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Verfahren und Anordnung zur zusätzlichen Nachrichtenübertragung auf Leitungen
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zu stellenden hohen Anforderungen an die Nebensprechdämpfung und die Verzerrungsfreiheit bei gerin- dem apparativem Aufwand zu erfüllen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Länge von
Teilnehmeranschlussleitungen in Fernsprechnetzen im Mittel 2, 2 km beträgt und Leitungslängen über
7 km praktisch kaum vorkommen. Die geringe Leitungslänge macht sich die Erfindung nun dadurch zu- nutze, dass die zusätzlicheNachrichtenübertragung in beidenRichtungen durch Verwendung vorzugsweise der Pulsphasenmodulation nicht gleichzeitig sondern hintereinander durchgeführt wird.
Auf diese Weise können die in der Regel aufwendigenMassnahmen zur Unterdrückung des Nahnebensprechens entfallen, weil durch die zeitlich aufeinanderfolgende Übertragung nach der Erfindung kein Nebensprechen auftreten kann. Das Fernnebensprechen bereitet ebenfalls keine Schwierigkeiten, da sein Einfluss wegen der kurzen
Leitungslängen vernachlässigbar klein bleibt. Dies gilt nicht nur hinsichtlich der beidenübertragungsrich- tungen eines durch zwei Endstellen und eine Teilnehmerleitung gebildeten Kanals, sondern auch hin- sichtlich des Nebensprechens, insbesondere des Nahnebensprechens, zwischen verschiedenen Kanälen ein und desselben Leitungskabels, sofern die Impulsversorgung für sämtliche jeweils ersten Endstellen dieser Kanäle von einem einzigen Impulserzeuger vorgenommen wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere für eine Zweidrahtnachrichtenverbindung ge- eignet, wie sie bei Fernsprechteilnehmerleitungen in der Regel vorliegt. Darüber hinaus gibt der Erfin- dungsgegenstand die Möglichkeit, eine Vierdrahtnachrichtenverbindung dadurch dreifach auszunutzen, dass jedem Adernpaar an den Endanschlüssen zusätzlich eine Endstelle zugeordnet wird.
Besonders günstig gestaltet sich der apparative Aufwand der zweiten Endstelle bei Anwendung der
Pulsphasenmodulation dann, wenn der von der ersten Endstelle ausgesendete und auf der zweitenEnd- stelle empfangene phasenmodulierte Impuls unmittelbar als in der Phase zu modulierender Impuls für die Gegenrichtung wieder verwendet wird.
In diesem Falle ist dann die Summe aus der Laufzeit der phasenmodulierten Impulse längs des Si- gnalweges in beidenÜbertragungsrichtungen, der zweifachenimpulsdauer und des vierfachen maximalen
Zeithubes kleiner oder höchstens gleich der mittleren Periode der in einer Übertragungsrichtung aufein- anderfolgenden Impulse zu wählen.
Die Leitungen, auf denen die zusätzliche Nachricht in pulsmodulierterForm übertragen werden soll, ist in derRegel nicht frei von Stossstellen, die die Impulse zum Teil reflektieren. Diese reflektierten Impulse, im folgenden Echoimpulse genannt, können zu erheblichen Störungen führen. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung werden diese Echoimpulse dadurch unterdrückt, dass die auf einer Endstelle ankommenden Impulse eingangsseitig eine elektrische Schwelle überwinden müssen, die von jedem abgehenden Impuls bzw. jeder abgehenden Impulsgruppe auf der Sendeseite derselben Endstelle auf ihren maximalen Wert eingestellt wird und anschliessend, vorzugsweise exponentiell, gegen einen lediglich von den der andern Endstelle ausgesendetenImpulsenü. berwindbarenMinimalwert abnimmt.
Zweckmässig wird diese Schwelle gleichzeitig zumSperren desEmpfangsteiles fardie siesteuernden sendeseitig angehenden Impulse mit ausgenutzt.
Die zusätzliche Übertragung einer Nachricht auf einer Leitung nach dem Verfahren nach der Erfindung setzt eine ausreichende Entkopplung der gleichzeitig unabhängig voneinander zu übermittelnden Nachrichten voraus. Bei Fernsprechteilnehmerleitungen hat die üblicherweise übertragene Nachricht einen niederfrequenten Charakter und ist meist auf ein Frequenzband von 300 bis 3400 Hz beschränkt. Hier ist es sinnvoll, den mit der zusätzlichen Nachricht zu modulierenden Impulsen eine bipolare Form mit einem Schwerpunkt der spektralen Energie oberhalb von 50 kHz zugeben. weil dadurch unter ande- rem keine allzu hohenAnforderungen an diedenEndstellenvorgeschaltetenFilter gestellt werden müssen.
Besondere Vorteile bietet das erfindungsgemässe Verfahren in diesem Falle bei seiner Verwendung zurübertragung vonsprache über Teilnehmerleitungen zur Schaffung eines zusätzlichen Teilnehmeranschlusses pro Teilnehmerleitung derart, dass die erste Endstelle den PM-Teilnehmeranschluss der Amtseinrichtung und die zweite Endstelle die PM-Teilnehmerstation abgibt. Hiebei sind dann die einer Teilnehmerleitung gemeinsamen NF-und PM-Teilnehmeranschlüsse an denEndanschlüssen derTeilnehmerleitung jeweils durch eine Hochpass-Tiefpass-Kombination voneinander zu entkoppeln.
Um dasNahnebensprechen auch zwischen verschiedenenTeilnehmern mitsicherheit auszuschliessen, werden zweckmässig sämtliche PM-Teilnehmeranschlüsse der Amtseinrichtung (erste Endstellen) von der Impulsfolge eines ihnen gemeinsamenimpulserzeugers mit den zu modulierenden und über dieTeilnehmerleitungen zu den PM-Teilnehmerstationen (zweiteEndstellen) zu übertragenden Impulsen versorgt.
Im Hinblick auf die für den Betrieb solcher zusätzlicher Teilnehmerstationen erforderlichen Rufund Wahlsignale ist es ausserordentlich vorteilhaft, von der ersten Endstelle ständig Impulse über die Teilnehmerleitung an die zweiteEndstelle zu senden, wobei diese Impulse auf der zweiten Endstelle nur
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dann zur Erzeugung der zu modulierenden Impulse für die Übertragung in Gegenrichtung mit ausgenutzt werden, wenn die die zweite Endstelle darstellende Teilnehmerstation in Betrieb genommen wird.
Hiebei kann dann als Kriterium für den Teilnehmerruf eine rhythmische Unterbrechung der von der ersten Endstelle zur zweiten Endstelle ständig übertragenen Impulse dienen und für die Anzeige der In- betriebnahme der die zweite Endstelle darstellenden Teilnehmerstation auf der ersten Endstelle der
Empfang der von der zweitenEndstelle zur erstenEndstelle zu übertragenden Impulse ausgenutzt werden.
Ähnlich können die von der zweiten Endstelle zur ersten Endstelle zu übermittelnden Wahlzeichen in
Form einer unterschiedlich grossen Anzahl rhythmischer Unterbrechungen der von der zweiten Endstelle ausgesendeten Impulsfolge übertragen werden.
Bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, bei der jede der beiden
Endstellen sendeseitig eine Modulationseinrichtung und empfangsseitig ein die ursprüngliche Nachricht aus den empfangenen moduliertenimpulsen zurückgewinnende Demodulationseinrichtung aufweist und von denen die Modulationseinrichtung ausgangsseitig vorzugsweise über einen Verstärker an die Übertragungs- leitung angeschaltet ist, steht in vorteilhafter Weise die Demodulationseinrichtung eingangsseitig über eine steuerbare Schwellwertschaltung mit der Übertragungsleitung in Verbindung, u. zw. vorzugsweise über ein Filtereigenschaften aufweisendes Netzwerk. DemSteuereingang derSchwellwertschaltung ist als
Steuergrösse hiebei die ausgangsseitige Impulsfolge der Modulationseinrichtung zugeführt.
Bei Anwendung von Pulsphasenmodulation ist es insbesondere bei unmittelbarer Wiederverwendung des von der ersten Endstelle ausgesendeten, auf der zweiten Endstelle empfangenen phasenmodulierten
Impulses als zu modulierender Impuls in Gegenrichtung mit Rücksicht auf einen ausreichend kleinen
Klirrfaktor sinnvoll, als Demodulationseinrichtung ein die empfangenen phasenmodulierten Impulse in dauermodulierte Impulse umformenden Modulationswandler mit ausgangsseitigem Tiefpass vorzusehen.
DerModulationswandler weist dabei zwei Eingänge auf, von denen dem einen Eingang die phasenmodu- lierten Impulse zur Festlegung der modulierten Flanke der dauermodulierten Impulse zugeführt werden und dessen weiterer Eingang für einen die unmodulierte Flanke der dauermodulierten Impulse festle- genden Takt vorgesehen ist. Dieser Takt am weiteren Eingang des Modulationswandlers besteht bei der erstenEndstelle aus der ausgangsseitigen Impulsfolge der Modulationseinrichtung dieser Endstelle und bei der zweiten Endstelle aus einer aus den empfangsseitig ankommenden Impulsen abgeleiteten, gegebe- nenfalls verzögertenSchwingung bzw. Impulsfolge gleicher Folgefrequenz. Der Modulationswandler kann dabei vorteilhaft eine bistabile Kippschaltung sein.
Die steuerbareSchwellwertschaltung kann in einfacher Weise ein das Sperrpotential der Steuerelek- trode eines Verstärkerelementes in Abhängigkeit seiner Ladung bestimmender Speicher sein, dessen Aufladezeitkonstante vernachlässigbar klein ist und dessen Endladezeitkonstante so bemessen ist, dass das Sperrpotential hinsichtlich der Empfangseinrichtung mögliche Echoimpulse wirksam unterdrückt, ohne den Empfang der von der fernen Endstelle ankommenden Impulse zu beeinträchtigen.
Bei Verwendung bipolarer Impulse muss der Funktionsablauf auf eine Halbwelle dieser Impulse bezogen werden. Aus diesem Grunde ist es hier erforderlich, in der Zuleitung einerseits der modulierten Impulse am Ausgang der Modulationseinrichtung zum Steuereingang der Schwellwertschaltung und anderseits des Taktes zum weiteren Eingang der Modulationswandler einen Gleichrichter mit geeigneter Polung anzuordnen.
DieStromversorgung für die PM-Teilnehmerstationen kann in einfacher und vorteilhafterweise mit Hilfe eines Sammlers, beispielsweise eines Cadmiumsammlers erfolgen, der über einen Ladewiderstand an die vom Amt der NF-Teilnehmerstation zugeführte Gleichspannung angeschlossen ist. Hiebei muss der Ladewiderstand so ausreichend hochohmig bemessen sein, dass der durch ihn bedingte Nebenschluss im Amt keine Schleife vortäuscht.
AnHand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden noch naher erläutert werden. In den Zeichnungen bedeuten : Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier Endstellen zur zusätzlichennachrichtentibertragung mit Pulsphasenmodulation nach dem Verfahren nach der Erfindung, Fig. 2 einen Zeitplan für die zeitlich gestaffelte Übertragung der phasenmoduliertenimpulse in beiden Übertragungsrichtungen nach der Erfindung, Fig. 3 ein Blockschaltbild von Fernsprechteilnehmerverbindungen nach der Erfindung, Fig. 4 ein Schaltbild einer amtsseitigen Teilnehmereinrichtung sowie einer Teilnehmerstation nach der Erfindung und die Fig. 5 und 6 Zeitdiagramme der wichtigsten in der Schaltung nach Fig. 4 auftretenden Spannungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt ein Ausführungsbeispiel für zwei Endstellen-El und E2-- zur zusätzlichenNachrichtenübertragung mit Pulsphasenmodulation über Leitungen relativ ge- ringer Länge gemäss der Erfindung. Aus den Gründen der Übersichtlichkeit ist die Leitung-L-, die die
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stellen von denNachrichten dient, die auf dieser Leitung übertragen werden, aber von keiner der beiden Endstellen herrührt.
Ferner weist jede der beiden Endstellen sendeseitig einen Modulator --M-- auf, an den sich ausgangsseitig ein Verstärker --V-- anschliesst. Die zu modulierenden Impulse werden dem Modulator-M-der Endstelle-El-von einem in der Regel quarzstabilisierten Pulserzeuger --P-- zugeführt, während der Modulator --M-- der Endstelle --E2-- diese Impulse in einer später noch näher zu erläuternden Weise von der Empfangsseite dieser Endstelle erhält. Die niederfrequente Modulationsspannung --NF-- steht an den mit --e-- bezeichneten Eingängen der Modulatoren an.
Im Anschluss an das Netzwerk --N-- weist jede der beiden Endstellen empfangsseitig eine steuerbare Schwellwertschaltung --S-- auf, deren Steuereingang-z-über den Verstärker --V-- die modulatorausgangsseitigen Impulse der Sendeseite der gleichen Endstelle zugeführt werden. An die Schwellwertschaltung-S-schliesst sich sodann die eigentliche Demodulatoreinrichtung an, die beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. l aus einem die phasenmodulierten ankommendenimpulse in dauermodulierte Impulse umwandelnden Modulationswandler --K-- mit ausgangsseitigem Tiefpass --TP-- besteht. Das in seiner ursprünglichen Gestalt zurückgewonnene niederfrequente Signal --NF-- wird am Ausgang --a-- des Tiefpasses-T P-abgenommen.
Wie Fig. l erkennen lässt, weist der Modulationswandler beider Endstellen einen weiteren Eingang --x-- auf, an dem beim Modulationswandler der Endstelle-El-die modulatorausgangsseitigen Impulse dieser Endstelle und beim Modulationswandler der Endstelle --E2-- die Ausgangsgrösse des Ge- nerators-G-anliegt. Der Generator --G-- der Endstelle --E2-- wird von den ausgangsseitigen Impulsen derSchwellwertschaltung --S-- synchronisiert. Sofern die Impulse am Ausgang der Schwellwertschaltung ausreichend Energie aufweisen, kann der Generator --G-- durch ein passives, aus einem
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lage der als unmoduliert anzusprechenden Flanke der vom Modulationswandler zu erzeugenden dauermodulierten Impulse, deren modulierte Flanke durch die empfangenen phasenmodulierten Impulse festgelegt wird.
In gleicher Weise bestimmt die Ausgangsgrösse des Generators --G-- der Endstelle --E2-die unmodulierte Flanke der am Ausgang des Modulationswandlers-K-- auftretenden dauermoduliertenimpulse, deren modulierte Flanke ihrerseits durch die empfangenen phasenmodulierten Impulse festgelegt wird. Gleichzeitig werden die am Ausgang der Schwellwertschaltung --S-- dem Eingang des Modulationswandlers --K-- auf der Endstelle --E2-- zugeführten phasenmodulierten Impulse über den Ausgang --y-- als zu modulierende Impulse dem Modulator --M-- der Sendeseite dieser Endstelle zugeführt. Die auf der Endstelle-El-ankommenden Impulse sind somit vom niederfrequenten Signal-NF-- sowohl am Eingang --e-- des Modulators der Endstelle --E1-- als auch des Modulators der Endstelle --E2-- moduliert.
Die von der Endstelle-El-herrührende Modulation der zweifach modulierten, auf der Endstelle-El-empfangenen phasenmodulierten Impulse wird jedoch im Modulationswandler-K-- dieserEndstelle eliminiert, weil auf Grund der speziellen Schaltung dieser Modulationsanteil die Zeitlage beiderFlanken der dauermodulierten Impulse gleichförmig beeinflusst. Bei fehlender
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--NF-- am Eingang --e-- des Modulators --M-- der Endstelle --E2-- tretenPhasenmodulation hat jedoch praktisch keinen Einfluss auf den Ausgang-a-des Tiefpasses-TP-, weil die phasenmodulierten Impulse, im Gegensatz zu dauermodulierten Impulsen nur vernachlässigbar geringe Niederfrequenzanteile aufweisen.
Die unmittelbare Verwendung der auf der Endstelle --E2-- ankommenden phasenmodulierten Impulse als zu modulierende Impulse für die Nachrichtenübertragung von der Endstelle --2-- zur Endstelle-l-hat den grossen Vorteil einer optimalen Ausnutzung des in der Regel vorgegebenen Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden sendeseitigen Impulsen der Endstelle --E1--. Ausserdem brauchen dadurch an den Generator --G-- auf der Endstelle-E2--, der andernfalls zur Gewinnung dieser zu modulierendenimpulse herangezogen werden müsste, keine besonderen Anforderungen gestellt werden.
Die steuerbare Schwellspannung der Schwellwertschaltung --S-- auf der Empfangsseite der beiden Endstellen wird mit jedem sendeseitigen Impuls der gleichen Endstelle auf ihren Maximalwert ein-
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gestellt und nimmt anschliessend, vorzugsweise exponentiell auf einen noch näher zu erläuternden Minimalwert ab. Dadurch wird, wie ebenfalls noch näher zu erläutern sein wird, einmal dafUr gesorgt, dass die sendeseitig abgehendenimpulse nicht auf denEmpfangsteil der gleichenEndstelle zurückwirken können und anderseits die an Stossstellen erzeugten Echoimpulse unterdrückt werden.
Zum besseren Verständnis des zeitlichen Ablaufes der Übertragung ist in Fig. 2 ein Zeitschema angegeben, bei dem auf der obersten Linie die auf derEndstelle --E1-- abgehenden und ankommenden Impulse über der Zeit --t-- aufgetragen sind. Gleiches gilt bei zeitrichtiger Zuordnung für die die unterste Linie darstellende Endstelle --E2. -- Die abgehenden und ankommenden Impulse sind durch senkrechte Striche angedeutet. Die sie durchkreuzenden Pfeile geben jeweils den maximalen Zeithub in einer Richtung an.
Ein zur Zeit --tl-- von der Endstelle-El-abgehender Impuls-l-trifft auf der Endstelle-E2-- zur Zeit-t2-- ein. Durch den Impuls --1-- ausgelöst, sendet die Endstelle-E2zur Zeit--t3--den Impuls an die Endstelle-El-, der dort zur Zeit --t4-- ankommt. Das durch die Zeitdifferenz --t4 bis tl-gegebene Zeitintervall darf höchstens gleich der mittleren Periode --r-- der von der Endstelle --E1-- aufeinanderfolgenden Impulse sein. Der auf den Impuls-l- im Zeitpunkt --t5-- folgende weitere Impuls ist in Fig. 2 mit --2-- bezeichnet.
Unter der Annahme, dass die Endstelle --E1-- einen zustzlichen PPM-Anschluss der Amtseinrichtung und die Endstelle --E2-- ein PPM-Teilnehmeranschluss einer Fernsprecheinrichtung darstellt, muss die mittlere Periode --T-- der von derEndstelle --E1-- ausgehendenImpulsfolge mit Rücksicht auf das Abtasttheorem wenigstens dem reziproken Wert der zweifachen Signalbandbreite entsprechen.
Wird von einer Signalbandbreite von 4 kHz ausgegangen, so ergibt sich für die mittlere Periode T = 125 usec. Die Laufzeit eines papierisolierten Kabels, wie es für Teilnehmerleitungen allgemein üblich ist, beträgt für
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rund 7 km ergibt sich als Summenlaufzeit für die Hin-und Rückrichtung 66 usec. Wird ferner eine Impulsdauer von 10 usec angenommen, was bei bipolarenImpulsen einerSchwerpunktfrequenz von 100 kHz entspricht, so ergibt sich bei voller Ausnutzung der mittleren Periode von 125 issec flir den maximalen Zeithub in einer Richtung 9,8 sec. Dieser relativ grosse Hub ist ausreichend, um die an dieQualität der Übertragung zu stellenden Anforderungen zu gewährleisten.
Er wird für die maximale Länge von 7 km einer Teilnehmeranschlussleitung in vorteilhafter Weise dadurch ermöglicht, dass ein von der End- stelle-EI-ausgesendeter und auf der Endstelle --E2-- empfangener Impuls dort unmittelbar als zu modulierender sendeseitiger Impuls für die Gegenrichtung wieder verwendet wird.
Zwischen den Zeitlinien für die Endstellen undE2-ist in Fig, 2 noch eine mit --Eo-- bezeichnete unterbrochene Zeitlinie angegeben. Diese Linie soll eine Stossstelle der Leitung darstellen, an der ein Teil der Energie der in einer Richtung übertragenen Impulse zur Sendeseite zurückreflektiert wird. Die unterbrochene Linie --Eo-- kann als eine weitereEndstelle aufgefasst werden, die sich am Ort der Stossstelle des Kabels, also in einem Abstand von der Endstelle-El-und der Endstelle --E2-- befindet, der kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Endstellen.
Die von dieser gedachten Endstelle-Eo-zum Zeitpunkt-tie-bzw. zum Zeitpunkt --t3e-- auf der Endstelle --E1 bzw.E2-- ankommenden Impulse müssten in jedem Falle wesentlich grösser sein als die zu diesen Zeitpunkten dort eintreffenden Echoimpulse --le bzw. le'--, weil diese Echoimpulse einen doppelt so langen Weg zurückzulegen haben, als die Impulse der gedachten Endstelle --Eo-- am Ort der Stossstelle des Kabels.
Selbst unter der Annahme einer Totalreflexion müssten die Echoimpulse um die Dämpfung der Kabelstrecke zwischen derStossstelle und der Endstelle --E1 bzw.E2-- kleiner sein. Von dieser Erkenntnis wird bei der steuerbaren Schwellwertschaltung zur Unterdrückung der Echoimpulse dadurch Gebrauch gemacht, dass mit jedem von einer Endstelle abgehenden Impuls die Schwellspannung der Schwellwertschaltung dieser Endstelle auf ihren maximalen Wert eingestellt wird und diese Schwellspannung dann bis zum nächsten abgehenden Impuls ständig so abnimmt, dass Echoimpulse mit Sicherheit unterdrückt werden, während die von der fernen Endstelle zu empfangenden Impulse diese Schwelle mit Sicherheit lberwinden können.
Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild zeigt eine bevorzugte Anwendung des Er findungsgegenstandes zur Schaffung eines zusätzlichen Teilnehmeranschlusses pro Teilnehmerleitung bei einem Fern-
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prechnetz. Jedepass --H--dem PPM-Teilnehmeranschluss vorgeschaltet ist. Der die zu modulierenden Impulse für den Modulator des amtsseitigen PPM-Teilnehmeranschlusses liefernde Impulsgenerator --P-- ist sämtlichen PPM-Teilnehmeranschlüssen der Amtsseite gemeinsam zugeordnet.
Dadurch wird, wie bereits erwähnt worden ist, auch das Nahnebensprechen zwischen verschiedenen Teilnehmern unterbunden, weil die ge- meinsameimpulsversorgung eine gleichzeitigeübertragung vonimpulsen auf den den zusätzlichen Teil- nehmeranschlüssen zugeordneten Teilnehmerleitungen stets nur in einer Richtung zulässt.
Ein nähere Einzelheiten eines amtsseitigen und eines teilnehmerseitigen PPM-Teilnehmeranschlus- ses entsprechend den Fig. l und 3 darstellendes Schaltbild ist in Fig. 4 angegeben. Dabei sind in Übereinstimmung mit Fig. 3 die Endstellen der Teilnehmerleitung darstellenden Teilnehmeranschlüsse wieder mit-El und E2-- bezeichnet. Jede der beiden Endstellen-El und E2-- ist über einen aus einem Kondensator-Ch-- und einem Übertrager --Üh-- bestehenden Hochpass an die lediglich durch unterbrochene Linien dargestellte Teilnehmeranschlussleitung angeschaltet. Ferner weist jede Endstelle sendeseitig einenModulator-M-- auf, dessen phasenmodulierte Ausgangsimpulse einenSpenschwinger --Sp-auslösen.
Die ausgangsseitigen unipolaren Impulse des Sperrschwingers --Sp-- werden dem Verstär- ker --V-- zugeführt, der ausgangsseitig an eine Wicklung des Übertragers --Üh-- angeschlossen ist. In dem aus dem Übertrager --Üh-- und dem Kondensator --Ch-- bestehenden Hochpass werden die unipolaren Impulse sodann für die Übertragung über die Leitung in eine hiefür günstige bipolare Form mit
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oberhalb 50Modulators --M-- über die Gabelschaltung-Ga-zum eigentlichen amtsseitigen Teilnehmeranschluss-TA-zusammengeführt.
Auf der Endstelle --E2-- ist an den Ausgang --a-- des Tiefpas- ses-TP-- der Fernhörer-H--und an den Eingang --e-- des Modulators das Mikrophon --Mi-- des Handapparates der Teilnehmerstation angeschlossen.
Die Schwellwertschaltung --S-- besteht einerseits aus der Parallelschaltung des Kondensators --C3-mit dem Widerstand --R3--, die über eine Wicklung des Übertragers --Üh-- und den Kondensator --C2-mit der Basis des Transistors --Tr-- in Verbindung steht. Die Basis des Transistors --Tr-- istfernerüber den sehr hochohmigen Widerstand --R2-- an den positiven Pol der Betriebsgleichspannungsquelle angeschaltet. In gleicher Weise steht der Kollektor des Transistors über den Widerstand-Rl-mit der Betriebsgleichspannung in Verbindung. Den Ausgang der Schwellwertschaltung bildet der Kollektoranschluss desTransistors-Tr-, der auf der Endstelle-El-unmittelbar und auf der Endstelle --E2-- über einen noch näher zu eriuternden Schwingkreis mit dem Eingang des Modulationswandlers --K--, der hiebei eine bistabile Kippschaltung darstellt, verbunden ist.
Die Transistorschaltung ist für eine Impulsspitzenbewertung ausgelegt.Hiezu ist der Transistor --Tr-- imRuhezustand gesperrt. Der hohe Widerstand--R2-- und der Kondensator --C2-- stellen zusammen mit dem Transistor --Tr-- eine automatische Regelschaltung hinsichtlich der Amplitude der ankommenden Impulse von solcher Art dar, dass der Transistor --Tr-- nur im Bereich der positiven Spitzen dieser Impulse vom gesperrten Zustand in den leitenden Zustand übergeht.
Der gemeinsame Anschlusspunkt der Wicklung des Übertragers --Üh-- mit dem Widerstand --R3-- und dem Kondensator --C3-- ist über die Diode --D2-- an den Ausgang des Sperrschwingers --Sp--an- geschaltet. Über diese Diode --D2-- wird der Kondensator --C3-- von den negativen Impulsen des S perr- schwingers --Sp-- aufgeladen und damit die Schwelle für den Transistor --Tr-- für einen maximalen Wert eingestellt, wodurch der Sendeimpuls nicht über den Transistor --Tr-- am Eingang der Demodulationsschaltung wirksam werden kann. Anschliessend entlädt sich der Kondensator --C3-- über den Widerstand --R3-- in der bereits geschilderten Weise.
Auf der Endstelle --E2-- befindet sich zwischen dem Eingang des Modulationswandlers --K-- und dem Kollektor des Transistors --Tr-- ein Schwingkreis, bestehend aus dem Kondensator --Co-- und der Spule-Lo-, die zusammen mit einer zweiten Wicklung zum Übertrager--üo--vereinigt ist. Der Schwingkreis übt die Funktion des Generators-G-- nach Fig. l aus. Die zweite Wicklung des Übertragers --Üo-- ist über den Gleichrichter --D1-- und den Umschalter --s2-- wahlweise mit dem weiteren Eingang --x-- des Modulationswandlers --K-- und dem Eingang einer Weckereinrichtung-W-ver- bindbar.
In entsprechenderweise ist der weitere Eingang --x-- des Modulationswandlers --K-- der End- stelle-El-über den Gleichrichter --D1-- an den Ausgang des Sperrschwingers angeschlossen. Der
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Eingang der Weckereinrichtung-W-auf derEndstelle-E2-ist einerseits über den Kondensator-C4-mit Bezugspotential und anderseits über denWiderstand-R4-mit dem positiven Pol der Betriebsgleichspannungsquelle verbunden. Der Anschluss für die Betriebsgleichspannung des Modulationswandlers--K--des Ver- starkers-- Sperrschwingers-S p-und desModulators-M-derEndstelle-E2-istnur dann mit dem
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Sendeseite derEndstelle --E2-- totgelegt, so dass sie keine Impulse an die Endstelle-El-senden kann.
Auf der Endstelle-El-ist im Verbindungsweg des Modulators --M-- zum Eingang desSperr- schwingers-Spp- der Unterbrecherkontakt-srl--des Rufrelais-rls-- angeordnet. Dieses Relais wird über seinen Steuereingang --r-- bei einem Ruf des Teilnehmers in der an sich bekannten Weise rhyth- misch erregt, wodurch die von der Endstelle-El-zur Endstelle-E2-- ständig übertragenen Impulse im Rhythmus des Öffnens und Schliessens des Unterbrecherkontaktes --sr1-- unterbrochen werden. Auf der Endstelle-El-weist der Modulationswandler --k-- ferner einen weiteren Ausgang auf, der zur
Steuerung eines dem Schleifenschluss dienenden Relais --rls2-- dient.
Dieses Relais spricht an, sobald durch Inbetriebnahme der eine Teilnehmerstation darstellenden Endstelle --E2-- Impulse von der End- stelle-E2-- zurEndstelle-El--gesendet werdenund schliesst dabei mitseinemArbeitskontakt-sr2-- die Teilnehmerschleife --Schl--. Das Relais --rls2-- dient gleichzeitig dadurch der Wahl, dass es wie bei einer normalen Teilnehmerstation den Schleifenschluss im Rhythmus der Wählzeichen, d. h. der
Impulsgruppen unterbricht.
Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Endstellen-El und E2-- nach Fig. 4 sind in den
Fig. 5 und 6 der zeitliche Verlauf derwichtigstenSpannungen untereinander aufgetragen. Die mit kleinen
Buchstaben bezeichneten einzelnenDiagramme geben hiebei die Stellen in derSchaltung nach Fig. 4 an, an denen die dargestellte Spannung auftritt. Zunächst wird daran erinnert, dass die die Teilnehmersta- tion darstellende Endstelle --E2-- bei aufgelegtem Hörer des Handapparates (Schalter --sl-- und Um- schalter --s2-- in der gezeichneten Stellung) zwar von der Endstelle --E1-- ständig Impulse empfängt, jedoch keine aussendet.
Bei Anruf eines Teilnehmers über die Endstelle --E1-- unterbricht das Ruf- relais --risl-- über seinen Kontakt --srl-- rhythmisch die von derEndstelle-El-zurEndstelle-E2-- ausgesendeten Impulse. Die aus diesen Impulsen über den Schwingkreis --Co/Lo-- abgeleitete Schwin- gung wird durch die rhythmische Unterbrechung der ankommenden Impulse ebenfalls entsprechend un- terbrochen, so dass die ständige Entladung des sich über den Widerstand --R4-- aufladenden Konden- sators --C4-- der Weckereinrichtung uber den Gleichrichter-Dl-hinweg im Rhythmus der Unterbrechungen gestört wird. Dadurch kommt der Wecker der Weckereinrichtung-W-zum Ansprechen.
Mit dem Abnehmen des Hörers werden der Schalter --sl-- und der Umschalter --s2-- betätigt. Dadurch erhalten die sendeseitigen Einrichtungen der Endstelle --E2-- Betriebsstrom und die vom Schwingkreis --Co/Lo-- aus den ankommenden Impulsen abgeleitete Schwingung wird an den weiteren Eingang --x-- des Modulationswandlers --K-- angelegt.Der Schwingkreis --Co/Lo-- hat eine relativ hohe Güte, so dass die durch ihn von den ankommenden Impulsen --i-- abgeleitete Schwingung --g-- praktisch keinen Nachrichteninhalt mehr aufweist. Ihre negative Halbwelle wird, wie das bereits an Hand der Fig. l erläutert worden ist, dazu benutzt, um die unmodulierte Flanke der in dauermodulierte Im- pulse umzuwandelnden empfangenen phasenmoduliertenimpulse festzulegen.
Die dem Modulator-Mauf der Endstelle --E2-- über den Ausgang --y-- des Modulationswandlers dem Modulator --M-- zur Modulation zugeführten empfangsseitigen phasenmodulierten Impulse (Diagramm --f--) werden infolge der nunmehr am Modulator --M--, dem Sperrschwinger --Sp-- und dem Verstärker --V-- anliegenden Betriebsspannung moduliert, im Sperrschwinger neu erzeugt, verstärkt und über den sie in bipolare Impulse umformenden Hochpass auf die Teilnehmerleitung gegeben.
Die amEingang der Demodulatoreinrichtung ankommenden phasenmodulierten Impulse haben, wie das Diagramm-i-der Fig. 5 zeigt, eine unipolare Form, da der Transistor-Tr-- der Schwellwertschaltung leidiglich die positivstenSpitzen der ankommendenImpulse auswertet und auf Grund derSchaltung mit entgegengesetzter Polarität an den Eingang des Modulationswandlers gelangen lässt. Diese unipolaren Impulse stossen denSchwingkreis --Co/Lo-- im Kollektorkreis des Transistors --Tr-- an und erzeugen die vom NachrichteniIÙlalt gereinigte Sinusschwingung -- (g) -- an der Sekundärwicklung des Über- tragers --Üo--. Bei den am Ausgang des Modulationswandlers --K-- beider Endstellen auftretenden dauermodulierten Impulsen- (h)- ist jeweils die Vorderflanke gegenüber der Rückflanke von der Sollnachricht moduliert.
Die Rückflanke wird auf der Endstelle --E2--, wie bereits erwähnt worden ist, durch die negative Halbwelle der am weiteren Eingang --x-- anliegenden Sinusschwingung --(g)--
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bestimmt. Auf der Endstelle-El-besorgen dies die negativen Impulse am Ausgang des S perrschwingers--Sp--, die über die Diode --D1-- am weiteren Eingang --x-- des Modulationswandlers --K-dieserEndstelle anliegen. Zwar sind diese Impulse durch das niederfrequente Modulationssignal-- (NF)-am Eingang --e-- des Modulators --M-- dieser Endstelle in der Phase moduliert.
Da jedoch die von der
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--E2--mitgeteilte Modulation auch noch mit der ihnen ursprünglich auf der Endstelle-El-aufgeprägten Modulation behaftet sind, hebt sich diese erste Modulation bei der Umwandlung der ankommenden phasenmodulierten Impulse in dauermodulierte Impulse auf. Die verstärkerausgangsseitigen unipolaren Sen- deimpulse-b-werden, wie bereits erwähnt worden ist, im Hochpass in bipolare Impulse umgewandelt und in dieser Form der Teilnehmerleitung zugeführt. Im Diagramm-K-der Spannung am Aus - bzw.
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gen Impulse mit --1', 2'-- bezeichnet.
Das mit --c-- bezeichnete Diagramm in Fig. 6 zeigt denSpannungsverlauf am Kondensator --C3--
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leitung über den Hochpass ankommenden bipolaren Impulse überwinden müssen, wenn sie in der Demo- dulationsschaltung ausgewertet werden sollen. Da die Aufladezeitkonstante des Kondensators --C3-- über die Diode-D2-- vernachlässigbar klein ist, lädt sich der Kondensator-C3-- mit jedem negativen Impuls am Ausgang des Sperrschwingers --Sp-- rasch auf deren Spitzenwert auf, um dann anschliessend nach der durch den Widerstand --R3-- und den Kondensator --C3-- gegebenen Zeitkonstante exponentiell gegen den Wert Null abzufallen.
Wegen der Schaltereigenschaft des Transistors-Tr-- stellt sich an dem seine Basis mit dem Übertrager --Üh-- verbindendenKondensator --C2-- ein im Diagramm --d-mit --Uo-- bezeichnetes Sperrpotential ein, dessen Grösse durch die positivste Amplitude der von der fernenEndstelleher empfangenen bipolarenimpulse bestimmtwird. ZurSpannung am Kondensator --C3-addieren sich durch die Reihenschaltung der Übertragerwicklung des Übertragers --Üh-- die von der Teilnehmerleitung ankommendenimpulse.
Wie das Diagramm-d-erkennen lässt, unterbindet die gesteuerte Schwellwertschaltung auf Grund des Spannungsverlaufes am Kondensator --C3-- sowohl eine Rückwirkung der sendeseitigen Impulse auf den Empfangsteil der gleichen Endstelle als auch die möglicherweise auftretenden Echoimpulse. Neben dem von der fernen Endstelle ankommenden Impuls-l- sind derSchwellspannung zwei zeitlichvorausgehendeEchoimpulse-le und 2e-- überlagert. Der Echoimpuls --le-- hat hiebei eine grössere Amplitude als der ankommende Impuls-l-von der fernen Endstelle. Dieser Fall kann, wie auch aus der Zeitlage dieses Echoimpulses zu ersehen ist, nur dann auftreten, wenn die Stossstelle der Teilnehmerleitung entsprechend nahe an der Endstelle liegt, die ihn empfängt.
Je weiter die Stossstelle abliegt, desto kleiner werden durch die zunehmende Streckendämpfung auch'die Echoimpulse- (2e)-. Ein im Zeitintervall um einen von der fernenEndstelle empfan- genenimpuls auftretender Echoimpuls ist deshalb wesentlich kleiner, so dass die in diesem Zeitintervall geringeschwellspannung, wie erwünscht, nur von diesem Impuls nicht aber vom Echoimpuls überwunden wird.
Die Betriebsgleichspannungsquelle für die PPM-Teilnehmerstation kann, wie schon erwähnt wurde, ein Cadmiumsammler sein, der über einen ausreichend hochohmigen Widerstand an die der NF-Teilnehmerstation vom Amt zugeführte Gleichspannung angeschaltet wird. Diese einfache Stromversorgung wird dadurch möglich, dass die PPM-Teilnehmerstation entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bei aufgelegtem Handapparat wenig Strom braucht und die Sprechzeiten, bezogen auf die Gesamtzeit, meist nur einige Prozent betragen.
Beim Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung entsprechend den Fig. l, 3 und 4 sind die PM-Teilnehmeranschlüsse als PPM-Teilnehmeranschlüsse ausgeführt. Vom erfindungsgemässen Verfahren kann aber auch in ähnlicher Weise bei Verwendung der Puls- ; odemodulation, beispielsweise der Deltamodulation zur Schaffung zusätzlicher Teilnehmeranschlüsse : ; ebrauch gemacht werden.
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