FI57330B - Saett foer instaellning av baervaogens faslaege vid oeverfoering av signaler - Google Patents

Description

,., nn KUULUTUSJULKAISU ς^ΜΛ Jmtg ·™ ί11) UTLÄGGNI NGSSKMFT ^ 5 νΟ C (45) Fatentti cyG::r. tty 10 07 19:0 ^ y (51) K».ik?/i«fca3 H I» 27/02 SUOMI —FINLAND (21) P»t«>ttlhtk<mm — Pmntwdlwlnt 2839/73 (22) HtkwnlsplM —Ai»5knlnfri«e 12.09*73 (23) AlkupUyft—Gticlsh«cad«e 12.09.73 (41) Tulkit lulkMcai —Mlvlt offMCjig 27.03.7^

PttlMittl· )· r*ki*t*rihaiutut /44) NlhtiviksJpanon jt kuuLJullultun pvm. —

Patent· och raglaterstyralMn . Antekan uttegd odi utljkrHUn publtc«nd 31.03.80 (32)(33)(31) Fnr*«ttjr tuolkww ίι<ΙηΙ prtorlut 26.09.72

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 221*7190.5 (71) Siemens Aktiengesellschaft, Berlin/Munchen, DE; Wittelsbacherplatz 2, D-8000 Munchen 2, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Gero Schollmeier, Gauting, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tysklemd(DE) (7^+) Berggren Oy Ab (5M Tapa asetella kantoaallon vaihetta signaalien siirtämisessä - Sätt för inställning av bärvägens fasläge vid överföring av signaler Tämä keksintö ko%kee tapaa asetella kantoaallon vaihetta signaalien siirtämisessä käyttäen lähetintä, jossa on kantoaallon amplitudia moduloiva modulaattori, jolloin vastaanotetut signaalit ja vastaanottopuolella synnytetty kantoaalto viedään demodulaatto-riin, koestussignaali siirretään lähetystauon aikana ja säätösig-naali johdetaan riippuvaisena demoduloidun koestussignaalin amplitudin ääriarvoista.

Signaalit muodostuvat yleensä useiden, taajuuskaistan suhteen rajoitettujen pulssien sekoituksesta, esimerkiksi sinx/x muotoisten pulssien sekoituksesta taikka luokan IV "partial-response” -pulssien sekoituksesta. Siirto voi tapahtua yksisivukaistasiirto-menetelmällä osittain tai täysin tukahSUt&tuin kantoaalloin.

Erään tunnetun menetelmän mukaan siirretään jatkuvasti viestin mukana pilottitaajuutta, jonka avulla vastaanottimessa asetellaan kantoaallon vaihe. Tämä tunnettu menetelmä ei kuitenkaan mahdollista kantoaallon tarkkaa vaiheasettelua, koska siirtovälin viestiin aiheuttama vaiheenkierto on toinen kuin pilottitaajuuden vaiheen-kierto.

/ 57330

Mitä useampia bittejä sekunnissa on siirrettävä kapeakaistaisten siirtokanavien kautta, sitä vaikeampaa on riittävän tarkasti asetella kantoaallon vaihetta vastaanottimessa.

Johdannossa mainittua tyyppiä olevia ratkaisuja on aikaisemmin esitetty myös esim. US-patenttijulkaisuissa no 1 844 973 ja 3 196 352. Ensiksi mainitun julkaisun mukaan on tunnettua käyttää synkronointilaitetta, joka lähettää linjalle Ipestussignaalin normaalin signaalisiirron keskeytyksen aikana. Jälkimmäisen mukaan taas lähetetään ennen signaalinsiirtoa viivästyslaitteen avulla koestus-kantoaalto, jonka avulla kantoaallon vaihetta säädetään lähetystä varten.

Tämän keksinnön lähtökohtana on tehtävä aikaansaada kantoaallon vaiheen asettelemiseksi tapa, jota käyttäen kantoaallon vaihe on aseteltavissa suuremmalla tarkkuudella kuin vertailukelpoisissa tunnetuissa ratkaisuissa. Erityisesti on keksinnön lähtökohtana tehtävä antaa kantoaallon vaiheen asettelemiseksi tapa, joka on käytettävissä ei ainoastaan käytettäessä siirtokanavia suhteellisen le-veille taajuuskaistoille vaan myös käytettäessä siirtokanavia kapeille taajuuskaistoille, esimerkiksi käytettäessä puhelinjohtoja ääni-taajuuskaistan siirtoa varten.

Keksinnön mukaiselle tavalle on tunnusomaista, että käytetään säätösignaalia, joka voi omaksua useita arvoja, jotka ovat riippuvaisia demoduloidun koestussignaalin amplitudin ääriarvojen välisistä eroista, ja että ensin suoritetaan kantoaallon vaiheen karkea-asettelu ja sen jälkeen hienoasettelu, jonka lisäksi käytetään kantoaallon karkea-asettelua varten laitetta, joka käsittää toisaalta vertailu-elimen, joka antaa ensimmäisen binäärisignaalin, jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen etumerkkejä, toisaalta kytkentäasteen, jonka ulostulon kautta annetaan toinen binäärisignaali, jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen välisen eron etumerkkiä, ja lopuksi amplitudin vertailuelimen siihen liitettyine kaksitietasa-suuntaajineen kolmannen binäärisignaalin synnyttämiseksi, jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen välisen eron itseisarvoa, ja että kantoaallon vaiheen karkea-asettelu suoritetaan käyttämällä ensimmäistä binäärisignaalia, toista binäärisignaalia ja kolmatta binäärisignaalia.

Kun signaaleilla siirrettävä viesti muodostetaan taajuuskaistan suhteen rajoitettujen pulssien sekoituksesta, jotka voidaan esittää parittomina aikafunktioina, on yleensä tarkoituksenmukaista käyttää koestussignaalina pulssien jonoa, jotka samoin ovat esitet- 3 57330 tävissä parittomina aikafunktioina.

Kun sitä vastoin signaaleilla siirrettävä viesti muodostetaan taajuuden suhteen rajoitettujen pulssien sekoituksesta, jotka voidaan esittää parillisina aikafunktioina, on yleensä tarkoituksenmukaista koestussignaalina käyttää jonoa pulsseja, jotka samoin ovat esitettävissä parillisina aikafunktioina. Tässä tapauksessa muutetaan vastaanottopäässä tuotetun kantoaallon vaihetta säätösignaalia saataessa 90° ja kantoaallon vaiheen asettelun tapahduttua palautetaan kantoaallon vaihe 90° takaisinpäin.

Keksinnön eräälle edulliselle suoritusmuodolle on tunnusomaista, että ensimmäinen binäärisignaali, toinen binäärisignaali ja kolmas binäärisignaali viedään logiikkakytkentään, joka riippuvaisesti ensimmäisen, toisen ja kolmannen binäärisignaalin binääri-arvoista tuottaa neljännen, viidennen ja kuudennen binäärisignaalin, joista vain yksi kerrallaan voi saada binääriarvon "1”, joka ilmaisee kantoaallon vaihevirheen olevan toisessa tai kolmannessa tai neljännessä neljänneksessä ja että käyttämällä näitä neljättä, viidettä ja kuudetta binäärisignaalia suoritetaan kantoaallon vaiheen karkea-asettelu.

Seuraavassa selitetään keksinnön suoritusesimerkkejä kuvioihin 1-8 liittyen, jolloin useissa kuvioissa esitetyt samanlaiset rakenneosat ja signaalit on osoitettu samoilla viitemerkeillä.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista tapaa soveltavaa datasiirtolaitetta.

Kuvio 2 esittää signaaleja, joita esiintyy kuvion 1 mukaisessa laitoksessa.

Kuvio 3 esittää kytkentää, joka muodostuu tasasuuntaajasta ja säätöasteesta säätösignaalin kehittämiseksi, joka voi saada kaksi arvoa, jotka ovat riippuvaisia amplitudiääriarvojen erotuksen etumerkistä.

Kuvio 4 kuvaa demoduloitua koestussignaalia erilaisilla kantoaaltovirheillä.

Kuvio 5 esittää kytkentää kantoaallon vaiheen karkea-asettelua varten.

Kuvio 6 kuvaa suoritusesimerkkiä säätöasteesta, jossa käyttäen kiinteäarvomuistia tuotetaan säätösignaali, joka voi saada useita arvoja.

Kuvio 7 esittää säätökytkennän erästä toista suoritusesimerkkiä, jossa käyttäen funktiogeneraattoria tuotetaan säätösignaali, joka voi saada useita arvoja.

Kuvio 8 on diagramma, joka osoittaa kantoaallon vaihevirheen riippuvaisuuden amplitudiääriarvojen erotuksesta.

^ 57330

Kuviossa 1 nähdään signaalilähde 10, joka antaa signaalin, joka kuvaa siirrettävää viestiä. Tämä signaali voi olla sekoitus taajuuskaistan suhteen rajoitetuista impulsseista. Sekoitus voi muodostua esimerkiksi sinx/x muotoisista impulsseista tai luokan IV partial-response-impulsseista. Signaalilähteen 10 antama signaali johdetaan kytkimen 11 kautta ehyillä viivoilla kuvatussa kytkentä-tilassa lähettimeen 12, jossa on modulaattori 13, joka moduloi kantoaallon amplitudia sisääntuodun signaalin ampitudista riippuvaisesti. Lähettimen 12 antama signaali siirretään siirtovälin 14 kautta. Siirto voi tapahtua yksisivukaistasiirtomenetelmällä kokonaan tai osaksi tukahutetuin kantoaalloin. Siirtovälinä voi olla radiolinkki taikka puhelinjohto, joka mahdollistaa signaalin siirron puhetaajuuskaistan 300-3400 Hz sisäpuolella.

Siirtovälin 14 läpi siirretty signaali vastaanotetaan vas-taanottimessa 15 ja käyttämällä demodulaattoria 16 ja dekooderia 17 saadaan signaali, joka pitkälti on samanlainen kuin signaalilähteestä 10 annettu signaali. Tämä signaali johdetaan vastaanottimen 15 ulostulosta datapäätelaitteeseen 18. Datapäätelaitteena 18 voi olla esimerkiksi kaukokirjoitin. Vastaanottimessa 15 saadaan kantoaallon vaihe takaisin demodulaattorin 16 ohjaamiseksi kantoaallolla.

Kuvio 2 kuvaa muutamia signaaleja, joiden avulla selitetään kuviossa 1 esitetyn laitteiston toimintatapaa. Vaaka-akselilla on aika ja pystyakselilla amplitudi. Generaattorissa 19 tuotetaan koes-tussignaali ja kytkimen 11 katkoviivoilla kuvatussa asemassa se johdetaan lähettimeen 12. Tämä koestussignaali muodostuu impulssi-jonosta. Nämä impulssit voivat olla parillisia aikafunktioita tai parittomia aikafunktioita. Kun kuviossa 1 esitetystä signaalilähteestä 10 on annettava dataa taajuuskaistan suhteen rajoitetuilla impulsseilla, joita voidaan esittää parillisina tai parittomina aikafunktioina, silloin on yleensä tarkoituksenmukaista valita koes-tussignaalin impulssit samoin parillisiksi tai parittomiksi aikafunktioiksi .

Esillä olevassa suoritusesimerkissä käytetään koestussig-naalia, jonka impulssit A ovat parittomia aikafunktioita.Nämä impulssit ovat luokan IV partial-response-impulsseja, jotka ajallisesti peräkkäin saavat kaksi itseisarvoltaan samansuuruista amplitudiääri-arvoa AI ja A2. Impulssit A seuraavat toisiaan sellaisella etäisyydellä, että ne eivät häiritse toisiaan. Kantoaallon vaiheen asette-lemiseksi tarvitaan noin kymmenestä sataan sellaista impulssia A. Modulaattorissa 13 amplitudi moduloidaan kantoaalto koestussignaalista 5 57330 A riippuvaisesti ja siirtovälin 14 kautta siirretään vastaava signaali demodulaattoriin 16. Nollasta eroavalla kantoaallon vaihevir-. heellä esiintyy idaaodulaattorissa 16 impulssien A lineaarikombi-naatio ja sille hilbert-muunnetut impulssit.

Vastaanottopäässä tuottaa kantoaallon generaattori 21, josta se vaiheenkiertoelimen 22 kautta johdetaan demodulaattoriin 16. Demodulaattorin 16 ulostulosta annetaan signaali B ja kytkimen 23 katkoviivoilla kuvatussa asennossa se johdekaan säätöportaan 25 tasasuuntaajaan 24. Oletetaan, että generaattorin 21 kehittämässä kantoaallossa on tietty vaihevirhe, niin että signaalin A samansuuruiset ääriarvot AI ja A2 aiheuttavat demodulaattorin 16 ulostulosta annetun signaalin B erisuuret ääriarvot B1 ja B2. Tämä signaali B tasasuunnataan tasasuuntaajassa 24 siten, että saadaan signaali C, jonka ääriarvot Cl ja C2 saunoin ovat erisuuret. Säätöportaassa 25 mitataan signaalin C ääriarvot Cl ja C2 ja johdon 26 kautta annetaan säätö-signaali, joka vaiheenkääntöelimessä 22 käytettynä siirtää kantoaallon vaihetta. Säädetyssä tilassa ovat signaalien B ja C ääriarvot Bl ja B2, vast. Cl ja C2 yhtä suuret, niin että tasasuuntaajan 24 ulostulosta annetaan signaalia D.

Kytkimet 11 ja 23 on muodostettu elektronikytkiminä. Kun kytkimet 11 ja 23 saavat ehyillä viivoilla kuvatut kytkinasentonsa, silloin siirretään signaalilähteen 10 signaali viestinä datalaittee-seen 18. Tällöin voidaan generaattorin 21 kehittämän kantoaallon vaihetta jälkisäätää sinänsä tunnetulla tavalla. Kysymys, onko ja minkälaisella teknisellä varustuksella sellainen jälkisäätö tarpeellista, on tutkittava tapauksittain eikä se ole esillä olevien suoritusmuotojen kohteena. Jos kuitenkin sellainen generaattorin 21 kehittämän kantoaallon vaiheen jälkisäätö toteutetaan sinä aikana, jolloin kytkimet 11 ja 23 ovat ehyillä viivoilla kuvatuissa asennoissaan, silloin voidaan tähän tarkoitukseen tarpeellinen tekninen varustus pitää suhteellisen pienenä, koska kytkimien 11 ja 23 katkoviivoilla kuvatussa asennossa käyttäen generaattoria 19 ja säätöpor-rasta 25 suoritetaan vaiheen asettelu.

Kantoaallon vaiheen asetteluun vastaanottopäässä riittää noin 1/10 sekunnin aika. Kytkimet 11 ja 23 voidaan siten käsin aluksi viedä katkoviivoilla kuvattuun asentoon ja sen jälkeen ehyillä viivoilla kuvattuun asentoon, koska tällöin katkoviivoilla kuvattu kyt-kinasento tulee otetuksi vähintään 1/10 sekunnin ajaksi.

Olisi myös ajateltavissa asetella kytkimen 11 ja 23 katkoviivoilla kuvattu kytkinasento käsin ja käyttäen aikaelintä aikaan- 6 57330 saada näiden kytkimien automaattinen vaihtokytkentä ehyillä viivoilla kuvattuun asenteon 1/10 sekunnin pituisen ajan kuluttua.

Eräs mahdollisuus kytkimien 11 ja 2 3 ohjaamiseen perustuu siihen, että aina silloin, kun signaalilähteestä 10 ei anneta mitään signaalia lähettimeen 12, automaattisesti toteutetaan kytkinten 11 ja 23 vaihtokytkentä katkoviivoilla kuvattuihin kytkinasentoihin ja näiden kytkimien palauttaminen ehyillä viivoilla kuvattuihin kytkinasentoihin tapahtuu vasta silloin, kun signaalilähteestä 10 annetaan signaali.

Kytkimien 11 ja 23 ohjaamisen erään mahdollisuuden mukaan mitataan kantoaallon vaihevirhettä jatkuvasti vastaanottimen 15 alueella ja niin piian kuin tämä vaihevirhe ylittää ennalta-annetun ^kynnysarvon, saatetaan kytkimet 11 ja 23 lyhytaikaisesti niiden katkoviivoilla kuvattuihin kytkinasentoihin ja sen jälkeen automaattisesti ehyillä viivoilla kuvattuihin asentoihin. Näitä automaattisesti suoritettuja kantoaallon vaiheen asetteluja voidaan suorittaa sekä riippuvaisesti kantoaallon vaihevirheen ennalta-annetusta määrästä että myös riippuvaisesti signaalilähteen 10 antamien signaalien lähetyssarjasta. Olisi esimerkiksi ajateltavissa, että vastaanottopäässä kehitetyn kantoaallon vaihetta automaattisesti asetellaan signaalilähteen 10 viestinlähetyksen taukojen aikana.

Jos koestussignaalin impulsseiksi valitaan parillisia aikafunktioita, silloin demoduloidaan siirretty koestussignaali demodu-laattorissa 16 kantoaallolla, jonka vaihetta on käännetty 90°. Tällä tavoin muodostuu demoduloidussa koestussignaalissa, kuten kuviossa 2B on kuvattu, kaksi ääriarvoa B1 ja B2, joiden avulla muodostetaan säätösignaali kantoaallon vaiheen asettelemiseksi. Vaiheen asettelun jälkeen täytyy kantoaallon vaihetta jälleen kääntää 90° taaksepäin.

Kuvio 3 esittää säätöporrasta 25a kuviossa 1 kuvattua sää-töporrasta 24 varten. Käyttämällä tätä säätöporrasta 25a muodostetaan säätösignaali, joka voi saada kaksi arvoa, jotka ovat riippuvaisia demoduloidun koestussignaalin amplitudiääriarvojen erotuksen etumerkistä.

Säätöporras 25a muodostuu tasasuuntaajasta 24, amplitudiver-taajasta 45 ja kytkinportaasta 46. Tasasuuntaaja 24 on muodostettu kaksoistietasasuuntaajaksi ja muodostuu analogiainvertteristä 27 ja kahdesta diodista 28, 29. Amplitudivertaaja 45 muodostuu kynnys-arvoportaasta 31, aikaelimestä 32, ohjausportaasta 33, edelleen diodeista 34, 35, kondensaattoreista 36, 37, kytkimistä 38, 39 ja differenssivahvistimesta 30. Kytkinporras 46 muodostuu vastuksista 41 ja 42, diodista 43 ja transistorista 44.

7 57330

Signaali B johdetaan diodin 34 kautta kondensaattoriin 36 ja sillä tämä kondensaattori varataan jännitteeseen, joka on suhteellinen amplitudiin Bl. Analogiainvertterin 27 ulostulosta annetaan signaalille B käänteinen signaali. Tämä käänteinen signaali viedään diodin 35 kautta kondensaattoriin 37* joka tällä tavoin tulee varatuksi jännitteeseen, joka on suhteellinen amplitudiin B2. Differenssi vahvistimessa 30 ilmaistaan kondensaattoreissa 36 ja 37 vallitsevien jännitteiden erotus, joka kytkentäpisteen 47 kautta annetaan analogiasignaalina, joka amplitudi on suhteellinen amplitudiääriar-vojen erotukseen B1-B2. Kytkinportaassa 46 tutkitaan vain kytkentäpisteen 47 kautta annetun signaalin etumerkki ja kytkentäpisteen 48 kautta annetaan signaali aina silloin, kun ääriarvo Bl on suurempi kuin ääriarvo B2. Tällöin ohjataan transistoria 44 kytkimenä ja sen kantaa ohjataan vastuksen 4l ja kytkentäpisteen 47 kautta.

Diodien 28 ja 29 ulostulojen kautta johdetaan signaali C kynnysarvoportaaseen 31, joka antaa signaalin, kun siihen viedyn signaalin amplitudi ylittää annetun kynnysarvon C3. Kynnysarvoportaan 31 ulostulo on liitetty aikaelimeen 32, joka aikaansaa viivytyksen siihen viedyssä signaalissa. Viivytys on sillä tavoin mitoitettu, että aikaelimen 32 ulostulosta annetaan signaali vasta silloin, kun signaalin B molemmat ääriarvot Bl ja B2 varmasti ovat sammuneet.

Tämä viivytys voi olla esimerkiksi yhtä suuri kuin kaksi - kolme kertaa kuviossa 2 signaalille A esitetty kesto T.

Ohjausporras 33 ohjaa kytkimiä 38 ja 39, jotka on muodostettu elektronikytkiminä, ja aikaansaa sen, että nämä kytkimet saavat katkoviivoilla esitetyt kytkinasennot aina silloin, kun ohjauspor-taaseen 35 viedään impulssi aikaelimestä 32. Normaalisti tulee mitatuksi kynnysarvo C3, ja kun molemmat ääriarvot Cl ja C2 ovat sammuneet, ja vastaavat arvot on käsitelty käyttäen differenssivahvistin-ta 30, tulevat kytkimet 38 ja 39 saatetuiksi katkoviivoilla kuvattuihin asentoihin ja siten kondensaattorit 36 ja 37 purkautuvat. Kondensaattorit 36 ja 37 tulevat siten saatetuksi asemaan, jossa seuraa-van signaalin A siirron jälkeen ne varautuvat se.uraavan signaalin C ääriarvoihin Cl ja C2.

Vaiheen asetellussa tilassa tulee kynnysarvoportaaseen 31 viedyksi signaali D ja differenssivahvistimessa 30 todetaan vuorotellen ääriarvojen Dl ja D2 positiivisia ja negatiivisia erotuksia. Kytkentäpiste 48 voi olla siten liitetty johtoon 26, jonka kautta asetellussa tilassa annetaan säätösignaali, joka asettelee kantoaallon vaihetta vuorotellen yhden yksikön verran yhteen suuntaan ja 57330 vastakkaiseen suuntaan.

Jos halutaan erityisen nopea ja määrätietoinen kantoaallon vaiheen asettelu, on tarkoituksenmukaista ensin suorittaa vaiheen karkea-asettelu ja sen jälkeen hienoasettelu. Jotta karkea-asettelu voitaisiin suorittaa, täytyy ensin todeta kantoaallon vaihevirheen suuruus.

Kuvio 4 kuvaa useita signaaleja, jotka ovat verrattavia kuvion 2 signaaliin B ja jotka annetaan kuviossa 1 kuvatun demodulaattorin 16 ulostulon kautta. Signaalit BO, vast. B90, vast. Bl80, vast.

B270 tarkoittavat kantoaallon vaihevirheitä 0°, vast. 90°, vast. l80o vast. 270°. Kuvion 4 ja seuraavan taulukon avulla selitetään, millä tavoin kantoaallon vaihevirheitä F luonnehditaan (ilmaistaan) binäärisignaaleilla G, H, M, N, P.

Taulukko

F G H K MNP

1. Neljännes c£f<90 (0<erotus< 0,735) (BO) 11 1 0 0 0 2. Neljännes (erotus >0,735) 90^F<180 11 0 (B90) - 10 0 (0 < erotus <0,735) 0 0 1 3. Neljännes 180^F<270 (0 <erotus<0,735) (Bl80) 0 1 1 0 10 4. Neljännes (erotus >O,735) 0 1 0 270-F<360 - 0 0 1 (B270) (0<erotus< 0,735) 10 1

Taulukon ensimmäinen sarake tarkoittaa kantoaallon vaihe-virhettä F. Kysymys on ensimmäisestä kvadrantista, kun kantoaallon vaihevirhe on yhtäsuuri tai suurempi kuin 0°, mutta pienempi kuin 90°. Toisen neljänneksen tapauksessa on kantoaallon vaihevirhe yh- 9 57330 t täsuuri tai suurempi kuin 90° mutta pienempi kuin 180°. Kolmannen neljänneksen tapauksessa on kantoaallon vaihevirhe yhtäsuuri tai suurempi kuin 180°, mutta pienempi kuin 270° ja neljännen neljänneksen tapauksessa vaihevirhe on yhtäsuuri tai suurempi kuin 270°, mutta pienempi kuin 360°.

Taulukon toinen sarake tarkoittaa signaalia G, joka ilmaisee signaalin B amplitudiääriarvojen etumerkin. Seuraavassa merkitään signaalien binääriarvoja arvona 1 tai arvona 0. G = 1 osoitetaan positiivista etumerkkiä ja G = 0 osoitetaan negatiivista etumerkkiä. Ensimmäisen neljänneksen tapauksessa osoittaa kuviossa 4 esitetty signaali BO positiivista amplitudia BOl, niin että signaali on G = 1. Toisen neljänneksen tapauksessa osoittaa signaali B90, että signaali G voi saada arvon 1 tai 0, jos ensimmäisenä ääriarvona huomioidaan positiivinen ääriarvo B901 tai negatiivinen ääriarvo B902. Kolmannen neljänneksen tapaukselle osoittaa signaali Bl80, että ensimmäisenä ääriarvona tulee kysymykseen vain negatiivinen ääriarvo Bl8oi ja siten G = 0. Neljännen neljänneksen tapaukselle osoittaa signaali B270, että G on joko 0, jos ensimmäisenä ääriarvona huomioidaan negatiivinen ääriarvo B2701 taikka G = 1, jos ensimmäisenä ääriarvona huomioidaan positiivinen ääriarvo B2702.

Taulukon kolmas sarake tarkoittaa signaalia H, joka ilmaisee ääriarvoerotuksen etumerkin. Tällöin on tämä erotus sama kuin ensimmäisen ääriarvon itseisarvo miinus toisen ääriarvon itseisarvo. Ensimmäisen kvadrantin tapauksessa on ääriarvo B01 aina suurempi kuin ääriarvo B02, niin että erotus on -positiivinen ja H = 1. Toisen kvadrantin tapauksessa on arvolla G = 1 ääriarvo B901 aina suurempi kuin seuraava ääriarvo B903, niin että erotus on positiivinen ja H = 1. Kun G = 0, on ääriarvo B902 aina pienempi kuin ääriarvo B901, niin että erotus on negatiivinen ja H = 0. Kolmannen kvadrantin tapauksessa on ääriarvo B1801 aina suurempi kuin ääriarvo B1802, niin että erotus on positiivinen ja signaali H = 1. Neljännen kvadrantin tapauksessa arvolla G = 0 on ääriarvo B2701 aina suurempi kuin ääriarvo B2703, niin että erotus on positiivinen ja signaali H = 1. Sitävastoin kun G=l, on ääriarvo B2702 pienempi kuin ääriarvo B2701, niin että erotus on negatiivinen ja H = 0.

Taulukon neljäs sarake tarkoittaa signaalia K ja ääriarvo-erotuksen itseisarvoa. Tätä ääriarvoerotuksen itseisarvoa luonnehditaan kantoaallon vaihevirheellä 90° esiintyvällä ääriarvoefcotuk-sella, jolle annetaan lukuarvo 0,735. Ensimmäisen ja kolmannen kvadrantin tapauksessa on tämä ääriarvoerotuksen absoluuttiarvo suurempi kuin 0 mutta pienempi kuin 0,735· Näissä molemmissa tapauk- 10 57330 sissa annetaan signaalille K arvo 1. Toisen kvadrantin tapauksessa, kun G = 0, ja neljännen kvadrantin tapauksessa kun G = 1, annetaan signaalille K samoin arvo 1. Sitävastoin toisen neljänneksen tapauksessa kun G = 1, ja neljännen kvadrantin tapauksessa, kun G = 0, on erotuksen absoluuttiarvo suurempi kuin 0,735· Molemmissa viimeksimainituissa tapauksina annetaan signaalille K arvo 0.

Taulukko osoittaa, että jokaista kvadranttia luonnehtii signaalien G, H, K erityinen binäärikombinaatio. Esimerkiksi yhdistelmällä G=1,H=1,K=1, ilmaistaan että kantoaallon vaihevirhe P on ensimmäisessä kvadrantissa. Olisi ajateltavissa, että signaaleja G, H, K ilman edelleenmuokkaamista käytettäisiin ohjaussignaaleina kantoaallon vaiheen ohjaamiseen. On kuitenkin tarkoituksenmukaista, riippuen signaaleista G, H, K johtaa samoin taulukkoon otetut signaalit M, N, P, joiden 1-arvot kulloinkin tarkkaan ilmaisevat yhden kvadrantin! Esimerkiksi M = 1 luonnehtii toista kvadranttia, N = 1 kolmatta kvadranttia ja P = 1 neljättä kvadranttia. Seuraavat yhtälöt 51, 50 ja 52 osoittavat loogisen yhteyden signaalien M, N, P ja signaalien G, H, K välillä.

M = (G + H + K) v (G + H + K) (50) N = G + H + K (51) P = (G + H + K) v (G + H + K) (52) Tällöin merkitsee merkki + loogista konjuktiota ja merkki v loogista disjunktiota.

Niin pian kun signaalien G, H, K, M, N, P avulla on tullut tunnetuksi, missä kvadrantissa kantoaallon vaihevirhe sijaitsee, voidaan ryhtyä toimenpiteisiin vaihevirheen pienentämiseksi. Ensimmäisen kvadrantin tapauksessa ei karkea-asettelun puitteissa ole tarpeen mitään toimenpiteitä. Toisen kvadrantin tapauksessa asetellaan signaalilla M = 1 kantoaallon vaihetta karkea-asettelun puitteissa kulman 90° verran. Kolmannen kvadrantin tapauksessa asetellaan signaalilla N = 1 kantoaallon vaihetta kulman l80° verran ja neljännen kvadrantin tapauksessa asetellaan signaalilla P = 1 kantoaallon vaihetta +90°.

Kuvio 5 esittää kytkentää 53, jolla kehitetään signaalit M, N, P, joiden tehtävänä on kantoaallon vaiheen karkea-asettelu.

Tämä kytkentä 53 muodostuu toiselta puolen jo kuvioon 3 liittyen kuvatusta tasasuuntaajatta 24, amplitudivertaajasta 45 ja kybkentä-portaasta 46 ja toiselta puolen kynnysarvoportaasta 54, vertaajasta 55, kaksoistietasasuuntaajasta 56, änalogia-digitaali-muuttajista 57, 59 ja logiikkakytkennästä 61.

11 57330

Kynnysportaan 54 sisäänmenoon viedään signaali B, joka kuvion 1 mukaisesti annetaan demodulaattorin 16 ulostulosta kytkimen 23 kautta kun tämä kytkin on katkoviivoilla kuvatussa kytkentäasen-nossa. Yksi variantti tästä signaalista B on esitetty kuviossa 2, muita variantteja BO, B90, Bl80, B270 on esitetty kuviossa 4. Kyn-nysarvoportaassa todetaan, ylittääkö signaali B ennalta-annetun kynnysarvon ja mikäli näin on laita, annetaan ulostulon kautta analogia-signaali vertaajan sisäänmenoon 55a. Sisäänmenon 55b kautta viedään signaali 0 volttia ja vertaajassa 55 verrataan sisäänmenojen 55a ja 55b kautta vietyjä signaaleja toisiinsa ja annetaan signaali, joka ilmaisee ääriarvojen etumerkin. Tämä signaali viedään analogia-digi-taalimuuttajaan 57, joka antaa signaalin G.

Kuten kuvioon 3 liittyen jo selitettiin, annetaan kytkentäpisteen 48 kautta signaali, joka kuvaa ääriarvojen erotuksen etumerkkiä. Tämä on signaali H, joka taulukkoon liittyen on jo tarkemmin selitetty.

Kuvioon 3 liittyen selitettiin samoin, että differenssivah-vistimen 30 kytkentäpisteeseen 47 annetaan analogiasignaali, joka kuvaa ääriarvoerotusta. Tämä signaali johdetaan kuvion 5 mukaan kaksois tietasasuuntaajaan 56, jolla muodostetaan ääriarvoerotuksen absoluuttiarvo. Kaksoistietasasuuntaajan 56 ulostulo on liitetty ana-logia-digitaali-muuttajaan 59, jonka ulostulossa annetaan signaali K, joka taulukkoon liittyen on jo tarkemmin selitetty.

Logiikkakytkentään 61 viedään signaalit G, H ja K ja tällä kytkennällä johdetaan yhtälöiden 50, 51 ja 52 mukaisesti signaalit M, N, P. Logiikkakytkentä 6l on sinänsä tunnettuun tapaan rakennettu logiikkarakenneosista, niin että tämän logiikkakytkennän 61 yksityiskohtainen selitys on jätetty tarpeettomana pois.

Kuvio 6 esittää olennaisesti säätöporrasta 25b toisena suoritusesimerkkinä kuviossa 1 esitetylle säätöportaalle 25· Lisäksi on kuviossa 6 esitetty samoin jo kuviossa 1 kuvattu demodulaattori 16, vaiheenkääntöelin 22 ja generaattori 21.

Säätöporras 25b muodostuu tasasuuntaajasta 24, amplitudi-vertaajasta 45, analogia-digitaali-muuttajasta 62, kiinteäarvomuis-tista 63 ja kytkentälaitteesta 55, joka kuvioon 5 liittyen jo on yksityiskohtaisesti selitetty. Kun yksi signaaleista M, N, P kytkentälaitteessa 53 saa arvon 1, silloin johdetaan tämä 1-signaali vai-heenkääntöelimeen 22 ja se aikaansaa kantoaallon vaiheen karkea-asettelun. Esimerkiksi signaaleilla M=0, N = 1, P= O suoritetaan vaiheenkääntöelintä 22 käyttäen kantoaallon vaiheen kääntö l80°.

12 57330 Tällä tavoin tulee kantoaallon vaihevirhe sijoitetuksi ensimmäiseen kvadranttiin. Tämän jälkeen aikaansaadaan kantoaallon vaihevirheen hienoasettelu käyttäen tasasuuntaajaa 24, amplitudivertaajaa 45, analogia-digitaali-muuttajaa 62 ja kiinteäarvomuistia 63. Tällöin tulee %ös kuviossa 3 esitetyn kytkentäpisteen 47 kautta, kuten edellä jo mainittiin, annetuksi analogiasignaali, joka kuvaa amplitu-diääriarvojen erotusta. Käyttäen analogia-digitaali-muuttajaa 62 johdetaan digitaalisignaali, joka ilmaisee amplitudiääriarvojen erotuksen. Tämä digitaalisignaali annetaan useiden esittämättä jätettyjen johtojen kautta osoitteena kiinteäarvomuistiin, ja ulostulon 63a kautta annetaan useiden esittämättä jätettyjen johtojen kautta digitaaliluku, joka ilmaisee, kuinka monta aatetta kantoaallon vaihetta on aseteltava vaihevirheen poistamiseksi. Kiinteäarvomuistiin 63 on siten varastoitu kantoaallon vaihevirheen riippuvuus amplitudiääriarvojen erotuksesta. Ulostulosta 63a lähtevät johdot ja kytkentälaitteesta 53 vaiheenkääntöelimeen 22 johtavat johdot vastaavat kuviossa 1 esitettyä johtoa 26.

Kuvio 7 esittää säätöporrasta 25c eräänä suoritusmuotona kuviossa 1 esitetylle säätöportaalle 25· Tämä säätöporras 25c muodostuu olennaisesti digitaalilaskimesta 64, laskuimpulssigeneraatto-rista 65, funktiogeneraattorista 66, vertaajasta 67, kytkentälaitteesta 53, tasasuuntaajasta 24 ja amplitudi vertaajasta 45. Samalla tavoin kuin kuvion 6 esittämässä tapauksessa aikaansaadaan kantoaallon vaiheen karkea-asettelu käyttäen kytkentälaitetta 53 ja vai-heenkääntöelintä 22. Tällä tavoin saavutetaan se, että vaihevirhe sijaitsee ensimmäisessä neljänneksessä. Tämän jälkeen suoritetaan kantoaallon vaiheen hienoasettelu.

Laskuimpulssigeneraattori 65 kehittää jonon laskuimpulsse-ja, joiden impulssintoistotaajuus on olennaisesti suurempi kuin kuviossa 2 esitettyjen impulssien A. Laskuimpulssit johdetaan sisään-menoon 66a. Tämä funktiogeneraattori 66 tuottaa analogiasignaalin, joka ääriarvojen erotuksesta riippuvaisesti ilmaisee kantoaallon vaihevirhettä F. Kuviossa 8 esitetty diagramma kuvaa selvemmin tätä riippuvuutta. Abskissa tarkoittaa kantoaallon vaihevirhettä ilmaistuna laskuimpulssigeneraattorin 65 ajallisesti peräkkäin esiintyvien aikaimpulssien yksikköinä»Ordinaatta osoittaa amplitudiääriarvojen erotusta ilmaistuna samoina yksikköinä, joina se kytkentäpisteen 47 kautta viedään vertaajaan 67. Kuviossa 8 esitetty käyrä d osoittaa siten kantoaallon vaihevirheen F määrää, kun ilmaistiin tietty erotus (Diff.). Funktiogeneraattori 66 antaa ulostulon 66c kautta jatkuvasti analogiasignaalin, jonka amplitudi on sama kuin 13 57330 ordinaatta-arvot kuviossa 8 esitetyllä käyrällä d. Tällöin todetaan koordinaatiston nollakohta signaalilla, joka johdetaan funktiogene-raattoriin 66 sisäänmenon b kautta. Tämä signaali otetaan kuviossa 3 kuvatun kynnysarvoportaan 31 ulostulosta ja aikaansaa funktiogene-raattorin liipaisun vähän ennen kuin kuviossa 3 kuvatut kytkimet 38 ja 39 tulevat vaihtokytketyiksi.

Vertaajassa 67 verrataan jatkuvasti sisäänmenojen 67a ja 67b kautta tuotuja signaaleja toisiinsa ja näiden signaalien saman-suuruuden esiintyessä annetaan ulostulon 67c kautta liipaisusignaa-li digitaalilaskimeen 64. Tämä liipaisusignaali aiheuttaa toiselta puolen digitaalilaskimen 64 laskinaseman annon vaiheenkääntöelimeen 22 ja toiselta puolen laskimen palauttamisen alkulaskinasemaan.

Kun esimerkiksi 40 laskuimpulssigeneraattorin laskuimpulssia on annettu toiselta puolen funktiogeneraattoriin 66 ja toiselta puolen digitaalilaskimeen 64, on digitaalilaskin 64 saavuttanut laskin-aseman 40 ja ulostulon 66c kautta annetaan analogiasignaali, jonka amplitudi on sama kuin kuviossa 8 esitetty määrä Diff. 40. Kun samanaikaisesti laskinaseman 40 saavuttamisen kanssa kytkentäpisteen 47 kautta annetaan analogiasignaali, johkaamplitudi samoin on sama kuin Diff. 40, silloin antaa vertaaja 67 liipaisusignaalin digitaalilaskimeen 64, joka ulostulon c kautta antaa laskijan aseman 40 digitaalilukuna vaiheenkääntöelimeen 22. Vaiheenkääntöelin 22 aiheuttaa silloin kantoaallon vaiheen asettelun 40 yksiköllä, niin että vaihevirhe tulee eliminoiduksi.

i t \ i _............................................|

Claims (2)

111 57330

1. Tapa asetella kantoaallon vaihetta signaalien siirtämisessä käyttäen lähetintä, jossa on kantoaallon amplitudia moduloiva modulaattori, jolloin vastaanotetut signaalit ja vastaanottopuolella synnytetty kantoaalto viedään demodulaattoriin, koestussignaali siirretään lähe-tystauon aikana ja säätösignaali johdetaan riippuvaisena demoduloidun koestussignaalin amplitudin ääriarvoista, tunnettu siitä, että käytetään säätösignaalia, joka voi omaksua useita arvoja, jotka ovat riippuvaisia demoduloidun koestussignaalin (BO, B90, Bl80, B270) amplitudin ääriarvojen välisistä eroista, ja että ensin suoritetaan kantoaallon vaiheen karkea-asettelu ja sen jälkeen hienoasettelu, jonka lisäksi käytetään kantoaallon karkea-asettelua varten laitetta (53), joka käsittää toisaalta vertailuelimen (55), joka antaa ensimmäisen binäärisignaalin (G), jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen etumerkkiä, toisaalta kytkentäasteen (46), jonka ulostulon (48) kautta annetaan toinen binäärisignaali (H), jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen välisen eron etumerkkiä, ja lopuksi amplitudin vertailuelimen (45) siihen liitettyine kaksitietasasuun-taajineen (56) kolmannen binäärisignaalin (K) synnyttämiseksi, jonka binääriarvot edustavat amplitudin ääriarvojen välisen eron itseisarvoa, ja että kantoaallon vaiheen karkea-asettelu suoritetaan käyttämällä ensimmäistä binäärisignaalia (G), toista binäärisignaalia (H) ja kolmatta binäärisignaalia (K) (kuv. 5.).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että ensimmäinen binäärisignaali (G), toinen binäärisignaali (H) ja kolmas binäärisignaali (K) viedään logiikkakytkentään (61), joka riippuvaisesti ensimmäisen, toisen ja kolmannen binäärisignaalin bi-nääriarvoista tuottaa neljännen (M), viidennen (N) ja kuudennen (P) binäärisignaalin, joista vain yksi kerrallaan voi saada binääriarvon "l”, joka ilmaisee kantoaallon väihevirheen (F) olevan toisessa tai kolmannessa tai neljännessä neljänneksessä ja että käyttämällä näitä neljättä, viidettä ja kuudetta binäärisignaalia suoritetaan kantoaallon vaiheen karkea-asettelu.