DE2124320C1

DE2124320C1 - Elektrische Schaltung zur Erzeugung einer Vielzahl verschiedener Codes

Info

Publication number: DE2124320C1
Application number: DE2124320A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr.-Ing. 8034 Unterpfaffenhofen Lampert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1971-05-17
Publication date: 1978-04-27
Also published as: FR2368832A1; GB1502761A; CA1029443A; IT1019534B; US4320513A; NL156876B; NL7206629A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung zur Erzeugung einer Vielzahl verschiedener Codes nach einem linearen Bildungsgesetz, die praktisch vernachlässigbar kleine Werte einerseits ihrer Kreuzkorrelationskoeffizienten und andererseits ihrer Autokorrelationskoeffizienten bei einer Verschiebung um wenigstens eine Taktzeit aufweisen.

Schaltungen dieser Art werden insbesondere bei Geräten und Einrichtungen, die von der sogenannten SSMA-Technik Gebrauch machen, verwendet. Unter SSMA-Technik wird ein Übertragungsverfahren verstanden, bei dem die eigentliche Information künstlich im Frequenzband gespreizt wird und das vorgegebene ( radiof requente Frequenzgebiet von mehreren Stationen gleichzeitig für Übertragungszwecke ausgenutzt wird. Der Ausdruck »SSMA« leitet sich aus dem englichen Fachausdruck »Spread-Spectrum-Multiple-Access-Modulation« ab. Das SSMA-Verfahren findet vor allem bei Satelliten-Übertragungsstrecken mit Vielfachzugriff Anwendung. Beispielsweise ist diese Technik in der Zeitschrift »Proc. of the IEEE«, Vol. 54,1966, S. 763 bis 777 ausführlich beschrieben. Wesentlich bei der SSMA-Technik ist, daß eine größere Anzahl von Sendestationen im gleichen Radiofrequenzbereich arbeitet und die von den Einzelstationen ausgesendeten Zeichen jeweils für sich eine besondere Kennmodulation aufweisen. Diese Kennmodulation hat zweierlei Aufgaben, nämlich einerseits das Einzelsignal auf ein größeres Frequenzgebiet auszudehnen und andererseits als Codesignal für eine bestimmte Einzelstation das Einzelzeichen erkennbar zu machen. Dadurch ist es möglich, bezogen auf den einzelnen Empfänger, eine ganz bestimmte Sendestation aufgrund ihres Codezeichens aus dem Frequenzspektrum, welches empfangen i wird, auszusieben. Das Codezeichen der einzelnen Station ist dabei ein relativ langes Zeichen, das beispielsweise 10 Megabit umfaßt. Meist wird das einzelne Zeichen durch Phasenänderung der ausgesandten hochfrequenten Schwingung in bezug auf das jeweils vorausgehende Bit zum Ausdruck gebracht. Dem Codezeichen wird in der Sendestation die eigentliche Information zusätzlich aufgeprägt, und zwar bei Verwendung von Phasensprungmodulation beispielsweise in der Weise, daß das relativ viele Bit umfassende Codezeichen bezüglich wesentlich weniger Bit in seiner Phase invertiert wird, wenn ein Zeichenwechsel im Informationsfluß auftritt. Auf der Empfansseite wird in einem mit der Sendeseite synchron laufenden Codegenerator das Codesignal erzeugt und mit dem empfangenen Signal in der radiofrequenten oder, was meist der Fall ist, in der zwischenfrequenten Lage einem Multiplikationsvorgang unterworfen. Durch den Multiplikationsvorgang wird bei Empfang des durch keinerlei Zusatzinformation veränderten Code die Signalleistung nur in Form einer Spektrallinie in Erscheinung treten. Wird sendeseitig das Codesignal durch Invertierung einzelner

Phasensprünge im Takt der im Vergleich zum Codesignal nur wenige Bit umfassenden Information verändert, so wird aus der einzelnen Frequenzkomponente bei Empfang des unveränderten Codesignals eine Information erhalten, die alle die Frequenzkomponenten umfaßt, die der sendeseitigen Information entsprechen.

Bei der SSMA-Technik werden also sowohl sendeseitig als auch empfangsseitig Codegeneratoren zur Erzeugung der Codesignale benötigt. Besteht das mit SSMA arbeitende Nachrichtennetz aus vielen Stationen, dann müssen zur Kennzeichnung der einzelnen Kanäle bzw. Stationen wenigstens ebenso viele Codes vorhanden sein, wie das Netz Kanäle bzw. Stationen aufweist. Zur Gewährleistung eines einwandfreien Betriebs ist es in diesem Zusammenhang erforderlich, daß die einzelnen Codes eine gute Autokorrelationsfunktion besitzen, d. h., daß für Werte der Verschiebung um wenigstens eine Taktzeit der Autokorrelationskoeffizient ausreichend klein < 1% ist. Außerdem ist es zur Erzielung einer guten Kanaltrennung bei SSMA-Empfang wichtig, daß die zu verschiedenen Kanälen gehörenden Codes nahezu kreuzkorrelationsfrei sind. Der Kreuzkorrelationskoeffizient soll mit anderen Worten ebenfalls <l°/o sein. Die in der oben angegebenen Literaturstelle als Codes vorgeschlagenen maximal längen linearen Sequenzen erfüllen die geschilderten Forderungen nicht immer, stellen also einen Unsicherheitsfaktor dar. In der Zeitschrift »IEEE Transactions on Information Theory«, Oktober 1967, S.619 bis 621, hat R. Gold ein Bildungsgesetz zur Erzeugung großer Code-Familien angegeben, die sowohl hinsichtlich ihrer Auto- als auch hinsichtlich ihrer Kreuzkorrelationskoeffizienten die an sie zu stellenden Anforderungen für ihre Anwendung bei mit SSMA arbeitenden Nachrichtennetzen in ausreichendem Maße erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Erzeugung von großen Code-Familien der vorgenannten Art ein einfaches Schaltungskonzept anzugeben, das insbesondere einer Anwendung solcher Code-Familien bei mit SSMA arbeitenden Nachrichtennetzen entgegenkommt.

Ausgehend von einer elektrischen Schaltung, insbesondere für mit SSMA-Technik arbeitende Geräte und Einrichtungen, zur Erzeugung einer Vielzahl verschiedener Codes nach einem linearen Bildungsgesetz, die praktisch vernachlässigbar kleine Werte einerseits ihrer Kreuzkorrelationskoeffizienten und andererseits ihrer Autokorrelationskoeffizienten bei einer Verschiebung um wenigstens eine Taktzeit aufweisen, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei jeweils aus einem sequentiellen Netzwerk bestehende Codegrundgeneratoren für unterschiedliche Codes, wenigstens ein Halbaddierer und wenigstens ein Verzögerungsnetzwerk vorgesehen sind, von denen der Halbaddierer die Ausgangsschaltung darstellt, daß hierbei an den beiden Eingängen des Halbaddierers jeweils einer der beiden Codes ansteht und daß das Verzögerungsnetzwerk im Verbindungsweg von einem der beiden Codegrundgeneratoren zum Halbaddierer angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die wesentliche neue Erkenntnis zugrunde, daß sich Code-Familien der gerade für SSMA-Technik gewünschten Art nicht nur mit einem einzigen rückgekoppelten sequentiellen Netzwerk in Abhängigkeit einer vorgegebenen Setzung seiner verschiedenen Stufen erzeugen lassen, sondern auch mit Hilfe zweier solcher, fest eingestellter rückgekoppelter sequentieller Netzwerke, deren Codes in Abhängigkeit einer gegenseitigen steuerbaren Phasenverschiebung modulo^ addiert werden.

Der Erfindungsgegenstand bietet in außerordentlich einfacher Weise die Möglichkeit, eine Vielzahl der gleichen Code-Familie angehörende Codes gleichzeitig, lediglich unter Verwendung von zwei Codegrundgeneratoren, zu erzeugen. Die hierfür erforderliche Realisierung von ti Ausgängen für π verschiedene Codes sieht lediglich π Halbaddierer und π Verzögerungsnetzwerke vor, von denen die π Halbaddierer mit ihrem einen Eingang unmittelbar mit einem von den beiden Codegrundgeneratoren und mit ihrem anderen Eingang mittelbar mit dem jeweils anderen von den beiden Codegrundgeneratoren über eines der π Verzögerungsnetzwerke in Verbindung stehen.

Um einen beliebigen Codewechsel vornehmen zu können, ist es zweckmäßig, das Verzögerungsnetzwerk einstellbar oder austauschbar auszuführen.

Zweckmäßig ist das Verzögerungsnetzwerk als steuerbares sequentielles Netzwerk auszuführen.

Bei einer bevorzugten, bereits vorgeschlagenen Ausführungsform (deutsche Patentanmeldung P 2121 117.6) besteht das steuerbare sequentielle Netzwerk aus der Kettenschaltung von Schieberegisterstufen mit zwischengeschalteten Halbaddierern sowie Gattern, über die den Halbaddierern und dem Eingang der Kettenschaltung die Impulsfolge eines Codegrundgenerators in Abhängigkeit von den an den Steuereingängen der Gatter anstehenden Steuersignalen zugeführt ist. Dabei weisen die Schieberegisterstufen einen Rückstelleingang auf. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform stellt die Gesamtheit der an den Steuereingangen der Gatter anstehenden Steuersignale zweckmäßig eine Codeadresse dar.

Die beim Erfindungsgegenstand vorhandene Möglichkeit, aus dem von einem fest vorgegebenen Codepaar mit Hilfe eines einstellbaren bzw. austauschbaren Verzögerungsnetzwerks eine große Anzahl verschiedener Codes mit den hinsichtlich ihrer Auto- und Kreuzkorrelationskoeffizienten geschilderten Eigenschaften abzuleiten, macht den Erfmdungsgegenstand in besonderer Weise für seine Anwendung auf der Sende- und Empfangsseite mehrerer mit SSMA-Technik arbeitender Stationen eines elektrischen Nachrichtennetzes zur Adressierung der einzelnen Stationen bzw. Kanäle geeignet, und zwar in der Weise, daß das auf sämtlichen Stationen vorhandene Codegrundgeneso ratorpaar das gleiche Codepaar zeitlich synchron erzeugt und daß die verschiedenen Stations- bzw. Kanaladressen über eine entsprechende Einstellung der Verzögerungsnetzwerke gewonnen werden.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 ein bekanntes rückgekoppeltes sequentielles Netzwerk zur Erzeugung eines einzigen Codes,
Fig.2 ein weiteres bekanntes rückgekoppeltes sequentielles Netzwerk zur Erzeugung einer Vielzahl von Codes,

Fig.3 die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung,
Fig.4 die bevorzugte Ausführungsform eines einstellbaren Verzögerungsnetzwerks beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2,

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung nach der Erfindung,

F i g. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung nach der Erfindung und

F i g. 7 die Anwendung der Erfindung bei einem mit SSMA arbeitenden Nachrichtennetz in schematischer Darstellung.

Zum besseren Verständnis der beim Erfindungsgegenstand zur Anwendung gelangenden Prinzipien zur Erzeugung von Codes soll zunächst auf die in den F i g. 1 und 2 angegebenen bekannten Anordnungen zur Erzeugung von Codes mit sehr großer Periode näher eingegangen werden.

Lineare Schieberegister-Codes können durch Polyno

L=I

+ 1

(D

beschrieben werden. Hierin bedeuten χ die Variable und c; Koeffizienten, die nur der Werte »0« und »1« fähig sind. Ferner ist der Exponent π identisch mit der Stufenzahl eines den durch f(x) beschriebenen Code realisierenden rückgekoppelten Schieberegisters. Solche rückgekoppelten Schieberegister sind unter anderem aus dem Buch S.W. Golomb, »Shift Register Sequences«, Holden Day Inc., San Francisco, 1967 bekannt. Wird beispielsweise einem Code a das Polynom

fa(x) = x⁷

(Π)

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zugeordnet, dann läßt sich ein solcher Code in dem in Fig. 1 angegebenen rückgekoppelten Schieberegister erzeugen. Das Schieberegister besteht aus den sieben Schieberegisterstufen Ri bis R7, die über ihre Steuereingänge ρ 1 bis p7 gesetzt werden können. Die miteinander in Kette geschalteten Schieberegisterstufen können beispielsweise »Master Slave Flip-Flops« sein. Sämtliche Schieberegisterstufen Ri bis R 7 werden über den Takteingang T mit einem Grundtakt versorgt. Der Ausgang der Schieberegisterstufe R 7 ist über die Kettenschaltung der Halbaddierer //34, H23 und H12 auf den Eingang der ersten Schieberegisterstufe R1 rückgekoppelt. Außerdem sind die gemeinsamen Verbindungspunkte der Schieberegisterstufen R1 und R 2 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers Hi2, der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen R 2 und R 3 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //23 und der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen R 3 und RA mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //34 verbunden. Der Ausgang der letzten Schieberegisterstufe R7 ist gleichzeitig der Ausgang a für den mit Hilfe dieses rückgekoppelten Schieberegisters erzeugten Code. Der Ausgang kann aber auch an einer beliebigen anderen Stelle der Kette vorgesehen sein.

Mit jedem auf der Leitung T ankommenden Grundtaktimpuls geben die einzelnen Schieberegisterstufen ihren Inhalt an die jeweils in Übertragungsrichtung folgende nächste Stufe ab. Der Inhalt der letzten Schieberegisterstufe R 7 wird einerseits an den Ausgang a abgegeben und andererseits über den aus der Kettenschaltung der drei Halbaddierer //34, //23 und //12 bestehenden Rückkopplungspfad dem Eingang der ersten Schieberegisterstufe R1 zugeführt. Da fa(x) ein sogenanntes primitives Polynom ist, ist es gleichgültig, weichen Inhalt das Schieberegister vor dem Anlegen des Taktimpulses — abgesehen vom »O«-Zustand sämtlicher sieben Schieberegisterstufen R1 bis R 7 — hatte. Demnach ist es auch für den am Ausgang a auftretenden Code unerheblich, welcher Anfangszustand dem Schieberegister über seine Steuereingänge ρ 1 bis ρ 7 aufgeprägt worden ist. Es wird stets der gleiche Code erzeugt. Lediglich die Phasenlage des Codes, bezogen auf den Startzeitpunkt, ist von der Voreinstellung der Schieberegisterstufen abhängig.

Wie R. G ο 1 d in der bereits zitierten Literaturstelle nachweist, lassen sich eine große Anzahl von für in SSMA-Technik arbeitende Netze günstige Codes dadurch gewinnen, daß zum Polynom fa(x) ein zweites primitives Polynom fb(x) ermittelt wird. Ist α eine Wurzel des Polynoms fa(x) und β eine Wurzel des gesuchten Polynoms fb(x), dann ergibt sich das gesuchte Polynom fb(x)iür die Beziehung

β = *" ' mit
n + 1

t = 2-

ί = 2-

(III) für ungerade η und mit (IV)

+ 2

für gerade n.

Bezogen auf die Gleichung II ergäbe sich für das gesuchte Polynom beispielsweise

fb(x) =

(VI)

Werden beide Polynome miteinander multipliziert, dann ergibt sich

fa(x) -fb(x) =fg(x) = x^u + x¹² + χ¹¹ + x⁸ + x⁶ + x² + 1

(VII)

Das Polynom fg(x) läßt sich mittels eines rückgekoppelten Schieberegisters vom Grad 2n, und zwar mit vierzehn Schieberegisterstufen, nachbilden.

Dieses aus den vierzehn in Kette geschalteten Schiebergisterstufen Ri bis R14 bestehende rückgekoppelte Schieberegister ist in F i g. 2 dargestellt. Der Ausgang der letzten Schieberegisterstufe Ri4, der wiederum den Ausgang a für den hiermit erzeugten Code darstellt, ist über die Kettenschaltung der Halbaddierer //1213, //1112, //89, //67 und //23 auf den Eingang der ersten Schieberregisterstufe R1 rückgekoppelt. Analog zum rückgekoppelten Schieberegister nach F i g. 1 stehen der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Schieberegisterstufen R 2, R 3 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //23, der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen R6 und R7 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //67, der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen R 8 und R 9 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //89, der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen RH und R12 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //1112 und der gemeinsame Verbindungspunkt der Schieberegisterstufen R12 und R13 mit dem zweiten Eingang des Halbaddierers //1213 in Verbindung. Die Schieberegisterstufen R1 bis R14 weisen Steuereingänge ρ 1 bis ρ 14 auf, über die sie gesetzt werden können. Das rückgekoppelte, einen Codegenerator darstellende Schieberegister nach F i g. 2 arbeitet im Prinzip wie das rückgekoppelte Schieberegister nach F i g. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß der hiermit erzeugte Code jetzt davon bestimmt wird, welche Voreinstellung der

Schieberegisterstufen vorgenommen wird. Beispielsweise liefert eine Einstellung der Schieberegisterstufen R ibis R14 in steigender Folge in binärer Darstellung

000 000 LLO 0OL LL

einen anderen Code als die Einstellung
000 OLO OLO OLO LL.

Beide Codes gehören der gewünschten zu erzeugenden Code-Familie an. Mit anderen Worten, es lassen sich unterschiedliche Codes ein und derselben Familie mit dem rückgekoppelten Schieberegister nach Fig.2 erzeugen, wenn entsprechend verschiedene Anfangszustände eingestellt werden. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß auch unterschiedliche Voreinstellungen zum gleichen Code führen können. Dies erschwert in außerordentlicher Weise die Bestimmung der für die Erzeugung bestimmter verschiedener Codes notwendigen Registeranfangszustände.

Eine willkürliche Wahl, wie sie anzustreben ist, ist hier nicht möglich. Auch hat das rückgekoppelte Schieberegister nach Fig.2 den Nachteil, daß sein Einsatz bei einem mit SSMA arbeitenden Nachrichtennetz eine eventuell vorhandene Phasensynchronisation bei einem Codewechsel nicht aufrechtzuerhalten gestattet. Das Anfangsmuster des Codes ist hier durch den Anfangszustand der Schieberegisterstufen festgelegt, während der Umschaltzeitpunkt von einem Code auf einen anderen im allgemeinen willkülich erfolgen können soll.

Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle noch vermerkt, daß für den Einsatz in dem SSMA arbeitenden Nachrichtennetzen geeignete Code-Familien, wie die Literaturstelle Ream, N: »Crosscorrelation of pairs of binary m-sequences of the same length«, Battersea College of Technology, Dept. of Electrical Control Engineering, report, 28th January 1966 ausweist, angegeben werden können, bei denen die in den Gleichungen III bis V angegebenen Beziehungen für die Ermittlung des zweiten primitiven Polynoms fb(x) nicht erfüllt sind.

Der in F i g. 3 dargestellte Codegenerator CG nach der Erfindung weist zwei Codegrundgeneratoren Gi und G 2, ein Verzögerungsnetzwerk V, das entweder einstellbar oder austauschbar ist, sowie einen Halbaddierer Ha auf. Während der Ausgang des Codegrundgenerators Gi unmittelbar mit einem der beiden Eingänge des Halbaddierers verbunden ist, ist der Ausgang des Codegrundgenerators G 2 über das Verzögerungsnetzwerk Fmit dem zweiten Eingang des Halbaddierers verbunden. Ein- und Ausgang des Verzögerungsnetzwerks V sind mit eund a bezeichnet. Der Ausgang A des Halbaddierers Ha bildet den Ausgang des Codegenerators CG. Die Codegrundgeneratoren Gi und G 2 realisieren jeweils ein primitives Polynom und sind über ihre Steuereingänge eil, ci2...cin—\, ein bzw. c21, c22...c2n—l, c2n so programmiert, daß der am Ausgang A des Codegenerators CG generierte Code einem Generatorpolynom entspricht, wie es beispielsweise in Gleichung VII angegeben ist. Die Codegrundgeneratoren G1 und G 2 to weisen jeweils zwei Takteingänge auf. Der Takteingang Ti dient der Voreinstellung und der Takteingang T2 der Zuführung des Grundtakts. Der Grundtakt wird auch dem Verzögerungsnetzwerk V, das in der Regel aus einem sequentiellen Netzwerk bestehen wird, zugeführt. Wie F i g. 3 ferner erkennen läßt, ist noch ein dritter Takteingang T3 in unterbrochener Linie angedeutet Dieser Takteingang dient bei Ausführung des Verzögerungsnetzwerks als steuerbares sequentielles Netzwerk zur Voreinstellung dieses Netzwerks.

In F i g. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform für ein Verzögerungsnetzwerk V mit dem Eingang e und dem Ausgang a dargestellt. Die Ausgangsimpulsfolge des Grundcodegenerators, dem das Verzögerungsnetzwerk V nachgeschaltet ist, wird über den Eingang e jeweils dem einen Eingang der Gatter gO, gi, g2...gm—\, gm zugeführt. Die anderen Eingänge der Gatter sind mit AO, Al, A2...hm—I, hm bezeichnet. Sie dienen der Zuführung von Steuersignalen, die in ihrer Gesamtheit eine Codeadresse darstellen. Diese Steuersignale bestimmen je nach ihrer binären Wertigkeit, ob das betreffende Gatter durchgeschaltet oder gesperrt ist. Neben den Gattern weist das Verzögerungsnetzwerk VSchieberegisterstufen Ri, R2...Rm— 1,Rm sowie Halbaddierer Hi, H2... Hm—i, Hm auf, die in wechselnder Aufeinanderfolge miteinander in Kette geschaltet sind. Hierbei bildet die Schieberegisterstufe R1 mit ihrem Eingang den Eingang e, der Halbaddierer Hm mit seinem Ausgang den Ausgang a des Verzögerungsnetzwerks. Der Eingang der Schieberegisterstufe R1 ist unmittelbar mit dem Ausgang des Gatters gO verbunden, während die übrigen Gatter mit ihren Ausgängen jeweils auf dem zweiten Eingang der Halbaddierer Hi, H2 ...Hm-X, Hm arbeiten. Bei Codeadressenwechsel ist die Möglichkeit gegeben, daß das Gatter g0 gesperrt wird. In diesem Fall muß dafür gesorgt werden, daß die Schieberegisterstufe R1 ein »0«-Signal enthält, um am Ausgang des Halbaddierers Hi eine ungewollte Dateninversion zu verhindern. Werden durch eine neu eingegebene Codeadresse sowohl die Gatter g0 und gi gesperrt, dann gilt Entsprechendes für die Schieberegisterstufe R 2. Mit anderen Worten, werden bei einem Codeadressenwechsel, ausgehend vom Gatter g 0, lückenlos eine bestimmte Anzahl der aufeinanderfolgenden Gatter des Verzögerungsnetzwerks gesperrt, dann muß die Schieberegisterstufe, die in Übertragungsrichtung auf den Halbaddierer folgt, dem das genannte Gatter zugeordnet ist, ein »0«-Signal enthalten, wenn die ausschließliche Verzögerungsfunktion, die von diesem Netzwerk verlangt wird, nicht gestört werden soll. Zur Berücksichtigung dieses Sachverhaltes ist der Takteingang Γ3 vorgesehen, über den den Schieberegisterstufen Ri, R2...Rm— 1, Rmunmittelbar vor einem Codeadressenwechsel ein sie in die »0«-Stellung bringender Rückstellimpuls zugeführt wird.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführuhgsform des Erfindungsgegenstandes. Sie weist neben den beiden Grundcodegeneratoren G1 und G 2 zwei einstellbare oder austauschbare Verzögerungsnetzwerke Vi und V2 und zwei Halbaddierer Ha 1 und Ha 2 auf. Abgesehen vom Verzögerungsnetzwerk Vi und dem Halbaddierer Ha 1 mit seinem Ausgang A 1 stimmt der Codegenerator exakt mit dem in F i g. 3 angegebenen überein. Dabei entsprechen das Verzögerungsnetzwerk V2, der Halbaddierer Ha 2 und der Ausgang A 2 nach F i g. 5 dem Verzögerungsnetzwerk V, dem Halbaddierer Ha und dem Ausgang A nach F i g. 3. Mit Hilfe des Verzögerungsnetzwerks Vi, das im Verbindungsweg des Grundcodegenerators G1 mit dem einen Eingang des Halbaddierers Ha 1 angeordnet ist, dessen zweiter Eingang unmittelbar mit dem Ausgang des Grundcodegenerators G 2 verbunden ist, wird ein zweiter Ausgang (A 1) realisiert, der zum Ausgang A 2 gleichwertig ist, d. h., an jedem der beiden Ausgänge A 1 und A 2 können unabhängig voneinander unterschiedliche Codes abge-

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nommen werden, die der gleichen gewünschten Code-Familie angehören und die jeweils durch die Einstellung bzw. Gestaltung der Verzögerungsnetzwerke Vi und V 2 bestimmt sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die dem Ausgang A 1 zugehörige Codegeneratorschaltung einerseits und die dem Ausgang A 2 zugehörige Codegeneratorschaltung andererseits zwar einander gleichwertig, jedoch nicht identisch sind. Beide Codegeneratorschaltungen liefern bei gleicher Einstellung bzw. Gestaltung der Verzögerungsnetzwerke Fl und V2 verschiedene Codes.

Eine allgemeine Erweiterung des Codegenerators CG nach F i g. 3 für η Ausgänge A1, A 2... A π ist in F i g. 6 dargestellt Sie besteht darin, daß der aus dem einstellbaren bzw. austauschbaren Verzögerungsnetzwerk V und dem Halbaddierer Ha mit Ausgang A bestehende Schaltungsteil nach F i g. 3 in Parallelschaltung ij-mal vorgesehen wird. In Fig.6 sind die Verzögerungsnetzwerke mit Vi, V2 ... Vn mit den Eingängen el, e2 ... e π und den Ausgängen al, a 2... a η und die Halbaddierer mit Hai, Ha 2.., Ha π bezeichnet. Selbstverständlich kann die in Fig.6 angegebene Vervielfältigung auch in der Weise variiert werden, daß die einander parallelgeschalteten Anordnungen aus einem Verzögerungsnetzwerk und einem Halbaddierer anstelle auf Seiten des Codegrundgenerators G 2 auf Seiten des Codegrundgenerators Gl angeordnet werden, oder auch entsprechend F i g. 5 von beiden Möglichkeiten Gebrauch gemacht wird.

F i g- 7 zeigt schematisch das Blockschaltbild eines aus vier Stationen SiI₁ Si 2, Si 3 und Si 4 sowie einem frequenzumsetzenden Satelliten-Transponder Tr bestehenden Nachrichtennetzes, das mit in SSMA-Technik modulierten Signalen arbeitet. Jede der vier Stationen SiI bis Si 4 weist, der Sende- und Empfangsseite in gleicher Weise zugehörig, einerseits einen hochkonstanten Taktgenerator TG und andererseits eine Weiche W mit sich daran anschließender Sende-Empfangs-Antenne Ase auf. Der hochkonstante Taktgenerator TG erzeugt die erforderlichen Steuertakte für die auf der Sende- und Empfangsseite jeder Station vorgesehenen Codegeneratoren CGs und CGe, die entsprechend den Fig.3 bis 6 an den Takteingängen Ti, T2 und gegebenenfalls T3 anliegen. Der sendeseitige Codegenerator CGs arbeitet ausgangsseitig auf den Modulator M, der neben der eigentlichen Modulationseinrichtung für die übertragenen Signale eine Leistungsendstufe aufweist Der empfangsseitige Codegenerator CGe liefert dem Demodulator D die für die Demodulation der ankommenden Signale erforderlichen Codes, Der Demodulator D weist neben der eigentlichen Schaltung für die Demodulation der Signale eingangsseitig einen Frequenzumsetzer mit anschließendem Verstärker auf. Der frequenzumsetzende Satelliten-Transponder Tr empfängt die von den Sende-Empfangs-Antennen Ase ausgesandten modulierten Signale über seine Empfangs-Antenne Ae und strahlt sie nach Umsetzung und Verstärkung über seine Sende-Antenne As wiederum an die Sende-Empfangs-Antenne Ase sämtlicher Stationen ab.

ίο Will bei einem solchen mit SSMA-Technik arbeitenden Nachrichtennetz beispielsweise die Station Sf 1 mit der Station Si 2 in Verbindung treten, dann müssen der sendeseitige Codegenerator CGs der Station St 1 mit dem empfangsseitigen Codegenerator CGe der Station

Η Sf 2, die hierbei gleiche Codes generieren, in Synchronismus gebracht werden. Bestehen zwischen beiden Stationen keine Zeitabsprachen bezüglich der gegenseitigen Codephase, dann kann die Synchronisation sehr lange dauern, da die hier zur Anwendung gelangenden Codes bekanntlich eine sehr große Periode in der Größenordnung von 1 (^-Code-Elementen besitzen. Um zu vermeiden, daß jedesmal, wenn zwischen zwei Stationen eine Verbindung aufgebaut werden soll, eine lange Synchronisationszeit in Kauf genommen werden muß, ist es zweckmäßig, die genannten hochkonstanten Taktgeneratoren vorzusehen, so daß auch bei längeren Unterbrechungen zwischen aufeinanderfolgenden Gesprächsverbindungen zwischen zwei Stationen nur geringe Codephasendifferenzen auftreten und somit nur

jo noch einige KP-Code-Elemente zur Erlangung des Synchronismus abzusuchen sind. Die Verwendung der Codegeneratoren nach der Erfindung auf der Sende- und Empfangsseite sämtlicher Stationen ergibt in außerordentlich vorteilhafter Weise die Möglichkeit, deren Codegrundgeneratoren ohne Rücksicht auf die aufzubauende Verbindung zwischen den einzelnen Stationen in Gleichlauf zu bringen. Ist dieser Gleichlauf erreicht, dann können zwischen beliebigen Stationen Verbindungen aufgebaut werden. Dazu ist es lediglich entsprechend den im Nachrichtennetz getroffenen Verabredungen erforderlich, durch Einstellen des jedem Codegenerator zugehörigen Verzögerungsnetzwerks den der gwünschten Verbindung zugeordneten Code zu generieren. Bei Verwendung eines Verzögerungsnetzwerks, wie es in Fig,4 dargestellt ist, kann dies in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß in die in Fig. 7 angegebenen Steuersignaleingänge der Codegeneratoren, die beim sendeseitigen Codegenerator CGs mit hsi und beim empfangsseitigen Codegenerator CGe mit bei

so summarisch bezeichnet sind, die den gewünschten Code markierende Codeadresse eingegeben wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltung, insbesondere für mit SSMA-Technik arbeitende Geräte und Einrichtungen, zur Erzeugung einer Vielzahl verschiedener Codes nach einem linearen Bildungsgesetz, die praktisch vernachlässigbar kleine Werte einerseits ihrer Kreuzkorrelationskoeffizienten und andererseits ihrer Autokorrelationskoeffizienten bei einer Verschiebung um wenigstens eine Taktzeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils aus einem sequentiellen Netzwerk bestehende Codegrundgeneratoren (Gi, G 2) für unterschiedliche Codes, wenigstens ein Halbaddierer (Ha) und wenigstens ein Verzögerungsnetzwerk (V) vorgesehen sind, von denen der Halbaddierer die Ausgangsschaltung darstellt, daß hierbei an den beiden Eingängen des Halbaddierers jeweils einer der beiden Codes ansteht und daß das Verzögerungsnetzwerk im Verbindungsweg von einem der beiden Codegrundgeneratoren zum Halbaddierer angeordnet ist

2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung von π Ausgängen für η verschiedene Codes η Halbaddierer (Ha i, Ha 2... Ha n) und η Verzögerungsnetzwerke (Vi, V2... Vn)vorgesehen sind und hierbei die η Halbaddierer mit ihrem einen Eingang unmittelbar mit einem von den beiden Codegrundgenerätoren (G i, G 2) und mit ihrem anderen Eingang mittelbar mit dem jeweils anderen von den beiden Codegrundgeneratoren über eines der η Verzögerungsnetzwerke in Verbindung stehen.

3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsnetzwerk (V, Vi, V2... Vn) einstellbar oder austauschbar ist.

4. Elektrische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsnetzwerk (V, Vi, V2... Vn) ein steuerbares sequentielles Netzwerk ist.

5. Elektrische Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare sequentielle Netzwerk aus der Kettenschaltung von Schieberegisterstufen (R 1, R 2... R m— 1, R m) mit zwischengeschalteten Halbaddierern (Hi, H2...Hm—\, Hm) sowie Gattern (gO, gi, g2...gm—\, gm) besteht, über die den Halbaddierern und dem Eingang der Kettenschaltung die Impulsfolge eines Codegrundgenerators in Abhängigkeit von den an den Steuereingängen (hO, hi, h2...hm—l, hm) der Gatter anstehenden Steuersignalen zugeführt ist, und daß die Schieberegisterstufen einen Rückstelleingang aufweisen.

6. Elektrische Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der an den Steuereingängen (hO, hi, h2...hm—\, hm) der Gatter (gO, gi, g2...gm—\, gm) anstehenden Steuersignale eine Codeadresse darstellt.

7. Elektrische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf der Sende- und Empfangsseite mehrerer mit SSMA-Technik arbeitenden Stationen (St 1, St 2, St 3, St 4) eines elektrischen Nachrichtennetzes zur Adressierung der einzelnen Stationen bzw. Kanäle, derart, daß das auf sämtlichen Stationen vorhandene Codegrundgeneratorpaar des sendeseitigen (CGs) und empfangsseitigen Codegenerators (CGe) das gleiche Codepaar zeitsynchron erzeugt und daß die verschiedenen Stationsbzw. Kanaladressen über eine entsprechende Einstellung der Verzögerungsnetzwerke gewonnen sind.