DE2656054A1

DE2656054A1 - Vorrichtung zur wortsynchronisation in einer optischen nachrichtenanlage

Info

Publication number: DE2656054A1
Application number: DE19762656054
Authority: DE
Inventors: Darrell Dean Sell
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1975-12-10
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5272147A; GB1545967A; BE849174A; DE2656054C2; CA1090476A; IT1072202B; US4006304A; FR2335103B1; NL7613582A; FR2335103A1

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER - HIRSCH ο c c e η c /

PATENTANWÄLTE IN MÖNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radecfcestraße 43 Telefon (G89) 883603/883604 Teiex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconstilt 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237

-5-

Western Electric Company, Incorporated Sell 2

New York, N.Y., USA

Vorrichtung zur ¥ortsynchronisation in einer optischen Nachrichtenanlage

Die Erfindung betrifft optische Nachrichtenübertragungsanlagen, und zwar solche, die bipolare Digitalsignale übertragen, indem jeder Digitalwert im bipolaren Signal in zwei Bits eines Binärsignals umgesetzt wird.

Große Anzahlen von Nachrichtenmeldungen werden jetzt mittels T1-und T2-Trägersystemen über das Fernsprechnetz übertragen. Bei diesen Systemen werden Sprachsignale in bipolare elektrische Signale umgesetzt, die ihrer Natur nach im wesentlichen binär sind, bei denen jedoch dafür gesorgt wird, daß benachbarte logische "1en" mit abwechselnder Polarität auftreten. Dieser Polaritätswechsel schien erforderlich, um sicherzustellen, daß eine ausreichende Anzahl von Übergängen im Signal verfügbar ist, damit die Streckenverstärker Zeitsteuerungsinformation ableiten können und damit ein

Kramer - Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbacfi ■ Dr. Bergen · Zwirner

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gleich geschaffen wird, tun ein Grundlinienwandern im wechselstromgekoppelten Empfänger auszuschalten. Zudem werden Verletzungen der abwechselnden Polarität, unter Fachleuten als "bipolare Verletzungen" bekannt, eingeführt, um Empfänger durch Eingeben bekannter Beträge der.Grundlinienwanderung zu belasten. Bei dem zur Verbindung der Endstellen und der¹ Verstärker verwendeten Medium handelt es sich um ein Drahtpaarkabel. Eine große Anzahl von Drahtpaarkabeln, die zur übertragung sowohl von T1- als auch T2-Trägersignalen verwendet werden, sind bereits in den Hauptstädten installiert worden. Diese Kabel verlaufen in Kabelkanälen unterhalb der Oberfläche der Straßen solcher Städte. Viele Kabelkanäle sind bereits mit Drahtpaarkabeln bis zu ihrer vollen Kapazität ausgefüllt. Eine Ausdehnung des Fernsprechnetzes in diesen Bereichen, wenn diese Ausdehnung mit gleichen T-Trägersystemen erreicht werden soll, erfordert die Installation zusätzlicher Kabelkanäle. Es wäre von Vorteil, wenn die existierenden Drahtpaarkabel in diesen Kabelkanälen durch optische Fasern ersetzt werden könnten, da jede Faser dünner als eine Drahtader ist und außerdem die Übertragung größerer Bandbreiten erlauben kann.

Während der Übergangszeit, in welcher Drahtpaarkabel durch optische Fasern ersetzt werden, müssen viele elektrische bipolare Signale der Art, wie sie im TI-Digitalübertragungssystem erzeugt werden, in optische Signale umgesetzt werden, damit sie über optische Fasern übertragen werden können. Da es

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beim optischen Signal kein direktes Äquivalent für zwei Polaritäten gibt, ist eine geeignete Umsetzung erforderlich. Es wäre auch vorteilhaft, wenn das resultierende optische Signal einfach ein binäres Signal ware, im Gegensatz zu einem mehrpegligen optischen Signal, um die Verstärkereinheiten zu vereinfachen, die in der optischen Übertragungsanlage erforderlich sind. Schließlich ist es erwünscht, die im bipolaren Signal des T-Trägersystems vorhandene Polaritätsinformation zu erhalten, da Polaritätsübergänge und bipolare Verletzungen weiterhin Information für die T-Trägerausrüstung liefern, die auf der Empfangsseite der optischen Nachrichtenübertragungsanlage arbeiten.

Bei einer derartigen Kodierung, die sowohl ein binäres Signal in einer optischen Übertragungsanordnung entwickelt als auch die bipolare Information bewahrt, wird jeder Impuls des bipolaren Signals in zwei binäre Ziffern umgewandelt, die dann verwendet werden, um eine Quelle für ein optisches Signal zu modulieren. Jeder positive Impuls des bipolaren Signals wird in zwei gleiche binäre Ziffern eines ersten Logikzustands umgewandelt, und jeder negative Impuls des bipolaren Signals wird in zwei gleiche binäre Ziffern des entgegengesetzten Logikzustands umgewandelt. Jede digitale Null oder jeder Nullspannungswert im bipolaren Signal wird in zwei binäre Ziffern entgegengesetzter Logikzustände umgewandelt. Ein Merkmal dieser Art Umwandlung ist es, daß die beiden entgegengesetzten

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binären Ziffern, die nicht zur Darstellung der digitalen Null verwendet werden, beim Umwandlungsprozeß nicht als ein Paar erzeugt werden. Dieses spezielle Paar binärer Ziffern ist dem Wesen nach bezüglich der Umwandlung ein verbotenes Wort. In der Dekodiervorrichtung wird das binäre Signal, nachdem es in der Empfangsstelle festgestellt worden ist, in einem Drei-Zellen-Schieberegister gespeichert. Die mit diesem Schieberegister verbundene Logikanordnung ist so ausgelegt, daß sie das Vorhandensein des verbotenen Kodes in jedem der beiden Paare benachbarter Zellen im 3-Zellen-Schieberegister feststellt. Der Rest der Dekodiervorrichtung ist so geschaltet, daß er zwei der drei im 3-Zellen-Schieberegister vorhandenen Bits dekodiert. Bei Feststellung des verbotenen Wortes in zwei zur Dekodierung verwendeten Zellen schaltet die Dekodiervorrichtung auf das andere Zellenpaar im 3-Zellen-Register um. Auf diese Weise wird als Folge der Feststellung eines Außer-Rahmen-Zustandes keine Information verloren. Unglücklicherweise weist diese Lösung der Wortsynchronisation oder Rahmenbildung den potentiellen Mangel auf, daß ein Fehler im Datum als ein Außer-Rahmen-Zustand gedeutet werden kann, wodurch eine Rahmenneubildung ausgelöst wird, die wieder zur Feststellung des falschen Bitpaares führt und zum Einführen zusätzlicher Fehler. Kurz gesagt, hat man gefunden, daß diese bekannte Methode der Rahmenneubildung viel zu empfindlich gegenüber einzelnen Übertragungsfehlern ist.

Die Lösung dieses Problems gibt eine Dekodiereinrichtung mit

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den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser erfindungsgemäßen Dekodiereinrichtung geben die Unte.ransprüche an.

Erfindungsgenäß stellt eine Vorrichtung auf der Empfangsseite einer optischen Nachrichtenübertragungsanlage, bei der ein bipolares Signal in ein binäres Signal umgewandelt worden ist, das Vorhandensein des verbotenen Wortes in der empfangenen binären Impulsfolge fest und erzeugt aufgrund dieser Feststellung einen Erregerimpuls. Mit diesem Erregerimpuls triggert man eine Taktschaltung mit einer Resonanzschaltung, die ihre Energie dem Erreger impuls entnimmt. Ein von der Taktschaltung erzeugtes Spannungssignal wird dann verwendet, um die Dekodiervorrichtung zu treiben, die das binäre Signal in ein bipolares Signal umsetzt. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die zur Feststellung des Auftretens des binären Wortes in der binären Impulsfolge verwendete Vorrichtung eine einzige Zelle in einem Schieberegister enthält sowie ein Logikgatter mit einem Eingang, der zum Empfang des im Schieberegister gespeicherten Bits geschaltet ist, und mit einem zweiten Eingang, der zum Empfang des an einem Eingang der Zelle auftretenden Bits geschaltet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

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-Sr-

Fig. 1 ein Block Schaltbild einer optischen Nachrichtenübertragungsanlage mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Dekodiervorrichtung;

Fig. 2 ein ausführliches Blockschaltbild einer Rahmenbildungsschaltung, einer Taktschaltung und einer Dekodierschaltung, die in Fig. I als Blöcke dargestellt sind; und

Fig. 3 eine Gruppe von Spannungssignalen, anhand derer die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung beschrieben wird.

In Fig. 1 erzeugt eine Quelle 10 für bipolare Signale bipolare Daten derart, wie sie bei der T1-Digitalübertragungsanlage verwendet werden. Bei der T1-Anlage ist die bipolare Impulsfolgefrequenz f^ gleich 1,544 Megabit/s. In diesem bipolaren Signal werden digitale "1enⁿ ("Einsen") durch positive und negative Spannungswerte und digitale "Oen" ("Nullen") durch eine Nullspannung dargestellt. Im normalen Betrieb wird dafür gesorgt, daß digitale "1en" ihre Polarität wechseln, so daß im bipolaren Signal ein kon.'jtanter Gleichstromwert Null aufrechterhalten wird. Das von der Quelle 10 erhaltene bipolare Signal wird an den Eingang eines Kodierers 11 gegeben, der zwei binäre Ziffern für jeden der drei V/erte des Bipolarsignals erzeugt. Eine wünschenswerte Kodierung sieht so aus, daß jeder positive Spannungswert in zwei digitale "1en", jeder ne-

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-sr-

gative Spannungswert in zwei digitale "Oen" und schließlich jeder Nullspannungswert in zwei binäre Ziffern entgegengesetzten Wertes umgesetzt wird. Der positive Spannungswert kann auch in Form zweier digitaler "Oen" und der negative Spannungswert kann auch in Form zweier digitaler "1en" übertragen werden. Das einzige wichtige Merkmal besteht darin, daß sowohl der positive als auch der negative Spannungswert des bipolaren Signals in Form zweier identischer Binärziffern übertragen wird. Auf diese Weise wird die im ursprünglichen bipolaren Signal vorhandene Gleichstrombalance aufrechterhalten. Der Nullspannungswert (die digitale ¹¹O" im Bipolarsignal) kann entweder als "01" oder "10" übertragen werden, und das nicht verwendete Binärpaar wird als verbotenes Wort identifiziert.

Der Kodierer 11 umfaßt außerdem eine Quelle für optische Signale, die durch das erzeugte Binärsignal so moduliert wird, daß jede digitale "1" als optischer Impuls vorbestimmter Grösse am Ausgang des Kodierers 11 erscheint und daß jede digitale "0" in das Nichtvorhandensein eines optischen Impulses am Ausgang des Kodierers 11 umgesetzt wird. Wie dem Fachmann geläufig sein wird, braucht die digitale "0ⁿ nicht durch das vollständige Fehlen eines optischen Impulses dargestellt zu werden. Wenn ein Laser als die optische Quelle verwendet wird (eher als eine lichtemittierende Diode), ist es tatsächlich wahrscheinlicher, daß eine digitale "0" durch einen Impuls mit

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etwa 10 % derjenigen Leistung dargestellt wird, die bei einem eine digitale "1" darstellenden Impuls vorhanden ist. Diese binäre unipolare Datenfolge, die am Ausgang des Kodierers 11 mit einer Pulsfolgefrequenz von fp auftritt, wird mittels eines optischen Übertragungsmediums 12 an einen Empfangsstellenregenerator 13 gekoppelt. Im Empfangt]Stellenregenerator 13 wird das ankommende optische binäre Signal in ein elektrisches binäres Signal auf Leitung 14 umgesetzt. Der Empfangsstellenregenerator 13 erzeugt auch ein Taktsignal auf Leitung 15, dessen übergänge mit derselben Folgefrequenz auftreten, wie die auf Leitung 14 vorhandenen Datenbits. Die soweit beschriebene optische Nachrichtenübertragungsanlage ist identisch mit einer Vorrichtung, wie sie verwendet wird, um eine bipolare Datenfolge derart, wie sie vor einem TI-Digitalübertragungssystem erhältlich ist, in eine unipolare Datenfolge an einer Empfangsstelle umzuwandeln.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis einer Eigenschaft, die sich bei der Kodierung der zuvor diskutierten Art findet. Diese Eigenart wird in der folgenden Tabelle gezeigt:

Bipolarer Wert

verbotene Wörter =

	Kodierformat	00	00
11	11	01	10
01	10	11	11
00	00	10	01
10	01

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Mögliche Folgen

Resultierende Binärziffern

+0

-0
0+
0-00

1101

1|1ÖJO 0011 0001 Olli

OjIOl

1110	0001
1100	0011
0^1	lEöjo
\Ji\j I [I /	OfcCöjO
1000	Olli
ijöljo	oaö\|i

0ΏΪ0

0011

1100 1110 1000

1011

liOJO

Die Tabelle zeigt, daß bei der betrachteten Kodierung bei vier der sieben möglichen Folgen zweier Ziffern im bipolaren Signal das verbotene Wort als die letzte Ziffer eines 2-Ziffer-Wortes und die erste Ziffer des nächsten 2-Ziffer-Wortes auftritt. Im Hinblick auf diese Eigenschaft ist es möglich, das verbotene Wort bei der Dekodierung, die in der Empfangsstelle stattfindet, als Mittel zur Wortsynchronisation oder Rahmenneubildung zu verwenden.

Das auf Leitung 14 vorhandene unipolare Datum wird auf den Eingang eines 2-Zellen-Schieberegisters 21 gegeben. Jedes im Binärsignal auf Leitung 14 enthaltene Bit wird auf einen positiv gerichteten Übergang des Taktsignals auf Leitung 15 in die erste Zelle des Schieberegisters eingelesen. Das Ausgangssignal einer jeden Zelle des Schieberegisters und die komplementären Ausgangssignale beider Zellen werden mit Hilfe von Leitungen 25 bis 28 zum Eingang eines 2-zu-1-Dekodierers 22 geführt. Der Ausdruck 2-zu-1 wird für diesen Dekodierer ver-

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wendet, da zwei Bits des binären Signals in einen Wert des rekonstruierten bipolaren Signals umgewandelt werden. Ein Ausgangssignal einer Jeden der beiden Zellen des Schieberegisters wird außerdem über die Leitungen 25 und 27 auf den Eingang eines Datenmodifizierers 23 gegeben. Dieser Datenmodifizierer 23 benutzt die in beiden Zellen des Schieberegisters vorhandene binäre Information, um einen Erregerimpuls auf Leitung 29 zu erzeugen, wenn die Zellen des Schieberegisters das verbotene Wort enthalten. Die Erregerimpulse auf Leitung 29 sind im wesentlichen eine modifizierte Version der unipolaren Daten. Jeder Erregerimpuls auf Leitung 29 triggert eine Resonanzschaltung, die in der f,.-Taktextrahierschaltung 24 vorhanden ist. Von der Taktschaltung 24 wird eine Rechteckspannungswelle erzeugt und auf einen Eingang der Dekodiervorrichtung 22 geführt und dient der Zeitsteuerung für die Umsetzung der binären Daten in die bipolare Form.

Ein ausführliches Blockschaltbild von Schieberegister 21, Dekodierervorrichtung 22, Taktschaltung 24 und Datenmodifizierer 23 zeigt Fig. 2. Bei der speziellen Ausführungsform gemäß Fig. handelt es sich um eine solche, die auf ein verbotenes Wort ¹¹10" in der binären Impulsfolge anspricht. In Fig. 2 wird ein auf Leitung 14 vorhandenes unipolares binäres Datum auf den D-Eingang einer D-Flipflop-Schaltung 201 gegeben. Eine typische Folge binärer Ziffern, die auf Leitung 14 auftreten

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könnte, ist in Fig. 3 als Wellenform A gezeigt. Das Taktsignal, das auf Leitung 15 vom Empfangsstellenregenerator 13 verfügbar ist, wird in Fig. 2 auf den Takteingang der Flipflop-Schaltung 201 gegeben. Ein typisdi es Taktsignal der Art, wie es auf Leitung 15 auftritt, ist als Wellenform B in Fig. gezeigt. Jeder positiv gerichtete Übergang in Wellenfora B tritt näherungsweise in der Mitte der auf Leitung 14 auftretenden Binärziffer auf. Auf das Auftreten eines jeden positiv gerichteten Übergangs hin wird die Flipflop-Schaltung 201 in einen Zustand geschaltet, der durch die Binärziffer diktiert wird, die auf Leitung 14 vorhanden ist. Die resultierenden Wellenformen, die aufgrund der in Wellenform A gezeigten binären Ziffern am Q-Ausgang und am Q-Ausgang der Flipflop-Schaltung 201 verfügbar sind, sind in den Wellenformen C bzw. E dargestellt.

In Fig. 2 ist der Q-Ausgang des Flipflops 201 über Leitung 25 sowohl mit dem Eingang der Dekodierervorrichtung 22 als auch mit dem D-Eingang einer zweiten Flipflop-Schaltung 202 gekoppelt. Die Flipflop-Schaltung 202 reagiert ebenfalls auf die Taktimpulse auf Leitung 15, und auf jeden positiven Übergang des Taktsignals hin schaltet die Flipflop-Schaltung 202 in einen Zustand, der durch den binären Zustand diktiert wird, der am Q-Ausgang des Flipflops 201 vorhanden ist. Die Spannungswellenformen, wie sie für die als Wellenform A gezeigten typischen binären Ziffern am Q- und am ^-Ausgang des

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- tt -

Flipflops 202 entstehen, sind als Wellenformen D bzw. F in Fig. 3 dargestellt. Wie die Wellenformen C bis F der Fig. 3 zeigen, erzeugt das Flipflop 202 dieselben Ausgangssignale wie das Flipflop 201, jedoch zu einer späteren Zeit. Und zvsr werden die Ausgangssignale des Flipflops 202 gegenüber den Ausgangssignalen des Flipflops 201 zeitlich um ein Binärzifferintervall verzögert.

Der Q-Ausgang des Flipflops 201 und der Q-Ausgang des Flipflops 202 sind über die Leitungen 25 und 27 mit einem NOR-Gatter 231 verbunden. Das NOR-Gatter 231 gibt jedesmal, wenn jedem seiner Eingänge eine digitale ¹¹O" zugeführt wird, an seinem Ausgang auf Leitung 21 einen Erregerimpuls ab. Eine digitale "0" tritt auf beiden Leitungen 25 und 27 auf,' wenn das verbotene Wort "10" in den Schieberegistern 201 und 202 gespeichert ist. Wenn eine digitale "1" im Flipflop 202 und eine digitale "0" im Flipflop 201 gespeichert ist, gibt das NOR-Gatter 231 eine digitale "1" auf die Leitung 29 und erzeugt somit einen Erregerimpuls für die Taktschaltung 24. Für die in Fig. 3 entwickelten Wellenformen entsprechend der als Wellenform A gezeigten digitale:! Bitfolge erzeugt der aus dem NOR-Gatter 231 aufgebaute Datenmodifizierer die in Fig. als Wellenform G gezeigte Impulsfolge. Wie Wellenform G zeigt, tritt eine digitale "1" oder ein Erregerimpuls auf Leitung jedesmal dann auf, wenn im Flipflop 202 eine digitale "1" und im Flipflop 201 eine digitale "0" vorhanden ist.

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MS

An dieser Stelle der Beschreibung wird es dem Fachmann klar sein, daß das Flipflop 202 den einzigen Speicher bildet, der zur Erzeugung des Erregerimpulses durch das NOR-Gatter 231 erforderlich ist. Tatsächlich könnten die unipolaren Daten auf Leitung 14 direkt auf den D-Eingang des Flipflops 202 gegeben werden, und die Information auf Leitung 28 könnte durch ein Sperrgatter erzeugt werden, wobei ein mit Leitung 25 oder Leitung 26 verbundener Eingang direkt mit einem Sperreingang eines (nachfolgend diskutierten) NAND-Gatters 222 gekoppelt sein könnte.

Die Erregerimpulse auf Leitung 29 werden über einen Kondensator 241 auf eine Resonanzschaltung gegeben, die aus einem Kondensator 242 und der Primärinduktivität eines Übertragers 243 in der Taktschaltung 24 besteht. Jeder Impuls auf Leitung 29 bringt die Resonanzschaltung zum Schwingen, und der Q-Wert der Resonanzschaltung ist genügend groß, um Schwingungen während derjenigen Lücken aufrechtzuerhalten, die auf Leitung 29 auftreten, wenn keine Impulse vorhanden sind. Die von der Resonanzschaltung erzeugten Schwingungen werden von der Sekundärwicklung des Übertragers 243 über einen Widerstand 244 auf den positiven Eingang eines hochverstärkenden Differenzverstärkers 245 gegeben. Der negative Eingang des Differenzverstärkers 245 ist mit einem Bezugspotential verbunden. Ein zwischen den positiven Eingang des Differenzverstärkers 245 und das Bezugspotential geschalteter Kondensator 246 bewirkt, daß eine Phasenverschiebung von nahezu 90° in den

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Schwingungen auftritt, die von der Sekundärwicklung des Übertragers 243 auf den Eingang des Differenzverstärkers gelangen. Diese Phasenverschiebung von nahezu 90° kommt zur 90 ^Phasenverschiebung hinzu, die bereits in den am Ausgang des Übertragers 243 abgegebenen Schwingungen enthalten ist, so daß sich für die gesamte Taktschaltung eine Gesamtphasenverschiebung von 180° ergibt. Obwohl eine bestimmte Dämpfung durch das aus Widerstand 244 und Kondensator 246 bestehende Filter eingebracht wird, ist die Verstärkung des Differenzverstärkers 245 so hoch, daß alle sinusförmigen Spannungsänderungen von der Resonanzschaltung eine Sättigung des Verstärkers bewirken. Bei der aufgebauten Ausführungsform wurde eine Schaltung SN 75107A von Texas Instruments als Verstärker 245 verwendet, und Spannungen über 0,25 V brachten den Verstärker in Sättigung. Infolgedessen erzeugt der Differenzverstärker 245 auf Leitung 31 eine Rechteckspannungswelle, wie sie in Fig. 3 als Wellenform H gezeigt ist. Wie Wellenform H zeigt, ist die Periode dieser Taktwellenform auf Leitung 31 gleich zwei mal dem Intervall für jedes Bit, das in der ankommenden Binärbitfolge enthalten ist.

Die Taktgeneratorschaltung der '.Detrachteten Art weist eine beträchtliche Trägheit auf, und deshalb ist es unwahrscheinlich, daß ein einzelner Fehler in der Impulsfolge, die über Leitung 29 geliefert wird, eine merkliche Auswirkung auf das von der Taktschaltung erzeugte Taktsignal hat. Selbst wenn

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ein Fehler bei der Übertragung zur Folge hat, daß ein fehlerhaftes verbotenes Wort während des 2-Bit-Intervalls, das zur Dekodierung verwendet wird, auftritt, ist die Taktschaltung deshalb im wesentlichen durch dieses Auftreten unbeeinträchtigt.

Die Taktimpulse, die von der Taktschaltung Zk- auf der Leitung 31 erzeugt werden, werden auf einen Eingang sowohl eines NAND-Gatters 221 als auch des NAND-Gatters 222 gegeben. Das NAND-Gatter 221 weist einen zweiten und einen dritten Eingang auf, die mit dem Q-Ausgang des Flipflops 201 bzw. 202 verbunden sind. Gleichermaßen weist das NAND-Gatter 222 einen zweiten und einen dritten Ausgang auf, die mit dem Q-Ausgang des Flipflops 201 bzw. 202 verbunden sind. Jedes der NAND-Gatter 221 und 222 erzeugt an seinem Ausgang nur dann eine digitale "0", wenn allen seinen Eingängen eine digitale "0" präsentiert wird. Das NAND-Gatter 221 erzeugt an seinem Ausgang nur dann eine digitale "0", wenn digitale "1en" in jedem der Flipflops 201 und 202 vorhanden sind und wenn der Taktimpuls von der Taktschaltung 24 auftritt. Gleichermaßen erzeugt das NAND-Gatter 222 an seinem Ausgang eine digitale "0", wenn digitale "Oen" in beiden Flipflops 201 und 202 vorhanden sind und wenn der Taktimpuls von der Taktschaltung 24 auftritt. Als Folge der Phasenverschiebung von etwa 180° von den Impulsen auf Leitung 29 bis zu den Impulsen auf Leitung 31 führt die Zwischen-dem-Wort-Feststellung des verbotenen Wortes

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zu einer wortsynchronen Rahmenbildung der Information, die von den NAND-Gattern 221 und 222 gelesen wird. Die Koinzidenz der von der Taktschaltung 24 auf Leitung 31 erzeugten Impulse mit den in den Flipflops 201 und 202 vorhandenen digitalen Bit.? braucht nicht perfekt zu sein, da die Ausgangssignale der NAND-Gatter 221 und 222 in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise von D-Flipflops 223 bzw. 224 geeignet taktgesteuert werden.

Das D-Flipflop 223 tastet in Abhängigkeit von jedem positiv gerichteten Übergang der invertierten Taktwellenform, die auf Leitung 263 am Ausgang eines NOR-Gatters 260 verfügbar ist, den digitalen Zustand ab, der am Ausgang des NAND-Gatters herrscht. Gleichermaßen reagiert das D-Flipflop 224 auf den positiv gerichteten Übergang der Taktwellenform auf Leitung 263, um den digitalen Zustand abzutasten, der am Ausgang des NAND-Gatters 222 herrscht. Auf diese Weise werden die digitalen Zustände an den Ausgängen der NAND-Gatter 221 und 222 auf passende Weise taktgesteuert und sind an den Ausgängen der D-Flipflops 223 bzw. 224 verfügbar. Die Wellenformart, die auf Leitung 261 am Ausgang des NAND-Gatters 221 verfügbar ist, ist als Wellenform I i..i Fig. 3 dargestellt, und das Ausgangssignal des NAND-Gatters 222 ist in Fig. 3 als Wellenform J gezeigt. Die resultierenden Digitalzustände, die an den Q-Ausgängen der Flipflops 223 und 224 verfügbar sind, sind in Fig. 3 als Wellenformen L bzw. M gezeigt. Wie die WeI-

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lenform L in Fig. 3 zeigt, erzeugt der Q-Ausgang des Flipflops 223 jectesmal dann eine digitale "1", wenn das digitale Wort »11» im Eingangs-2-Zellen-Schieberegister 21 während des Taktimpulses von der Taktschaltung 24 gespeichert ist. Wie Wellenform M der Fig. 3 zeigt, erzeugt der Q-Ausgang des Flipflops 224 jedesmal dann eine digitale "1", wenn des Digitalwort "00" im 2-Zellen-Schieberegisters 21 während des Taktimpulses von der Taktschaltung 24 gespeichert ist.

Der U-Ausgang des Flipflops 223 ist über einen Widerstand mit der Basiselektrode eines Transistors 227 verbunden. Gleichermaßen ist der Q-Ausgang des Flipflops 224 über einen Widerstand 226 mit der Basiselektrode eines Transistors 228 gekoppelt. Die Emitterelektroden beider Transistoren 227 und 228 sind mit einem Bezugspotential verbunden. Die Widerstände 225 und 226 sind nur zu dem Zweck vorhanden, die Stromflußstärke im Basis-Emitter-Übergang des zugeordneten Transistors zu begrenzen. Die Kollektoren der Transistoren 227 und 228 sind mit entgegengesetzten Enden der Primärwicklung eines Übertragers 229 verbunden, deren Mittelanzapfung an eine Quelle 230 positiven Potentials angeschlossen ist. Demgemäß werden die digitalen "1en", die an den ü-Ausgängen der Flipflops 223 und 224 auftreten, in ihren jeweils zugeordneten Transistoren 227 und 228 verstärkt, und der Übertrager 229 erzeugt an seiner Sekundärwicklung auf Leitung 30 eine bipolare Wellenform derart, wie sie als Wellenform N in Fig. 3 dar-

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gestellt ist. Jede vom Transistor 227 verstärkte digitale "1" erscheint als positiver Impuls auf Leitung 30 und jede vom Transistor 228 verstärkte digitale "1" erscheint als negativer Impuls auf Leitung 30.

Die zuvor bescnriebene Ausführungsform stellt nur eine von vielen Möglichkeiten zur praktischen Ausführung der Erfindung dar. Es sind zahlreiche Abänderungen im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise kann das NAND-Gatter 231 durch ein UND-Gatter ersetzt v/erden, dessen Eingänge mit den Leitungen

26 und 28 verbunden sind. Das andere verbotene Wort "01" kann dadurch festgestellt werden, daß ein NAND-Gatter mit den Leitungen 26 und 28 und ein UND-Gatter mit den Leitungen 25 und

27 verbunden wird. Zudem kann der Datenmodifizierungsvorgang dadurch vollständig unabhängig vom Dekodiervorgang gemacht werden, daß getrennte Schieberegister für die Dateneingangssignale vorgesehen werden, die dem Gatter im Datenmodifizierer geliefert v/erden. Oder es können andersartige Schaltungen verwendet werden, um das Vorhandensein des verbotenen Wortes in der binären Impulsfolge festzustellen.

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Claims

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER ZWIRNER . HIRSCH PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2656054 Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Western Electric Company, Incorporated Sell 2 Patentansprüche

1.,' Dekodiereinrichtung zum Dekodieren einer binären Impulsfolge, in der binäre Ziffern als binäre Wörter kodiert worden sind, um die drei Werte eines bipolaren Signals darzustellen, wobei die letzte Ziffer eines binären Wortes in der Impulsfolge und die erste Ziffer des nächstfolgenden Wortes in der Impulsfolge gelegentlich ein verbotenes Wort darstellen,

mit einer Dekodierschaltung mit einem Steuereingang zum Dekodieren eines jeden der binären Wörter in einen bipolaren Spannungswert in Abhängigkeit von einem Taktimpuls an ihrem Steuereingang

und mit einer Taktschaltung, die in Abhängigkeit von der binären Impulsfolge Taktimpulse am Steuereingang der Dekodierschaltung bereitstellt, dadurch gekennzeichnet , daß die Taktschaltung (23, 24) eine Logikschaltung (23) zur Erzeugung eines Erregerimpulses

München: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirner

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in Abhängigkeit vom Auftreten des verbotenen Wortes in der binären Impulsfolge aufweist sowie eine Resonanzschaltung (242, 243) zur Erzeugung von Schwingungen als Reaktion auf den Erregerimpuls.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichervorrichtung (21) vorgesehen ist zum Speichern wenigstens einer der binären Ziffern der binären Impulsfolge und daß ein Eingang der Logikschaltung (23) auf wenigstens eine der in der Speichervorrichtung gespeicherten binären Ziffern anspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (21) zum Speichern wenigstens einer der binären Ziffern der binären Impulsfolge eine Flipflopschaltung mit einem Eingang zum Empfang einer zu speichernden Ziffer umfaßt und daß die Logikschaltung (23) eine Gattervorrichtung (231) zur Erzeugung von Erregerimpulsen aufweist, die eine Logikschaltung umfaßt, die auf die in der Flipflopschaltung gespeicherte binäre Ziffer und auf die am Eingang der Flipflopschaltung vorhandene binäre Ziffer anspricht.

Hi/ku

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