DE2251639A1 - Verfahren und vorrichtung zum ableiten eines zeitsignals von einem empfangenen datensignal - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum ableiten eines zeitsignals von einem empfangenen datensignalInfo
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Description
ßaae C
2251633
D.IPL.-1NG. KLAUS E1EFN-DIPt,.
PHYS. ROBERT MÜNZHUBER
PATENTANWÄLTE
β MÖNCHEN 22 WID ENM AYEHSTBASSE Ip ^n
«, , , - _,_
TEL.«.e,i,aaaB3o.aee,« 20* Oktober 19V
A 25272 Mü/Fr
Firma MARTIN MARIETTA CORPORATION, l800 K Street* N. W., '
Washington, P.C. 20006 / USA
Verfahren und, ,Vorrichtung zum Ableiten eines Zeitsignal^;
von einem empfangenen Datensignal
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Datenübermittlung und «steuerung und befaßt sich insbe~
sondere mit einem Verfahren und einer Vorrichtung für Ableitung von Zeitsignalen aus einem digitalen Datenstrom, >jo~
bei das Zeitsignal dazu verwendet werden kann, den empfangenen
Patenstrom zu entschlüsseln, Das Verfahren und die Vorrichtung
nach der Erfindung sind sowohl fUr die Datenübermittlung als
auch für die DatenKontrolle anwendbar, wobei ein besonderes
Anwendungsgebiet die Teilnehmer-Rufsysteme sind, anhand derer
die Erfindung auch nachstehend beschrieben und erläutert wird»
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Bekannte Teilnehmer-Rufsysterne arbeiten im allgemeinen
mit der selektiven Übertragung von Teilnehmer-Kennsignalen Über elektromagnetische Wellen, die bei Sichtlinien-Frequenzen
von einer Vielzahl von Übertragern ausgesendet werden, welche über das Rufgebiet verteilt sind. Jeder der Teilnehmer ist
Üblicherweise mit einem tragbaren Empfänger versehen, der bei Empfang und Entschlüsselung des ihm zugeordneten Teilnehmer-Kennsignals
ein hörbares Signal abgibt·
In einer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung
P ......... des Anmelders wird ein insbesondere für Rufsysteme geeigneter Datenempfänger beschrieben. Bei diesem
Datenempfänger wird das empfangene Datensignal auf der Grund·
lage der Stellwerte der binären Signalpegel-Bits in einer .;.-Datenfolge
bzw. einem Impulsstrom ausgewertet* Zur Durchführung dieser Auswertung wird ein Zeltsignal erzeugt und
dazu verwendet, als Zeitgabesignal den Pegel jedes Daten-Bits
an· bestimmten Stellen im Datenstrom festzustellen· Sowohl die Frequenz als die Phase des Zeitsignals müssen der
Frequenz und der Phase des ankommenden Daten- bzw. Bit-Stroms zum Zweck einer richtigen Entschlüsselung eng angepaßt sein.
Die Frequenz- und Phasentoleranzen für eine optimale Auewertung des Datenstroms müssen derart gering sein, daß es notwendig
1st, einen äußerst genauen Oszillator zur Erzeugung
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des Zeitsignals -zu verwenden, insbesondere wenn das Datensignal eine hohe Bit-Wiederholungsfolge aufweist. Die Verwendung
beispielsweise eines kristallgesteuerten oder eines spannungsgesteuerten Oszillators mit der erforderlichen hohen
Genauigkeit erbringt jedoch zahlreiche Schwierigkeiten. So erfordert die Verwendung eines kristallgesteuerten Oszillators
zur. Erzielung der gewünschten Phasen- und Frequenzbeziehung zwischen dem ankommenden Datensignal und einem örtlich erzeugten
Zeitsignal eine große Anzahl aufwendiger Zeitkreise, welche im Betrieb einen hohen Stromverbrauch haben. Außerdem
. ist die zum Synchronisieren eines kristallgesteuerten Oszillators
mit dem ankommenden Datensignal erforderliche Zeitspanne nach dem AnschaL ten des Oszillators vergleichsweise
groß bzw.. zu groß« Zusätzlich zu der Zeit, die erforderlich
ist, um den Oszillator nach dem Einschalten zu stabilisieren ist ein beträchtlicher Teil des ankommenden Datenstroms dazu
nötig, die Synchronisation durchzuführen, womit die Daten-Ubertragungsmenge
verkleinert wird. : .
Diese Probleme werden insbesondere dann auftreten, wenn ein kristallgesteuerter Oszillator in einem System verwendet
werden soll, das nur einen geringen Energieverbrauch aufweisen darf und das eine schnelle Synchronisation erfordert, also beispielsweise
in dem in der erwähnten Parallelanmeldung beschrie-
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benen Rufsystem. So wird der Empfänger nach dieser Anmeldung beispielsweise während seines normalen Betriebs intermittierend
ein- und abgeschaltet. Dabei muß dieser Empfänger extrem klein sein, darf nur ein geringes Gewicht aufweisen
und soll durch die in ihm untergebrachte Batterie lange Zeit betriebsbereit gehalten werden können.
übliche Schaltkreise mit kristallgesteuerten Oszillatoren,
welche die gewünschte Bit-Synchronisation durchführen könnten, sirti im allgemeinen Breitband-Einrichtungen, welche Insbesondere
für eine schnelle Synchronisation ausgelegt sind. Diese schnelle Erreichung der Synchronisation steht Jedoch in einem Gegensatz
zur Forderung nach hoher Genauigkeit und Stabilität nach Erreichung der Synchronisation. Deshalb sind diese handelsüblichen
Einrichtungen bezüglich fehlerhafter Synchronißierungen mit Hinblick Geräuschsignale sehr anfällig, ebenfalls bezüglich
eines Verlustes der Synchronisation infolge des Fehlens
von einzelnen Bits oder von Rausch-Bits im ankommenden Datenstrom.
Viele der erhältlichen Vorrichtungen sind somit für ein System unbrauchbar, bei welchem Fehler im ankommenden
Datensignal bei der Auswertung der durch das Signal repräsentierten Daten toleriert werden müssen.
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·■ ■ - 5 -
Außerdem sind kristallgesteuerte Oszillatoren für hohe Genauigkeit bezüglich Frequenz und Phasenbeziehung sehr teuer ,
Aufgrund der erwähnten und anderer Schwierigkeiten kann es deshalb vorteilhaft sein, einen spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO) zur Erzeugung eines örtlichen Zeitsignals heranzuziehen;
und nachfolgend wird des-halb die Verwendung eines derartigen Geräts beschrieben.
Ein anderes Problem bei der Erzeugung von Zeitsignalen, die in Phase und in Frequenz auf das ankommende Datensignal
bezogen sein sollen, besteht, bei der Erfordernis eines schnellen Betriebs darin, daß das Zeitsignal bezüglich des ankommenden
Signales um genau l80 phasenverschoben sein kann. Wenn dies der Fall ist, dann ist die Auswertung des ankommenden Datensignals
völlig falsch, da dann das augewertete Datensignal das Komplement des tatsächlich auszuwertenden Signals ist.
Das empfangene Signal kann selbstverständlich dazu dienen, entweder das Datensignal oder dessen Komplement auszuwerten,
in welchem Fall die Auswertung zwangsläufig noch komplizierter wird. Der Betrag an Daten, die mit einen vorgegebenen Anzahl
von Daten-Bits übertragen werden kann, wird dabei beträchtlich
vermindert.
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1 r
Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Erzeugen eines synchronisierten
Zeitsignals, wobei die beschriebenen Nachteile der bekannten Zeitsignalgeneratoren vermieden sind.
Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden zum Synchronisieren eines Zeitsignals
mit einem ankommenden Datensignal.
Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnellen Synchronisierung eines Zeitsignals mit
einem ankommenden Datensignal, wobei die einmal erreichte Synchronisation mit hoher Stabilität beibehalten bleibt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens und einer neuen Vorrichtung zum Synchronisieren
eines Zeitsignals mit einem ankommenden Datensignal, wobei auch eine Phasenverschiebung um l80 vermieden ist.
Ferner soll mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
geschaffen werden zum Synchronisieren eines Zeitsignals mit einem ankommenden Datensignal, wobei eine vorbestimmte Zahl
von Bit-Fehlern im ankommenden Datensignal ohne Verlust der . Synchronisation toleriert werden kann.
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Die Erfindung hat außerdem ein neues Verefahren und eine neue Vorrichtung zum Erzeugen eines örtlichen Zeltsignals
in Abhängigkeit vom ankommenden digitalen Datenstrom zum Ziel, wobei das Zeitsignal schnell in Phase und Frequenz mit der ·
Phase und der Frequenz der Bits im Datenstrom synchronisiert wird, und wobei'das Zeitsignal dazu verwendet werden kann,
den Datenstrom unter geringen Verlusten bezüglich der Übertragenen Datenmenge auszuwerten*
Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erzielung der Synchronisation
mit einem empfangenen Datensignal'bei doppelter Bits-Modulationsgeschwindigkeit.
Ferner ist Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Erkennung eines digitalen Synchronisationswortes in einem Datensignal, unabhängig von einer Phasendifferenz
von l80° zwischen diesem Datensignal und dem Bezugs-Zeitsignal.
Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für einen Zweifach-Betrieb eines spannungsgesteuerten
Oszillators geschaffen werden sowie eine Phasensperrschleife,
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wodurch sowohl die Stabilität bei der schnellen Erreichung der Synchronisation als auch die Stabilität bei der nachfolgenden
Erhaltung der Synchronisation erhöht werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden BeschreLbung eines bevorzugten AusfUhrungsbeispiels. Auf der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein allgemeines Punktions-Blockschaltbild der
Grundausführung eines Rufsystems, in welchem der Gegenstand der vorliegenden Erfindung angewendet
werden kann,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Datenformats,
Fig. 5 ein Funktions-Blockschaltbild des tragbaren Empfängers von Fig. 1,
Fig. 4 ein Funktions-Blockschaltbild des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises
der Fig. "*>, insbesondere anwendbar im Rufsystem nach Fig. 1,
Fig. 5 ein Funktions-Blockschaltbild eines Zeit-Synchronisationskreises
nach der Erfindung für ein allgemeineres Daten-übertragungssystem,
Fig. 6 ein Funktions-Blockschaltbild eines Synchronisations
musterdetektors nach Fig. 5*
Fig. 7 ein Funktions-Blockschaltbild einer Abwandlungsform, welche in Verbindung mit dem Zeit-Wiedergewinnungskreis
von Fig. 3 gur Vermeidung einer
Phasenverschiebung um 180 anwendbar ist, und
Fig. 8 ein Funktions-Blockschaltbild eines Auf/Ab-Zk"hlers,
der in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Zulässigkeit einer vorbestimmten
Bit-Fehlermenge ohne Verlust der Synchronisation anwendbar ist.
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Crundsystem
In Figur 1 ist ein grundsätzliches Ruf sy stein nach der Er*-
findung dargestellt. Die Zentralstation 50 kann, wenn die Kapazität des Systems es fordert, einen nicht dargestellten Digitalrechner
für allgemeine Zwecke enthalten. Die Zentralstation pO kann über irgendein geeignetes Schaltsystem erreichbar sein,
'etwa das dargestellte allgemeine Telefonnetz 52, un: über die
vorhandenen Telefonleitungen und Vermittlungen des Telefonsysteras
52 Teilnehmer-iCennsignale zu empfangen. In Beantwortung
des empfangenen Tei.lnehmer-Kennsignals erzeugt die Zentralstation
50 Rufsignale zur Ubei tragung auf einen oder mehrere
einer Vielzahl von Übertragern 5h, die über das Rufgebiet verteilt
sind.
Die von zumindest einem der übertrager 5^ ausgesendetem
Rufsignale werden von tragbaren Empfängern 56 aufgenommen, die
von den einzelnen Teilnehmern rcitgeführt werden. Der Empfang
des einen bestimmten Teilnehmer zugeordneten Adressensignals
durch dessen tragbaren Empfänger 56 gibt dem Teilnehmer eine
Anzeige, daß ein Anruf empfangen worden ist. Der Teilnehmer
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kann dann den Zweck des Anrufs durch Aufsuchen eines Telefons
und Wählen einer bestimmten Nummer zum Empfang einer Nachricht oder direktes Anwählen der Person« welche den Ruf verursacht
hat (wenn dem Teilnehmer*diese Information bekannt ist) feststellen.
Eine ausführliche Erläuterung des Systems von Fig. und dessen Betriebsweise ist in der bereits erwähnten Parallelanmeldung
P angegeben.
Das bei der bevorzugten Ausführungsform des Rufsystems
I verwendete Datenfornat ist in Figur 2 dargestellt. Wie vorher
anhand von Figur 1 beschrieben worden ist, verursacht, die wählende Person ein Teilnehmer-Kennsignal für die Übertragung
auf die Zentralstation 50 über das Telefonsystem 52. Diese Teilnehmer-Kennsignale werden in Binärform umgesetzt und in.
der Zentralstation 50 in Wartereihe gespeichert, und zwar für
eine nachfolgende Dekodierung und Kombination mit Synchronisationssignalen
zum Zweck der Bildung eines Rufsignals, das beispielsweise ein . ^O-Tellnehmeradressen-Nachrichtenwort
enthält zur wiederholten übertragung in einer vorbestimmten
Zahl von Zeitabschnitten während eines Haupt-Datenrahmens.
Die Wiederholung den gleichen Nachrichtenwortes ist selbstverständlich
im Falle eines einzelnen Ubertragungssystenea
nicht erforderlich, aber kann bei Wunsch erfolgen.
Hei dem Dcioplel von Fic.ur 2 j-nthült Jeder Haupt rahmen
58, wie ersichtlich, 8 Zeitabschnitte 60 von Jeweils einer
SefcunkC; die mit T1 · T* bezeichnet aimi. Das identische
309820/0632 bad
ιι*ηα«9η/η*13 bad
^ .·:■■:■ '·'· · · ·!ί251639
Nachrichtenwort 62 kann während jedes der 8 Zeitabschnitte
eines bestimmten Hauptrahmens von einem anderen übertrager übertragen werden oder von einer Gruppe von Übertragern, {
^t*--- . " _ - . Somit kann
die Zahl an Übertragern 5^ der Figur 1 zumindest gleich der
Zahl von Zeitabschnitten sein, die im Kauptrahmen untergebracht
sind und ein bestimmter der Übertrager 5'l kann ein
NachrichtDnwort 62 während eines oder während mehrerer Zeitabschnitte
60 im Kauptrahmen 58 übertragen. Die Zahl von Zeitabschnitten
60 kann selbstverständlich die Zahl an Übertragern km System überschreiten, wo eine VergrBBerung d»s Rufgebietes
geplant ist.
Gemäß Figur 2 stellt jedes ,Nachrichtenwort 62 eine Serien-Impulsfolge
dar, vorzugsweise beginnend mit einer Gruppe von 12 binären Bits, beispielsweise 12 binären ZERO-Bits, die bei
64 angedeutet sind, gefolgt von Synchronisntion^-Aufnahmesienalen
66 und diese wiederum gefolgt von 20 verschiedenen Adressen
oder AdreBsenv.'örtern A1 bis Λ3>0, die voneinander durch
identische Synchronisations-Haltesignale 50 aus. jeweils 1I
binären Bjts getrennt sind. Das Synchronisations-Haltesignal
66 enthält vorzugsweise 4 identische 4-Bits-Muster, die durch
ein binäres 3>2-l3it-Si&nal voneinander getrennt sind, beispielsweise- dem binären 32-ZEROS-Signal j η der Darstellung von Figur
5. Die vier identischen 4-Bit-Synchronisatlonsimist.er
- 12 - . JfAD ORIGINAL
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(bezeichnet mit SA) sind entsprechend einer vorgegebenen
Binärkode kodiert, beispielsweise 1101, wie auf der Zeichnung dargestellt. Somit kann das SynchronisationE-Haltesi^nal
dargestellt werden als SA, Ote, SA, O's, SA, O's, SA, wobei SA
den gewählten 4-Blt-Kode bestimmt und O's die 32 binären ZERO
-Signale.
Jedes der Adressenwortc A1 - AJO enthält vorzugsweise
eine 31 Bit Bose-Chaudhuri- kodierte Adressenbestimmung und
einen Paritätsbit. Benachbarte Adressenwörter der 30 Adressenwörter
A1 - A30 sind voneinander durch das Synchronlsations-Haltesignal
68 (bezeichnet mit SB) getrennt, das vorzugsweise ein serienkodiertes ^-Bit-Signal ist, das eich vom Synchronieationskode
SA unterscheidet. Jedes der während eines der Zeitabschnitte T-j - Tg übertragenen Nachriohtenwtirter 62 enthält
1 200 binäre Bits.
Die ursprünglich 12 binären ZERO-Bits, welche mit 64 in
Figur 3 bezeichnet sind, sind grundsätzlich nicht erforderlich aber können dazu dienen, bei der Bit-Synchronisation der Empfänger
mitzuhelfen, wie später im Einzelnen beschrieben wird. Diese 12 binären ΖΕΠΟ-Bits erbringen eine gewisse Zeitspanne
zwischen dem Einschalten eines Übertragers und der übertragung des SynchronisatioiiG-Haltesignals GG, wobei diese Zeitspanne
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nützlich sein kann. Die ursprünglichen 12 Binärbits müssen selbstverständlich nicht alle binäre ZERO-Bits sein, sondern
können irgendeinen vorbestimmten Kode darstellen. Eine Vereinfachung der Logik ist jedoch möglich durch Verwendung von
ZERO-Bits bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel,und die Verwendung dieser ZERO-Bits kann dann wünschenswert sein,
wenn beispielsweise die Nachrichtenverbindung zwischen der . Zentralstation 50 und den Übertragern 54 von Figur 1 eine
sämtliche Richtungen umfassende Übertragung von elektromagnetischer
Energie bei Radiofrequenzen ist. .
Die Synchronisations-Haltesignale von Figur 3 können bei
der übertragung durch die übertrager 5^ von Figur 1 von den
einzelnen Rufempfängern 56 dazu verwendet werden, die Bit-Fehlerrate des Rufsignal*.· vor der Entschlüsselung der nachfolgenden
Adressenwörter festzustellen, wie nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden wird. Das ^-Bit-Synchronisatlons-Haltesignal
SB kann allein dem Rufsystem zugeordnet werden, das in einem
bestimmten Rufbereich arbeitet und kann dazu verwendet werden, sowohl zur Unterstützung in der Bestimmung der Bit-Fehlerrate
als auch der Sicherung einer geeigneten Begrenzung jedes Adrcssensignals, Wenn Signale von einem tragbaren Empfänger,
der einem bestimmten Rufgebiet zugeordnet ist, von einem Rufsystem in einem benachbarten Rufgebiet empfangen werden, dann
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wird daa dem System des benachbarten Bereiches zugeordnete
Synchronisations-Haltesignal SB vom Empfänger nicht angenommen.
Eine Verwechslung falscher Synchronisationen und mögliche Falechrufe des Empfängers durch Signale eines falschen
Systems werden somit beträchtlich vermindert.
Wie bereits vorher erwähnt, enthält jedes der Adrescenwörter
A1 bis A 30 52-Eit-Positlonen. Die ersten 31-Bit-Fositionen
können den anzurufenden Teilnehmer identifizieren,und
der letzte Bit kann als Paritätsbit eingesetzt werden. Alle 52 Bits können jedoch als die Teilnehrneradresse Verwendung
finden. Der bevorzugte Kode ist ein hochredundanter Bose-Chaudhuri 31-16-3 Kode, beispielsweise werden 31 Totglbits
zum !Kodieren einer 16-Bit-IIachricht verwendet mit einer Y-Bit
(2x>f1)-Differenz zwischen jeder Nachricht. Die Verwendung
dieses Kodes mit einem geradzahligen Paritätsbit erhöht die Bit-Differenz zwischen den Koden auf ein Minimum von 8
Bits zwischen benachbarten einzelenen Adressen, während dem
System ermöglicht wird, über 65 500 Teilnehmer zu bedienen.
Zusätzlich zu der extrem hohen Teilnehmer-Adressen-Kapazität, welche der Bose-Chaudhuri-31-i6-3-Kode ermöglicht, erhöht
dieser Kode die Möglichkeit des Empfangs der richtigen
Adresse beträchtlich, während gleichzeitig die Gefahr des Empfangs einar Adresse, die für einen anderen Teilnehmer be-
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stimmt ist, wesentlich erniedrigt wird, selbst bei einem sehr
hohen Umgebungs-Geräuschpegel. Wenn beispielsweise bein Dekodieren
einer Adresse für einen beistimmten Teilnehmer zv/ei Bits als Fehler toleriert werden, so ist die Wahrscheinlichkeit, dd3
ein Empfänger diese Adresse empfängt grÖ ßer als 99,99,C Da bei
diesem Beispiel nur zv/ei fehlerhafte Bits toleriert werden,"besteht
beim Dekodieren der Adresse hfe zumindest ein 6-Bit-Unterschied
zwischen der Adresse des Teilnehmers und irgendeiner anderen übertragenen Adresse.
Wenn die extrem hohe Teilhehnierkapazltät des oben erwähnten
Kodes nicht nötig ist, dann kann ein Bose-Chaudhuri-51-11
-5-Kode verwendet werden. Die Verwendung dieses Kodes begrenzt die Zahl an zulässigen Anschlüssen auf 2 047, erhöht jedoch
die Zahl der Differenzen zwischen zwei kodierten Adressen auf zumindest 12 Bits, womit die Gefahr falscher Anrufe weiter .
vermindert wird. Wenn andererseits eine noch höhere Kapazität erforderlich sein sollte, dann kann ein Bose-Chaudhuri-31-21
-2-Kode verwendet werden. Dieser Kode gewährleistet eine Teil-»
nehmerkapazität von über 2 Mill. Teilnehmern mit einer Differenz
zwischen zwei beliebigen Adressen von einem Minimum von nur 6 Bits. Diese verringerte Minimum-Öit-Differenz von 6 Bits erhöht
die Gefahr von falschen Anrufen, wobei Jedoch dife Krhöhung
sehr gering ist im Vergleich mit der beträchtlichen
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Steigerung der Kapazität des Systems. ,
Unabhängig davon, welcher der erwähnten Kode Verwendung findet, kann das in Figur 3 gezeigte Datenformat beibehalten
bleiben, Darüberhinaus ist es nicht erforderlich, daß die Zentralstation eine Bit-Kapazität von jJ1 hat zum Speichern der
ankommenden Adressen und von Adressengruppen, weil die hochredundanten Bose-Chaudhuri-kodierten Adressen auf einfache
Weise aus Adressensignalen erzeugt werden können, die weniger als 51 Bits aufweisen, beispielsweise aus einem 16-Bit-Adressensignal,
wenn der bevorzugte Bose-Chaudhuri-31-i6-3^Kode Anwendung
findet.
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* '" Empfänger
Eine AusfUhrungsform eines tragbaren Empfängers 5^ von
Figur 1 ist im Einzelnen in Figur >
dargestellt. Gemäß Figur 3 v.reist der tragbare Empfänger rj}i der Erfindung eine
Antenne 500 auf, einen FM-Radioempfähger 502, einen Zeit-V.'iedergevjinnungs-Kreis
504 und einen logischen Synchronisations-
und Entschlüsselungskreis 506.
Die Antenne 500 kann eine übliche Antenne sein, die vorzugsweise
im Gehäuse des Empfängers ;*enig Platz beanspruchen soll. Beispielsweise kann die Antenne 500 eine übliche Ferrit-Antenne
sein, welche auf die gewünschte Wellenlänge abgestimmt
ist.
Der FM-Radioempfänger 502 kann ebenfalls ein üblicher
Empfänger sein, vorzugsweise ein sehr kleiner, frequi%zmodulierter
Radioempfänger für die Aufnahme von Radiofrequenz-Rufsignalen,
welche von der Antenne 500 aufgenommen werden, und der das Radiofrequenz-Trägersignal moduliert.
Das Radio-Rufsignal, welches von der Antenne 500 aufbenommen
wird, wird auf ein übliche*, Kristall-ratidpassfilter
BAD ORIGINAL • 18 "
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510 gegeben; welches auf die Mittelfrequenz abgestimmt ist,
mit der das Hadio-Rufsignal Übermittelt wird. Das Ausgtngssignal
des Krjstallfilers 510 wird durch einen üblichen
Radiofrequenzverstärker 512 verstärkt und auf eine übliche
Mischiitufe 51'+ gegeben. Auf diese Mischstufe 51^ wird außerdem
das Ausgan^ssignal eines üblichen Oszillators 516 gegeben
und der Zwischenfrequenzausg&ng (IF) der Mischstufß pi4
wird durch einen üblichen IF-Verstärkor 518 verstärkt und
auf einen üblichen FM-Detektor bzw. Diskriminator .520 gegeben.
Ein Datenausgangssignal des Detektors 520 wird dann auf den Zeitgabe-und Datenwiedergewinnungskreis 504 über eine
Eingangsklemme 50^ gegeben und das Ausgangssignal des Zeitgabe-
und Datenwiedergewinnungskreises 50^ über eine gemeinsame
Ausgangsklemme 50^5 auf den logischen Synchronisationsund
Entschlüsselungskreis 506. Eine Vielzahl von Signalen
des logischen .Synchronisations- und Entschlüsselungskrelses
506 wird auf den Zeitgabe- und Datenwiedergewinnungskreis
50ή über eine gemeinsame Klemme 507 gegeben. .
Der FM-Ri'dJoenipfän^er 502 arbeitet in üblicher Weiü
d.h. r.teilt Änderungen j η dor Frequenz dor nui'
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Radiosignale innerhalb des gewünschten Frequenzbandes fest,
und zwar bezüglich einer vorgegebenen Mittelfrequenz. Da bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Rufsignale
als durch Prequenzverschiebung verschlüsselte Signale ·
Übermittelt werden, enthält das Ausgangssignal des Detektors 520 des FM-Radioempfängers 502 eine Vielzahl von Impulsen,
die jedesmal dann eine Änderung im Signalpegel erfahren, wenn
eine Verschiebung in der Frequenz des Eingangssignals auftritt, welches auf den Detektor 520 gegeben wird, Diese Atisganss.*·
\ impulse haben vorzugsweise die Form üblicher Spaltphasensigaa·
Ie und enthalten das auf die Ausgangsklemme 5OJ5 gegebene SPDATA·
Signal, m , ,
Der Zeitgabe- und Datenv/iedergewinnungskreis 50^ setzt
die SPDATA-Signale des Detektors 502 lh ein Digitalformat
ohne Rückkehr zum Wert Null (NRZ) um und erbringt eine V'iedej*-
gewinnung der Zeitsignale aus diesen Signalen. Dieses. IVAZHhTIi-Signal
und die erzeugten Zeitsignale werden dr.nn auf den Synchronisations-, und Entschlüeselungskreis 506 gegeben, der
eine Auswertung vornimmt. * . ". . ......
Zoi t.qabe-V.'l öd er «rev; inn·, mcf? - ür e 5. ε
Der Zeitgabti-Yiieder^ewinnvmgs-Kreis 504 der Figur 17 ist
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«- -20 -
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im Einzelnen in dem Funktions-Blockschaltbild der Figur 13
dargestellt. Gemäß Figur 18 wird das Opaltphasen-Datension
SPDATA der Ausgangsklernme 502 des Detektors 520 tier Figur
auf einen üblichen Pulsumsetzgenerator 522 im Zeitgabe- und
Datenwledergewinnungökreis 504 gegeben. Das Ausgangesignal
des Pulsumsetzgenerators 522 wird auf die eine der beiden Eingangskieramen des UND-Gatters 524 gegeben und das Ausrrangs-'
signal des UND-Gatters 524 auf die RUckstell-Eingangskle: ::.ie H
eines üblichen bi-stabilen Multivibrators oder Flip-Flop-XreA»
ses 526.
Die falsche Ausgangskiemrce Q des Flip-Flop-Kreisec 526
wird mit der Anrggungs-Steuereingangskletnme D des Flip-i'lop-Kreises
556 verbunden und mit den Eingangskiemmen für 'einen
Analogdatenelngang erster und zweiter analoger Schalter 528 und 530· Das Ausgangssignal der analogen Schalter 523 und
Über
530 wirdlU!^erstünde 532 und 534 auf die me eines üblichen spannungssesteuerten Oszillators Die ßteuereingangsklemme des Oszillators 536 kann Über den
530 wirdlU!^erstünde 532 und 534 auf die me eines üblichen spannungssesteuerten Oszillators Die ßteuereingangsklemme des Oszillators 536 kann Über den
Kondensator 538 geerdet werden. . .
Das Ausgangssignal des VCO 536 wird auf einen Zähler
540 mit Teiler 8 gegeben, auf einei^ähler 542 mit Teiler 7,
über einen Inverter p4jj auf eine der vier Eingansskler.men
der UND-Gatter 544 bis 550, und schließlich über einen Inver
ter 551 auf eine von drei Ein^.in^slvlca.r.ien des Ui/D-Gattert }€(
- 21 -309820/0632 bad original
Das Ausgangssignal des Zählers 542 wird auf die Zeit-'Eingangsklemme
C eines üblichen bi-stabilen Multivibrators
oder Flip-Flop-Kreises 552 gegeben und der falsche Ausgang
Q, des Flip-Flop-Kreises 552 wird mit der Erreger-Steuercingangsklemme
D dieses Kreises 552 verbunden. Das Ausgangesignal der falschen Ausgangsklemme Q, des Flip-Flop-Kreises
552 wird auf die eine der Eingangsklemmen aller UND-Gatter 544 bis 550 gegeben und das Ausgangesignal der tatsächlichen
Ausgangsklemme Q des Flip-Flop-Kreises 552 auf die eine von zwei Eingangsklemmen des ODER-Gatters 554. Das Ausgangssignal
des ODER-Gatters 554 wird auf die andere Eingangsklemme des
UND-Gatters 524 gegeben. „.
Das D1-Ausgangssignal der ersten Stufe des Zählers ij
wird auf die eine Eingangsklemme des UND-Gatters 548 gegeben und über einen Inverter 547 auf eine Eingangsklemme der
UND-Gatter 546. Das D2-Signal der zweiten Stufe des Zählers 542 wird auf die eine Eingangsklemme des UND-Gatters 550,
über einen Inverter 556 auf die eine Eingangsklemme des UND-Gatters
548 und auf eine Eingangsklemme des zwei Eing^n^sklemmen
aufweisenden UND-Gatters 558 gegeben.
Das D^-Ausgangssignal des Zählers 542 wird auf die andere
Eingangsklemme des UND-Gatters 553 gegeben, auf die
- 22 -
BAD ORIGINAL 309820/0632
eine Eingangsklemme des UND-Gatters 544, auf die eine Eingangsklemme
des drei Eingangsklemrnen aufweisenden UND-Gatters 360
und über einen Inverter 562 auf die eine Eingangsklemme des
UND-Gatters 550. Das D4-Ausgangsr,i£nal des Zählers 542 wird
über einen Inverter 564 auf die eine Eingangskiemrae jedes
UND-Gatters 544, 546 und 56O gegeben.
Die Zeitgabe-Ausgangssignale CL1 bis CL4 der UND-Gatter
544 bis 550 werden auf die öammelausgangsklemme 505 gegeben
zusammen mit dem SPDATA-Signal des Detektors 520 der Figur
und dem Ausgangssignal BUZZ des Zählers 540 mit Teiler 8. Zusätzlich wird das Zeitsignal CL2 des UND-Gatters 546 auf
die eine Eingangsklemme des zwei Eingangsklemmen aufweisenden UND-Gatters 566 gegeben.
Gemäß Figur 4 wird das NULL-Signal der Samrnelkleimne
502 des Synchronisations-und EntschlUsselungskreises 506
der Figur 7 auf die eine Eingangsklemme eine^sdrel Eincancsklemmen
aufweisenden UND-Gatters 568 gegeben, auf die andere Eingangsklemne des ODER-Gatters 554, auf die eine Einsangsklemme
des zwei Eingangsklenmen aufweisenden UND-Gatters 570
auf die eine Eingancsklemme des zwei Eingcingnklemmen aufweisenden
UND-Gatters 56I, und schließlich über eine Inverter
572 auf die andere Ein£,an£skle;:i;ne des UND-Gatters 566.
309820/0632
-. 23 -
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 36O wird über einen
Inverter 5<λ5 auf die andere Eingangsklemme des UND-Gatters
561 gegeben und das Ausgangssignal des UND-Gatters 56I auf
die eine Eingangsklemme des zwei Eingangskiemmen aufweisenden
ODER-Gatters 571I. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 566
wird auf die andere Eingangsklemme des ODER-Gatters 574 und
• das Ausgangssignal des ODER-Gatters 574 auf die Zeit-Eingangsklemme
C des Flip-Flöp-Kreises 526.
Ein RCV*Signal wird von dem Synchronisations-und Deko-'dierkreis
506 der,Figur 17 auf die Sammel-Eingangsklemme 507
dee Zeit-Wiedergewinnungs*-Kreises 504 gegeben und auf die
andere Eingangskiemme des UND-Gatters 570 und auf die.Gatter
Eingangsklemme dea Analoge«schalters 530. Das Ausgangssignal
des UND-Gatters 570 wird auf die Oatter-Eingangsklemme des
Analogeftschalters 528 gegeben.
Ein P1C-Signal wird von dem logischen Synchronisationsund Dekodierkreis 506 der Figur I7 ebenfalls auf die Samrneleingangsklemme
507 gegeben und gelangt zur Eingangsklemme des UND-Gatters 568. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 568
wird auf die andere Eingangskleinme des UND-Gatters 568 gegeben.
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 568 wird auf die
• RUckstell-Eingangsklerime R dea Flip-Flop-Kreises 552 gegeben,
- 24 - BAD ORIGINAL
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1^
- 24 -
Während des Betriebs wird das vom Detektor 320 des
Radioercpfangers 502 der Figur 17 empfnngene Sp&itphasen-Datensignal
SPDATA auf den übercangsimpulßgenerator 522 der Fijur
18 gegeben, um Jedesmal dann einen Ausgangsinpuls zu erzeugen,
wenn das Signal SPDATA seinen Signalpegel ändert.
Die Impulse des Ubergengsimpulsgenerators 522 haben somit
eine Wiederholungsfolge etwa der doppelten Bitfolge des aufgeprägten Datensignals; da die Bitfolge des Spaltphason-Datensignals
bei etwa 1200 Bits pro Sekunde liegt, beträgt die Wiederholungsfolge des vom Ubergangsimpulsgeneratbrs 322
erzeugten Signals etwa 2400 Bits pro Sekunde. Es ist jedoch festzustellen, daß zwar die Frequenz des Signals dee* Übergangsimpulserzeugers
522 etwa 2400 Impulse pro Sekunde betragen
soll, jedoch einige Impulse verloren gehen, weil das SPDATA-Signal in Form eines Datensignals ohne Rückkehr zürn
V/ert 0 vorliegt.
Das Ausgangssignal des spannungsgesteuertcm Oszillators
536 rouQ bezüglich seiner Phase mit dem ankommenden Spaltphasen-Datensignal
!synchronisiert werden, un sicher zu stellen, daß die Zeitsignale CL1-CL4 bezüglich ihrer Phase und
ihrer Eit-Rate mit dem ankommenden flPDATA-Signal synchronisiert
sind. Um eine geeignete Synchronisierung des spnnnungs-
- 25 -309820/0832 ßAD Of*'G'NAL
I.. -i, ··■♦ »*
- 25 -
22SY639
gesteuerten Oszillators 536 zu erreichen, wird eine Phasen-Sperrungsschleife
vervferidet, weiche ein auf die Phasendifferenz,
zwischen dem ankommenden SPDATA-Signal und den'Zeitsignalen
zur Steuerung des VCO-Kreises 536 bezogenes Signal
erzeugt, wie später noch im Einzelnen erläutert werden v;ird.
Das Ausgangssignal des Ubergangsimpulsgenerators 522
wird durch das UND-Gatter 524 ausgetastet und auf den Ruckstelleingang
des Flip-Flop-Kreises 526 gegeben, um diesen
Kreis jedesmal dann zurückzustellen, wenn das SPDATA-Sicnal seinen Signalpegel ändert. Da es wünschenswert ist, den
spannungsgesteuerten Oszillator 556 schnell in Phasenübereinstimmung
mit dem ankommenden Datensignal während* 1-2 Blind-
bits am Beginn jedes Nachrichtenwortes zu bringen, werden
alle Ubergangsimpulse ursprünglich durch das UND-Gatter durch den hohen Signalpegel des Signals. NULL ausgetastet,
welches von der Wort-Synchronisationseinheit des logischen Synchronisations-und Dekodierkreises 506 abgegeben wird, wie
nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben v/erden wird, und zwar anhand der Figur 1.9. Während dieser ursprünglichen 12
Bits und bis das NULL-Signal des logischen Synchronisationsund
Dekodierkreises 506 einen niedrigen Signalper;el annimmt,
sind beide analogenjschalter 528 und 5j5O geöffnet (in Dereit-.
stellung),
. 26 . BAD ORIGINAL
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26; 22SY639
Oemäß Figur 18 wird der Fhasendetektor-Flip-Flop-Kreis
526 während dieser anfänglichen schnellen öynchronisationsspanne durch das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten
Oszillators 536 ausgetastet und durch die Ubergangsimpulse
des Impulsgenerators 522 zurückgestellt. Das Ausgangssj^nal
der falschen Ausgangsklemme Q des Flip-Flop-Kreises 526 wird über die offenen Analogschalter 528 und 530 auf einen
Integrator gegeben, der Wiiderstände 532 und 534 und einen
Kondensator 538 enthält. Die über dem Kondensator 533 erzeugte
Spannung steuert das Ausgangssignal des VCO-Kreises 5?6,
wobei dieses Ausgangssignal in Phasenübereinstimmmg mit dem
SPDATA-Signal bei einer Frequenz von etwa 16,8 KHz gebracht wird. *
Da die dem Phasendetektor-Flip-Flop-Kreis 526 zugeführt
Fhaseninformation eine Frequenz von 2,4 KHz während der Zeitspanne
aufweist, wenn das NULL-Signal sich in einem hohen
Signalpegel befindet und weil die RC-Zeitkonntfmte des INtegrators
genügend klein ist, mit der Folge einer vergrößerten Bandbreite der Phaeensperrschleife, wird der spannungsgesteuerte
Oszillator schnell auf das ankommende SPDATA-Signal synchronisiert.
Dabei besteht Jedoch immer noch die Möglichkeit einer Phase-Unbestimmtheit von ·»- oder - 180°, die beseitigt
worden muß, weil das AusrjanssslG'ial dos Uber^
tors ;i£2 nicht zwischen positiven r.iid negativen
27 BAD ORIGINAL
309820/0632
unterscheiden kann.
Um die richtige Phase des Zeitsignals festzulegen, wird
das Ausgangssignal des VCO-Kreises 536 auf den Zähler 542
mit Teiler 7 gegeben und dessen 2,4 KFIz-Ausgangsslgnal wird
dazu verwendet, den Phasenwähl-Flip-Flop-Kreis 552 auszutasten.
Wenn der Flip-Flop-Kreis 552 mit der 2,4 KHz Frequnez ausgetastet wird, dann steuert das Ausgangssignal der tatsächlichen
Ausgangsklemme Q den Durchgang der Ubergangsiinpulse
durch das UND-Gatter 524 und kann mit dem ankommenden
Spaltphasen-Datensignal entweder in Phase sein oder außer
Phase sein. So lange das Synchronisations-Aufnahmemuster SA des ankommenden Nachrichtenwortes des SPDATA-Signals erfolg-■
reich erkannt wird«, ändert sich die Phase des Ausgangssignals des Phasenwähl-Flip-Fiop-Kreises 552 nicht. Wenn Jedoch die
Ergänzung bzw. das Complement (beispielsweise 0010 des erläuterten
Musters 1101 von Figur 3) festgestellt wird, d&nn nimmt das P1C-Signal (Complement-Synchronisations-Muster) einen
hohen Signalpegel an und der Flip-Flop-Kreis 552 vrird zur richtigen Zeit zurückgestellt, und zwar durch die D2 und Dj5
Signale des Zählers 542 mit Teller 7 . Die Phase des Ausgangssignals
des Flip-Flop-Kreises 572 wird somit umgedreht.
Nach Feststellung des Synchronisations-Aufnahmemusters
SA bzw. dessen Cos:iplements durch den logischen Synchronisations·
- 28 -.
■309820/0632 bad original
■309820/0632 bad original
und Entschlüsselun^skreis 506 nimmt, wie später anhand der
Figur 19 in einzelnen erläutere werden wird, das NULL-Sinnal
einenniedrigen Signaipegel an, wodurch die UND-Gatter 5c1,
568 und 570 geschlossen werden, während das UND-Gatter 366 geöffnet wird. Daraufhin tastet das CL2-Signal den Flip-Flop-Kreis
526 aus. Der Flip-Flop-Kreis 526 wird damit zurückrestellt
auf Jeden anderen Ubergangsimpuls, welcher durch den Flip-Flop-Kreis 552 gewählt i/ird. Zusätzlich wird der An&logo·
schalter 528 geschlossen und die RC-Zeitkonstante des Integratorkreiser,
wird beträchtlich erhöht, wodurch die Bandbreite der Phasensperrschleife verkleinert wird.
Der Zähler 54ß mit Teiler 7 erzeugt vier AusgangsSigna-Ie
D1 bis D4 an den tatsächlichen Aussangsklängen seiner Stufen 1 bis k. Diese Signale werden durch' die UND-Gatter
544 bis 550 entschlüsselt, um die vier Zeitsignale CL1 bis
ClA zu erzeugen. Die Zeitsignale CL1 bis ClA werden mit einer
Wicdernolungsfrequenz von 1200 KHz erzeugt und sind gegen
einander geringfügig phasenverschoben, so daß vier Zeitsigna-Ie
entstehen]; welche bezüglich der Wiederholungsfrequenz
mit der 3it-Frequenz des ankommenden Datenstrons synchronisiert und gegeneinander geringfügig verzögert sind. Beispielsweise
ist das Zeitsignal CL1 phasenverschoben zum ankommenden
Datenstror.i, co daß ein CL1-Impuls i:n ersten Viertel Jeder
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Bitposition des ankommenden üPDATA-Signals auftritt. Die
Signale CL2-bis CL4 können alle um einen vorbestimmten Detrag
verzögert sein, etwa 50 bis 100 msec, relativ zun Signal
CL1 und relativ zueinander, beispielsweise in der
Reihenfolge, in der sie bezeichnet sind.
wähnten Parallelanmeldung Wie in'der er-/~im Einzelnen beschrieben wird, wird
der Empfänger nur während eines einzigen der Zeitabschnitte eingeschaltet, welche den Hauptrahmen darstellen. Beispielsweise
kann der Empfänger etwa eine Sekunde lang mit Strom versorgt und 7 Sekunden lang abgeschaltet werden, bezogen
auf eine Zeitspanne von 8 Sekunden des Hauptdatenrahmens.
Während der Abschaltzeit des Empfängers nimmt das RCV-3ignal einen niedrigen Signalpegel an, und die beiden Analogengatter
528 und 520 sind geschlossen. Der kondensator 523
jedoch speichert die über ihm liegende Spannung während der Betriebszeit des Empfängers und wenn der Empfänger wieder
eingeschaltet wird, so wird das VCO-Signal 556 in ungefähre
Phasenübereinstimrnung mit den ankommenden SPDATA-Signal
sein, was die Synchronisation des Zeit-Wiedergewinnungskreises erleichtert. Da die Frequenz des VCO-Signals 5^6 während der
Zeitvwährend welcher der Empfänger abgeschaltet ist, nahezu
konstant gehalten wird, ist es möglich, die Abs ehalt ze it; des
Empfängers mit großer Genauigkeit zeitlich festzulegen, womit" es mög.iiüh ist, daß der Ei.-xfün^cr zur Aufnahr.ie des Datensignal?;
zu Beginn des gewünschten Zeitabschnitts dos nächsten Hauptdatenrahmens eingeschaltet wird. ' _
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BAD ORIGINAL
Synchronisationskreis
Ein verallgemeinerter Kreis zur Erzeugung synchronisierter
örtlicher Zeitsignale in Abhängigkeit eines empfangenen Datensignals
ist in Fig. 5 dargestellt.
Gemäß Fig. 5» in welcher gleiche Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sind, wird das empfangene Datensignal SPDATA auf die Eingangklemme 503 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises
50^ gegeben, der vorher anhand von Fig.4· beschrieben
worden ist. Das Signal SPDATA und das Signal CLl der Sammel-Ausgangklemme 505 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises 504 werden
auf einen Synchronisations-Muster-Detektor 6OO gegeben und die Ausgangssignale CLl bis CL4 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises
5C4 auf die Ausgangsklemme 505* zum Zweck einer Auswertung
des empfangenen Datensignals in nacheinanderfolgender Reihe. Das Signal CL 1 der Ausgangsklemme 505 des Zeit-Wiedergewinnungskreises
504 wird auf den Zeiteingang C eines üblichen
Zählers 508 mit Teiler N und das Ausgangssignal des Zählers auf die Eingangsklemme eines drei Eingangsklemmen aufweisenden
UND-Gatters 582 gegeben.
Das Synchronisations-Aufnahmesignal SA der Ausgangsklemme
600 A des Synchronisations-Muster-Detektors 6OO wird auf die
Rückstell-Eingangsklemme R des Zählers 58O, auf eine zweite
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BAD ORIGINAL
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• -•31 :
Eingangsklemme des UND-Gatters 582 und auf die RUckstell-Eingangsklemme
R eines Üblichen monostabilen Multivibrators oder Flip-Flop-Kreises 584 gegeben, wobei letzterer Kreis nachfolgend
als Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis bezeichnet wird. Das Synchronisations-Empfangs-Komplementsignal bzw.
Signal PlC des Synchronisations-Muster-Detektors 6OO wird
über die Ausgangsklemme 6OO C auf die Sammel-Eingangklemme
507 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises 504 gegeben und das
digitale Datensignal DDATA des Synchronisations-Muster-Detektors 600 auf eine Ausgangsklemme 600 B für die nachfolgende.. Auswertung.
Das Signal RCV, welches anzeigt, ob der Empfänger angeschaltet
ist oder nicht, wird über die Eingang4clemme 586 auf
die Sammel-Eingangsklemme 507 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises
504 gegeben und über einen Inverter 588 auf die eine
Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen aufweisenden ODER-Gatters 590 und schließlich auf· die Eingangsklemme 6o6A des
Synchronisations-Muster-Detektors 600.
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 582 wird auf die andere
Eingangsklemme des ODER-Gatters 590 gegeben, und das Ausgangssignal des ODER-Gatters 590 auf die Anregungs-Eingangsklemme S
des Betriebsweise-Flip-Flop-Kreises 584. Das Ausgangssignal NULL
- 32 ~
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.·■■- 32 -
der tatsächlichen Ausgangsklemme Q des Betriebsweise-Flip-Flop-Kreises
584 wird auf die Eingangskletnme 604 A des Synchronisations-Muster-Detektors
600, auf die Sammel-Eingangsklemme 507 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises 504 und auf die
dritte Eingangsklemme des UND-Gatters 582 gegeben.
Während des Betriebs wird das empfangene Signal SPDATA auf den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis 504 gegeben und wird dort
in der Weise verwendet, wie vorab in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben worden ist, um so die erzeugten Zeitsignale CLl
bis ClA bezüglich der Phase und der Wiederholungsfolge mit dem
empfangenen Datensignal zu synchronisieren. Der Flip-Flop-Kreis 584 wird bereits vor der Anschaltung des Datenempfängers
durch das einen hohen Pegel aufweisende Signal fiöV angeregt.
Das Signal NULL der tatsächlichen Ausgangsklemme des Flip-Flop-Kreises 584 besitzt somit von Anfang an einen hohen Signalpegel.
Wenn der Empfänger angeschaltet wird, dann nimmt das
an der Anregungs-Eingan^clemrne S des Flip-Flop-Kreises 584
liegende Signal RÖV einen niedrigen Signalpegel an, womit
der Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis 584 rückgestellt wird. Bis
der Flip-Flop-Kreis 584 zurückgestellt ist, hält Jedoch das
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auf den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis 504 gelegte Signal NULL
den analogen Schalter 528 im Zeit-Wiedergewinhungs-Kreis geöffnet, wie bereits vorher unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben
worden ist, womit der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis auf Empfang geschaltet ist. Weil beim Empfangsbetrieb das vergleichsweise
kurze RC-Glied eine hohe Antwortgeschwindigkeit des Zeit-Wiedergewinnungs-Krelses gewährleistet, womit für eine
extrem schnelle Synchronisation des VCO-Kreises 5^6 auf der
Grundlage des gewünschten Vielfachen der Bit-Menge des ankommenden Datensignals gesorgt ist. Infolge der hohen Antwortgeschindigkeit
des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises 5O4 im
Empfangsbetrieb wird das Zeitsignal mit dem ankommenden Signal SPDATA innerhalb von zwei oder drei Polgen des empfangenen
Signals synchronisiert, d.h. nach Empfang von zwei oder drei Bits. Der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis kann jedoch während des
Empfangsbetriebs sehr unstabil und damit fehlerempfänglich sein, etwa bezüglich eines Verlustes von Impulsen und Rauschimpulsen
im ankommenden Datensignal.
Um die erforderliche Stabilität nach Erreichung der Synchronisation
zu erzielen,kann ein vorgegebenes Synchronisationssignal, beispielsweise das 4-Bit-Signal SA von Pig. 2, im ankommenden
SPDATA-Signal durch den Synchronisations-Muster-Detektor 600 festgestellt werden. Wenn das erste Auftreten des Signals
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SA festgestellt worden 1st, werden der Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis
584 und der Zähler 580 mit Teiler N zurückgestellt,
und das Signal NULL nimmt einen niedrigen Signalpegel an, wodurch der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis 504 in den weniger
sensitiven Erhaltungsbetrieb umgestellt wird, d.h. einen Betrieb mit niedriger Antwortgeschwindigkeit. Beim Erhaltungsbetrieb ist der Zeit-Wledergewinnungs-Kreis 504 wesentlich
stabiler als im Empfangsbetrieb, weil er wesentlich langsamer auf Fehler im ankommenden Datenstrom reagiert. Die ursprüngliche
Synchronisation des Zeitsignals auf das ankommende.Datensignal wird somit so lange aufrechterhalten, soulange Daten
empfangen werden, welche eine tolerierbare Fehlermenge
besitzen.
Der Zähler 58O mit Teiler N kann Jedoch dann, wenn er
die Zählung N erreicht,das System zurück in die Empfangs-Betriebsweise
schalten. Wenn beispielsweise nacheinanderfolgende Synchronisationssignale SA wie in dem bevorzugten Datenfortnat
von Fig. 2 jeweils durch 32 Bits getrennt sind, dann wird der
Zähler 58O. mit Teiler N den Fllp-Flop-Kreis 584 anregen, wenn
das Synchronisations-Muster-Signal SA nicht 36 Zählungen nach dem Zeitpunkt festgestellt , zu welchem der Zähler 58O durch
die ursprüngliche Feststellung des Synchronisations-Mu:;ter-
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BAD ORIGINAL
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Signals SA angeregt worden ist. Wenn somit dieses Signal SA
im Datensignal nicht festgestellt worden ist, nachdem der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis 504 in den Erhaltungszustand
gebracht worden ist, wird der Flip-Flop-Kreis 584 angeregt
und der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis kehrt in seinen Aufnahmebetrieb
zurück. Der Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis 584 wird
selbstverständlich auch dann angeregt, wenn der Empfänger abgeschaltet
wird. Das Signal RCV verhindert jedoch die Rückkehr des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises 504 in den Empfangsbetrieb
wenn der Empfänger abgeschaltet ist» wie vorab in Verbindung ιmit Fig. 4 beschrieben worden ist. Wenn der Empfänger also
dann wieder eingeschaltet wird, dann wird sich der Zeit-Wieder-'ge-winnungs-Kreis
zumindest sehr nahe dem Synchronisationszustand bezüglich der Wiederholungsfrequenz des ankommenden Datensignals
befinden.
Da stets die Möglichkeit besteht, daß das durch den Zeit*·
Wiedergewinnungs-Kreis 5O4 gegenüber dem ankommenden Datensignal
um e4a l80 phasenverschoben ist, wird vom Synschronisations-Muster-Detektor
6θΟ auch das Komplement des Synchronisationssignals SA festgestellt und unter Feststellung dieses .Komplement-Signals
das Signal PXC erzeugt. Das Signal PlC wird auf den Zeit-Wiedergewinnungskreis 504 gegeben, und,wie vorher in
Verbindung mit Fig. 4 beschrieben worden ist, dreht dieses die
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- 56 -
Phase des Zeitsignals um, womit eine Phasenverschiebung um
l80° vermieden wird.
Synchronisations-Muster-Detektor
Der Synchronisations-Muster-Detektor 600 der Fig. 5 ist im einzelnen in dem Punktions-Blockschaltbild der Fig. 6 dargestellt.
Gemäß der Fig. 6 wird das Spaltphasen-Datensignal SPDATA der Sammel-Ausgangsklemme 505 des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises
504 der Fig. 4 über einen oder mehrere Formungsverstärker
622 auf den Daten-Eingang eines ^-Bit-Schieberegisters 1624 gegeben. Das CLl-Zeitsignal der Sammel-Eingangsklemrne 505
des Zeit-Wiedergewinnungskreises 504 der Fig. k wird auf den
Zeiteingang C des Schieberegisters 624 gegeben. Das RCV^Signal
des Inverters 588 der Fig. 5 wird auf die RUckstell-Eirigangsklemme
des Schieberegisters 624 gegeben.
Wenn das 4-Bit-Synchronisations-Aufnahme-Muster SA durch
1101 darstellbar ist, dann werden die Ausgangssignale Ql, Q2
und q4 der tatsächlichen Ausgangsklernme der ersten,, zweiten
und vierten Stufe des Schieberegisters 624 auf drei Eingangsklemmen eines vier Eingangsklemmen aufweisenden UND-Gatters
626 gegeben und das Ausgangs signal Qj5 der falschen Ausgang^-
klemme der dritten Stufe des Schieberegisters 624 auf die vierte Eingangsklemme des UND-Gatters 626. Das Signal Pl
- ."57 309820/0632
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(Muster erkannt) des UND-Kreises 626 wird auf eine Eingangs
klemme eines zwei Eingangsküanmen aufweisenden ODER-Gatters
628 gegeben und das Ausgangssignal SA (Synchronisations-Auf nahme-Muster erkannt) des ODER-Gatters 628 auf die Ausgangs
klemme 600 A des Synchronisations-Muster-Detektors 6'OO und vielter auf den Betdebsweise-Flip-Flop-Kreis 5.8^ und den
Zähler 58O mit Teiler N sowie den Inverter 581.
Die Signale QT, Q2 und Qi der falschen Ausgangsklemme
der ersten, zweiten und vier-ten Stufe des Schieberegisters 624 werden auf die drei Eingangsklemmeh eines vier Eingangsklemmen auf ντο !senden UND-Gatters 6j5O gegeben und das Signal
Q3 der tatsächlichen Ausgangsklemme der dritten Stufe des Schieberegisters 624 auf die vierte Eingangsklemme des UND-Gatters
630. Das Ausgangssignal PlC (Synchronisations-Muster-·
Komplement erkannt) des UND-Gatters 63O wird auf die Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen aufweisenden UND-Gatters
gegeben und auf die Ausgangsklemme 6OOC des Synchronisations-Mus
ter-Dektektors 600. Das NULL-Signal der tatsächlichen Ausgangsklemme
des Betriebsweise-Flip-Flop-Kreises 584 wird auf
die andere Eingangsklemme des UND-Gatters 532 gegeben und das Ausgangssignal des UND-Gatters 632 auf die andere Eingangsklemme des ODER-Gatters 628.
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Während des Betriebs stellt gernäß Fig. 6 das RCV -Signal
das Schieberegister 624 zurück, wenn der Empfänger zuerst abgeschaltet ist. Das Signal SPDATA wird durch den Pormungsverstärker
622 geformt und in das Schieberegister 624 durch das
Zeitsignal CLl eingetastet.
Wenn das 4-Bit-Synchronisationsmuster SA durch den UND-Kreis
626 empfangen wird, dann nimmt das SA-Signal einen hohen Signalpegel an, und zwar für die Dauer zwischen einem CLl-Zeitimpuls
und dem nächsten CL-I-Zeitimpuls. Wenn die Zählung
im Auf/Ab-Zähler 6θ4 der Fig. 5 Null ist und das Komplement
des 4-Bit-Synchronisationsmusters SA durch das UND-Gatter 63Ο
festgestellt wird, dann nimmt das Ausgangssignal SA einen hohen Signalpegel an und das Signal PlC ebenfalls, womit die Phase
des Zeitsignals CLl umgekehrt ,wird, wie vorab beschrieben worden ist. Wenn entweder das Synchronisations-Empfangsmuster oder
dessen Komplement durch die UND-Gatter 626 und 63Ο festgestellt
wird, dann erhöht das einen hohen Signalpegel aufweisende Ausgangssignal
SA den Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis 584 von Fig. 5»
mit der Folge, daß das Signal NULL einen niedrigen Signalpegel annimmt. Daraufhin wird das UND-Gatter 632 geschlossen und durch
die erfolgreiche Erkennung des Synchronisations-Empfanßsmusters SA durch das UND-Gatter 626 ein einen hohen Signalpegel aufweisendes
SA-Ausganßssignal geschaffen, womit sichergestellt
- 39 -
BAD ORIGINAL
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wird, daß der Betriebsweise-Flip-Flop-Kreis 584 von Pig, 5
im Anregungszustand bleibt.
Außerdem wird das Ausgangssignal Ql der tatsächlichen Ausgangsklemme
der ersten Stufe des Schieberegisters 624-an der Ausgangsklemme. 600 B erzeugt, und zwar als Ausgangssignal
DDATA. Dieses DDATA -Signal kann zur Datenauswertung herangezogen werden, beispielsweise zur Adressenauswertung im
Empfänger der erwähnten Parallelanmeldung, und zwar in Verbindung mit den erzeugten Zeitsignalen, um so die empfangene
Nachricht auszuwerten. ·
Wie in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 beschrieben
worden ist, kann die l80°-Phasenunbestimmtheit durch den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis
504 festgestellt und korrigiert werden,
und zwar durch Ändern der Phase des Zeitsignals um l80°; diese
Phasenunbestimmthsit kann aber auch dadurch korrigiert werden, daß die Phase des Datensignals und nicht die des Zeitsignals
geändert wird. Wenn beispielsweise gemäß Fig. 7 der Synchronisations-Muster-Detektor
600 der Figuren 5 und 6 das tatsächliche
Synchronisations-Muster feststellt, dann nimmt das Signal Pl einen höheren Signalpegel an. Wenn andererseits das Komplement
des Synchronisations-Empfangssignal durch den Synchronisations-Muster-Detektor 600 festgestellt wird, dann nimmt das
- 40 309820/0632
- 40 Signal PlC einen höheren Signalpegel an.
Gemäß Fig. 7 wird das Signal PlC auf die Anregungs-Eingangsklemme
eines binären Multivibrators oder Flip-Flop-Kreises 700 gegeben und das Signal Pl auf die RUckstell-Eingangsklemme
dieses Flip-Flop-Kreises 700. Das Signal der tatsächlichen Ausgangsklemme Q des Flip-Flop-Kreises 700 wird
auf die eine Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen auf- ^weisenden UND-Gatters 702 gegeben und das Ausgangesignal der
falschen Ausgangsklemme (£ des Flip-Flop-Kreises 700 auf die
eine Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen aufweisenden
UND-Gatters 704. Das Datensignal DDATA wird auf die andere
Eingangsklemme der UND-Gatter 702 und 704 gegeben und das Ausgangssignal des UND-Gatters 702 über einen Inverter 706
auf die eine Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen aufweisenden
ODER-Gatters 708. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 704 wird auf die andere Eingangsklemme des ODER-Gatters 708
gegeben und das Ausgangssignal des UND-Gatters 708, also das DDATA-Signal, auf die Ausgangskietnme 710 zur nachfolgenden
Auswertung.
Wenn während des Betriebs das Synchronisations-Signal,
also beispielsweise das Signal SA, festgestellt wird, dann nimmt das Signal Pl einen hohen Signalpegel an,und der Flip-Flop-Kreis
700 wird zurückgestellt. Somit wird das UND-Gatter 704 geöffnet und das UND-Gatter 70? geschlossen. Das DDATA-
Signal wird somit über das geöffnete UND-Gatter JOk- und. das
ODER-Gatter 708 ohne Umkehrung mit der Ausgangsklemme 710
verbunden.
ODER-Gatter 708 ohne Umkehrung mit der Ausgangsklemme 710
verbunden.
Wenn jedoch das Komplement des Synchronisations-Signals festgestellt wird, dann nimmt das Signal PlC einen hohen
Signalpegel an und regt den Flip-Flop-Kreis 700 an, womit
das UND-Gatter 702 geöffnet und das UND-Gatter 704 geschlossen wird. Das Signal DDATA wird somit mit der Ausgangsklemme 710 über das gelöffnete UND-Gatter 702, den Inverter 706 und das ODER-Gatter 708 verbunden, wobei an der Ausgangsklemme 710
das Signal DDATA im umgekehrten Zustand anlangt. Während bei diesem Schaltzustand das DDATA- Signal umgedreht wird, erfolgt ebenfalls eine Umdrehung des Zeitsignales, und zwar bezüglich des empfangenen DDATA-Signals und wenn somit das umgekehrte
DDATA-Signal durch das Zeitsignal ausgewertet wird, dann ergibt sich, eine richtige Auswertung. ' '
Signalpegel an und regt den Flip-Flop-Kreis 700 an, womit
das UND-Gatter 702 geöffnet und das UND-Gatter 704 geschlossen wird. Das Signal DDATA wird somit mit der Ausgangsklemme 710 über das gelöffnete UND-Gatter 702, den Inverter 706 und das ODER-Gatter 708 verbunden, wobei an der Ausgangsklemme 710
das Signal DDATA im umgekehrten Zustand anlangt. Während bei diesem Schaltzustand das DDATA- Signal umgedreht wird, erfolgt ebenfalls eine Umdrehung des Zeitsignales, und zwar bezüglich des empfangenen DDATA-Signals und wenn somit das umgekehrte
DDATA-Signal durch das Zeitsignal ausgewertet wird, dann ergibt sich, eine richtige Auswertung. ' '
Um in einem bestimmten, bei der Erfindung verwendeten
Datenemp&nger eine Anpassung an die gewünschte Fehlertoleranz zu erreichen, kann es wünschenswert sein, den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis nach der Erfindung so auszubilden, daß er auf Fehler im ankommenden Datensignal nicht anspricht, wenn diese unterhalb einer vorgegebenen Menge liegen. Beispielsweise kann ein Auf/Ab-Zähler verwendet werden, wie er in der erwähnten
Datenemp&nger eine Anpassung an die gewünschte Fehlertoleranz zu erreichen, kann es wünschenswert sein, den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis nach der Erfindung so auszubilden, daß er auf Fehler im ankommenden Datensignal nicht anspricht, wenn diese unterhalb einer vorgegebenen Menge liegen. Beispielsweise kann ein Auf/Ab-Zähler verwendet werden, wie er in der erwähnten
- te - · BAD ORIGiNAL
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Parallelanmeldung beschrieben ist. Da der Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis,
wie er vorab anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben worden ist, im Erhaltungsbetrieb so stabil ist, daß er derartigen
Fehlern im Datenstrom angepaßt ist, kann die Verwendung eines Auf/Ab-Zählers, der den Zeit-Wiedergewinnungs-Kreis im Erhal-,
tungsbetrieb so lange hält, bis eine vorgegebene Zahl von Fehlern im Datenstrom festgestellt worden ist oder bis die
Menge an festgestellten Daten einen vorgegebenen Wert überschreitet,
vorgesehen werden, wie in der erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist.
Wenn beispielsweise das Datenformat von Fig. 2 verwendet wird, dann kann das Synchronisationssignal SA7 wie vorbeschrieben,
festgestellt und auf eine Eingangsklemme eines zwei Eingangsklemmen auf v/eisenden ODER-Gatters 712 gegeben werden. Der
32-0-Teil des Datensignals oder irgend ein anderer geeigneter Teil desselben wird auf die andere Eingangsklemme des ODER-Gatter:-;
712 gegeben und das Ausgangssignal des ODER-Gatters 712 auf die Auf-Eingangsklemme eines üblichen Auf/Ab-Zählers 714.
Das Komplement des festgestellten Synchronisations-Empfangssignales
SA und das Komplement des festgestellten 32-0-Signals werden auf die zwei Eingangsklemmen eines zwei
Eingangsklemmen aufweisenden ODER-Gatters 7l6 gegeben, dessen
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309820/0632
Ausgangssignal auf die Ab-Eingangsklemme des Äuf/Ab-Zählers
714 gegeben wird. Das NULL-Signal des Auf/Ab-Zählers 714
wird auf eine Ausgangsklemme 718 und das NULL-Signal des Auf/
Ab-Zählers 7*4 auf d:Le Ausgangskletnme 720 gegeben.
Wenn im Betrieb das Signal SA einen hohen Signalpegel -annimmt, anzeigend, daß das Synchronisations-Empfangssignal
SA festgestellt worden ist, dann wird der Auf/Ab-Zähler um die Zählung eins erhöht. Wenn außerdem bei Verwendung des in
Fig. 2 beschriebenen Datenformats die J2 NULL-Signale zwisäien
nacheinanderufolgenden SA-Synchronisationssignalen gezählt werden und jedes Mal J2-Null-Signale nacheinander gezählt worden
sind, dann nimmt das 32-Null-Signal einen hohen Signalpegel an,
womit der Auf/Ab-Zähler ebenfalls erhöht wird. Auf diese Welse kann der Auf/Ab-Zähler auf eine vergebene Zählung erhöht
werden, beispielsweise die Zählung 3, zu welchem Zeitpunkt
dann der Zähler gegenüber einer weiteren Erhöhung ge- ·
sperrt wird. -
Wenn der Auf/Ab-Zähler die Zählung 5 erreicht hat, dann
müssen drei nacheinander_JOlgende Fehler im SA-Signal und in
den Null-Teilen des Datensignals festgestellt werden, um den Auf/Ab-Zähler wieder abzusenken, und zwar durch Aufprägen der
Signale SA und der 32-Null-Signale auf die Ab-Eingangsklemme
des Zählers, und zwar um ihn auf den Viert Null abzusenken.
- 44 -309820/0632
_ 44 -
Die NULL- und NULL-Ausgangssignale des Auf/Ab-Zählers können
somit anstelle der Signale des Betriebsweise-Flip-Flop-Kreises 5S^ der Fig. 5 dazu verwendet werden, zwischen der
Empfangs- und der Erhaltungsweise des Zeit-Wiedergewinnungs-Kreises zu wählen.
Vorteile der Erfindung
Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die
Erfindung bezüglich der bisherigen Einrichtungen zum Erzeugen von Zeitsignalen und Synchronisationssignalen bei der Übermittlung
von Daten wesentliche Vorteile erbringt.
So kann beispielsweise das öirtlich erzeugte Zeitsignal
schnell mit dem ankommenden Datensignal sowohl mit Hinblick auf die Frequenz als auch mit Hinblick auf die Phase synchronisiert
und daraufhin mit hoher Stabilität im Synchronisatlonszustand
gehalten werden. Während der ursprünglichen Synchronisation besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Synchronisations-Antwortgeschwindigkeit, welche die Durchführung der Synchronisation bei einem J5 Decibel-IF-Signal/
Rauschen-Verhältnis schon bei Aufnahme von 2 Bits des Datensignals ermöglicht. Nach Erreichung der Synchronisation wird
die Antwortgeschwindigkeit der Einrichtung nach der Hfindung
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wesentlich gesenkt, so daß die Erhaltung der Synchronisation mit großer Stabilität erfolgt.
Infolge der schnellen Erreichung der Synchronisation
ist nur ein kleiner Teil des ankommenden Datenstroms für die Synchronisation erforderlich, womit eine "bessere Aus-,
nutzung der Datenübermit't lungs zeit möglich ist. Diese ochnel-v
Ie Synchronisation des Zeitsignals mit dem ankommenden Datensignal
erlaubt darüberhinaus einen intermittierenden Betrieb
des Empfängers, ohne nachteilige Einwirkungen auf die
Datenübermittlungsmenge und die Genauigkeit des Daten.empiangs Wenn die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit einem
Datenempfänger nach der erwähnten Parallelanmeldung P ..... angewendet wird, dann beträgt die Wahrscheinlichkeit 0,942
die Synchronisation in einer vollen DatenübertragungsSekunde
zu erreichen, d. h. innerhalb eines Ilauptrahiaens, \md
zwar bei einer Bit-3?ehlermenge von 0,01; dies in Gegenüberstellung
zur Wahrscheinlichkeit einer Falschsynchronisation von 10" . Bei einer Fehlerrate von 0,01 beträgt das V/alirscheirilichkeitsverhältnis
0,9995 bis 10 "^ Bino3? richtigen
zu einer falschen Synchronisation.
Zusätzlich zu der schnellen Synchronisation und der
hohen Rauschunempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vermag diese, Fehler im Datenstrom zu tolerieren und eine exakte Zeitgabe'auch während langer
- BAD ORlQINAL
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1 r
zu gewährleisten. Dartlberhinaus wird eine l80°-Phasenunbestimratheit,
die zwischen dem ankommenden Datenstrom und dem örtlich erzeugten Zeitsignal bestehen kann, schnell festgestellt
und eine l80 -Phasenverschiebung nahezu augenblicklich durch das erfindungsgemäße System eliminiert.
Die Fähigkeit der schnellen Erkennung einer Phasenunbestimmtheit
und der Korrektur einer l80 -Phasenverschiebung dient nicht nur dazu, die Verwendung von Daten mit doppelter
Modulation-Bit-Rate zu ermöglichen, wodurch ein schneller Empfang erreicht wird, sondern auch dazu, eine Umschaltung
der Betriebsweise zu ermöglichen, wodurch der VCO-Kreis und die Phasensperrschleife in einen Synchronisations-Erhaltungs-Betrieb
hoher Stabilität umgeschaltet werden können. Die schnelle Auflösung der Phasenunbestimmtheit erleichtert außerdem
die richtige Erkennung eines Synchronisationswortes in einem digitalen Datensignal, unabhängig von einer Phasenverschiebung
relativ zum Bezugs-Zeitsignal.
Sollte während einer Datenlibertragungsperiode die Synchronisation
verloren gehen, so wird nicht die gesamte Datenperiode verloren, weil der Synchronisationskreis der Erfindung
wieder auf den schnellen Empfangsbetrieb umschaltet, wenn ein derartiger Synchronisationsverlust auftritt und daraufhin
- 47 -
BAD ORIGINAL
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schnell die Synchronisation wieder hergestellt und erneut
in den hochstabilen Erhaltungszustand übergegangen wird.
Außerdem verbraucht die Vorrichtung nach der Erfindung
sehr wenig Energie und die physikalische Kleinheit der Schaltkreise macht die Erfindung insbesondere dann vorteilhaft, wenn
die' Erfindung in Verbindung mit Ruf empfangen Vervrendung findet,
wie sie in der erwähnten Parallelanmeldung P ...... beschrieben
sind. Die vorliegende Erfindung hat jedoch auch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten in der Datenübertragung und
der Datensteuerung entfernter Geräte. Selbstverstäsndlich sind viele Abwandlungen möglich, ohne den Bereich der Erfindung
zu verlassen.
- 48 -
BAD ORIGINAL
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Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEl.J Verfahren zum Synchronisieren eines örtlich erzeugten Zeitsignals mit einem Datensignal, das von einem entfernten Ort her empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des örtlich erzeugten Zeitsignales um einen ersten Änderungsbetrag modifiziert wird, bis die Synchronisation des örtlich erzeugten Zeitsignales mit dem Datensignal innerhalb vorgegebener Grenzen erreicht ist, um so eine schnelle Synchronisation zu erzielen, und daß dann die Frequenz des örtlich erzeugten Zeitsignales um einen zweiten Änderungsbetrag modifiziert wird, der kleiner 1st als der erste Änderungsbetrag, um so die Synchronisation des örtlich erzeugten Zeitsignals mit dem Datensignal in stabiler Weise aufrecht zu erhalten.2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übergänge im Signalpegel des Datensignals festgestellt und die Frequenz des örtlich erzeugten Zeitsignals In Abhängigkeit von der Frequenz der festgestellten Übergänge modifiziert wird.309820/0632■ ■ · - 49 -5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Datensignal ein vorbestimmtes Bit-Muster festgestellt · und die Zeitsignal-Frequenzmodifikation in Abhängigkeit vom vorbestimmten Bit-Muster betragsmäßig geändert wird.4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbeziehung des örtlich erzeugten Zeitsignals zum Datensignal festgestellt und eine vorbestimmte Phasenbeziehung zwischen dem örtlich erzeugten Zeitsignal und dem Datensignal in Abhängigkeit davon hergestellt wird.5» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das örtlich erzeugte Zeitsignal eine Wiederholungsfrequeriz aufweist, die über einen Wiederholungsfrequenzbereich veränderlich ist, welcher eine Wiederholungsfrequenz enthält, die auf.'... die Wiederholungsfrequenz der Übergänge des digitalen Datensignals bezogen ist, und daß die Phase der Übergänge des digitalen Datensignals mit der Phase des örtlich erzeugten Zeitsignals verglichen wird, um so ein Steuersignal für die Änderung der Wiederholungsfrequenz des örtlich erzeugten Zeitsignals zu erhalten.6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines örtlichen Zeitsignals mit einer der Bittnenge des Datensignals angenähert gleichen Wiederholungafrequenz- 50 - BAD ORIGINAL.309820/0632einer von zwei vorgegebenen, auf das Datensignal bezogenen Phasenbeziehungen, dadurch, daß die Wiederholungsfrequnez des örtlich erzeugten Zeitsignals um den Faktor zwei dividiert und ein Teil des digitalen Datensienals in Abhängigkeit vom lokal erzeugten Zeitsignal entschlüsselt wird , um so festzustellen, welche der beiden vorgegebenen Phasenbeziehungen zwischen dem örtlich erzeugten Zeitsignal und dem digitalen Zeitsignal besteht.7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Speicherung des Steuersignals für die Steuerung der Wiederholungsfrequnez des örtlich erzeugten Zeitsignals in Abwesenheit eines Datensigrials.8. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines Steuersignals durch die Integrierung einer Reihe von Impulsen, die eine Wlederholungsfrequenz angenähert gleich der VJlederholungsfrequenz der Übergänge aufweisen, und deren Dauer, welche auf die Phasendifferenz zwischen den übergängen und dein örtlich erzeugten Zeitsignal bezogen ist.9. Verfahren nach Anspruch 0, gekennzeichnet durch die Än derung der Zeitkonstantu der Integration von einem vorgegebenen Viert auf einen höheren vorgegebenen Wert in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Teil des Datensignals.- 51 -BAD ORIGINAL309820/063 210. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zürn Synchronisieren eines örtlich erzeugten Zeitsignales mit einem empfangenen Signal, gekennzeichnet durch mit einer ersten Antwortgeschwindigkeit arbeitende.Mittel zum schnellen Herstellen einer vorgegebenen Wiederholungsfrequenz und Phasenbeziehung zwischen dem Örtlich erzeugten Zeitsignal und dem empfangenen Datensignal, durch Mittel zum Peststellen eines vorgegebenen Synchronisationssignals im empfangenen Datensignal und durch mit einer zweiten Antwortgeschwindigkeit arbeitende Mittel zum Erhalten der erzielten Wiederholungsfrequenz- und Phäsenbeziehungen in Abhängigkeit von der Feststellung des vorgegebenen Synchronisationssignals,.11» Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Äntwortgeschwindlgkeit wesentlich hoher ist als die zweite Antwortgesöhwindlgkeit, wodurch die vorgegebene Beziehung mit hoher Stabilität und bei vergleichsweise geringer Beeinflussung durch tolerierbare Fehler im Datensignal aufrechterhalten wird, und zwar nach dem die vorbestimmte Beziehung schnell erreicht und das Synchronisationssignal festgestellt worden ist.12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Mittel zum Feststellen des Komplements des vorgegebenen Synchronisationsmusters im Datensignal und durch Mittel- 52 309820/0632zum Steuern der Phase des örtlich erzeugten Zeitsignals in Abhängigkeit entweder vom festgestellten Synchronisationsmuster oder von dessen. Komplement.13· Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel zum Speichern eines Steuersignals, um so während der Ab-. Wesenheit des Datensignals die Änderungsmittel steuern zu können.14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13» dadurch ' gekennzeichnet, daß der Generator zum Erzeugen des örtlichen Zeitsignals Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals aufweist^ dessen Wiederholungsfrequenz über einen Wiederholungsfrequenabereich veränderbar ist, welcher ein Vielfaches der Wiederholungsfrequenz der Übergänge des Datensignals enthält, und ferner Mittel aufweist zum Teilen der Wiederholungsfrequenz des zuerst erzeugten Signals durch das Vielfache, um so ein örtlich erzeugtes Zeitsignal zu erhalten, dessen Wiederholungsfrequenz angenähert gleich ist der Bitmenge des Datensignal und das eine von zwei vorgegebenen Phasenbeziehungen relativ zum Datensignal einnimmt.15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel zum Entschlüsseln eines Teils des Datensignals in Abhängigkeit vom örtlich erzeugten Zeitsignal und durch von dem entschlüsselten Teil des Datensignals abhängige Mittel zum Festr-309820/0632- 53 -- .53 -stellen, welche der beiden vorgegebenen Phasenbeziehungen zwischen dem örtlich erzeugten Zeitsignal und dem Datensignal tatsächlich vorliegt.16. Vorrichtung nach Anspruch 1Oj dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal ein digitales Spaltphasen-Daten-Modulationssignal ist und daß die Wiederholungsfrequenz des örtlich erzeugten Zeitsignals in Abhängigkeit von einem Steuersignal geändert wird, das seinerseits in Abhängigkeit von einem Vergleich der Phase der Übergänge des Modulationssignals mit der Phase des örtlich erzeugten Zeitsignals geändert wird.309 8 2 0/0632SYLee rs e l
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8230 | Patent withdrawn |