DE2355533A1 - Empfaenger fuer synchrone datensignale mit einem uebertragungsgeschwindigkeitsaenderungsdetektor - Google Patents
Empfaenger fuer synchrone datensignale mit einem uebertragungsgeschwindigkeitsaenderungsdetektorInfo
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- DE2355533A1 DE2355533A1 DE19732355533 DE2355533A DE2355533A1 DE 2355533 A1 DE2355533 A1 DE 2355533A1 DE 19732355533 DE19732355533 DE 19732355533 DE 2355533 A DE2355533 A DE 2355533A DE 2355533 A1 DE2355533 A1 DE 2355533A1
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- H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
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Description
"Empfänger für synchrone Datensignale mit einem Uebertragungsge
s cliTv indiglcei t sand er un gsd e t elct or"
Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger* in einem System für synchrone Datenübertragtuigf in dein die
Datensignale mit mindestens zwei Uebertragungsgeschwindigkeiten
übertragen werden könnens die um einen Faktor N" vernein·»
ander abweichens v.robei IST eine ganze Zahl ist, welcher Empfänger
mit einem Uebeirtragung-Edetektor zum Erzeugen von Impulsen
bei U&bergäng'ert im empfangenen Datensignal} einem Taktimpulsgenerator,
der in eine Phasenregelschleife aixfgenommen ist?
der die Impulse des Uebergangsdetektox-s zur Regelung der
Phase der Taktirnpulse mit den UebergMngen des empfangenen Daterisignals zugeführt werden, sowie mit einem Detektor zum
Detektieren von Aenderungen iia der Uebertx'agungsgeschwindigkeit
!^ BAD ORIGINAL
- 2 - PFHM.6766.
31.10.73.
des empfangenen Datensignals versehen ist.
Es ist denkbar, dass die genannte Phasenregelung· die
örtliche Taktimpulsfrequenz in Abhängigkeit vom Takt, in dem die Symbole in den empfangenen Datensignalen auftreten, korri~
gieren könnte» wodurch ein Detektor zum Detektieren von Aendcrungen in der Uebertragungsgeschwindigkeit in der· Praxis
nicht nötig wäre. Wenn jedoch im Anfang der üebertragung der
Unterschied zwischen der örtlichen Taktimpulsfrequenz und diesem Takt zu gross ist oder wenn während der Uebertragung
ein derartiger Unterschied plötzlich auftritt, ist die genannte Phasenregelung nicht imstande, die TöJct impulsfrequenz
auf die richtige Art und Weise eu korrigieren, Die Phasen«
regelung bewerkstelligt nur ein Zu. samm onfall en eines charakteristischen
Zeitpunktes (beispielsweise eine ansteigende Flanke) des Takt impuls signals mit den Uebar gangen des Datensignals,
Die Verwendung derartiger· Geschwindigkeitsandertmgs—
detektoren kann wichtig· sein. So ermöglichen sie es "foeispiels~
weise, dass die Endgeräte ("terminals") in einem Datenübortragungssystem
ihre Uebertragungsgescliwiztdigkeiteii aneinander
anpassen können, während diese Endgeräte vor dem Anfang der
Uebertragung auf unterschiedliche Geschwindigkeiten, eingestellt
warenc
Ausserdem vergrössera diese. GescinrindigkeltsSsiderungsdetektoren
die Flexibilität von Ze±tmuItiple:c=U&tf3x't:ra.g-tö3.gssysteinen
namentlich im Verkehr zwischen Flugzeugen, lazid Bodenstationen,
eier gegebenenfalls über·- Satelliten erx'olgori karrn?
man kann, dann beispielsweise
409820/087?
- 3 - FPHN06766,
31 ο 10.73 ο
als Funktion der Anforderungen an die Behem-schung und die
Diclite des Luftverkehrs variieren lassena Es kann PaSSXeX1Gn5
dass die üebertragung durch Rauschen gestört wird! dann ist
es axis Sicherheitsgründen von höchster Wichtigkeit« eine
minimale Verbindung mit einer nicht zu grossea Fehlerrate zu
gewährleisten. Damit der beeinträchtigende Einfluss des Rauschwertes begegnet wird9 wird das Durchlassband des Empfängers
dann verringert, was eine kleinere'Uebertragxmgsgeschwiiidigkeit
mit sich bringt; wenn die Üebertragung nicht mehr gestört ist, wird wieder mit einer höheren Uebertragungsgeschwindigkeit
gearbeitet« Durch diese Detektoren zum Detektieren einer Aenderung- der üebertragungsgeschwindigkeit können alle UmschaItvorgänge,
die diese Geschwindigkeitsänderungen mit sich bringen,
automatisch erfolgen.
Eine auf der Hand liegende Lösung in einem Multiplexsystem
eine Aenderung der XJebertragungsgeschviindigkeit zu
detektieren besteht in der Verwendung eines Sonderkanals zum Uebertragen von Information betreffend die Aenderung der
Uebertragungsgeschwindigkeit.
Diese Lösung weist Nachteile auf? nicht nur wird das
Multiplexsystem zusätzlich belastet, aber auch muss insbesondere für diese zusätzlichen Kanäle teure Sende- und Empfangsapparatur
verwendet werden, da gerade diese Kanäle zuverlässig sein müssen, weil sie eine Sicherheitsaufgabe erfüllen
müssen.» Ausserdem wird an Bord eines Flugzeuges das zusätzliche
Gewä clic dieser Apparatur als besonders na.cht-eilig betrachtet«,
409820/08 7 7 ■
- 4 - PPHN.676ό.
31 .10■. 73 .
Die Erfindung bezweckt nun, einen Empfänger der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, der die obengenannten Nachteile
nicht aufweist und namentlich keine zusätzlichen Kanäle in
einem Multiplexsystem zur Uebertragung von Information über
die Uebertragungsgeschwindigkeit erfordert und in dem mit
Vorteil die Bauelementes die in den üblichen Uebertragungssystemen
bereits vorhanden sind9 benutzt werdenβ
Der"erfindungsgemSsse Empfänger weist dazu das Kennzeiche:
auf j dass der GeschvindigkeitsSnderungsdetektor mit einem
Kreis zum Detektieren einer Herabsetzung der· Uefor-tzragung-sgeschwindigkeit
um einen Faktor Iv versehen ists welcher Kreis
einen vom Taktimpulsgenerator gesteuerten Impulsverteiler
enthält um im Takte der Taktimpulse die Impulse des Uobergangs~
detektors über N Ausgänge su verteilens wobei jeder dieser
Ausgänge über einen ICreis sura Detektieren des Vorhandenseins
von Impulsen mit einem logischen SelektioJstor verbunden ists
das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem dor K" Ausgfinge
des Impulsverteilers ein Ausgangssignal erzeugt 0
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in rlexx Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschriebene
Es zeigen?
Fig» 1 einen erfindungsgoniässen Empfänger, der für
A ende mm gen der Uebertragungsgeschwindickeit um einen Faktor
N = 3 eingerichtet ists
Figo 2 eine Anzahl Zeitdiagrarame zur KrlMtiter-unf? der
Wirkungsweise des Empfängers nacli Fii>
1 für eine "ncr;:!:ilf!1 Uebex't-raijunffsge&chwändigkc-iit";
i C\ '*. O nj η s η Ω 1 "~
- 5 - - FPHN·» 6766»
31 ο 1 θ«73 c
^1 Γ Γ Γ O 1
Figo 3 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Erläuterung der
Wirkungsweise des Empfängers nach PIg0 1 für eine um einen
Faktor 3 herabgesetzte Uebertragungsgeschwindigkeit,
Fig0 h und Figo' 5 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Erläuterung
der Wirkungsweise' des Empfängers nach FIg0 1 für
eine um einen Faktor 3 erhöhte Uebertragungsgeschwindigkeits
Figo 6 einen Teil einer Abwandlung des Empfängers nach
Figo 1} der für Aenderungen der Uebertragungsgeschwindigkeit
um einen Faktor N = 2 eingerichtet istt
FIg0 7 und Figo 8 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Er»
läuterung- der l'irltungsweise des Empfängers nach Figo 6 für
eine um einen Faktor 2 erhöhte Uebertragtuigsgeschwindigkeit»
Fig«, 9 ein Zeitdiagraram zur Erläuterung eines im
Empfänger nach Figs 6 verwendeten Datendetektors0
In Figo 1 ist das Bezugszeichen 1 ein Nachrichtenempfange·
der sich beispielsweise an Bord eines Flugzeuges befindete Am Ausgang dieses Empfängers 1, der Eiit der Leitung A verbunden ist j wird ein detektiertes Signal erhalten^ das für
das Datensignal re£>räsentativ ±st0 Dieses Datensignal hat
beispielsweise die in FIg0 2 bei A dax^gestellte Form und ist
vom linon~i"eturn—to~zero"-Typi) d,h0 dass die Ausgangs spannung
des Empfängers 1 entweder positiv {·*·) oder negativ (>=·) ist,
was sv.'ei .mögliche Werte des empfangenett Datensignals bedeutet s
wobei, von diesen Werten vorausgesetzt wird? dass sie mil; der·«
selben Uahi-sclieinlichices.-«; auftreteas
Die Ueberf-finge zwischen den, beiden möglichen Werten
des Dateiißignals -woTderL von einora Kulldurchgangsdetektor 2
^09820/0.8 7? ■
BAD ORIGINAL
6 - FPlJZi16766,
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-5 C ET1
ν *J *J
detektiert,. dessen Eingang mit der" i^eix-aang A. -uziß. dessen Ausgang
mit einer Leitung B verbunden ist; % Fig* 2 aeigt bei B die
vom Detektor 2 geliefertes Impulse sei Uebs^gMsagen iss smp«
fangenen Datensignal» Der NulldurOlig&ia^sdetektor karm. beispielsweise
von eineip. Typ sein, ivie dieser- in der- französisch en
Patentschrift Nr, 2„098ff.Q25 t>esclxr«±eoe:a worden ist, Biese
Impulse dienen zum Synchronisieren eisss Sriülölien Taktimpuls=»
generators 3> der* auf diese ¥eise Taictsignale liefert j, die
mit Uebergängen des Datensignals ko±nz±diere:n.ffl
Der Takt impulsgenerator 3 kann ähs:rcii einen Flaasendetektor
^ mit zwei Eingängen gebildet t?erden, -ion darren der
eine mit der Leitung B und der aixdei's r=i.t dess Ausgsng eines
spannungsgesteuertsn Oszillators 5 ■y-^srbt-s.äes ±si;o Dsr Ossillator
5 liefert durch dis ?oa Phaseiade'-äelcfccr' % srzen-jten
Regelspamiungen Taktsignale an der Lsi.-51-2Ig G3 die rr-i-fc dem
Datensignal synchroni si ei-t sind? dcSio-, dass die Bat en signalübergänge
beispielsweise mit anstslgeridss Flasn^es. ds-ä örtlichen
Taktimpulssignals {abgesehen ?oj: siii'äci g-sr'iiigfi'g-i.sösi Z*5zt-=
unterschied) koinsidieren0 Das Taktimpulssignal is" In Figc
bei C dargestellt f. die- Periode T df.asfc? Tal-zi"±."t:p''a5.se ©rit;sp-rr" ent
Diö Bauelonver.ti '» bii 5
s-11 en Datenabertragüirrssystemen
s-11 en Datenabertragüirrssystemen
irg^Egssyctems, uelche die auf
lianciensri Signale rc-rarbeiis-ip η:
lianciensri Signale rc-rarbeiis-ip η:
4 0 S S 2 Ο '' ? 8 f
BAD ORiGiNAL
- 7 -■ ' PPUN.6766.
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Der Empfänger nach Figo 1 enthält weites* einen Detektor
zum Detektieren iron Aenderungen in der Uebertragungsge schwindig-.
keit des empfangenen Datensignals0 Nach der Erfindung ist
dieser Detektor mit einem ersteh Kreis 6 und einem zweiten
Kreis 7 zum Detektieren einer Herabsetzung bzw. Erhöhung der
Uebertragungsgeschi-i-indigkeit um einen Faktor if -versehen (N ist
eine ganze Zahl imd in FIg0 1 ist N = 3)* Dieser erste
Detektionskreis 6 enthält einen vom Taktimpulsgenerator 3
gesteuerten Impulsverteiler 8 um im Takte der über die Leitung C
zugeführten Taktimpulse die Impulse des Uebergangsdetektors
über seine N Ausgange zu verteilen« Jeder der Ausgänge des
Iinpulsverteilers 8 ist über eine Leitung Έ* s Eg8 E„ mit einem
Kreis C19 C„, .C_ zvm. Detektieren des Vorhandenseins von
Impulsen verbunden^ Die Ausgänge dieser Ki-eise C1, CpS C0
sind an die Eingänge eines logischen Selektionstores 9 angeschlossexij
das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem
der Ausgänge des Impulsverteilers S ein Ausgaxigssignal erzeugt»
In Figo 1 besteht das Selektionstor 9 aus einem NAiJD-TOr0
Das Erscheinen eines Signals' am Ausgang des NAND~Tores
kann beispielsweise dazu benutzt werden9 über· einen Umschaltkreis 10 die Einstellung des Uebertragungssystems auf die
auf diese Weise detektierte Uebertragungsgesciiwindigkeit
herzustellen»
Der Impulsverteiler 8 wird in Fig0" 1 diirch einen
Modulo-3-Zähler 11 gebildet;, dessen Eingang mit der Leitung C
verbunden, ist und der an seinen drei Ausgängen S1 s S„ und S„
bei jeder ansteigenden Flanke dos Taktiinpulssignals ein
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BAD ORiGSNAL
■- 8 - ΡΡΗΓΓ.6766.
31.10.73."
Observationssignal liefert, das in Fig. 2 durch S1, Sp bzw« S,,
dargestellt ist. Dieser Impulsverteiler 8 ist mit drei UND-Toren P.., P„ und P„ mit je zwei Eingängen, von denen der eine
mit der Leitung B und dor andere mit einoin der Ausgänge S1
(Tor P1 ) , S_ (Tor Pp) "bzw. S„ (.Tor P^) verbunden ist, versehen;
die Ausgänge dieser Tore P1, P„ und P„ bilden die
Ausgänge des Impulsverteilers 8.
Nur die Struktur des Kreises C1 ist in Fig. 1 dargestellt;
es dürfte einleuchten, dass die Struktur der Kreise C_ und Co identisch sein kann.
In diesem Beispiel ist der Kreis C1 vom analogen Typ
und enthält einen Operationsverstärker 12, dessen Eingang über einen Widerstand 13 mit dem Ausgang des Tores P1 verbunden
ist, während der Eingang und der Ausgang des Verstärkers
12 mittels einer Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes 13 miteinander verbunden sind. Der
Ausgang des Verstärkers 12 ist mit dem Eingang eines Schwellwertkreises 16 verbunden, der nur eine Spannung liefert, wenn
die Spannung an seinem Eingang höher ist als ein bestimmter Schwellwert.
Die Bauelemente 12, 13 und 14 bilden einen Integrator;
der Widerstand 15 dient dazu, die Ausgangsspannung des Verstärkers
12 mit einer Zeitkonstante, die viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den. Impulsen, die am Eingang
des Kreises C1 vorhanden sein können, abfallen zu lassen.
Die Wirkungsweise dieses ersten Detektionskreises 6
ist wie folgt.
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Zunächst wird der Fall betrachtet, wobei die lieber·-
tragungsgeschwindiglceit normal ist, d,h, , dass die Dauer
der Signalelemente des Datensignals der Periode T des örtlichen
Taktimpulssignals entspricht. Da die beiden Werte des
Datensignals dieselbe Fahrscheinlichkeit aufweisen, treten die
Uebergänge des Datensignals an beliebigen ansteigenden Flanken
des Taktimpulssignals auf und koinzidieren dadurch mit beliebigens
an den Ausgängen S1 - S„ vorhandenen Observationssignalen.
In Fig. 2 sind bei E , E_ und E„ die Impulse dargestellt, die an den Leitungen E../ E„ und E„ entsprechend dem
in Fig» 2 bei A dargestellten Datensignal erscheinen«
Ein Impuls erscheint an der Leitung E1 wenn es zwischen
einem Impuls an der Leitung B und an dem Ausgang S1 vorhandenen
Observationssignal eine Koinzidenz gibt und dies
gilt ebenfalls für alle Impulse an den Leitungen E und E„
in bezug auf die Observationssignale an den Ausgängen S2 bzw..
So. Statistisch werden die Kreise C, - C„ während einer bestimmten
Zeit eine gleiche Anzahl Impulse an ihren Eingängen erhalten, wobei die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
12 im Takte der empfangenen Impulse ansteigt und den vorbestimmten
Schwellwert des Schwellwertkreises 16 überschreitet»
wodurch an den Ausgängen aller Kreise C1 - C„ eine vom
Schwellkreis 16 gelieferte Spannung erscheint0 ΐη diesem
Fall liefert das J-TAND-To r 9 kein Axls gangs signale
Nun wird der Fall betrachtetp wobei die Uebertragungs—
geschwindigkeit dreimal kleiner geworden ist, mit anderen '.'orten, wenn die Dauer der Signalelemente des Datensignals
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dem ¥ert 3T entspricht. In Pig. 3 ist bei A ein derartiges
Datensignal dargestellt} die in Fig. 3 bei C dargestellten
Taktimpulse und die Ausgangssignale des Zählers 11, in Fig.
bei S1, S„ und S^ dargestellt, sind dieselben wie die in
Fig» 2 bei S1, Sp" bzw. S~ dargestellt sind. Aus Fig. 3 geht
hervor, dass die an der Leitung B vorhandenen Impulse des Nulldurchgangsdetektors 2 nur einem am Ausgang S_ des Zählers
vorhandenen Observationssignal entsprechen, was bedeutet,
dass imr am Eingang des Kreises C„ Impulse erscheinen, Da
nun keine- Impulse mehr an den Eingängen der Kreise C und CQ
vorhanden sind, sinkt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
in den Kreisen G1 und C„ durch das Vorhandensein
des Widerstandes, der den Kondensator überbrückt. In einem
gewissen Augenblick wird diese Ausgangsspannung kleiner sein
als der vorbestimmte Schwellwert, wodurch dann am Ausgang
der Kreise C1 und C„ keine Spannung erscheint.
In dieser Situation liefert das NA2TD-Tor 9 ein Ausgangssignal.
Dieses dem Umschaltkreis 10 zugeführte Signal kann mehrex*e Schaltvorgänge bewerkstelligen. Namentlich wird
ein Frequenzumschalter 17 des Oszillators 5 bedients so dass
die Takt inipuls frequenz dreimal kleiner wird. Weiter kann ein
Umschalter 18 betätigt werden um den Nulldurchgangsdetektor
an diesen neuen Talct anzupassen und auch, ein Umschalter 19,
dessen Stellung für das Durchlassband des Nachrichtenornpfängers
1 bestimmend ist um diesen zu verringern, um beispielsweise
dem Rauscheinfluss zu begegnen.
Der Taktimpulsg-onerator 3 kann dann auch beim Sonden
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von Datensignalen, deren Uebertragungsgeschwindigkeit der
des empfangenen Datensigixals entspricht, benutzt werden, welche Geschwindigkeit auf diese Weise durch die neue Periode
des Taktinipulssignals bestimmt ist»
In dem Falle, wo der Rauschabstand hoch ist und das Ausgangssignal des Nachrichtenempfängers 1 was die Form anbelangt
wiederhergestellt wird durch einen nicht dargestellten
Schwellkreis, ist es möglich, die Datensignale mit einer dreimal höheren Uebertragungsgeschwindigkeit zu übertragen.
Nach der Erfindung enthält der Geschwindigkeitsänderungsdetektor
nun zugleich einen zweiten Kreis 7 zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungsgeschwindigkeit um einen
Faktor N (wieder i-st N= 3 in Fig. 1). Dieser zweite Detektionskreis
7 enthält einen Abtastkreis 21 für das empfangene Datensignal, der von einem an den Taktimpulsgenerator 3 angeschlossenen
Impulsgenerator 20 zum Erzexigen eines Abtast~
impulses in mindestens einem der Zeitpunkte T/Ns 2T/N, , . <,
(N - 1)t/N nach dem Auftrittszeitpunkt jedes Taktimpulses
gesteuert wird, wobei T die Periode der Taktimpulse ist, Weiter enthdlt dieser zweite Detektionskreis 7 einen an den
Abtastkreis 21 angeschlossenen Abtastwertanalysator 22, der
nur Impulse erzeugt bei Abtastwerten, die im wesentlichen
tion Durchgängen des empfangenen Datensignals durch einen gegebenen Bezugswert entsprechen, und einen Kreis Cp, der
über eine Leitung E„ an den Abtastwertanalysator 22 zum
Ijciekl-iercn. des Vorliatidenseirisj von Impulsen und zum Erzeugen
GXDOS Ausf-;aTißs3ißnals beim Vorhandensein dieser Impulse
409820/087 7
- 12 - FPHN.6766.
31.10.73,
angeschlossen ist.
In Pig. 1 wird der Impulsgenerator 20 beispielsweise
durch, zwei kaskadengeschaltete monostabile Triggerschaltungen
gebildet, die der Leitung D einen Abtastirapuls liefern und
zwar in einem Zeitpunkt T/3 (und/oder 2T/3) nach einer ansteigenden
Planke des Taktimpulssignals des Taktimpulsgenerators
3. leiter gibt der Abtastwertanalysator 22 in Fig·,. 1
nur einen Impuls ab wenn der Abtastwert an seinem Eingang den Wert NuIX aufweist oder nur wenig davon abweicht. Der
Kreis C„ zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen kann
dieselbe Struktur aufweisen wie der des bereits beschriebenen Kreises C im ersten Detektionskreis 6.
Die ¥irkungsweise dieses zweiten Detektionskreises 7
ist wie folgt. Der Impulsgenerator 20 liefert Abtastimpulse, die in Fig. 4 bei D dargestellt sind; diese Abtastimpulse
sind also in einem Zeitpunkt T/3 nach jeder ansteigenden Flanke in dem in Fig. 4 bei C dargestellten Taktimpulssignal vorhanden.
Für ein Datensignal, dessen Signalelemente die normale
Dauer T aufweisen (siehe A in Fig. 4) hat das Datensignal in den Zeitpunkten, in denen die Abtastimpulse erscheinen,
immer einen der zwei möglichen Werte ( + ) oder3 (■»), so dass
der Abtastwertanalysator 22 keinen Nulldurchgang detektieren
kann tind an der Leitung B kein Impuls erscheint (siehe ET
in Fig. 4),
Für ein Datensignal, dessen Signalelemente eine dreimal
kleinere Dauer aufweisen, also eine Dauer T/3 (siehe Λ in Figo 5) s kann das Datensignal einen KulldurchgEng aufv.'cison
4 0 9 8 2 0/0877
- 13 - PPHN. 6766-«
31.10.73.-
und zwar in den Zeitpunkten, in denen die in Fig. 5 bei D
dargestellten Abtastimpulse erscheinen. In diesem Fall werden
dann der Leitung E Impulse geliefert, was in Pig, 5 bei
ET dargestellt ist« Diese Impulse verursachen auf dieselbe
Weise wie beim Kreis C. ein Ausgangssignal des Kreises CT„
Dieses Ausgangssignal, das den Gebrauch einer höheren Uebertragungsgeschwindiglceit
als die normale angibt s wird einem Umschaltkreis 10 zugeführt damit das Uebertragungssystem in den
Stand ge.setzt wird,, sich an diese neue Geschwindigkeit anzupassen,,
Es kann dabei passieren, dass die Uebertragungsgeschwindigkeit
für das eingestellte Durchlassband des Nachrichtenempfängers
1 zu hoch ist„ In diesem Fall ist an der Leitung A
kein Signal vorhanden, d0ho, dass die Abtastwerte am Ausgang
des Abtastkreises 21 immer den Wert Null aufweisen und folglich in jedem'Abtastseitpunkt ein Impuls an der Leitung ET
erscheint, wodurch auch in diesem Falle die Benutzung einer höheren Uebertragungsgeschwindigkeit angegegeben wird»
Die jeweiligen Kreise C1 - C„ und C- haben eine Inte-
I j Ju-
grationsfunktion und bewerkstelligen auf dies© Weise, dass
der Geschwindigkeitsänderungsdetektor 6S 7 besonders unempfindlich gegen Rauschen ist und vermeiden dadurch fehlerhaft©
Umsehaltvorgänge im Empfänger nach Figo 10 Durch diesen'
Detektor 6S 7 kann das Uebertragungssystem auf unterschied=
liehe Uebertragungsgeschwindigkeiten umschalten und zwar1
durch eine jeweilige Detektion von auftretenden Geschwindig=» keitsänderungen,
4098 2 0/087 7
- ·» k - PPIIN. 6766.
31.10.73·
Nach, der obensteilend gegebenen ErlSuterung für den
Fall N = 3' bedarf der Aufbau eines Detektors, der imstande
ist, Aenderungen. in Uebertragungsgeschwiradigkeiten "mit einem
beliebigen ganzen Paktor N zu detektieren, kaum noch. n?iherer
Erläuterung» Denn der erste Detektionskreis 6 muss dann mit
einem Impulsverteiler mit N Ausgängen versehen werden, die
mit je einem Kreis verbunden sind, der das Vorhandensein von
Impulsen detektiert und dessen Ausgang mit nur einem der N Eingänge eines NANB-Tores 9 verbunden ist« Was der zweite
Detektionskreis 7 anbelangt, ist der einzige Unterschied
die Ausbildung des Impulsgenerators 20, der Abbastimpulse
liefern muss an mindestens einem der Zeitpunkte T/N, ZT/N $ * #
(Ν-! )t/N nach einer ansteigenden Flanke des Talctimpulssignals.
In Fig, 6 ist ein Teil eines? Abwandlung des Nachrichtenempfängers
naclx Fig. 1 dargestellt, der f*iix* Aenderungen der
Uebertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N = 2 einge-'
richtet ist. Entsprechende Elemente in Fig5 1 und Fig. 6 sind
mit denselben Bezugszeiehen angegeben,» aber in Figa 6 mit
einem Akzent verseheno
Der erste Detektiotiskrais 6s erttiiäli: einen Impulsverteiler 88 f dessen Eingang mit eier Leitung B* verbunden ist«,
An den zwei Ausgängen. S « und S5* des ΜοοϊίΙο-2-Zgb.lers 11 !
erscheinen die Ob servat ions signal β β Bie Te?@ Pi vma PJ, dienen
zur Bestimmung der Koinzidenz dex° asu der· L·eit^l2lg B8 e?·=
scheinend en Impulse bei Batsnsignaiaae^garageri mit den Ob ε er«
vatlonssigaalen. In dieser :he-y
werden die. Kreise G1 8 und C* ^ die das ¥oriaandense:!..r. von.
- 15 - FPHN.6766.
31.10.73«
Impulsen detektieren, durch einen Vorwärts-Rückwärtszähler
bzw. 31 gebildet. Diese beiden Zähler enthalten je einen Vorwärtseingang
UP· und einen Rückwärtseingang DO sowie einen Rückstelleingang
R. Der Vorwärt s eingang TJP des Vorwärts -Rückwärt szählers
30 ist mit eiern Ausgang eines UND-Tores 32 verbunden,
von dem ein Eingang mittels einer Leitung E. · mit dem Ausgang des Tores P* verbunden-istβ Auf gleiche ¥eise ist der Vorwärt
seingang UP des Vorwärts-Rückwärtszählers 31 niit dem
Ausgang eines UND-Tores 33 verbunden9 von dem ein Eingang
mittels einer Leitung E'2 mit dem Ausgang des UND-Tores P»
verbunden ist« Der Rückwärtseingang DO des Vorwärts-Rückwärtszählers
30 ist mittels eines UND-Tores 3h mit dem Ausgang
eines Frequenzteilers 35 Kiit einem Teilungsfaktor 8 verbunden,
dessen Eingang mit der Leitung C* verbunden ist. Der Rückwärtseingang
DO des Vorwärts-Rückwärtszähiers 31 ist mit diesem
Frequenzteiler 35 mittels eines UND-Tores 3^' verbunden.
Mit jedem der Vorwärts-Rückwärtszähler 30 und 31 sind
zwei Dekoder verbunden? ein Minimallagendekoder· 36 und 37 für
die Vorwärt s-Rückwärt s zähl er 30 bzw-, 31 und ein Maximallagendekoder
38 und 39 für die Vorwärts-Rückwärtszähler 30 bzw, 31 ο
Die Ausgänge der Lagend elco der 36 und 37 sind mit den -Eingängen
eines ODER-Tores hO verbunden; die Ausgänge der Dekodez* 38
und 39 sind mit Eingängen eines UND-Tores hl verbunden? die
Eingänge eines dritten ODER-Tores kZ sind mit den Ausgängen
der Tore 4θ und 41 verbunden9 während sein Ausgang mit den,
zwei Rückstelleingangen R der Vorwärts-Rückwärtszähler 30
und 31 verbund ότι sind,, Der Λτϋ,ρ,-ang des Dekoders 38 1st mit
409 820/0 877
- 16 - FPHN.6766.
31.10.73.
dem Eingang eines UND-Tores 32 mittels eines Inverters h3
verbunden, der Ausgang des Dekoders 39 ist mittels eines Inverters kk mit dem Eingang des UND-Tores 33 verbunden.
Am Ausgang des ODER-Tores ^O erscheint das Signal, das eine
Herabsetzung der Uebertragungsgeschwindiglceit angibt i.tnd
dem Umschaltkreis 10* zugeführt wird.
Die 'Wirkungsweise des ersten Detektionskreises 6· ist
wie folgt. Ftli· die normale Geschwindigkeit ist die Auftrittswahrscheinlichkeit
der Impulse an den beiden Leitungen E' und E'p dieselbe. Der Inhalt der zwei Aufwärts-Rückwärtszähler
30 und 31 nimmt zu, obschon ihrem Eingang DO Rückwärtsimpulse
zugeführt werden» Die Wiederholungsperiode dieser RückwärtsImpulse ist jedoch achtmal niedriger als. die der
Taktimpulse, so dass trotzdem bei normalerUebortragungsgeschwindigkeit
der Inhalt der Vorwärt s-Rückwärts; zähl er 30 und
zunimmt» Sobald einer der beiden Zähler 30, 31 seine maximale
Lage erreicht hat, erscheint am Ausgang des betreffenden Maximallagendekodera ein Impuls, wodurch der betreffende
Zähler gesperrt wird, da die mit den Eingängen UP und DO verbundenen Tore geschlossen sind. Der andere Zähler wird
danach ebenfalls seine maximale Lage erreichen, wonach durch das UND-Tor hl dem Rückwärtseingang R der Zähler 30 und
ein Signal gelieferot wird, wodurch diese Zähler 30 und 31
dann ihre Ausgangslage einnehmen die dem mittleren Inhalt dieser Zähler entspricht.
Wenn dagegen die Geschwindigkeit zweimal niedriger ist, treten nur noch Impulse am IOingang UP eines dor Zähler 30,
409820/0877
• 17 - ■ FPiIW. 6766.
31.10.73.
auf und dieser Zähler wird eine maximale Lage erreichen und
diese beibehalten, während der Inhalt des anderen Zählers
sich auf seine minimale Lage verringert, Der betreffende
Minimallagendekoder liefert dann einen Impuls, der dem Umschaltkreis
10» zugeführt wird und auch dem ODER-Tor 42 um die Zähler 30 und 31 in ihre Ausgangslage zurückzustellen.
In dieser Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen
Empfängers wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Empfänger mit einem Datendetektor 45 in Form eines Integrier-und-Entladekreises
versehen ist9 dessen mit der Leitung A' verbundene+1
Eingang die Datensignale erhält. Dieser Datendetektor 45
gibt seine Ausgangssignale einer Leitung F ab. Durch dieses Detektionsverfahren ist es für die nicht dargestellte Endapparatur
des Uebertragungssystems möglich, den augenblickliehen
Wert des Datensignals mit mehr Sicherheit zu bestimmen wenn dieses Datensignal mehr oder weniger im Rausehen versunken
ist.
In Fig. 6 enthält dieser Datendetektor 45 beispielsweise
einen Operationsverstärker 46, dessen Eingang mit der Leitung A' mittels eines Widerstandes 47 verbunden ist,
während der Eingang und der Ausgang dieses Verstärkers 46 mittels eines Kondensators 48 miteinander verbunden sind.
Die Elemente 46, 47 und 48 bilden einen Integrator« Weiter
ist der Schalter 49 dem Kondensator 48 parallelgeschaltet,
welcher Schalter von einem Impulserzeuger 50 gesteuert wird»
Dieser Impulserzeuger 50 liefert an einem seiner Ausgänge
kurze Impulse bei jeder ansteigenden Flanke des Taktimpulssignals
4 0 9 8 2 0/0877
- 18 - -FPHN.6766.
31. ι ο. 73.
der Leitung C, wodurch, die Ausgangsspannung des Verstärkers
bei jeder -steigenden Flanke des Taktimpulssignals Null wird.
Der Eingang des zweiten Detektionskreises 7* ist in
Fig. 6 mit der Leitung F verbunden. Dieser Kreis 7' ist mit
einem Abtastlcreis 51 versehen, der· über den Impulserzeuger
vom Taktimpulssignal gesteuert wird, weiter mit einem Abtastwertanalysator
53» der nur Impulse erzeugt, wenn, der analysierte Abtastwert einen ¥ert aufweist, der kleiner ist als
ein bestimmter Teil des maximalen Ausgangswertes des Datendetektors 45 und mit einem Kreis C* , der dieselbe Struktur
hat wie die der Kreise C' 'und G' . Dieser Kreis C* enthält
1 et
Lj
also einen Vorwärt s-Rückviärt s zähl er 53» der mit einem Minimal—
lagendekoder 55 verbunden ist. Der Vorwärtseingang UP diases
Zählers 53 ist mit dem Ausgang des Abtastwertanalysators 52
verbunden, der Rückwärtseingang DO ist mit dem Ausgang des
Frequenzteilers 35 verbunden, der Rückstelleingang R ist
mit dem Ausgang eines ODER-Tores 56 verbunden, dessen zwei'
Eingänge mit den Ausgängen der Dekoder 54 bzw. 55 verbunden
sind. Am Ausgang des Dekoders 55 erscheint däe Signal, das
eine Erhöhung derUebertragungsgeschwindigkeit angibt.
Die Wirkungsweise dieses zweiten Detektionskreises 71
ist wie folgt.
In Fig. 7 ist der Fall dargestellt, in dem die üeber»
tragungsgeschwindigkeit normal ist, d.h. die Dauer T der Datensignalelemente (siehe Af in Fig. 7) der Periode des
Taktimpulssignals entspricht (siehe C« in Fig. 7). In Fig. 7
ist bei F das vom Datendetektor k5 gelieferte Datensignal
409820/0877
■~ 19 - FPHN.6766.
31.1O.73;
dargestellt. Aus Fig. 7 geht hervor, dass jeder Schluss des
Schalters 49 einen grossen Uebergang im Signal F herbeiführt.
In diesem Fall wird durch den Abtastwertanalysator 52 kein
Impuls erzeugt und der Vorwärts—Rückwärtszähler 53 kehrt
immer in die minimale Lage zurück und von dort in die Ausgangslage
durch das Auftreten eines Signals an dem Rückst eil eingang 7.
¥enn dieUebertragungsgeschwindigkeit zweimal grosser
ist als normal, was in Fig. 8 dargestellt ist, kann das an der Leitung F vorhandene Signal praktisch Null sein in dem
Augenblick, in dem eine ansteigende Flanke des Taktsignals erscheint} (siehe C* und F in: Fig. 8). Dies erfolgt jedes:
Mal, wenn das Datensignal (siehe A' in Fig, 8) einen TJebergang
zwischen den beiden entgegengesetzten ¥erten aufweist,
der zwischen■zwei steigenden Flanken des Taktimpulssignals
liegt.
In diesem Fall verursacht das Schliessen des Schalters keine Diskontinuität in dem vom Verstärker 46 gelieferten
Signal. Am Ausgang des Abtastwertanalysators 52 treten Impulse
auf, die dta Inhalt des Vorwärts-Rückwärtszählers 53 bis
zur maximalen Lage zunehmen lassen, wodurch am Ausgang des Dekoders 55 das Signal auftritt j das eine Erhöhung der Uebertragungsgeschwindigkeit
angibt und das dem UmschaItkreis 10·
zugeführt wird. Das ODER-Tor 56 ermöglicht ein Zurückstellen
des Vorwärts-Rückwärtszählers 52 jedes Mal, nachdem eine
Susserste Lage erreicht wurde«
Für die richtige Vii-kung des Abtastkreises 51 liefert
409820/0877
- 20 - FPHN". 6766.
31.10.73'.
der Impulserzeuger 50 jeweils einen Abtastimpuls, der etwas
früher auftritt als der Impuls, der bei einer ansteigenden Flanke des Taktimpulssignals den Schalter 49 Im Datendetektor
schliesst» Der Abtastwertanalysator 52 kann dann auf einfache
Weise als Schwellwertdetektor ausgebildet werden, wenn es sieb, um Datensignale handelt, die entweder einen positiven
oder einen negativen Wert annehmen. Dieser Schwellwertdetektor liefert dann einen Impuls für einen Abtastwert mit einem
Wert, der kleiner ist als der bestimmte Absolutwert.
Dieser zweite Detektionskreis- 7fi der obenstehend beschrieben
wurde, kann auch zum Detektieren einer Erhöhung der Uöbertragungsgeschwindigkeit tun einen Faktor, der von
zwei abweicht, verwendet werden.
In Fig. 9 ist die Spannung V am Ausgang eines Datendetektors,
wie in Fig. 6, dargestellt zwischen einem Zeitpunkt t = 0 und einem Zeitpunkt t = T. Deutlichkeitshalber
ist der Verlauf der Spannung als Funktion der Zeit durch die Segmente einer geraden Linie dargestellt.
Für eine normale Geschwindigkeit (die Dauer der Datensignal
elemente entspricht dann T) kann die Spannung nicht anders verlaufen als nach den geraden Linien OA oder OB.
Im Zeitpunkt t = T, kurz vor dem Schliessen des Schalters 49,
kann die Spannung am Ausgang des Dat'endetektors durch + 1
oder - 1 angegeben werden.»
Für eine grössere Geschwindigkeit (die Dauer der Datonsignaleleinente
entspricht T/3) kann im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t = 0 xmd t « T der Wert des Datensignals
409820/0877
- 21 - FPPIN, 6766.
31.10.73.
am Ausgang des Dateiidetektora wenigstens einmal ändern.
In diesem Fall kann im Zeitpunkt t = T, kurz vor dem Schliessen
des Schalters 49, die Ausgangsspannung nur durch die Ordinate
der Punkte C und D dargestellt werden; diese letztere Spannung entspricht in ihrem Absolutwert einem Drittel der zu den
Punkten A oder B gehörenden Spannung.
Beispielswelse für eine Reihe aus zwei aufeinander
folgenden Datensignalelementen mit positivem Wert, der ein
Datensignalelement mit negativem Wert folgt, wird die Form der Datendetektorspannung durch die Segmente OF, FE und EC
dargestellt. Für eine Reihe, die mit einem Datensignaleleraent
mit positivem Wert anfängt, dem ein Datensignalelement mit negativem Wert folgt und zum Schluss wieder ein Datensignalelement
mit positivem Wert aufweist, wird die Form der Datendetektorspannung durch die Segmente OF, FG und GC dargestellt.
Die Schwellen des Abtastanalysators 52 können in
diesem Fall derart eingestellt werden, dass ihr Absolutwert 2/3 des maximalen Absolutwertes, der vom Datendetektor geliefert
werden kann, entspricht. Im allgemeinen Fall kann dieser Absolutwert für die Schwellen als (Ν-!)/N mal dem
maximalen Absolutwert ausgedrückt" werden.
409820/0 87 7
Claims (1)
- -22 - FPHN,6766.31,10.73.PATENTANSPRÜCHE:Empfänger in einem System für synchrone Datentibertragung, in dem die D.at en signale mit mindestens zwei Uebertragungsgeschwindigkeiten übertragen werden können, die um einen Faktor N voneinander abweichen, wobei N eine ganze Zahl ist, welcher Empfänger mit einem Uebergangsdetektor zum Erzeugen von Impulsen bei Uebergängen in empfangenen Datensignal, einem Taktimpulsgenerator, der in eine Phasenregelschleife aufgenommen ist, der die Impulse des Uebergangsdetektors zur Regelung der Phase der'Taktimpulse mit den Uebergängen des empfangenen Datensignals zugeführt werden, sowie mit einem Detektor zum Detektieren von Aenderungen in der Uebertragungsgeschwindigkeit des empfangenen Datensignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsanderungsdetektor mit einem Kreis zum Detektieren einer Herabsetzung der Übertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis einen vom Taktimpulsgenerator gesteuerten Impulsverteiler enthält um im Takte der Taktimpulse die Impulse des Uebergangsdetektors über N Ausgänge zu verteilen, wobei jeder dieser Ausgänge über einen Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen mit einem logischen Selektionstor verbunden ist, das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem der N" Ausgänge des Impulsverteilers ein Ausgangssignal erzeugt, 2, Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsänderungsdetektor zugleich mit409820/0877- 23 - · FPHN.6766.31.10.73.einem Kreis zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungs«= geschwindigkeit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis einen Abtastkreis für das empfangenen Datensignal enthält j der von einem an den Taktimpulsgenerator angeschlossenen Impulsgenerator zum Erzeugen eines Abtastimpulses in mindestens einem der Zeitpunkte T/N, 2T/N, βο9 , (Ν-!)t/W nach dem. AuftrittsZeitpunkt jede3 Taktimpulses gesteuert wird, wobei T die Periode der Taktimpulse ist, weiter mit einem an den Abtastkreis angeschlossenen Abtastwertanalysatox·, des? nur Impulse erzeugt bei Abtastwerten, die im wesentlichen tJefoex»== gangen des empfangenen Datensignals durch einen gegebenes. Bezugswert entsprechen, und mit einem Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen am Ausgang des Abtastwert— analysators und zum Erzeugen eines Ausgangssignals beim Fehlen dieser Impulse versehen ist-.3« Empfänger nach Anspruch 1 mit einem Datendetektor in Form eines Integrier-und Entladekreises, der vom Taktimpulsgenerator gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsänderungsdetektor zugleich mit einem Kreis zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungsgeschwindig— keit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis e.inen vom Taktimptilsgenerator gesteuerten Abtastkreis zum Abtasten des Ausgangssignals des Datendetektors, weiter einen an den Abtastkreis angeschlossenen Abtastwertanalysator, der nur Impulse erzeugt bei Abtastwertsn mit einem Absolutwert, der kleiner ist als .(Ν-! i/N mal dem maxinutlen Absolutwert des Datondetektorausgangssignals, und einen Kreis zum Detektieren40982 070877- 2h - FPKN.6766.31.10.73.des Vorhandenseins von Impulsen am Ausgang des Abtastwert— analysators und zum Erzeugen eines Ausgangssignals beim Vorhandensein dieser Impulse enthält.4» Empfänger nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen von einem als Integrator geschalteten Operationsverstärkers mit einem durch einen Widerstand überbrückten Integrationskondensator zur Erhaltung einer Zeitkonstanten für das Abfallen des Integrationssignales gebildet wird, welche Zeitkonstante viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den Impulsens die am Eingang dieses Kreises auftreten, und von einem an den Verstärker angeschlossenen Schwellwertkreis gebildet wird, der beim Ueberschreiten seines Schwellwertes vom Integrationssignal ein Ausgangssignal erzeugt«5· Empfänger nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen von einem Vorwärts-Rückwärtszähler mit einem Vorwärtseingang und einem Rückwärtseingang gebildet wird, wobei einer der beiden Eingänge an einen Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen mit einer Periode, die viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den Impulsen, die am Eingang des Kreises auftreten und die dem anderen Eingang des Vorwärts-RückwSrtszählers zugeführt werden, angeschlossen ist, und von einem an den Vorwärts-Rückwärtszähler angeschlossenen äussersten Lagendekoder, dessen Ausgang den Ausgang des Kreises bildet, gebildet ist.409820/0877
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