DE2553121B2 - Übertragungssystem für digitale Signale, sowie System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale und Verfahren zur Verringerung des Rauschens in einem Übertragungssystem für digitale Information - Google Patents
Übertragungssystem für digitale Signale, sowie System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale und Verfahren zur Verringerung des Rauschens in einem Übertragungssystem für digitale InformationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für digitale Information, das ein vorgegebenes Arbeitsfrequenzband aufweist und mit einem mit einer Quelle
analoger Eingangssignale verbundenen Schaltungsteil, das die analogen Eingangssignale mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in entsprechende digitale Signale mit
einer vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln
umsetzt, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, mit Übertragungseinrichtungen, die die Digitalsignale
an eine Empfangsstation abertragen, und mit einem Schaltungsteil in der Empfangsstation, das die digitalen
Signale mit der Tastfrequenz in analoge Form umsetzt, sowie ein System zum Umsetzen analoger Signale in
entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung, und ein Verfahren zur Verringerung
des Rauschens im unbenutzten Kanal, des Obersprechbzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens auf
Grund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information.
Bei der Übertragung von Information ist es normalerweise üblich, die in analoger Form vorliegende
Information vor der Übertragung von einer Station zur nächsten in digitale Form umzusetzen, und die in einer
zweiten Station empfangene Information von der
Telefonsystem eingesetzt werden, ist dieser Frequenzbereich üblicherweise der Tonbereich von etwa 300 bis
3400 Hz. Der Frequenzbereich des Systems wird aus diesem Bereich dadurch begrenzt, daß das analoge
Eingangssignal vor der Analog-Digital-Umsetzung mittels eines Bandpaßfilters gefiltert wird, dessen
Durchlaßbereich in dem Frequenzbereich von 300 bis 3400 Hz liegt, und daß das zurückgewonnene Analogsignal in einem Nach-Sampling-Filter gefiltert wird,
dessen Durchlaßbereich im wesentlichen den gleichen Frequenzbereich aufweist.
Derartige Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie gegenüber zufälligen bzw. statistischen Rauschund Fehlersignalen empfindlich sind, die, in Übertragungsrichtung gesehen, vor dem Analog-Digital-Umsetzer (nachfolgend auch kurz als AD-Umsetzer bezeichnet) auftreten und im Frequenz-Ansprechbereich des
uigiiaicii ruiiii in aiiuiugc r
einem üblichen System wird die Analog-Digital-Umsetzung durch Abtasten aufeinanderfolgender Teile des
analogen Eingangssignais mit einer Frequenz durchgeführt, die groß genug ist, um eine Umsetzung theoretisch
fehlerfrei bei idealisierten Bedingungen zu ermöglichen. Dabei wird ein Signal mit im wesentlichen konstanten
Pegel während der Dauer jeder Tastperiode erzeugt, wobei die Größe des Signals mit konstantem Pegel
während eines gegebenen Zeitraums die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Abtastung wiedergibt.
Die Größe des Signals mit konstantem Pegel wird auf eine relativ kleine, feste Zahl möglicher Werte über den
gesamten, vorgegebenen Amplitudenbereich des analogen Eingangssignals begrenzt. Dieses Verfahren wird
mit »Quantisierung« bezeichnet Jeder dieser Werte kennzeichnet einen unterschiedlichen Amplitudenbereich oder ein unterschiedliches Quantisierungsintervall,
so daß alle Signalamplituden, die innerhalb eines bestimmten Quantisierungsintervalls liegen, in ein
Signal mit konstantem Pegel gleicher Amplitudengröße umgesetzt werden. Bei einem 7-Bit-Binärsystem kann
ein analoges Eingangssignal, dessen Amplituden in einem Bereich von 0 bis 1,28 Volt liegen, in
unterschiedliche Pegel gequanteit werden, wobei die unterschiedlichen Pegel einen Spannungsbereich von
0,01 Volt umfassen, so daß die Eingangssignale, deren Amplitude im Null-Pegelbereich von -0,005 bis +0,005
Volt liegen, in ein Signal mit einem Nuii-Voitpegei umgesetzt werden; die Eingangssignale, deren Amplituden in einem Bereich von 0,005 bis 0,015 Volt liegen,
werden in ein Signal mit konstantem Pegel umgesetzt, der einen Wer» von 0,01 Volt aufweist; Signale in einem
Bereich von 0,015 bis 0,025 VoIi werden in ein Signal mit
einem konstantem Pegel von 0,02 Volt umgesetzt usw. Die Spannungswerte 0,005; 0,015; 0.025, die die
Endpunkte jedes Bereiches festlegen, werden mit Übergangspunkten bezeichnet
In der Empfangsstation wird die in digitaler Form übertragene Information üblicherweise in analoge Form
zurückverwandelt Diese Rückumwandlung wird in umgekehrter Weise wie die zuvor beschriebene
Umwandlung von der analogen in die digitale Form durchgeführt Derartige Systeme werden häufig angewandt und immer mehr bei Telefonsystemen zur
Übertragung von Sprachinformation oder anderer analogen Information verwendet
Derartige Systeme sind normalerweise so ausgelegt, daß sie in einem vorgegebenen Bereich der Frequenzen
des analogen Eingangssignals arbeiten. Wenn die Systeme beispielsweise im Zusammenhang mit einem
Rauschsignale bezeichnet, im Gegensatz zu den Informationssignalen, deren Informationsinhalt zur
Empfangsstation übertragen werden sollen.
Liegen Rauschsignale vor, so kann der Informationsinhalt, der übertragen und empfangen werden soll,
überdeckt und auf der Empfangsseite des Systems fehlerhaft wiedergegeben werden. Im Idealfalle sollte
am Ausgang des unbenutzten Kanals, d. h. dann, wenn an d;.; Eingangsseite des Systems keine Information
vorliegt, das Ausgangssignal des AD-Umsetzers einen konstanten Null-Pegel aufweisen. Bei den üblichen
AD-Umsetzern verschiebt sich jedoch im praktischen Falle der Null-Pegelbereich. Daher kann ein zufälliges,
statistisches oder inneres Störsignal auch bei äußerst kleiner Amplitude bewirken, daß der AD-Umsetzer ein
Ausgangssignal mit einem Quantisierungs-Pegelwert erzeugt, der oberhalb oder unterhalb des Null Pegel
wertes liegt, wenn der Null-Pegelwert sich in die Nähe eines Übergangspunktes verschoben hat
Dieses fehlerhafte Ausgangssignal tritt dann als fehlerhaftes Analogsignal beim nachfolgenden Digital-Analog-Umsetzer (nachfolgend auch mit DA-Umsetzer
abgekürzt) auf.
Bei Systemen, bei denen ein Mehrkanal-Eingang verwendet wird, der dann sequentiell mit dem
AD-Umsetzer verbunden wird, d.h. bei einem Multiplex-Mehrkanalsystem, tritt normalerweise Rauschen
aufgrund des Über- bzw. Nebensprechens benachbarter
Kanäle auf. Da das Rauschsignal aufgrund des Überbzw. Nebensprechens den spektralen Frequenzinhalt
der Sprache aufweist und daher innerhalb des Frequenzansprechbereichs des Systems liegt, können
übersprech- bzw. Nebensprechsignaie auch mit äußerst
kleiner Amplitude durch das BandpaBfuter des Systems gelangen und die Amplitude des getasteten, analogen
Jnformationeingangssignals auf einen Wert verändern,
der im benachbarten Quantisierungsintervall liegt, dies insbesondere dann, wenn das Eingangssignal selbst
bereits sehr nahe an einem Übergangspunkt liegt Als Folge davon stellt der AD-Umsetzer ein fehlerhaftes
Ausgangssignal bereit, das vom DA-Umsetzer in ein analoges Signal zurückverwandelt wird. Da das
Frequenzspektrum dieses Signals in der Hauptsache im Sprech-Frequenzspektrum liegt, kann Rauschen dieser
Art nicht mittels eines Nach-Sampling-Filters ausgefiltert werden, das — in Übertragungsrichtung gesehen —
hinter dem DA-Umsetzer angeordnet ist
Eine dritte Art des Rauschens die als »Quantisierungsfehler« bezeichnet wird, entsteht dadurch, daß der
AD-Umsetzer Amplitudenänderungen des analogen
Information-Eingangssignals, die innerhalb eines Quantisierungspegels
liegen, nicht erkennen kann. Derartige Amplitudenänderungen werden vom AD-Umsetzer
nicht umgesetzt und werden daher auch nicht im DA-Umsetzer wiedergewonnen, obgleich der tatsächliche
Amplitudenwert des analogen Information-Einganpsignals
zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen sich geändert haben kann.
Es wurde bereits versucht, Systeme der zuvor beschriebenen Art zu entwickeln, die «in geringeres
Rauschen im unbenutzten Kanal (idle channel noise), ein geringeres Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und
ein geringeres Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern aufweisen. Bei einigen dieser Systeme wurde die
Zahl der zur Wiedergabe des Eingangssignals benutzten Quantisierungsintervalle erhöht, d. h. es wurde die
Breite jedes Quantisierungsintervalls verringert. Bei Systemen, bei denen Binärcodierung durchgeführt wird,
läßt sich zeigen, daß durch Hinzufügen von η Bits oder
2" Quantisierungsintervallen das Auftreten dieses Rauschens
im idealen Falle um 6ndb verringert werden kann, vorausgesetzt, daß das analoge Rauschen im
System im Vergleich zu Her Größe des Quantisierungsintervalls klein bleibt. Bei einem anderen Verfahren
wird eine Schaltung verwendet, die Signale mit kleiner Amplitude mehr verstärkt als Analogsignale mit großer
Amplitude. Diese Schaltung wird als Dynamikpresser bezeichnet, und befindet sich vor dem Analog-Digital-Umsetzer.
Weiterhin ist bei diesem Verfahren eine Schaltung hinter dem Digital-Analog-Umsetzer vorgesehen,
die eine gegenüber dem Dynamikpresser entgegengesetzte Verstärkungskennlinie aufweist und
als Dynamikdehner bezeichnet wird. Die Anordnung mit einem Dynamikpresser und einem Dynamikdehner
verringert wirkungsvoll die Größe der Quantisierungsintervalle für Signale mit kleiner Amplitude und
verringert dementsprechend das Rauschen im unbenutzten Kanal und das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen.
Diese Schaltungsanordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß über den gesamten Amplitudenbereich
der analogen Eingangssignale hinweg ein nichtlineares Verhalten auftritt. Daher sind zusätzliche Schaltungseinrichtungen für die Korrektur dieses nichtlinearen
Verhaltens erforderlich, um ein Ansteigen des Rauschens aufgrund von Quantisierungsfehlern zu verhindern.
All diese zuvor beschriebene Verfahren zur Verringerung des störenden Rauschens im unbenutzten Kanal,
des Übersprech- bzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens aufgrund von Quantisierungsfehlern bei
Übertragungssystemen weisen zwar in gewisser Hinsicht Vorteile auf, ihnen haftet jedoch der schwerwiegende
Nachteil an, daß die Schaltungsanordnungen, die für solche Systeme erforderlich sind, sehr teuer werden.
Bei sehr komplizierten Systemen, beispielsweise bei den Systemen, die in der Telefonübertragungstechnik
verwendet werden, führen diese relativ teuren Schaltungsanordnungen
zu nicht mehr vertretbaren Kosten, da diese Schaltungsanordnungen in großer Zahl
verwendet werden müssen.
Aus der US-PS 35 62 420 ist eine Schaltungsanordnung für die Pseudo-Zufalls-Quantisierung bekannt, um
eine bessere sichtbare Videoanzeige zu erzielen. Das bereitgestellte Signal ist eine Rechteckschwingung mit
einer Amplitude, die gleich dem Quantisierungspege! ist,
welcher dem Pseudo-Zufalls-Binärrauschsignal unter Verwendung eines sogenannten Zitter-Signalgenerators
zuaddiert wird. Bei dem mit dieser bekannten
Schaltungsanordnung durchgeführten Verfahren liegt der Frequenzbereich des eingespeisten oder überlagerten
Bereichs innerhalb des Frequenzbandes des Eingangssignals. Darüber hinaus wird das überlagerte
Rauschsignal nicht schmalbandig bereitgestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungssystem für digitale Information und ein
System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung
sowie ein Verfahren zur Verringerung des Rauschens im unbenutzten Kanal, das Übersprech- bzw.
Nebensprechrauschen und des Rauschens auf Grund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem
zur digitalen Information zu schaffen bzw. anzugeben, mit der bzw. mit dem das Rauschen im
unbenutzten Kanal, das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und das Rauschen auf Grund von
Quantisierungsfehlern wesentlich verringert werden kann, wobei diese Schaltungsanordnungen bzw. das
Verfahren kostengünstig hergestellt bzw. realisiert werden und die Wirkungsweise von Übertragungssystemen
für die digitale Information, bei denen eine Analog-Digital-Umsetzung und eine Digital-Analog-Rückumsetzung
durchgeführt wird, verbessert werden soll.
Das Übertragungssystem mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen löst
erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe.
Mit dem in Anspruch 12 angegebenen System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale
Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung wird ebenfalls die gestellte Aufgabe gelöst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 20 löst ebenfalls die gestellte Aufgabe.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein gesteuertes Rauschsignal mit einer
Amplitude erzeugt, die in einem Bereich von etwa 1A bis
'/2 des Wertes der Quantisierungsintervalle liegt. De Frequenzinhalt dieses gesteuerten Rauschsignals liegt
außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes, vorzugsweise über der oberen Frequenzbandgrenze und weist
vorteilhafterweise etwa eine Frequenz auf, die (n+l/2)
mal der Tastfrequenz des AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers ist. Dieses gesteuerte Rauschsignal wird
mit dem Information enthaltenden Analogsignal vor der Analog-Digital-Umsetzung summiert. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiei der Erfindung ist die Queiie für das Analogsignal über ein Vor-Sampling-Filter mit
einem ersten Eingang einer Summierstufe verbunden. Das Vor-Sampling-Filter weist eine Durchlaßkennlinie
auf, die einen gewünschten Frequenz-Arbeitsbereich umfaßt. Eine Quelle zur Erzeugung des Rauschsignais
erzeugt gesteuerte Rauschsignale der zuvor beschriebenen Art und ist über ein Bandpaßfilter mit dem anderen
Eingang der Summierstufe verbunden. Dieses Bandpaßfilter weist eine sehr schmale Durchlaßkennlinie auf,
deren Mittelfrequenz bei '/2 der Tastfrequenz liegt Der
Ausgang der Summierstufe steht mit dem Signaleingang eines AD-Umsetzers in Verbindung, dessen Takteingang
mit dem Ausgang eines Tast-Taktgebers verbunden ist Es kann auch ein Momentanwertspeicher
vorgesehen sein, der mit den vom Tast-Taktgeber bereitgestellten Taktsignalen beaufschlagt wird und
zwischen dem Ausgang und dem Eingang des AD-Umsetzers geschaltet ist Der Ausgang des
AD-Umsetzers ist mit der Übertragungsleitung, bei-
spielsweise einer Fernsprech-Anschlußleitung oder mit
einer Informations-Übertragungsleitung in einer Nebenstellenanlage
eines Telefonsystems (PBX-Fiirnsprechsystems) verbunden. Auf der Empfängerseite der
Übertragungsleitung werden die digitalen Informationssignale durch einen DA-Umsetzer in analoge Form
zurückverwasldelt, wobei der DA-Umsetzer mit derselben
Frequenz und synchron mit dem Tast-Taktgeber bereitgestellten Tastsignal getaktet wird. Die vom
DA-Umsetzer erzeugten analogen Ausgangssignale werden einer Benutzungseinrichtung über ein Nach-Sampling-Filter
zugeführt, dessen Durchlaßkennlinie im wesentlichen gleich der Durchlaßkennlinie des Vor-Sampling-Filters
ist.
Während des Betriebes dominiert das eingeführte, gesteuerte Rauschsignal immer dann, wenn die Amplitude
eines inneren Rauschsignals kleiner ist als die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals, und wenn der
Pegel des am Eingang des AD-Umsetzers auftretenden Signals in der Nähe eines Übergangspunktes des
Quantisierungsintervalls liegt. Wenn ein Rauschen im unbenutzten Kanal oder ein Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen
auftritt, besteht das Ausgangssignal des DA-Umsetzers in der Hauptsache aus einem Signal,
dessen Frequenzkomponenten den Frequenzkomponenten des gesteuerten Rauschsignals entsprechen. Da
die Frequenz dieser Komponenten oberhalb des Durchlaßbereiches des Nach-Samplingfilters konzentriert
ist, werden diese Rauschsignale gut ausgefiltert. Im Falle, daß ein Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern
auftritt, wird das eingeführte, gesteuerte Rauschsignal als Vorspannungs-Signal, das dann, wenn
es mit einer niederen Frequenz des am Eingang des AD-Umsetzers auftretenden analogen Informationssignals
summiert wird, bewirkt, daß sich das Tastverhältnis (duty cycle) des digitalisierten Signals am Ausgang
des AD-Umsetzers ändert. Diese Änderungen des Tastverhältnisses werden durch das hinter dem
DA-Umsetzer liegende Nach-Sampling- Filter in Amplitudenänderungen
umgewandelt, die wesentlich genauer die richtige Schwingungsform des analogen Eingangssignals wiedergibt. Daher werden Amplitudenänderungen
im analogen Informations-Eingangssignal, die innerhalb eines Quantisierungspegels liegen, einen
Ausgang des DA-Umsetzers übertragen, so daß Quantisierungsfehler verringert werden.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Verringerung von Rauschen
im unbenutzten Kanal, von Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und von Rauschen aufgrund von
Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information, das für ein vorgegebenes Frequenzspektrum
ausgelegt ist und eine Analog-Digital-Umsetzung, eine Informations-Übertragungsleitung
und einen Digital-Analog-Umsetzer aufweist, wobei diese Schaltungsteile zwischen einer Senderstation und
einer Empfangsstation liegen. Ein gesteuertes Rauschsignal wird den analogen Informations-Eingangssignalen
vor der Umsetzung in die digitale Form zuaddiert. Das gesteuerte Rauschsignal besitzt eine Amplitude, Jie
innerhalb eines Bereichs von etwa Ά bis '/2 der Größe
eines Quantisierungsintervalls des AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers liegt Der Frequenzinhalt des
gesteuerten Rauschsignais ist bei einer Frequenz konzentriert, die (n+xli) mal der Tastfr?quenz des
AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers ist, er liegt
jedoch außerhalb des Arbeitsfrequenzspektrums des Systems. Das eingeführte, gesteuerte Rauschsignal
«ή
dominiert immer dann, wenn die Amplitude der inneren Rauschsignale kleiner ist als die Amplitude des
gesteuerten Rauschsignals, und wenn der Pegel am Eingang des AD-Umsetzers in der Nähe eines
Übergangspunktes des Quantisierungsintervalls liegt, so daß die Frequenzen der am Ausgang des DA-Umsetzers
auftretenden analogen Signale außerhalb des Arbeitsfrequenzspektrums des Systems konzentriert sind. Das
am Ausgang des DA-Umsetzers auftretende Signal wird sodann nachfolgend in einem Nach-Sampling-Filter
gefiltert, dessen Durchlaßbereich mit dem Arbeitsfrequenzspektrum des Systems übereinstimmt, so daß die
Frequenzkomponenten des gesteuerten Rauschsignals unterdrückt werden, bevor das Signal zur Empfangsstation
weitergeleitet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß der
Erfindung,
Fig.2 und 3 Diagramme, die das Betriebsverhalten
und die Funktionsweise des in F i g. I dargestellten Systems wiedergeben,
F i g. 4 und 5 Tabellen mit den Testergebnissen, die das Betriebverhalten wiedergeben, und
F i g. 6 eine Schaltungsanordnung für eine bevorzugte Ausführungsform einer die gesteuerten Rauschsignale
bereitstellenden Quelle.
In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt. Bei dieser Schaltungsanordnung
ist der Ausgang einer Analogsignalquelle 10 mit dem Eingang eines Vor-Sampling-Filters 11 verbunden.
Die Signalquelle 10 kann ein Eingangsgerät, eine Eingangseinrichtung für in analoger Form vorliegende
Information, beispielsweise ein üblicher Telefonhandapparat, ein mit einem Telefon-Datenumsetzer verbundenes
Modem, ein Datengerät in Verbindung mit Rechenanlagen usw. sein, wobei die Einrichtung oder
das Gerät analoge Informationssignale mit einem Frequenzumfang oder Frequenzinhalt erzeugen kann,
der im wesentlichen innerhalb eines Vorgegebenen Durchlaßbereiches liegt. Das Vor-Sampling-Filter 11
weist ein Bandpaßfilter mit einer Durchlaßcharakteristik auf, die im wesentlichen den Bereich der
Frequenzen umfaßt, die von Interesse sind. Beispielsweise kann das Vor-Sampling-Filter 11 bei einem
Telefonsystem mit Puls-Code-Modulation, welches ein Frequenzspektrum von etwa 300 bis 3400 Hz umfaßt,
ein Vierpol- Bandpaßfiiter mit einem Durchiaßbereich zwischen 300 bis 3400 Hz aufweisen. Der Ausgang des
Vor-Sampling-Filters 11 steht mit einem ersten Eingang
einer üblichen Summierstufe 12 in Verbindung, die eine
mit dem zweiten Ausgang verbundene Dämpfungsstufe für den nachfolgend noch zu beschreibenden Zweck
aufweist
Der andere Eingang der Summierstufe 12 steht mit dem Ausgang eines Schmalbandfilters 13 in Verbindung,
dessen Eingang mit dem Ausgang einer Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen bzw. einem Rauschgenerator
14 verbunden ist Der Rauschgenerator 14 kann eine der bekannten Oszillatorschaltungen aufweisen, die eine
Ausgangssignalfolge mit einer vorgegebenen Frequenz und Amplitude erzeugen, welche nach den im weiteren
noch zu beschreibenden Kriterien ausgewählt sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die
Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen die in Fig.6
dargestellte Schaltung auf, die aus einem Siebzehn-Bit-Schieberegister besteht Das Schieberegister weist als
Ausgangsstufe ein exklusives ODER-Glied für die
Il
vierzehn und siebzehn Bits auf, wobei eine ausreichend hohe Taktfrequenz ein Rauschsignal mit einem Frequenzumfang
bzw. einem Frequenzinhalt erzeugt, der bis über 6 kHz hinaus im wesentlichen flach verläuft.
Das Schmalbandfilter 13 besteht aus einem Bandpaßfilter mit einer äußerst schmalen Durchlaßkennlinie, die
etwa symmetrisch zu der gewünschten Frequenz des gesteuerten Rauschens liegt. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel weist das Schmalbandfilter 13 einen Durchlaßbereich auf, dessen Mitte riwa bei 6 kHz
liegt und dessen Q-Wert 40 ist, wobei ein Ausgangssignal
mit einem effektiven Spannungs-Mittelwert von 2,5 Volt bereitgestellt wird.
Der Ausgang der Summierstufe 12 steht mit dem Signaleingang eines üblichen Momentanwertspeichers
15 in Verbindung, dessen Ausgang am Signaleingang eines üblichen Analog-Digital-Umsetzers 16 liegt. Bei
einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiei weisi der
Momentanwertspeicher 15 eine Einstell- bzw. Speicherzeit von 3,y Mikrosekunden auf, und der AD-Umsetzer
16 liefert ein binäres 12-Bit-Parallel-Ausgangssignal und
wird alle 83 Mikrosekunden getastet. Der Datenauseang des AD-Umsetzers 16 steht mit dem Eingang der
Übertragungsleitung 18 in Verbindung. Der Takteingang des Momentanwertspeichers 14 und des AD-Umsetzers
16 steht mit einem Abtast-Taktgeber 20 in Verbindung, der vorzugsweise einen Taktimpulsgenerator
aufweist, welcher Ausgingsimpulse mit einer Frequenz von 12 kHz erzeugen kann, wobei die
Impulsbreite der Impulse etwa 100 Nanosekunden beträgt.
Die Frequenz und die Amplitude der Signalfolge, die von der Quelle für das gesteuerte Rauschen bereitgestellt
wird, werden gemäß den nachfolgenden Kriterien ausgewählt. Nachdem der interessierende Frequenzbereich
der analogen Informationssignale ausgewählt worden ist, kann die Frequenz des Abtast-Taktgenerators
20 entsprechend den Nyquist-Kriterien ausgewählt werden. Die Größe und Zahl der Quantisierungsintervalle
kann danach entsprechend der gewünschten Genauigkeit und des Amplitudenbereichs der zu
verarbeitenden Analogsignale gewählt werden. Wenn die Tastfrequenz und die Quantisierungsintervalle
bekannt sind, wird die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen so eingestellt, daß sie eine Ausgangssignalfolge
mit einer Frequenz außerhalb des interessierenden Frequenzbandes erzeugt. Die Frequenz des von der
Quelle 14 erzeugten, gesteuerten Rauschens kann entweder unterhalb oder oberhalb dieses Frequenzbandes
liegen; die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Frequenz (η+'-ιΊ) mal der Tastfrequenz ist, wobei
/?=0, 1, 2, ... ist Die Amplitude des effektiven
Spannungsniiitehverics der Sigr.alfclge für das gesteuerte
Rauschen wird so ausgewählt, daß sie einen geeigneten Wert aufweist, und die Dämpfungsschaltung
in der Summierstufe ist so ausgebildet, bzw. eingestellt, daß die Amplitude des Signalzugs für das gesteuerte
Rauschen auf einen Wert gedämpft wird, der zwischen etwa 1A bis lh der Größe der Quantisierungsintervalle
des AD-Umsetzers 16 liegt Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem die Informationeingangssignale
in einem Bereich von 300 bis 3400 Hz liegen, wird die Tastfrequenz zu 12 kHz gewählt Für
Informationseingangssignale mit einer größten Amplitude von ±5 V wird für den AD-Umsetzer 16 ein
Quantisierungsintervall von 25 Millivolt pro geringst
signifikantem Binärbit gewählt, die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen ist so ausgelegt daß sie ein
6-kHz-Signal mit einer Amplitude von 2,5 Volt erzeugt, und die Dämpfungsschaltung der Summierstufe ist so
gewählt, daß das Ausgangssignal vom Filter 13 auf einen Wert gedämpft wird, der in einem Bereich zwischen
etwa 0,625 und etwa 1,25 Millivolt liegt.
Auf der Empfängerseite des Systems werden die in der Übertragungsleitung 18 auftretenden digitalen
Informationssignale dem Dateneingang eines üblichen Digital-Analog-Umsetzers 22 zugeleitet. Der DA-Umsetzer
22 weist vorzugsweise einen 12-Bit-DA-Umsetzer mit einer Auflösung von 2,5 Millivolt und einen
Ausgangsbereich auf, der den Analog-Eingangsbereich des AD-Umsetzers 16 umfaßt. Der Takteingang des
DA-Umsetzers 22 ist mit dem Ausgang des Abtast-Taktgebers 20 über eine Leitung 21 verbunden, so (.laß
der DA-Umsetzer 22 mit der gleichen Taktfolge wie der AD-Umsetzer 16 getaktet wird. Der Ausgang des
DA-UiViSciZcfs 22 iicgi am Eingang eines Nach-Samp
ling-Filters 24, der ein Bandpaßfilter enthält, dessen
Durchlaßkennlinie im wesentlichen der Durchlaßkennlinie des Vor-Sampling-Filters entspricht. Der Ausgang
des Nach-Sampling-Filters 24 steht mit dem Eingang
einer geeigneten Benutzungseinrichtung, beispielsweise einen üblichen Telefonempfänger in Verbindung.
Während des Betriebs laufen die analogen Informationssignale von der Analogsignalquelle 10 durch das
Vor-Sampling-Filter 11, in dem die unerwünschten Frequenzkomponenten im wesentlichen verringert oder
unterdrückt werden. Die Analoginformationssignale werden dann in der Summierstufe 12 mit den von der
Quelle 14 kommenden und gefilterten, gesteuerten Rauschsignalen summiert. Das zusammengesetzte Signal
wird dann im Momentanwertspeicher bzw. in der Sample-and-Hold-Schaltung 15 abgetastet und im
AD-Umsetzer 16 in digitale Form umgesetzt, wobei sowohl die Abtastung als auch die Umsetzung mit einer
Frequenz von 12 kHz durchgeführt wird. Die über die Übertragungsleitung 18 geführten, empfangenen digitalen
Informationssignale werden vom mit einer Frequenz von 12 kHz getakteten DA-Umsetzer 22 in analoge
Signale zurückgeführt. Die am Ausgang des DA-Umsetzer 22 bereitgestellten Analogsignale werben vom
Nach-Sampling-Filter 24 gefiltert und es werden
praktisch allu Frequenzkomponenten unterdrückt, die außerhalb des gewünschten Frequenzbereichs liegen.
Danach werden die Signale dann der Benuizungseinrichtung 25 zugeleitet.
Die Fig.2 und 3 zeigen Kuryenveriäufe, die die
verbesserte Arbeitsweise eines Übertragungssystems für digitale Information, bei der ein gesteuertes
Rauschsignal zugeführt wird, wiedergegeben, in Fig. 2
ist das Rauschen im unbenutzten überiragungskana'i,
welches sin Ausgang des Filters 24 in Decibel gemessen wurde, gegenüber der Amplitude des gesteuerten
Rauschsignals aufgetragen, das von der Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen erzeugt wird und durch ein
Schmalbandfilter 13 mit einem (>Wert von 20 gelaufen
ist Die verschiedenen Kurven in der F i g. 2 zeigen das Rauschen im unbenutzten Kanal für ein Störsignal von
1 kHz für verschiedene Amplituden im Amplitudenbereich von 3,7 bis 40 Millivolt Das Rauschen wurde bei
dem System mit einem am Ausgang des Filters 24 angelegten Wechselspannungs-Meßgerät gemessen.
Das System wurde in diesem Falle mit einer Tastfrequenz von 12 kHz betrieben. Bei dieser Messung
wurde der AD-Umsetzer 15 auf den Übergangspunkt für den Null-Quantisierungspegel eingestellt wodurch
eine starke Auswanderung des Nullpegels simuliert
wird. Für jede Amplitude des Störsignals wurde die
Amplitude der Quelle für das gesteuerte Rauschen von etwa 0 bis etwa 65 mV verändert und die Meßergebnisse wurden in den dargestellten Kurven aufgetragen. Das
kleinste Rauschen im unbenutzten lCanal für jede Amplitude des Störsignals trat dabei bei Amplituden des
gesteuerten Rauschens in einem Bereich von etwa 25 bis 5OmV auf, was etwa 'Λ bis V2 der Größe des
Test-Quantisierungsintervalls von 100 mV entspricht Für Störsignale mit kleinen Amplituden von etwa 5 mV
oder darunter wurde das Rauschen im unbenutzten Kanal um etwa 9 Decibel abgesenkt Dazu sei bemerkt,
daß die Absenkung des Rauschens im unbenutzten Kanal für kleine Störsignale auf 10 Decibel erhöht
werden kann, wenn ein Schmalbandfilter 13 mit einem Q-Wert von 50 verwendet wird.
In F i g. 3 ist das am Ausgang des Filters 24 gemessene Übersprech- bzw. Nebensprech-Rauschen in Decibel in
Abhängigkeit von der Amplitude des von der Quelle 14 erzeugten gesteuerten Rauschens für Störsignale mit
kleinen Amplituden von 5 mV des effektiven Mittelwerts für drei unterschiedliche Frequenzen, näuüich für
200 Hz, IkHz und 3,2 kHz aufgetragen. Das Systemverhalten wurde mit einem Schwingungsoszillator gemessen, der auf die Frequenz des Störsignals abgestimmt
war.
Die Meßwerte zeigen, daß die größte Absenkung des Übersprech- bzw. Nebensprechgeräusches, nämlich mit
einer Absenkung von 16 Decibel bei einer Amplitude im
Amplitudenbereicb von etwa 25 bis 75 mV des effektiven Mittelwerts auftritt, was V4 bis 3U der Größe
des Test-Quantisierungspegels von 100 mV entspricht Darüber hinaus ist der Bereich des effektiven Wertes
der Amplitude des gesteuerten Rauschsignals im wesentlichen unabhängig von der Frequenz des
Störsignals.
Die Verringerung des Quantisierungsfehlers, die durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen durch
Einführen des gesteuerten Rauschens erreicht wurde, wurde indirekt gemessen, indem das Ausgangssignal
vom Nach-Sampling-Filter 24 mit einem Schwingungsanalysator untersucht wurde, der auf verschiedene,
unterschiedliche Frequenzen mit einem sinusförmigen Eingangssignal von 600 Hz bei Abwesenheit eines
gesteuerten Rauschsignals eingestellt wurde und indem diese Meßergebnisse mit den Meßergebnissen verglichen wurden, die beim Vorhandensein eines gesteuerten
Rauschsignals mit einer Amplitude von 25 Millivolt des effektiven Mittelwerts und einer Frequenz von 6 kHz
erhalten wurden. Diese Untersuchung wurde für drei unterschiedliche Amplitudenwerte des 600Hz-Eingangssginals, nämlich für 100 mV, 200 mV und 400 mV
des Effektivwertes durchgeführt. Der Test wurde für ein Eingangssignal mit 700 Hz für dieselben drei Amplitudenbereiche wiederholt. In den F i g. 4 und 5 wurden die
■Γ.
Untersuchungsßrgebnisse aufgelistet Wie aus diesen Figuren zu entnehmen ist, wurde durch die Einführung
des gesteuerten Rauschens die dritte harmonische Störung bis zu 12 Decibel verringert
Die Übertragungssysteme für digitale Information, die gemäß der Erfindung in der zuvor beschriebenen
Weise aufgebaut sind, weisen ein sehr viel besseres Verhalten als bekannte Systeme auf. Darüber hinaus
werden das Rauschen im unbenutzten Kanal, durch Übersprechen und Nebensprechen und Rauschen
aufgrund von Quantisierungsfehlern wesentlich reduziert, ohne daß zusätzliche Schaltungseinrichtungen, die
kostenaufwendig und kompliziert sind, erforderlich sind.
Darüber hinaus kann die Erfindung bei bereits bestehenden Übertragungssystemen für die digitale
Information auch nachträglich ohne weiteres angewandt werden, indem einfach die Summierstufe 12, das
Schmalbandnlter 13 und die Quelle 14 für das gesteuerte
Rauschen mit dem Dateneingang eines bereits vorhandenen Momentanwertspeichers zusätzlich verbunden
werden. Es sei bemerkt, daß die Systeme nicht notwendigerweise einen Momentanwertspeicher erfordern, vielmehr kann der Ausgang der Summierstufe 12
auch direkt mit dem Dateneingang des AD-Umsetzers verbunden werden. Die Erfindung wurde gemäß einem
Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einem Übertragungssystem für digitale Information beschrieben. Sie kann jetioch auch bei anderen Signalverarbeitungssystemen, beispielsweise einem digitalen Videoaufzeichnungssystem vorteilhaft angewandt werden.
Die Erfindung kann weiterhin bei Übertragungssystemen für digitale Information verwendet werden, die
einen Dynatnikpresser vor dem AD-Umsetzer und einen Dynamikdehner nach dem DA-Umsetzer aufweisen. Bei solchen Systemen kann die Erfindung sowohl
das Rauschen im unbenutzten Kanal, als auch das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen wesentlich
verringern.
Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eingehend beschrieben. Es könne jedoch
auch verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen werden würde. Obgleich die
Erfindung im Zusammenhang mit einem Übertragungssystem für digitale Information beschrieben wurde, das
einen einzigen Momentanwertspeicher 15, einen AD-Umsetzer 16, eine Übertragungsleitung 18 und einen
DA-Umsetzer 22 aufweist, kann die Erfindung auch bei Systemen angewendet werden, bei denen mehrere aus
diesen Bauteilen bestehende Gruppen vorhanden sind. Die Erfindung kann auch bei Systemen verwendet
werden, die nach dem Duplexverfahren arbeiten. Die Erfindung ist also nicht auf das zuvor beschriebene und
in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Hierzu 3 Ukitl Zeichnungen
Claims (29)
1. Übertragungssystem für digitale Information, das ein vorgegebenes Arbeitsfrequenzband aufweist,
und mit einem mit einer Quelle analoger Eingangssignale verbundenen Schaltungsteil, das die analogen Eingangssignale mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in entsprechende digitale Signale mit einer
vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln ium- ι ο setzt, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, mit Übertragungseinrichtungen, die die Digitalsignale an eine Empfangsstation übertragen, und mit
einem Schaltungsteil in der Empfangsstation, das die digitalen Signale mit der Tastfrequenz in analoge
Form umsetzt, gekennzeichnet durch eine Quelle (14), die ein gesteuertes Rauschsignal mit
einem spektralen Frequenzinhalt erzeugt, der frei von innerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegenden
Frequenzksmponenten ist und in einem schmalen Bereich um eine vorgegebene, außerhalb des
Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz henim liegt, und durch eine Schaltungsstufe (12), die das
gesteuerte Rauschsignal mit den analogen Eingangssignalen kombiniert
2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) für die
Rauschsignale Schaltungsteile aufweist, die die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals auf einen
Bereich von < U bis' Ii der Größe der Quan tisierurigspegel begrenzt
3. Übertragungssystem nac J Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) für die
Rauschsignale eine RauschsignA* pielle und ein Filter
(13) aufweist, wobei der Ausgang der Rauschsignal- j;
quelle mit dem Eingang des Filters (13) verbunden ist, und das Filter (13) einen schmalbandigen um die
vorgegebene Frequenz herum liegenden, Durchlaßbereich aufweist
4. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (13)
einen Q-Wert größer als 20 aufweist
5. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes v,
liegt
6. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz etwa (n+Vi) mal der Tastfrequenz ist,
wobein-0,1,2,...ist w
7. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 300 bis
3400Hz liegt, wobei die vorgegebene Frequenz
etwa 6000 Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000 Hz v>
beträgt
8. übertragungssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusamnnsnsetzstufe (12) eine Summierstufe aufweist, deren
erster Eingang mit der Quelle (10) für die analogen mi
Eingangssignale, deren zweiter Eingang mit tier Quelle (14) für die Rauschsignale und deren Ausgang
mit dem Eingang des Umsetzers (15,16) verbunden
9. übertragungssystem nach einem der Ansprüche μ
I bis 8, zur Übertragung von Information in digitaler Form von einer ersten Station zu einer zweiten
Station mit verringerten Fehlern, die aufgrund von
Rauschen im unbenutzten Kanal, aufgrund von
Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und aufgrund von Rauschen durch Quantisierungsfehler
entstehen, gekennzeichnet durch ein Schaltungsteil (24), das die wiedergewonnenen analogen Signale
filtert und im wesentlichen alle außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegenden
Frequenzkomponenten unterdrückt
10. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umsetzer (15, 16) einen Analog-Digital-Umsetzer mit einem Eingang für das zusammengesetzte Signal
und mit einem Takteingang und der Umsetzer (22) zur Wiedergewinnung des analogen Signals einen
Digital-Analog-Umsetzer mit einem an den Ausgang der Übertragungsleitung (18) angeschlossenen Eingang und einen Takteingang aufweist, und daß ein
Schaltungsteil (20) vorgesehen ist dessen Ausgang mit den Takteingängen des Analog-Digital-Umsetzers und des Digital-Analog-Umsetzers verbunden
ist und der ein Taktsignal für den Analog-Digital-Umsetzer und für den Digital-Analog-Umsetzer
erzeugt, wobei das Taktsignal eine Frequenz aufweist, die wesentlich größer als die obere Grenze
des vorgegebenen Frequenzbandes ist
11. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umsetzer (15,16) einen Momentanwertspeicher(15)
enthält, dessen einer Eingang mit der Signalzusammensetzstufe (12) verbunden ist
IZ System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden
Signalverarbeitung, gekennzeichnet durch eine Signaleingangsstufe, die mit einer Quelle (10) für die
analogen Informationssignale verbunden ist die einen spektralen innerhalb eines vorgegebenen
Frequenzbandes liegenden Frequenzinhalt aufweisen, ein Schaltungsteil (14), der ein gesteuertes
Rauschsignal mit einem spektralen Frequenzbereich erzeugt, der frei von innerhalb des Arbeiisfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten ist und in
einem schmalen Bereich um eine vorgegebene, außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz herum liegt, eine Schaltungsstufe (12), die mit
der Signaleingangsstufe und mit dem das Rauschsigna! erzeugenden Schaltungstei! (14) verbunden ist
und die analogen Informationssignale mit dem gesteuerten R&uschsignal zusammensetzt und ein
zusammengesetztes Signal erzeugt; und einen mit der Signalzusammensetzstufe (12) in Verbindung
stehenden Umsetzer (16), der das zusammengesetzte Signal mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in eine
entsprechende digitale Form durch Quantisierung des zusammengesetzten Signals mit einer vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln umsetzt, die
jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, wobei der Umsetzer (16) eine Signalausgangsstufe aufweist, um die entsprechenden digitalen Signale
festzustellen.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (15, 16) einen Analog-Digital-Umsetzer mit einem Eingang für das
zusammengesetzte Signal und mit einem Takteingang und ein Schaltungstcil (20) aufweist, dessen
Ausgang mit dem Takteingang des Analog-Digital-Umsetzers verbunden ist, und der ein Taktsignal für
den Analog-Digital-Umsetzer bereitstellt, wobei das Taktsignal eine Frequenz aufweist, die wesentlich
größer als die obere Grenze des vorgegebenen Frequenzbandes ist
14. System nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das die gesteuerten Rauschsignale erzeugende Schaltungsteil (14) Schaltungsein-
richtungen aufweist, die die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals auf einen Bereich von etwa 1A bis
1/2 der Größe der Quantisierungspegel begrenzt
15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet daß die Signalzusammen- n> setzstiife (12) eine Summierstufe aufweist deren
erster Eingang mit der Eingangsstufe, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang des die Rauschsignale
erzeugenden Schaltungsteils (14) und dessen Ausgang mit dem Eingang des Umsetzers (15, 16) is
verbunden ist
16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet daß der Umsetzer (15,16) einen Momentanwertspeicher (15) enthält dessen
einer Eingang mit der Signalzusammensetzstufe (12) verbunden ist
17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegt
18. System nach einem der Ansprüche 12 bis 17, r;
dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz im wesentlichen (n+ifr) mal der Tastfrequenz ist wobei η=0,1,2,... ist
19. System nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet daß das vorgegebene jo
Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 300
bis 3400 Hz liegt die vorgegebene Frequenz etwa
6000Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000Hz beträgt
20. Verfahren zur Verringerung des Rauschens im π
unbenutzten Kanal, des Übersprech- bzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens aufgrund von
Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information, gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
(a) Erzeugen eines analogen Eingangssignals mit einem spektralen Frequenzinhalt der innerhalb
eines vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegt;
(b) Erzeugen eines gesteuerten Rauschsignals, -r>
dessen spektraler Frequenzänhalt frei von innerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegenden
Frequenzkomponenten ist und in einem schmalen Bereich um eine vorgegebene außerhalb des
Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz her- v> um liegt;
(c) Zusammensetzen des analogen Eingangssignals und des gesteuerten Rauschsignals zu einem
zusammengesetzten Signal;
(d) Umsetzen des zusammengesetzten Signals in Vi
digitale Form mit einer Tastfrequenz, die wesentlich höher als die obere Grenze des
vorgegebenen Frequenzbandes ist;
(e) nachfolgende Umsetzung der digitalen Signale
in analoge Form; und mi
(f) Filtern des wiedergewonnenen Analogsignals, so daß alle Frequenzkomponenten, die außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes
liegen, unterdrückt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (a) zur
Erzeugung eines analogen Eingangssignals einen Verfahrensschritt aufweist, bei dem das Eingangssignal gefiltert wird, so daß im wesentlichen alle
Frequenzkomponenten, die außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegen, unterdrückt
werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (b) zur
Erzeugung der gesteuerten Rauschsignale einen Verfahrensschritt aufweist bei dem ein Taktsignal
erzeugt und das Taktsignal in einem Schmalbandfilter gefiltert wird, so daß im wesentlichen alle
Frequenzkomponenten, die von der vorgegebenen Frequenz abweichen, unterdrückt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt zur
Filterung mit einem Bandpaßfdter durchgeführt wird, dessen Durchlaßbereich zur vorgegebenen
Frequenz symmetrisch liegt und dessen Q-Wert nicht kleiner als 20 ist
24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verf.Jvensschritt zum
Zusammensetzen des analogen Eingangssignal und des gesteuerten Rauschsignals einen Verfahrensschritt aufweist bei dem das analoge Eingangssignal
und das gesteuerte Rauschsignal algebraisch summier werden.
25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz
oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegt
26. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz im
wesentlichen (n+xli) mal der Tastfrequenz ist
wobei π—0,1,2,... ist
27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß das vorgegebene Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 300 bis etwa
3400 Hz liegt die vorgegebene Frequenz etwa 6000 Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000 Hz
beträgt
28. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (d) zum
Umsetzen des zusammengesetzten Signals in digitale Form einen Verfahrensschritt aufweist bei dem
das zusammengesetzte Signal mit diner vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln, welche jeweils
eine vorgegebene Größe aufweisen, quantisiert wird, und daß der Verfahrensschritt (b) zur
Erzeugung des gesteuerten Rauschsignals einen Verfahrensschritt aufweist, bei dem die Amplitude
des gesteuerten Rauschsignals auf einen Bereich von etwa Ά bis '/2/der Größe der Quantisierungspegel
begrenzt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (f) zum
Filtern des wiedergewonnenen Analogsignals mit einem Bandpaüfilter durchgeführt wird, dessen
Durchlaßbereich das vorgegebene Arbeitsfrequenzband umfaßt.
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| AT378293B (de) * | 1982-06-24 | 1985-07-10 | Siemens Ag Oesterreich | System zur uebertragung abgetasteter niederfrequenter analogsignale |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3999129A (en) | 1976-12-21 |
| DE2553121A1 (de) | 1976-10-21 |
| CA1042353A (en) | 1978-11-14 |
| FR2308257A1 (fr) | 1976-11-12 |
| GB1535219A (en) | 1978-12-13 |
| FR2308257B1 (de) | 1980-04-25 |
| JPS51124303A (en) | 1976-10-29 |
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