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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Datenübertragung mit einem Signalimpulsgenerator und einem Zeitimpulsgenerator für die Erzeugung von Trägerwellen verschiedener Frequenz, mit einer Modulatorschaltung, durch welche die Trägerwellen unterschiedlicher Frequenz mittels einer binären Impulsfolge amplitudenmoduliert werden und mit einem Mischkreis für die modulierten
Trägerwellen zur anschliessenden gleichzeitigen Übertragung und Demodulation in einer Empfangs- station.
Da die Anzahl an Informationsdaten stetig ansteigt, besteht ein immer grösser werdender
Bedarf an wirtschaftlichen Techniken für die Datenübertragung mit immer grösserer Kapazität. Es sind eine Vielzahl von Verfahren bzw. Techniken der Datenübertragung, z. B. unter Verwendung von hochfrequenten oder ultrahochfrequenten Wellen, mittels Multiplex-Übertragungsverfahren und mittels verschiedener Arten von Modulationstechniken bekannt. Frequenzbänder, welche für Übertra- gungen vorgesehen sind, sind eng begrenzt. So hat z. B. jede öffentliche Telephonleitung ein Band- pass-Filter mit einer oberen Frequenz von zirka 3000 Hz, weswegen Trägerwellen mit einer Frequenz von mehr als 3000 Hz nicht verwendet werden können. Deshalb ist die maximale Übertragungsge- schwindigkeit über eine Telephonleitung mit 1200 baud begrenzt.
Aus diesem Grund erfordert das
Telefaksimilieren auch einer kleinen Figur über eine öffentliche Telephonleitung unter Verwendung von bislang bekannten einfachen Einrichtungen einen erheblichen Zeitbedarf. Zwar sind auch Hoch- geschwindigkeits-Telefaksimile-Maschinen bekannt, doch sind diese sehr kompliziert und teuer, da es erforderlich ist, zur Zusammenfassung der Informationen eine komplizierte elektronische Daten- erfassungsanlage heranzuziehen.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, durch die eine dichte Datenübertragung möglich ist. Eine zweite Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zur
Datenübertragung zu schaffen, bei der keine Seitenbänder sondern vielmehr Trägerwellen verwendet werden. Weiters soll es mit der erfindungsgemässen Anordnung ermöglicht werden, die Signal-Impulse mit einer Geschwindigkeit, die über der bekannten kritischen Übertragungsgeschwindigkeit in der betreffenden Leitung oder dem zugehörigen Frequenzband liegt, zu übertragen. Dabei sollen die Signale über öffentliche Telefonleitungen od. dgl. übertragbar sein. Zudem soll eine Modulationstech- nik verwendbar sein, die zu allen bekannten Modulationstechniken passt.
Schliesslich soll die Anordnung für Hochgeschwindigkeits-Telefaksimile, Engband-Television, Viedeo-Telephonie und alle Arten von Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung geeignet sein.
Die vorstehend angeführten Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Modulatorschaltung einen Hauptspeicher und einen an diesen angeschlossenen Verteiler zur Unterteilung der binären Impulsfolge in Impulsgruppen enthält, wobei durch mehrere Zusatzspeicher jeweils eine Impulsgruppe einer bestimmten der Trägerwellen zugeordnet wird und wobei weiters das Verhältnis zwischen den Frequenzen der einzelnen Trägerwellen gleich dem Verhältnis der Anzahl der binären Impulse in den entsprechend zugeordneten Gruppen ist, so dass die Zeitspannen für die Übertragung jeder der Impulsgruppen gleich sind, und dass die Modulatorschaltung weiters Modulatoren enthält, mit welchen die unterschiedlichen Trägerwellen mit den zugeordneten Impulsgruppen amplitudenmoduliert werden,
worauf die modulierten Trägerwellen zu einer Empfangsstation übertragen und in einer Demodulatorschaltung demoduliert werden, wobei die getrennten Impulsgruppen in Zwischenspeichern wiedergewonnen werden und anschliessend über eine Schaltstufe in einem Hauptspeicher die ursprünglich binäre Impulsfolge wiederhergestellt wird.
Vorzugsweise sind die Zusatzspeicher als Schieberegister ausgebildet, denen über den als Auswahllogik ausgebildeten Verteiler Gruppen der binären Impulsfolge zuführbar sind und denen jeweils ein Modulator zugeordnet ist, wobei die Modulatoren durch die zugeordneten Schieberegister steuerbar sind, sowie dass die Demodulatorschaltung mindestens zwei Bandpässe enthält, die den einzelnen Trägerwellen zugeordnet sind und deren Ausgänge Schwellwertschalter steuern, wobei jedem Bandpass ein als Schieberegister ausgebildeter Zwischenspeicher zugeordnet ist, durch die die Gruppen reproduzierbar sind, und wobei weiters die Schaltstufe als Logikschaltung und der Hauptspeicher als weiteres Schieberegister ausgebildet sowie zudem ein Regenerator vorgesehen ist, durch welche Elemente das ursprüngliche Signal reproduzierbar ist.
Nach weiteren bevorzugten Merkmalen ist der in der Modulatorschaltung vorgesehene Hauptspeicher als Schieberegister ausgebildet, durch das die binäre Impulsfolge in Gruppen von binären Impulsen unterteilbar ist und
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den Schmitt-Triggern-19, 20 und 21--, einem monostabilen Element --22--, einem Inverter --23--, einem Zeitverzögerungsglied-24-, Dioden-25, 26 und 27-- sowie einem Sperrkreis-28-.
Die
Spitzenspannung der zweiten Halbwelle der Trägerwellen, denen der logische Wert 0 aufgeprägt ist, schaltet nur den Schmitt-Trigger-21-- durch, nicht jedoch die Schmitt-Trigger --19 und 20--.
Trägerwellen, denen der logische Wert 1 aufgeprägt ist, schalten die Schmitt-Trigger --20 und
21--, nicht jedoch den Trigger --19-- und Trägerwellen, denen der logische Wert 2 aufgeprägt ist, schalten alle Schmitt-Trigger-18, 20 und 21-- durch. Die Spannung der Ausgangssignale des
Schmitt-Triggers --19-- ist die höchste, die Spannung des Schmitt-Triggers --21-- ist die niedrigste und jene des Triggers -20-- die mittlere dieser drei Spannungen.
Das Ausgangssignal des Vorver- stärkers --17-- wird durch den Zweig-Verstärker-18-verstärkt und wird dem monostabilen Ele- ment --22- zugeführt.
Das monostabile Element -22-- wird zu Beginn der zweiten Halbwelle der Trägerwellen durch- geschaltet und gibt an seinem Ausgang einen Zug von kurzen Impulsen ab, deren Frequenz gleich der Frequenz der Trägerwelle ist. Diese Impulse werden im Inverter --23-- umgewandelt, im Ver- zögerungsglied --24-- verzögert und dem Sperrkreis-28-als Sperreingang zugeführt, sobald die
Amplitude der Trägerwellen einen ihrer Spitzenwerte der zweiten Halbwelle erreicht, da die Ver- zögerungszeit des Verzögerungsgliedes --24-- gleich einem Viertel der Periode der Trägerwelle ist.
Somit wird der Sperrkreis-28-immer zu denjenigen Zeitpunkten leitend, in denen die Trägerwellen in den zweiten Halbwellen ihre Spitzenwerte erreichen und lässt er die Ausgangs-Impulse der
Schmitt-Trigger-19, 20 und 21-- durch. Hierauf werden die über die beschriebene Einrichtung übermittelten Signale, Zeichen od. dgl. im Regenerator --6-- regeneriert.
Die Anzahl der monstabilen Elemente-8, 9-- des Modulators--1--und der Schmitt-Trigger des Demodulators --2-- muss in Übereinstimmung mit der Art der Codierung der Signale bestimmt werden. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Länge der Ausgangssignale der monostabilen Elemente-8 und 9-- gleich der Länge einer Schwingung der Trägerwellen. Die Länge der Ausgangssignale kann aber auch gleich der Länge einer halben Periode der Trägerwellen sein.
Hiebei erfolgt mit den in Fig. 3 dargestellten Impulsen eine Modulation der Trägerwellen gemäss
Fig. 5.
Sofern Signal-Impulse mit höherer Frequenz, wie solche in Fig. 6 dargestellt sind, übertragen werden sollen, können diese auf die Trägerwellen so aufmoduliert werden, wie dies in Fig. 7 darge- stellt ist. Die Trägerwellen, die derart moduliert sind, werden nach ihrem Empfang über eine Vollweggleichrichtung in eine Wellenform, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, umgesetzt sowie demoduliert und verstärkt. Derart kann die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht werden, doch ist zur Vermeidung von Verzerrungen eine gute Übertragungsleitung erforderlich. Im allgemeinen wird das Modulationsverfahren gemäss Fig. 4 in solchen Fällen bevorzugt, in denen eine Übertragungsleitung mit schlechter Qualität, z. B. eine öffentliche Telephonleitung, verwendet wird, da keine Änderung der Gleichspannung verursacht wird.
Dabei können häufig in den ersten Halbwellen der ein logisches Signal tragenden Trägerwelle ungewollte Spitzen auftreten, insbesondere dann, wenn auf grosse Amplituden kleine Amplituden folgen, weswegen die Demodulation jeweils in den zweiten Halbwellen der Trägerwellen, denen ein logisches Signal aufmoduliert ist, erfolgen soll.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer Übertragungsschaltung, wie sie für eine Multiplex-Übertragung unter Verwendung einer Vielzahl an Trägerwellen mit jeweils eigenen Frequenzen verwendet wird, dargestellt. Diese Schaltung enthält einen Signal-Impulsgenerator --29--, der einen binär codierten Impulszug erzeugt, einen Modulator --30--, einen Zeit-Impulsgenerator --31-- und einen Zeitverzögerungskreis -32--. Der Modulator --30-- enthält ein Hauptregister --33--, einen Verteiler --34--, Zusatzregister --35, 36 und 37--, Modulatoren-38, 39 und 40--, einen Mischkreis --41--, einen Zähler-42-. einen Verzögerungskreis --43-- und eine Ausgangsklemme --44--.
Der Zeit-Impulsgenerator --31-- weist vier Ausgangsklemmen --31-1, 31-2,31-3 und 31-4-auf, an denen Zeit-Impulse mit den Frequenzen von 6750,1500, 2250 und 3000 Hz abgenommen werden können. Das Hauptregister --33-- ist ein neunstufiges Schieberegister, das aus neun
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bistabilen Elementen, nämlich den Flip-Flops --33-1 bis 33-9--, und acht Verzögerungskrei- sen --33-10 bis 33-17--, besteht. Der Verteiler --34-- ist als Datenverarbeitungskreis mit neun AND-Gattern --34-1 bis 34-9 ausgebildet.
Das Zusatzregister --35-- ist ein zweistufiges Schiebere- gister, das aus zwei bistabilen Elementen --35-1 und 35-2-- und einem Verzögerungskreis-35-3-- besteht, in denen die in den letzten beiden Stufen des Hauptregisters --33-- gespeicherten Daten gespeichert und gelöscht werden. Das Zusatzregister --36-- ist ein dreistufiges Schieberegister, das aus drei bistabilen Elementen --36-1, 36-2, 36-3-- und zwei Verzögerungskreisen --36-4 und
36-5 besteht, in denen die in den mittleren drei Stufen des Hauptregisters --33-- gespeicherten
Daten gespeichert und gelöscht werden.
Das Zusatzregister --37-- ist ein vierstufiges Schiebere- gister, das aus vier bistabilen Elementen --37-1, 37-2,37-3, 37-4-- und drei Verzögerungskreisen --37-5, 37-6, 37-7-- besteht, in denen die in den ersten vier Stufen des Hauptregisters --33-- gespeicherten Daten gespeichert und gelöscht werden.
Die Frequenz der an der Ausgangsklemme --31-1-- abnehmbaren Zeit-Impulse von 6750 Hz ist gleich der Summe der Frequenzen der an den übrigen Ausgangsklemmen abnehmbaren Zeit-Impulse. Die 6750 Hz-Zeit-Impulse werden als Schiebe-Impulse für das Hauptregister --33--, als ZeitImpulse für die Steuerung des Signal-Impulsgenerators --29-- über das Verzögerungsglied-32und weiters als Steuerimpulse verwendet, um über den Zähler --42-- und das Verzögerungsglied --43-- den Speicherinhalt zu übertragen.
Der Signal-Impulsgenerator-29-ist z. B. ein Faksimile-Übertrager, der ein Bild zerlegt und in synchrone binär-codierte Impulszüge umwandelt. Der Faksimile-Übertrager enthält einen optischen Detektor, der es ermöglicht, ein Bild in mit 6750 Hz Zeit-Impulsen synchronisierte binäre Signal-Impulse umzuwandeln und zu übertragen, wobei ermittelt wird, ob die einzelnen Bildpunkte unter oder über einem bestimmten Helligkeitswert liegen. Der Zähler --42-- dient dazu, nach jedem neunten Eingangsimpuls einen scharfen Impuls zu übermitteln.
Die durch den Signal-Impulsgenerator --31-- erzeugten Ausgangsimpulse werden dem Haupt- register --33-- zugeführt, in welchem die neun Bits der erwähnten Ausgangsimpulse gespeichert und hierauf durch einen Steuer-Impuls, der vom Zähler --42-- abgegeben wird, an die Zusatzregister --35, 36 und 37-- abgegeben werden. Die Zusatzregister --35, 36 und 37-- werden durch die 1500,2250 bzw. 3000 Hz Zeit-Impulse gesteuert und geben die hintereinander gespeicherten Daten innerhalb jener Zeitspanne ab, während welcher die nächsten neun Signal-Impulse in das Hauptregister --33-- eingegeben werden. Die Zeit-Impulse synchronisieren und steuern den Funk- tionsablauf.
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mit Frequenzen von 1500,2250 bzw. die 3000 Hz.
Die vorgegebenen Zeiten der monostabilen Elemente --38-2, 39-2 und 40-2-- betragen 1/1500,1/2250 bzw. 1/3000 s. Die Arbeitsweise der Modula- toren-38. 39 und 40-- ist ähnlich jener des vorstehend beschriebenen Modulators --1--. Wenn der Ausgang des Zusatzregisters --36-- den logischen Wert 0 aufweist, so schaltet der Schalttransistor --39-4-- durch, wodurch die Amplitude der Trägerwelle auf den niedrigeren Wert absinkt.
Wenn der Ausgang des Zusatzregisters --36-- den logischen Wert 1 aufweist, so wird das monostabile Element --39-2-- durchgeschaltet, wodurch der Schalttransistor --39-4-- nichtleitend wird und die Amplitude der Trägerwellen ansteigt. Diese Schaltungen der Amplitude erfolgen zu allen zweiten Nulldurchgängen der Trägerwellen bzw. in dem Moment, in dem die momentane Spannung der Trägerwelle im ansteigenden Abschnitt den Nullpunkt erreicht. Aus diesem Grunde ist die Form der Trägerwellen zwischen diesen Nulldurchgängen immer einer Sinuskurve sehr ähnlich, jedoch hängen ihre Amplituden vom Ausgangssignal ab, welches vom entsprechenden Zusatz-Schieberegister übermittelt wird. Die durch die erwähnten Modulatoren modulierte Trägerwelle ist in Fig. 10 dargestellt. Hierauf werden die drei modulierten Trägerwellen im Mischkreis --41-- gemischt und z.
B. über eine Telephonleitung zu der in Fig. 11 dargestellten Empfangsstation übertragen.
Die Schaltung gemäss Fig. 11 enthält einen Demodulator --45-- und einen Regenerator --46--.
Der Demodulator --45-- enthält eine Eingangsklemme --47--, einen Vorverstärker --48--,
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--49,--65--, Zeitverzögerungsglieder-66, 67 und 68-, ein AND-Gatter --69--, einen Vervielfacher-70-- und eine Ausgangsklemme-71-. Die Empfangsregister --61, 62 und 63-- sind ähnlich den vor- stehend beschriebenen Zusatzregistern --35, 36 bzw. 37-aufgebaut, das Endregister --64-- ist ähnlich dem Hauptregister --33-- aufgebaut, der Daten-Erfassungskreis --65-- entspricht dem
Verteiler-34-.
Die dB/Frequenz-Charakteristika der Bandpass-Filter sind in Fig. 12 dargestellt. Die obere
Grenzfrequenz der Bandpass-Filter-49, 50 bzw. 51-- beträgt 1500,2250 bzw. 3000 Hz. Die Band- pass-Filter --49, 50, 51-- wirken als Frequenz-Diskriminatoren und trennen die gemischten drei
Trägerwellen. Alle monostabilen Elemente --55, 56 und 57-- weisen denselben Schaltwert und eine kurze Ablaufzeit auf. Sie werden nicht vom Spitzenwert der kleineren Amplitude der Trägerwellen sondern nur vom Spitzenwert der grösseren Amplitude in der zweiten Halbschwingung der Träger- welle durchgeschaltet. Demnach demodulieren die monostabilen Elemete --55, 56 und 57-- die korres- pondierenden Trägerwellen, die durch die Modulatoren --38, 39 und 40-- moduliert wurden.
Die getrennten Trägerwellen werden durch die Verstärker --52, 53 und 54-- verstärkt und schalten die monstabilen Elemente --58, 59 und 60-- durch. Jedes der monostabilen Elemente --58, 59 und
60-- wird in jedem zweiten Nulldurchgang der korrespondierenden Trägerwelle durchgeschaltet, in dem die Amplitude der Trägerwellen geschaltet wurde, und liefert einen scharfen Impulszug, der als Schiebeimpuls für die Empfangsregister --61, 62 und 63-- verwendet wird.
Auf diese Weise werden die durch die monostabilen Elemente --55, 56 bzw. 57-- demodulierten
Signal-Impulse in den Empfangs-Registern-61, 62 bzw. 63-- gespeichert. Die Ausgangsimpulse der monostabilen Elemente --58, 59 und 60-- werden über die Verzögerungskreise --66, 67 bzw.
68-- dem AND-Gatter --69-- zugeführt. Die Verzögerungskreise --66, 67 und 68-- werden zum
Synchronisieren der Ausgangsimpulse einer jeden Trägerwelle mit den 1500,2250 und 3000 Hz Träger- wellen verwendet. Da die Übertragungsgeschwindigkeiten der Trägerwellen voneinander differieren können, sind die Ausgangs-Impulse der monostabilen Elemente --58, 59 und 60-- nicht immer synchron, so dass die Verzögerungskreise-66, 67 und 68-- vorgesehen sind, um die Differenz der übertragungsgeschwindigkeit oder Phasenlage der Trägerwellen zu kompensieren und die genannten Ausgangs-Impulse zu synchronisieren. Der zeitliche Abstand zwischen jedem Ausgangs-Impuls des AND-Gatters-69-ist gleich der vorstehend erwähnten Zeitspanne, wenn die Fequenzsprünge nicht gleichzeitig erfolgen.
Die neun Bits der übermittelten Signale werden daher in den Empfangsregistern-61, 62 und 63-in der genannten Zeitspanne gespeichert. Aber auch wenn der Frequenzsprung gleichzeitig erfolgt, wird die oben erwähnte Speicherung ohne Schwierigkeiten oder Fehler durchgeführt. Am Ende dieser Zeitspanne werden die in den Empfangsregistern-61, 62 und 63-gespeicherten Daten über den Datenerfassungskreis --65-- an das Endregister --64-- abgegeben.
Der Vervielfacher --70- übermittelt 6750 Hz-Zeit-Impulse synchron mit den Ausgangs-Impulsen des AND-Gatters --69--, die als Schiebe-Impulse für das Endregister --64-- dienen. Dadurch werden die gespeicherten Daten innerhalb der nächsten Zeitspanne, in der die nächsten neun Bits der Signale von den Empfangsregistern-61, 62 und 63-übernommen und gespeichert werden, nacheinander dem Regenerator --46-- zugeführt. Mit Hilfe dieser Einrichtung können daher die Daten mit einer Geschwindigkeit von 6750 Hz ohne Fehler über eine Telephonleitung übertragen werden.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Trägerwellen mit Frequenzen von 1500,2250 und 3000 Hz verwendet. Wenn jedoch eine Leitung mit schlechter Qualität, z. B. eine Fernübertragungs-Telephonleitung, verwendet werden muss, wird vorgeschlagen, Trägerwellen mit Frequenzen von 750, 1500 und 3000 Hz, also sich jeweils verdoppelnden Frequenzen zu verwenden. In diesem Falle sollen die Bandpass-Filter den in Fig. 13 angedeuteten dB/Frequenz-Charakteristiken entsprechen und eine obere Grenzfrequenz von 750,1500 bzw. 3000 Hz aufweisen.
In Fig. 14 ist ein Modulator dargestellt, der es ermöglicht, Grauwerte zu übertragen. Dieser Modulator enthält ein Zusatzregister-37'-, das dem Zusatzregister --37-- in Fig. 9 ähnlich ist und einen Modulator-40'-, der an Stelle des Modulators --40-- in Fig. 9 verwendet wird. Dabei kann die Helligkeit des Bildes an einem Abtastpunkt mit zwei Bits eines binären Codes dargestellt werden, wie dies aus der nachstehenden Tabelle 1 ersichtlich ist.
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<tb>
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T-bistabiles <SEP> Element
<tb> Helligkeit <SEP> Code
<tb> 37'- <SEP> 4 <SEP> 37'- <SEP> 3 <SEP>
<tb> weiss <SEP> 00 <SEP> R <SEP> R <SEP>
<tb> helles <SEP> grau <SEP> 01 <SEP> R <SEP> S
<tb> dunkles <SEP> grau <SEP> 10 <SEP> S <SEP> R
<tb> schwarz <SEP> 11 <SEP> S <SEP> S <SEP>
<tb>
Alle Zusatzregister weisen die gleiche Anzahl an Elementen auf, die doppelt so gross ist wie die Anzahl der Elemente der Zusatzregister in Fig. 9, wobei jeweils in einem Paar die Helligkeitsdaten gespeichert werden.
Der Modulator --40'-- enthält ein T-bistabiles Element --72--, AND-Gatter --73, 74 und 75--,
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einen Verzögerungskreis --85--, einen Trägerwellen-Generator --86--, Schalttransistoren --87, 88 und 89--, Widerstände --90, 91,92 und 93-- und eine Ausgangsklemme --94--. Das monostabile
Element --76-- liefert bei jedem zweiten Schiebeimpuls des Zusatzregisters-37'-einen scharfen
Impuls. Der Trägerwellen-Generator --86-- erzeugt Sinuswellen, deren Frequenz gleich der halben
Frequenz der genannten Schiebeimpulse ist.
Wenn der Code der beiden höchsten Bits des Zusatzregisters --37'-- 00 ist, mit andern
Worten, wenn beide bistabilen Elemente-37'-4 und 37'-3-- zurückgestellt sind, so übertragen die AND-Gatter--73, 74 und 75-- keine Impulse, so dass die monostabilen Elemente --77, 78 und
79-- nicht durchgeschaltet werden, wodurch alle Schalttransistoren leitend sind und die Amplitude der Trägerwellen ihren niedrigsten. Wert aufweist. Wenn an den bistabilen Elementen --73'-4 und
37'-3-- der"hellgrau"-Code 01 auftritt und das Element --37'-3-- zurückgestellt ist, so lässt das
AND-Gatter --73-- den vom monostabilen Element -76-- kommenden Impuls durch.
Dadurch wird das monostabile Element --77-- durchgeschaltet und der Schalttransistor --87-- verliert während einer Schwingung der Trägerwelle seine Leitfähigkeit. Hiedurch wird die Amplitude der Trägerwellen erhöht. Wenn der "dunkelgrau"-Code 10 erscheint und das bistabile Element --37'-4-- zurückgestellt ist, so lässt das AND-Gatter --74-- einen Ausgangsimpuls des monostabilen Elementes --76-- durch.
Dadurch wird das monostabile Element --78-- durchgeschaltet und verlieren die Schalttransistoren --87 und 88-- ihre Leitfähigkeit, wodurch die Amplitude der Trägerwellen auf einen noch höheren Wert ansteigt. Wenn schliesslich der Code 11 aufscheint, also beide bistabilen Elemente --37'-4 und 37'-3-- zurückgestellt sind, so lässt das AND-Gatter --75-- den erwähnten Impuls durch und das monostabile Element --79-- schaltet durch, so dass alle Schalttransistoren --87, 88 und 89-- unterbrechen, wodurch die Amplitude der Trägerwellen auf ihren höchsten Wert ansteigt.
Die Trägerwellen sind also in vier Stufen mit den erwähnten Helligkeits-Codes moduliert. Diese modulierten Trägerwellen können allein oder gemischt mit Trägerwellen anderer Frequenz, die ebenfalls in der oben erwähnten Weise moduliert sind, übertragen werden.
In Fig. 15 ist ein dem Modulator --40, -- entsprechender Demodulator dargestellt. Insoweit es sich um gleiche Elemente wie beim Demodulator gemäss Fig. 11 handelt, sind diese mit gleichen Bezugszahlen versehen. Diese Schaltung enthält Bandpass0-Filter --49', 50' udn 51'--, Schmitt-Trigger --57-1, 57-2 und 57-3--, ein Empfangs-Register --631¯¯, einen Verzögerungskreis --95--, AND-Gatter --96, 97 und 98--, Inverter --99, 100--, OR-Gatter --101, 102--, einen Vollweg-Gleich- richter --103--, ein monostabiles Element --104-- und einen Verzögerungskreis --105--. Der Schmitt-Trigger --57-1-- weist den höchsten Schaltwert der drei Trigger --57-1, 57-2 und 57-3-auf und schaltet beim Spitzenwert der mit dem Code 11 modulierten Trägerwellen durch.
Der Trigger --57-2-- weist den mittleren Schaltwert auf und schaltet beim Spitzenwert der entsprechend dem Code 10 modulierten Trägerwellen durch. Schliesslich weist der Schmitt-Trigger --57-3-- den
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niedrigsten Schaltwert auf und schaltet beim Spitzenwert der entsprechend dem Code 01 modulierten Trägerwellen durch. Die Verzögerungszeit des Verzögerungskreises --95-- ist gleich einer Viertelperiode der Trägerwellen. Die Ausgangswellen der Bandpass-Filter schalten das monostabile Ele- ment -104-- nach deren Gleichrichtung mittels des Gleichrichters --103-- durch. Das monostabile Element -104-- liefert einen scharfen Impulszug, dessen Frequenz doppelt so hoch wie die der Trägerwellen ist.
Die Ausgangs-Impulse des monostabilen Elementes --104-- werden als Schiebeimpulse für das Empfangsregister --63'--verwendet,
Trägerwellen, die den Code 00 tragen, schalten keinen der Schmitt-Trigger durch. In diesem Falle wird der Code 00 über die OR-gatter --101 und 102-- in die beiden letzten Elemente des Empfangsreigisters --63'-- eingegeben und gespeichert. Trägerwellen, die mit dem Code 01 moduliert sind, schalten den Trigger --57-3--, nicht aber die Trigger --57-1 und 57-2-- durch, wodurch die Ausgangsimpulse des Triggers -57-3-- über das AND-Gatter --98-- und das OR-Gatter --102-- dem
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--631¯- zugeführt werden.gers --57-3-- durch das AND-Gatter --98-- gesperrt, wodurch der Code 10 in den beiden letzten Elementen des Empfangsregisters --63'-- gespeichert wird.
Die mit dem Code 11 modulierten Trägerwellen schalten alle Schmitt-Trigger-57-1, 57-2 und 57-3-- durch, wobei das Ausgangssignal des Triggers -57-1-- über das AND-Gatter-96-und die beiden OR-Gatter-101 und 102-- den beiden letzten Elementen des Empfangsregisters --63'-- zugeführt und gespeichert wird.
Nachdem die Demodulation und Speicherung erfolgt ist, gibt das monostabile Element --104--
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Codes innerhalb dieer Zeitspanne erfolgt. Sobald alle Empfangsregister gefüllt sind, werden alle in diesen Registern gespeicherten Codes mit Hilfe der in Fig. 11 dargestellten und beschriebenen
Einrichtungen in das Endregister übertragen und dem Regenerator zugeführt.
In Fig. 16 ist eine Schaltung für ein Tele-Kommunikationssystem dargestellt, mit dem es mög- lich ist, eine Datenübertragung zusammen mit einem Telephongespräch in zwei Richtungen über eine gewöhnliche Telephonleitung durchzuführen. Diese Schaltung enthält einen Sender --106--, einen Empfänger-107, eine Telephonleitung-108-, einen Regenerator-109-und Telephon-Emp- fangskreise-110, 111-. Der Sender --106-- enthält einen Zeit-Impulsgenerator-112-, einen Signal-Impulsgenerator-113-, einen Modulator-114--, einen Telephon-Transmitter --115--, Bandpass-Filter-116 und 117-- und einen Mischkreis --l1B--. Der Modulator --114-- enthält einen Trägerwellen-Generator-114-1-, ein monostabiles Element-114-2--,
einen Inverter --114-3--, einen Schalttransistor --114-4-- und Widerstände --114-5 und 114-6--.
Die Arbeitsweise des Zeit-Impulsgenerators --112--, des Signal-Impulsgenerators --113-- und des Modulators --114-- ist ähnlich jener der in den Schaltungen gemäss den Fig. 1 oder 9 enthaltenen Bauteile. Der Empfänger --107-- besteht aus einem Verstärker-119-, Bandpass-Filtern-120 und 121-, einem monostabilen Element -122-- und einem Telephon-Empfänger --123--. Die Bandpass- - Filter-116, 117,120, 121,124 und 126-weisen dB/Frequenz-Charakteristiken auf, wie sie in Fig. 17 dargestellt sind.
Zweckmässigerweise werden die obere und die untere Grenzfrequenz der Band- pass-Filter-116 und 120-- auf 300 bzw. 1500 Hz und die obere Grenzfrequenz der Bandpass-Fil- ter-117, 121,124 und 126-auf 1500 Hz eingestellt. Üblicherweise enthalten Telephonleitungen Bandpass-Filter, die eine untere Grenzfrequenz von 300 Hz und eine obere Grenzfrequenz von 3000 Hz oder mehr aufweisen. Wenn jedoch das Frequenzband für ein Gespräch auf einen Bereich von 300 bis 1500 Hz eingeengt wird, so bleibt eine telephonische Kommunikation noch immer im Bereich des Möglichen.
Die Audio-Signale werden in beiden Richtungen vom Telephon-Transmitter --115-- zum Tele- phon-Empfänger --123-- und vom Telephon-Transmitter --125-- zum Telephon-Empfänger --127-- über- tragen. Die Signal-Impulse, die durch den Signal-Impulsgenerator --113-- erzeugt und durch den Modulator --114-- moduliert werden, werden über die Telephonleitung --108-- ssbertragen. durch das monostabile Klement --122-- demoduliert und dem Regenerator --109-- zugeführt. Dieses Übertragungssystem ist für ein Faksimile- oder Bild-Telephon geeignet.
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In Fig. 18 ist eine Schaltung für ein drahtloses Übertragungssystem dargestellt. Diese
Schaltung enthält einen Transmitter oder Modulator --128--, der dem in den Fig. 1, 9,14 oder 16 darge- stellten Transmitter oder Modulator ähnlich ist, einen Radio-Trägerwellengenerator --129--, einen
Modulator --130--, eine übertragungsantenne --131--. eine Empfangsantenne --132--, einen Detek- tor --133--, einen Demodulator --134-- und einen Empfänger oder Demodulator --135--, der dem in Fig. l, 11,15 oder 16 dargestellten Empfänger oder Demodulator ähnlich ist. Bei diesem Über- tragungssystem sind die bekannten Modulationstechniken, wie Amplituden-, Frequenz- oder Phasen- modulation anwendbar.
Die Erfindung ist auch für die drahtlose Übertragung von Faksimilesignalen oder Bildabtast-Fernsehsignalen geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Datenübertragung mit einem Signalimpulsgenerator und einem Zeitimpulsgenerator für die Erzeugung von Trägerwellen verschiedener Frequenz, mit einer Modulatorschaltung, durch welche die Trägerwellen unterschiedlicher Frequenz mittels einer binären Impulsfolge amplitudenmoduliert werden, und mit einem Mischkreis für die modulierten Trägerwellen zur anschliessenden gleichzeitigen Übertragung und Demodulation in einer Empfangsstation, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (30) einen Hauptspeicher (33) und einen an diesen angeschlossenen Verteiler (34) zur Unterteilung der binären Impulsfolge in Impulsgruppen enthält, wobei durch mehrere Zusatzspeicher (35,36, 37)
jeweils eine Impulsgruppe einer bestimmten der Trägerwellen zugeordnet wird und wobei weiters das Verhältnis zwischen den Frequenzen der einzelnen Trägerwellen gleich dem Verhältnis der Anzahl der binären Impulse in den entsprechend zugeordneten Gruppen ist, so dass die Zeitspannen für die Übertragung jeder der Impulsgruppen gleich sind, und dass die Modulatorschaltung weiters Modulatoren (38, 39,40) enthält, mit welchen die unterschiedlichen Trägerwellen mit den zugeordneten Impulsgruppen amplitudenmoduliert werden, worauf die modulierten Trägerwellen zu einer Empfangsstation übertragen und in einer Demodulatorschaltung (45) demoduliert werden, worauf weiters die getrennten Impulsgruppen in Zwischenspeichern (61,62, 63) wiedergewonnen werden und anschliessend über eine Schaltstufe (65) die
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