und daß tionsfrequenz. Die Frequenz des Ausgangssignals
im Empfänger an die Übertragungsleitung eine 1/7ΛΗΖ- vom Teiler 55 wird in einer anderen Frequenzteiler-Filterschaltung
angeschlossen ist, deren Ausgang 50 schaltung 75, die ein Ausgangssignal mit der Freeinen
empfängerseitigen Taktoszillator synchronisiert. quenz 1/2 Γ besitzt, wieder durch zwei geteilt. Dieses
Mit dieser Schaltung ist das erfindungsgemäße Ver- l/2r-Signal wird durch eine Verzögerungsschaltung 80
fahren in besonders einfacher Weise ausführbar, weil in seiner Phase um einen vorbestimmten Betrag verzusätzlicher
Aufwand auf der Sendeseite wesentlich schoben. Das phasen verschobene 1/2T-Ausgangsvermieden
wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der 55 signal vom Verzögerer 80 wird als Modulttlion&Mguat"
erfiridungsgemäßen Schaltung sind Gegenstand wei- auf einen Amplitudenmodulator 90 gegeben, der zuterer
Unteransprüche. sätzlich zu dem 1/2Γ-Ausgangssignal noch das phasen-
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme verschobene, informationsrepräsentierende Signal von
auf das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte der Frequenzteilerschaltung 65 empfängt. Eine Zähler-Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt 60 schaltung 85 kontrolliert die Ausgangssignale der
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Übertragungs- Schaltung 55 und verschiebt für eine gegebene Anzahl
anordnung für digitale Daten, dieser Ausgänge die Phase des Modulationssignals um
Fig. 2 Beispiele für Trägersignal-Umhüllenden zur 180°, um den Verlust eines abgeleiteten Taktsignals
Erläuterung der Anordnung gemäß F i g. 1, unter bestimmten, weiter unten noch genauer be-
F i g. 3 verschiedene Signalformen im Sender und 65 schriebenen Umständen zu verhindern,
im Empfänger gemäß F i g. 1 und Das amplitudenmodulierte Signal aus dem Modula-
F i g. 4 ein Schaltbild eines Teils der erfindungs- tor 90, das die die Information repräsentierenden
gemäßen Einrichtung. Phasenverschiebungen enthält, wird durch ein Filter 95
geleitet und durch einen Oszillatorumsetzer 105 in ein überhaupt keine Phasenverschiebungen eintreten,
niederfrequentes Signal für die Eingabe in ein schmales Diese gleichmäßige Umhüllende ist im wesentlichen
Uandültcr 110 umgesetzt. Filter 110 hat eine Band- frei von jeder Wclligkcit. Wenn Datengruppen kleine
breite, die durch 1/ΓΙ-Ιζ mit der Mittenfrequenz/0 Phascnwinkelvcrschicbungen enthalten, zeigt die Um-
dclinicrt ist. Das Bandleiter 110 und ein ähnliches 5 hüllende tatsächlich etwas Welligkeit, obgleich sie
angepaßtes Filter 210, das sich am Ort des Empfängers nicht vollständig bis Null herunterreicht, wie das bei
200 befindet, bilden eine zusammengesetzte Filter- den Signalen 325 und 326 in F i g. 3 der Fall ist.
anordnung mit linearer Phasenabhängigkeit. Diese Nach diesem Hinweis auf die großen Abweichungen
Filteranordnung 110, 210 und ein fest eingestellter in der Gestalt der Umhüllenden, denen man im
und/oder variabler Entzerrer haben das Bestreben, io Empfänger begegnet, soll nun die Einrichtung zur
die von Natur aus unangepaßten Verzögerungs- und Wiedergewinnung eines abgeleiteten Taktsignals be-
Amplitudeneigenschaften zufällig ausgewählter Sprech- schrieben werden. In F i g. 3 nehmen die Signale
Telefonleitungen dadurch zu korrigieren, daß sie alle auf Grund ihrer Bandbegrenzung nach Null hin —
normalerweise ungeeigneten Telefonleitungen und zu- bezogen auf einen Standard-Spitzen-Pegel 330 — in
gehörige Netzwerke 150 über die Bandbreite von 15 Form von gut definierten Wellentälern ab. Diese
1/T1Hz angepaßt erscheinen lassen. Täler liegen an den Stellen, die den Mittelpunkten der
Alle Einzelheiten eines Entzerrungsverfahrens für Modulationsperioden T entsprechen. Aus der Lage
ungeeignete Sprechtelefonleitungen und Netzwerke 150 der Täler folgt, daß die um 180° phasenverschobenen
sind in der deutschen Patentanmeldung mit dem amt- Signale 325, 326 starke Komponenten mit der Frelichen
Aktenzeichen P17 62 516.0 ausführlich be- ao quenz \/T haben. Auch Phasenverschiebungen geschrieben
und müssen hier nicht wiederholt werden. ringerer Größe haben in Richtung auf Null verlaufende
Es sei nur gesagt, daß die Filteranordnung 110, 210 Täler an den vorbestimmten Stellen, sie sind jedoch
und ein Entzerrer am Ort des Empfängers 200 im — bezogen auf den Standard-Spitzen-Pegel 330 —
Falle einer idealisierten einzelnen Modulationsperiode nicht so tief. In jedem Fall folgt hieraus, daß eine
mit 180° Phasenverschiebung eine Umhüllende 300 »5 Fourier-Analyse einer durch 180°- oder geringere
(F i g. 2) erzeugen. Die Umhüllende 300 hat die Form Phasenverschiebungen erzeugten Umhüllenden geeiner
Welle, deren größte Amplitude in der Mitte nügend Ι/Γ-Komponenten enthält, um einen einfach
ihrer zugeordneten Modulationsperiode T und deren verwendbaren Bezugspegel für das Mitziehen bzw.
Amplitude zu den Mittelpunkten angrenzender Modu- Synchronisieren eines örtlichen (d. h. eines im Emplationsperioden
T— 1 und Γ+l gegen Null hin ab- 30 fänger befindlichen) bei einer Frequenz von l/T selbstnimmt.
Zusammen mit der Umhüllenden 300 wird in schwingenden Taktgebergenerators zu gewinnen.
F i g. 2 ein niederfrequentes Signal 302 gezeigt, das Bei nur geringen Winkel- oder überhaupt keinen als moduliertes Trägersignal die Frequenzgrenzen Phasenverschiebungen gibt es jedoch, da die Amplider Filteranordnung 110 und 210 passiert hat. Im tudenmodulation fehlt, keine Ι/Γ-Komponenten, die Empfänger 200 (F i g. 1) erhält ein Hochfrequenz- 35 für das Mitziehen des örtlichen Taktgebers verfügbar umsetzer 215 die phasenverschobene Umhüllende 300 wären. Bei einer Amplitudenmodulation im Sender (Fig. 2), nachdem sie durch den Verstärker212 mit der 1/2T-Frequenz enthalten die empfang:nen verstärkt wurde, und setzt sie in ein höherfrequentes Signale 325 und 328 die ausgezogen dargestelle Signal um. Diese Umsetzung in eine höhere Frequenz Welligkeit; dagegen veranschaulicht der gestrichelt ändert weder die Phasen- noch die Amplituden- 40 dargestellte Umhüllendenteil 329, daß eine Welligkeit beziehungen. Nach der Umsetzung sind innerhalb auf Grund des angenommenen Fehlens sowohl einer jeder Modulationsperiode jedoch eine bedeutend Amplitudenmodulation wie auch einer Phasenvergrößere Anzahl von Trägerschwingungen vorhanden, Schiebung nicht vorliegt. Ein Vergleich der ausso daß sich durch dieses Verfahren eine größere - gezogenen Linien mit den gestrichelten Linien der vor-Anzahl phasenverschobener Schwingungen ergibt, die 45 erwähnten Signale zeigt auf Grund der Amplitudenin einem digitalen Demodulator und Dekodierer 225 modulation kleine Änderungen in der Amplitude, die für Vergleichszwecke zur Verfügung stehen, wie es in der Unversehrtheit der Signale überhaupt nicht abden vorerwähnten deutschen Patentanmeldungen im träglich sind,
einzelnen beschrieben ist. Die Pfeile 333 in F i g. 3 zeigen Intervalle für die
F i g. 2 ein niederfrequentes Signal 302 gezeigt, das Bei nur geringen Winkel- oder überhaupt keinen als moduliertes Trägersignal die Frequenzgrenzen Phasenverschiebungen gibt es jedoch, da die Amplider Filteranordnung 110 und 210 passiert hat. Im tudenmodulation fehlt, keine Ι/Γ-Komponenten, die Empfänger 200 (F i g. 1) erhält ein Hochfrequenz- 35 für das Mitziehen des örtlichen Taktgebers verfügbar umsetzer 215 die phasenverschobene Umhüllende 300 wären. Bei einer Amplitudenmodulation im Sender (Fig. 2), nachdem sie durch den Verstärker212 mit der 1/2T-Frequenz enthalten die empfang:nen verstärkt wurde, und setzt sie in ein höherfrequentes Signale 325 und 328 die ausgezogen dargestelle Signal um. Diese Umsetzung in eine höhere Frequenz Welligkeit; dagegen veranschaulicht der gestrichelt ändert weder die Phasen- noch die Amplituden- 40 dargestellte Umhüllendenteil 329, daß eine Welligkeit beziehungen. Nach der Umsetzung sind innerhalb auf Grund des angenommenen Fehlens sowohl einer jeder Modulationsperiode jedoch eine bedeutend Amplitudenmodulation wie auch einer Phasenvergrößere Anzahl von Trägerschwingungen vorhanden, Schiebung nicht vorliegt. Ein Vergleich der ausso daß sich durch dieses Verfahren eine größere - gezogenen Linien mit den gestrichelten Linien der vor-Anzahl phasenverschobener Schwingungen ergibt, die 45 erwähnten Signale zeigt auf Grund der Amplitudenin einem digitalen Demodulator und Dekodierer 225 modulation kleine Änderungen in der Amplitude, die für Vergleichszwecke zur Verfügung stehen, wie es in der Unversehrtheit der Signale überhaupt nicht abden vorerwähnten deutschen Patentanmeldungen im träglich sind,
einzelnen beschrieben ist. Die Pfeile 333 in F i g. 3 zeigen Intervalle für die
Im Empfänger 200 kann ein Demodulationsvorgang 50 Ableitung des Taktes, was im einzelnen weiter unten
in der Schaltung 225 ein Taktsignal benötigen, das in beschrieben wird. Jeder Pfeil 333 bis zum Pfeil 350
Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Emp- (gestrichelt dargestellt) tritt mit der Frequenz l/T auf
fängerteil von der Trägersignalumhüllenden selbst und liegt im wesentlichen in der Mitte der jeweiligen
gewonnen werden kann. Die Trägersignalumhüllende Modulationsperiode und ist somit für die Rückam
Ausgang des Umsetzers 215 kann viele verschieden- 55 gewinnung der Daten richtig synchronisiert. Andererartige
Formen haben, die von den in ihr enthaltenen seits liegt der gestrichelte Pfeil 350 in dem angezeigten
Daten abhängen. Zum Beispiel zeigt die Umhüllende Tal, bezogen auf den nach dem Standard-Spitzen-310
aus F i g. 2 eine ungleichmäßig variierende Form, Pegel 330. Die Lage dieses Tales ist nicht besonders gut
die für eine außerordentlich oft wiederholte Gruppe synchronisiert, und wenn das Signal 328 für das MH-mehrerer
Datengrtippen typisch ist. Eine derartige 60 ziehen eines örtlichen Oszillators benutzt würde, wäre
Wiederholung bringt zusätzliche Frequenzkompo- er mit den ankommenden Daten nicht richtig synchronenten
mit sich, die für die Umhüllende zu einer nisiert. Die Täler, die sich durch die Amplituden-Unscharfe
ihrer Frequenz führen können und sie weit modulation ergeben, werden besonders gut mit den
von einer gleichmäßigen Form entfernen, die sich Daten synchronisiert, wenn das Amplitudenmodulaz.
B. durch aufeinanderfolgende 180°-Phasenverschie- 65 tionssignal bezüglich der Modulationsperioden verbungen,
dargestellt an den Signalen 325 und 326 in schoben wird oder eine Winkelversetzung erhält. Eine
Fig. 3 ergibt. Umhüllende 315 in Fig. 2 veran- derartige Winkelversetzung erfordert im Sender eine
schaulicht eine solche Datenkonstellation, bei der 90°-Winkelverschiebung für das l/27*-Signal. Ein ent-
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sprechend verschobenes Modulationssignal 335 zeigt einem großwertigen Widerstand 407 liegt. Diese:
F i g. 3. Dieses Signal 335 ist um minus 90° in bezug Widerstand und der Kondensator 406 sind so aus
auf den Anfang jedes Γ-Bezugsintervalls verschoben. gewählt, daß sie eine ausreichend große Zeitkonstantt
Nach der vorstehenden Beschreibung sollte es mit haben, so daß die Basis eines nachgeschalteten Tran;
Blick auf F i g. 1 verständlich geworden sein, daß der 5 sistors 410 auf einem Spitzenwert gehalten wird, dei
Verstärker 212 mit automatischer Verstärkungsrege- im wesentlichen konstant ist und nur in Abhängigkeil
lung für das empfangene Trägersignal einen vorher- von Änderung der Umhüllenden 400 langsame Ändebestimmten
Bezugspegel erzeugt. Das umgesetzte rungen ausführt. Da die Basis des Transistors 410 an
Trägersignal wird durch einen Gleichrichter 230 gleich- einem nahezu völlig konstanten Potential liegt, liegt
gerichtet und auf eine Ι/Γ-Taktabnehmerschaltiing 235 io auch der Emitter an einem entsprechend konstanten
gegeben. Ein Ι/Γ-Durchlaßfilter 240 empfängt den Potential, so daß der durch den Widerstand 412
Ausgang der Schaltung 235 und gibt ihn auf einen fließende Strom teilweise vom Transistor 410 geregelt
scharfen Begrenzer 245, dessen scharf begrenzter Aus- wird. Wenn die negativen Schwingungsspitzen in der
gang einen selbstschwingenden örtlichen Taktoszillator Umhüllenden 400 in ihrer Größe zunehmen, wächst
260 der Frequenz l/T mitzieht. 15 der Betrag des Stromes, der dem Widerstand 412
Es wurde schon oben dargelegt, daß die Wellentäler durch den Transistor 401 und die Diode 420 zugeführt
nach den 180°- oder geringeren Phasenverschiebungen wird, so daß die Spannung an der Stelle 425 auf ähn-
und die auf Grund des verschobenen 1/2 IT-Amplituden- liehe Weise ansteigt. Ein Blick auf die Umhüllende 402
modulationssignals vorhandenen Täler genau in der zeigt, daß bei einem gegebenen Eingangsspitzenwert
Mitte gegeben Modulationsperioden liegen. Die ao die Spannung an der Stelle 425 größer ist als die
Umhüllende 310 (Fig. 2) veranschaulicht ungleich- Basisspannung des Transistors 410, und der Transistor
mäßige Spitzen, die erfahrungsgemäß in hohem Maße wird zugesteuert. Durch diesen Schaltungsvorgang
zu Irrtümern Anlaß geben und daher nicht als ein wird das gestrichelte Maximum der Umhüllenden 402
genauer Zeitbezug für das Mitziehen eines örtlichen (dargestellt nach ihrer Umkehrung durch den Tran-Oszillators
verwendet werden können. Wie oben dar- »5 sistor 415) abgeschnitten. Dieser abgeschnittene Pegel
gelegt, sind die Täler, wenn sie überhaupt auftreten, wird als modifizierter Spitzenpegel betrachtet (vgl.
stets gut mit den Daten synchronisiert, obgleich sie Pegel 340 in Fig. 3). Wenn die Eingangsumhüllende
auf Grund der unregelmäßigen Datengruppen nicht 400 unter den abgeänderten Spitzenpegel (gegen Null
immer gleichmäßig auftreten. Dementsprechend dienen hin) abfällt, folgt die Ausgangsumhüllende 402 wieder
ein hochgelegter Standard-Spitzen-Pegel und ein 30 der Eingangsumhüllenden 400.
Wellentaldetektor als das wichtigste Element für die Die Parameter der Schaltung gemäß F i g. 4 sind
1/jT-Taktabnehmerschaltung 235, die in schematischer so eingestellt, daß der modifizierte Spitzenpegel der
Form in F i g. 4 dargestellt ist. Umhüllenden 402 den genauen Wert für die Einweg-
Vor der Besprechung der schaltungstechnischen gleichrichtung des l/2r-Modulationssignals besitzt.
Einzelheiten der F i g. 4 wird hervorgehoben, daß das 35 Ein einweggieichgerichtetes 1/2!T-Signal hat eine starke
Filter 240 als Trennungsglied wirkt und verwendet 2. Harmonische bei l/T, die leicht das mit dem Kollekwird,
um nur solche Ι/Γ-Komponenten passieren zu torausgang des Transistors 415 verbundene Durchlassen,
die mit den Datenlagen, wie erwähnt, synchroni- gangsfilter 240 durchlaufen kann,
siert sind. Um die gleichen Ι/Γ-Filter auch in den- Ein Zahlenbeispiel kann in besserer Weise die
jenigen Fällen verwenden zu können, in denen sich 40 Arbeitsweise des Filters 240 und des bandbegrenzten
Täler nur auf Grund der 1/2 Γ-Amplitudenmodulation Übertragungskanals erklären. So werden z.B. bei
ergeben, ist es nötig, den Standard-Spitzen-Pegel zu einer Datengeschwindigkeit von 2400 Bits pro Sekunde
modifizieren und eine Halbweg-Gleichrichtung des jeweils drei Bits einer Datenserie mit einer Datenl/2r-SignaIs
der Form 328 vorzunehmen. Die Kurve modulationsfrequenz von 800Hz entschlüsselt. Eine
335 (F i g. 3) zeigt demgemäß einen modifizierten 45 Bandbegrenzung sieht einen Durchlaßbereich von
Spitzenpegel 340, der zu einer absichtlichen Ver- l/ΓΗζ mit einer Mittenfrequenz bei der Trägerzerrung
des amplitudenmodulierten Signals durch frequenz /0 von 1700 Hz vor. Die Seitenbandkompo-Abschneiden
der Spitzen und Erhaltung der Wellen- nenten eines 800-Hz-AmplitudenmoduIationssigr.als
täler dient. Dieses absichtlich verzerrte Signal enthält im Sender liegen bei 900 Hz und bei 2500 Hz und
demgemäß Ι/Γ-Komponenten, die das Ι/Γ-Filter 240 50 können deshalb den Empfänger nicht erreichen. Dempassieren
und zur Verwendung als Synchronsignal für entsprechend kann ein derartiges Signal im Sender
den Oszillator 260 scharf begrenzt werden können. nicht als Taktsignal verwendet werden. Andererseits
Dieser Vorschlag ergibt demgemäß ein Ι/Γ-Bezugs- hat ein Amplitudenmodulationssignal von 400 Hz,
signal, das einfach zu erhalten und exakt mit den oder 1/2Γ, Seitenbänder bei 1300 Hz und'bei 2100 Hz,
ankommenden Daten synchronisiert ist und das für 55 von denen beide durch den bandbegrenzten Überseinen
Einsatz nur einen geringen Aufwand an ver- tragungskanal zum Empfänger laufen können,
fahrenswirksamen Schaltelementen benötigt. Im Filter 240 weist das absichtlich verzerrte ein-
F ig. 4 zeigt einen bekannten Gleichrichter 230, weggleichgerichtete Signal 335 (F i g. 3) Komponenten
j dem ein Signal mit einer Umhüllenden 400 zugeführt bei 800 Hz auf, die das Filter 240 durchlaufen und
! wird. Der Gleichrichter 230 arbeitet als Einweg- 60 nach der scharfen Begrenzung durch die Schaltung
Gleichrichter, der auf die negativen Halbwellen der auf den örtlichen Oszillator 260 gegeben werden. Der
Signale in der Umhüllenden 400 anspricht und an den Oszillator 260 kann von irgendeiner bekannten Bauart
Verbindungspunkt 424 einer Diode 420 mit einem sein und ist im wesentlichen selbstschwingend bei 1/Γ
■ Verstärker 405 einen Strom von einer Quelle 430 über oder 800 Hz. Wenn eine gelegentliche Ι/Γ-Kompo-
: einen Widerstand 431 und den Emitter-Kollektor- 65 nente aus der frequenzverzerrten Umhüllenden
j Pfad eines Transistors 401 liefert. Die Ι/Γ-Takt- empfangen wird, dann wird dieses gelegentlich und
; abnehmerschaltung 235 enthält am Ausgang des Ver- selten auftretende Signal den datensynchronisierten
stärkers 405 einen Kondensator 406, der parallel zu Ausgang des Oszillators 260 nicht ungünstig beein-
! .'J 3Q9584/143
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flüssen, da seine Ansprechbarkeit, wie bekannt, be- Möglichkeit einer Aufhebung durch die vorerwähnten
grenzt ist. Irgendwelche vereinzelten, nicht synchroni- Datengruppen ausgeschlossen. Die Erfährung mit
sierten Signale werden also die erfindungsgemäße An- allen Datengruppen die heutzutage üblicherweise in
Ordnung zur Ableitung eines Taktgebers nicht un- Benutzung sind, hat bekräftigt, daß es keine Datengünstig beeinflussen. 5 gruppe gibt, die das um 180° phasenumgekehrte
Ein anderes, sich möglicherweise ergebendes Pro- 400 Hz amplitudenmodulierte Signal aufheben kann,
blem, das durch das beschriebene Verfahren ver- Selbst äußerst ungewöhnliche Gruppen, die in Gemieden
wird, tritt durch die Verschiebung der Mitten- brauch kommen könnten, können, wie noch befrequenz/0
auf Grund bestimmter Datengruppen schrieben wird, kompensiert werden,
auf. Eine Datengruppe, die fortwährend eine 45°- io Eine. Phasenumkehr des l/27*-Signals im ÜberPhasenverschiebung erfordert, ergibt erfahrungsgemäß trager 100 (F i g. 1) kann leicht durch den Zähler 85, eine Verschiebung von 100 Hz. Diese Verschiebung Umwandler 86 und die zugeordneten logischen Tore 87 bedeutet, daß die Mittenfrequenz/o jetzt entweder bei und 88 erreicht werden. Der Zähler 85 zählt jeden 1600 Hz oder bei 1800 Hz statt bei den beabsichtigten Ausgang der Frequenzteilerschaltung 55 und ist so 1700 Hz auftritt. Nach dem vorstehenden Zahlen- 15 ausgebildet, daß er bei einer vorherbestimmten Zähbeispiel ist es jedoch deutlich, daß selbst dann, wenn lung, wie etwa drei oder eine andere geeignete Anzahl ein Seitenband von l/2r-Amplitudenmodulations- von Impulsen aus dem Teiler 55, das Tor 88 sperrt, signal durch die Mittenfrequenzverschiebung gesperrt Bei gesperrtem Tor 88 öffnet das Tor 87, so daß es ist, das andere Seitenband hindurchgelassen wird und ein aus dem Teiler 75 kommendes, umgekehrtes Ausso genügend Energie übermittelt, um den Oszillator 260 ao gangssignal zur Winkelversetzungsschaltung 80 paskontinuierlich zu versorgen. sieren läßt. Bei einer nachfolgenden vorherbestimmten
auf. Eine Datengruppe, die fortwährend eine 45°- io Eine. Phasenumkehr des l/27*-Signals im ÜberPhasenverschiebung erfordert, ergibt erfahrungsgemäß trager 100 (F i g. 1) kann leicht durch den Zähler 85, eine Verschiebung von 100 Hz. Diese Verschiebung Umwandler 86 und die zugeordneten logischen Tore 87 bedeutet, daß die Mittenfrequenz/o jetzt entweder bei und 88 erreicht werden. Der Zähler 85 zählt jeden 1600 Hz oder bei 1800 Hz statt bei den beabsichtigten Ausgang der Frequenzteilerschaltung 55 und ist so 1700 Hz auftritt. Nach dem vorstehenden Zahlen- 15 ausgebildet, daß er bei einer vorherbestimmten Zähbeispiel ist es jedoch deutlich, daß selbst dann, wenn lung, wie etwa drei oder eine andere geeignete Anzahl ein Seitenband von l/2r-Amplitudenmodulations- von Impulsen aus dem Teiler 55, das Tor 88 sperrt, signal durch die Mittenfrequenzverschiebung gesperrt Bei gesperrtem Tor 88 öffnet das Tor 87, so daß es ist, das andere Seitenband hindurchgelassen wird und ein aus dem Teiler 75 kommendes, umgekehrtes Ausso genügend Energie übermittelt, um den Oszillator 260 ao gangssignal zur Winkelversetzungsschaltung 80 paskontinuierlich zu versorgen. sieren läßt. Bei einer nachfolgenden vorherbestimmten
Die Vorteile und eine verbesserte Arbeitsweise der Zählung des Zählers 85 wird das Sperrsignal vom
Anordnung zur Erzeugung eines Taktsignals ergeben Tor 88 zurückgenommen, so daß ein nicht umgekehrtes
sich dadurch, daß die Phase des Modulationssignals Ausgangssignal aus dem Teiler 75 durch das Tor 88
entweder unregelmäßig oder in einer fest eingestellten as auf die Winkelversetzungsschaltung 80 gelangt. Es
vorherbestimmten Amplitudenfrequenz durch den wurde schon erwähnt, daß die Erfahrung mit allen
Zähler 85 im Übertrager 100 umgekehrt wird. Dieses bekannten Datengruppen lehrt, daß es keine Daten-Merkmal
wird nachfolgend zusammen mit der vor- gruppe gibt, die zufällig das um 180° phasenumgeteilhaften
Lösung dieses potentiellen Problems genauer kehrte 400 Hz amplitudenmodulierte Signal aufheben
beschrieben. 30 kann. Wenn sich jedoch mit einer besonderen Gruppe ·
Die Umhüllende für bestimmte Datengruppen, wie von Daten Schwierigkeiten einstellen sollten, ist es
die wiederholten Kombinationen von 0° und 45° eine einfache Angelegenheit, die Zählung des Zählers
Phasenverschiebungen, ist einer mit 400 Hz amplitu- 85 ungleichmäßig zu variieren, um die Phase des
denmodulierten Umhüllenden sehr ähnlich. Unter 1/2 T-Signals aus der Teilerschaltung 75 auf ungleichgewissen Umständen könnten diese Datengruppen 35 mäßiger Basis statt auf einer Basis vorherbestimmter
die 400 Hz Amplitudenmodulation aufheben, so daß Zählungen umzukehren. Diese ungleichmäßige Ändedas
abgeleitete Taktgebersignal im Empfänger 200 rung des Zählers 85 liegt im Bereich der handwerkmöglicherweise
verlorengehen könnte. Durch die liehen Fähigkeiten des Fachmannes und muß deshalb
Phasenumkehr des 400-Hz-Amplitudensignals ist die hier nicht im einzelnen beschrieben werden.
Claims (16)
1. Verrühren zur Übcrlragung von digitalen
Daten von einem Sender über eine Übcrlragungsstrccke
zu einem Empfänger, wobei jeweils Grup- S pen aufeinanderfolgender Daten entsprechend
ihrem Informationsgehalt als phasendifferenzmoduliertes Trägersignal auf die Übertragungsstrecke gegeben werden und das Trägersignal
durch eine zwischen Sender und Empfänger im Übertragungsweg angeordnete Bandfilteranordnung
geführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägersignal in der Filteranordnung (110, 210) auf eine Bandbreite von
1/Γ Kz begrenzt wird, wobei Γ die Modulationsperiode
jeder Datengruppe ist, und daß im Empfänger (200) aus der Umhüllenden des Trägersignals
ein Ι/Γ-Hz-Signal zur Synchronisation
eines Taktgebers (260) für die demodulierten Daten abgeleitet wird. ao
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Modulationsperiode gleich dem Dreifachen der Bitperiode der Daten gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersignal im Sender
(100) mit einem Amplitudenmodulations-Signal von der Frequenz 1/2 Γ Hz amplitudenmoduliert
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenmodulations-Signal
gegenüber den Modulationsperioden um einen vorbestimmten Phasenwinkel verschoben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenwinkel zu ±90° gewählt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenmodulations-Signal
in unregelmäßigen Abständen in seiner Phase um 180° gedreht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenmodulations-Signal
in einer vorbestimmten Frequenz in seiner Phase um 180° verdreht wird.
δ. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz ein Drittel der Modulationsfrequenz
der Daten ist.
9. Schaltung zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranordnung (110, 210) eine Bandbreite von l/ΓΗζ so
hat, und daß im Empfänger (200) an die Trägersignalleitung eine Ι/Γ-Hz-Filterschaltung (230, 235,
240) angeschlossen ist, deren Ausgang an einen empfängerseitigen, frei laufenden Taktoszillator
(260) zur Synchronisation angeschlossen ist.
10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Filterschaltung eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter (230), einer
l/r-Taktabnehmerschaltung(235), in welcher das l/2r-amplitudenmodulierte Signal verzerrt wird,
nud einem Ι/Γ-Filter (240) aufweist.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (100)
einen Amplitudenmodulator (90) aufweist, der an einem ersten Eingang das phasendifferenzmodulierte
Trägersignal und an einem zweiten Eingang ein Amplitudenmodulations-Signal von der Frequenz
1/2 Γ Hz aufnimmt.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang des Amplitudenmodulators
an den Ausgang einer auf eine vorbestimmlc Verzögerung eingestellten Verzögerungsschaltung
(80) angeschlossen ist, in welcher das Ampiitudenmodulations-Signal um einen vorbestimmten
Betrag verzögert wird.
13. Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang des
Amplitudenmodulators, gegebenenfalls über die Verzögerungsschaltung, an den Ausgang einer
Umkehrschaltung (86) angeschlossen ist, die unter Steuerung eines Zählers (85) die Phase des Amplitudenmodulations-Signals
in vorbestimmter Frequenz umkehrt.
14. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (230) ein einen ersten Transistor (401) enthaltender
Einweggleichrichter ist.
15. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die 1/T-Taktabnehmerschaltung
eine Reihenschaltung aus zwei Transistoren (410, 415) aufweist, der ein RC-Zehglied
vorgeschaltet ist.
16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an das ÄC-Zeitglied die Basis
eines npn-Transistors (410) angeschlossen ist,dessen
Kollektor mit der Basis eines nachgeschalteten pnp-Transistors (415) verbunden ist, wobei die
Ausgangsspannung für das nachgeschaltete 1/Γ-Filter (240) am Kollektor des pnp-Transistors (415)
abgegriffen wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US70960968A | 1968-03-01 | 1968-03-01 | |
US70960968 | 1968-03-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1762515A1 DE1762515A1 (de) | 1970-05-14 |
DE1762515B2 true DE1762515B2 (de) | 1974-01-24 |
DE1762515C3 DE1762515C3 (de) | 1976-02-12 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5310404B1 (de) | 1978-04-13 |
DE1762515A1 (de) | 1970-05-14 |
FR1571791A (de) | 1969-06-20 |
CH495670A (de) | 1970-08-31 |
GB1220878A (en) | 1971-01-27 |
US3564412A (en) | 1971-02-16 |
SE356415B (de) | 1973-05-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |