Übertragungsanlage mit einer Sendevorrichtung und einer Empfangsvorrichtung zur Übertragung von Information in einem bestimmten Frequenzband Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Übertra gungsanlage mit einer Sende- und einer Empfangsvor richtung zur Übertragung von Information in einem be stimmten Frequenzband, wobei die insgesamt zu über tragende Information von einer Hauptinformationsquelle und von einer dieser zugeordneten Hilfsinformations quelle herrührt, wobei das Hilfsinformationssignal durch eine innerhalb des Frequenzbandes des Hauptinforma tionssignals liegende und mit dem Hauptinformations signal unkorrelierte periodische Impulsfolge gebildet wird, die von der als Impulsgenerator ausgebildeten Hilfsinformationsquelle herrührt,
und die in der Sende vorrichtung in einer linearen Zusammenfügungsvorrich tung ohne Frequenztrennung und ohne Zeittrennung mit dem Hauptinformationssignal zusammengefügt wird, während in der Empfangsvorrichtung das Hauptinfor mationssignal und die innerhalb seines Frequenzbandes liegende, linear mit ihm zusammengefügte Impulsfolge gemeinsam einer Modulationsvorrichtung zugeführt wer den, welcher zugleich eine örtlich erzeugte Impulsfolge zugeführt wird, die von einem dem Impulsgenerator in der Sendevorrichtung entsprechenden örtlichen Im pulsgenerator herrührt, wobei der Ausgang der Modu lationsvorrichtung mit einem Glättungsfilter verbunden ist, das zur automatischen Phasenstabilisierung an ein frequenzbestimmendes Glied des örtlichen Impulsgene- rators angeschlossen ist.
Im Übertragungsweg zwischen der Sende- und der Empfangsvorrichtung kann ein Zwischenverstärker zum Verstärken der insgesamt zu übertragenden Information angebracht sein, welche Information aus dem Haupt informationssignal in Form der zu übertragenden syn chronen Impulsreihe und der als Hilfsinformationssignal dienenden unkorrelierten Impulsfolge besteht.
Trotz eines erheblich, z. B. -25 dB, niedrigeren Pe gels des Hilfsinformationssignals, in bezug auf den des Hauptinformationssignals, hat das Hauptinformations signal einen geringen Einfluss auf die Phasenstabili sierung des örtlichen Impulsgenerators und dieser Ein- fluss kann noch weiter dadurch verringert werden, dass das Hauptinformationssignal in Form einer Bivalentim pulsreihe in einem Kodewandler in eine Multivalent impulsreihe umgewandelt wird, wobei vorteilhaft ein Kodewandler Anwendung finden kann, der mit einer linearen Zusammenfügungsvorrichtung versehen ist,
der die Impulse einerseits direkt und andererseits über ein Schieberegister mit mehr als zwei kaskadengeschalteten Schieberegisterelementen zugeführt werden, wobei der Inhalt dieser Schieberegisterelemente von einem an den Impulsgenerator angeschlossenen Taktimpulsgenerator weitergeschoben wird. Auf der Empfangsseite kann dann durch Anwendung des entsprechenden inversen Kodewandlers aus der Multivalentimpulsreihe die ur sprüngliche Bivalentimpulsreihe wiedergewonnen wer den.
Zur Verstärkung sowohl des Hauptinformations signals wie auch des Hilfsinformationssignals während ihrer Übertragung über den Übertragungsweg zwischen der Sendevorrichtung und der Empfangsvorrichtung können lineare Zwischenverstärker Anwendung finden; dadurch wird jedoch bei der Übertragung des Hauptin formationssignals und des mit einem erheblich niedrige ren Pegel übertragenen Hilfsinformationssignals eine Beeinträchtigung der Güte herbeigeführt, die insbeson dere bei Signalübertragung über grosse Abstände und somit bei einer grossen Anzahl Zwischenverstärker auf störende Weise zunimmt.
Die Erfindung bezweckt, in einer Übertragungsan lage der erwähnten Art einen Zwischenverstärker einer anderen Bauart zu schaffen, bei dem die erwähnten Schwierigkeiten weitgehend beseitigt werden und der sich bei Zeitmultiplexübertragung durch seine besondere Flexibilität auszeichnet, wobei insbesondere bei Zeit multiplexübertragung das Durchschalten von Kanälen zu anderen Zeitmultiplexanlagen und die Überwachung der Zwischenverstärker besonders einfach werden.
Die Anlage gemäss der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Zwischenverstärker einen von örtlich erzeugten Taktimpulsen gesteuerten Impulsrege- nerator zum Korrigieren und Verstärken der die Haupt- information enthaltenden Impulsreihe und ferner einen zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Impuls- regenerators eingeschalteten Umgehungskreis für die Hilfsinformationssignale mit einem darin aufgenomme nen örtlichen Impulsgenerator enthält, der dem Impuls generator auf der Senderseite entspricht und von einer Regelspannung phasenstabilisiert wird,
die durch Mo dulation der insgesamt eingetroffenen Informationssi gnale mit der im örtlichen Impulsgenerator erzeugten periodischen Impulsfolge in einem Modulator erhalten wird, wobei die Taktimpulse zur Steuerung des Impuls- regenerators einem in den örtlichen Impulsgenerator aufgenommenen Taktimpulsgenerator entnommen wer den, und wobei die Ausgänge des Impulsregenerators und des örtlichen Impulsgenerators über eine lineare Zusammenfügungsvorrichtung an den Übertragungsweg angeschlossen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre Vor teile werden nunmehr an Hand der Zeichnungen bei spielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Übertragungsanlage nach der Erfindung, und Fig. 2 im Detail den in Fig. 1 blockschematisch dar gestellten Zwischenverstärker.
Fig. 1 zeigt eine Übertragungsanlage zur Übertra gung eines Hauptinformationssignals in Form bivalenter Synchronimpulse in einem vorgeschriebenen Frequenz band von 0-0,75 MHz, deren abwechselnde An- und Abwesenheit das Hauptinformationssignal kennzeichnen und deren Auftrittszeitpunkte mit einer Reihe äquidi- stanter Taktimpulse mit einer einer Frequenz von 1,5 MHz entsprechenden Taktimpulsperiode D zusammen fallen, die z. B. von einem Taktimpulsgenerator 16 her rühren. Ferner sind die zweiwertigen Impulse in diesem Falle in auffolgenden Gruppen angeordnet, die z. B. aus je 31 Elementen bestehen, die je von einem von 31 Zeitmultiplexkanälen herrühren, die an einen Im pulskommutator 61 angeschlossen sind.
Die 31 Zeit multiplexkanäle sind in der Figur nicht näher darge stellt.
In dieser Übertragungsanlage werden die vom Im pulskommutator 61 herrührenden Impulssignale über einen Tiefpass 62 mit einer Grenzfrequenz f0 gleich der halben Taktimpulsfrequenz
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und einen Verstärker 63 einem Übertragungsweg in Form eines Kabels 64 zugeführt und auf die Empfangsvor richtung übertragen, in die nacheinander ein Entzer rungsnetzwerk 65 zur Entzerrung der Amplituden- und Phasenkennlinie des Übertragungswegs 64, ein Ver stärker 66, ein Impulsregenerator 67 zur Regeneration der empfangenen Signalimpulse nach der Form und nach dem Auftrittszeitpunkt sowie ein Impulskommu tator 68 zur Verteilung der eingetroffenen Impulssi gnale über 31 in der Figur nicht näher :dargestellte Empfangskanäle aufgenommen sind.
Ausser dem Hauptinformationssignal wird in dieser Übertragungsanlage noch zur Markierung des Anfangs zeitpunktes jeder Impulsgruppe von 31 Elementen ein Gruppensynchronisiersignal übertragen, damit der Im pulskommutator 68 den Anfangszeitpunkt jeder Im pulsgruppe erkennen kann. Die insgesamt zu übertra gende Information besteht also aus einem Hauptin formationssignal in Form der Bivalentimpulsreihe und einem Hilfsinformationssignal in Form eines Gruppen- synchronisiersignals, dessen Informationsinhalt viel ge ringer als der des Hauptinformationssignals ist.
Zum Erzielen einer besonders zweckmässigen In formationsübertragung mit der dargestellten Übertra gungsanlage wird nach dem Hauptpatent das als Grup- pensynchronisiersignal dienende Hilfsinformationssignal durch eine innerhalb des dem Hauptinformationssignal zugewiesenen Frequenzbandes von 0,75 MHz liegende und mit dem Hauptinformationssignal unkorrelierte, periodische und synchrone Impulsfolge gebildet, die von einem Impulsgenerator 8 in der Sendevorrichtung her rührt und das in einer linearen Zusammenfügungsvor richtung 69 ohne Zeittrennung und ohne Frequenz trennung mit dem Hauptinformationssignal zusammen gefügt wird.
Der Impulsgenerator 8 in der Sendevorrichtung ist dabei als ein rückgehoppeltes Schieberegister 10 ausge bildet, das eine Anzahl Schieberegisterelemente 11, 12, 13, 14, 15 enthält, deren Inhalt von dem an das Schieberegister angeschlossenen Taktimpulsgenerator 16 mit einer konstanten der Taktimpulsfrequenz von 1,5 MHz entsprechenden Schiebeperiode D weitergeschoben wird, wobei zwischen den Schieberegisterelementen 13, 14 ein Modulo-2-Summenerzeuger 17 eingeschaltet ist, und wobei der Ausgang des Schieberegisters 10 einer seits mit dem zweiten Eingang des Modulo-2-Summen- erzeugers 17 und andererseits mit dem Eingang des Schieberegisters 10 verbunden ist. Wenn beim Einschal ten des Impulsgenerators 8 ein z.
B. von einer Start impulsquelle herrührender Startimpuls dem Eingang des ente 11, 12, 13, 14, 15 zugleich Scheberegisterelemente 11, 12, 13, 14, 15 zugleich gister 10 infolge der Rückkopplung eine Reihe von Impulsen mit einer jeweils zurückkehrenden Periode T generieren, welche Periode, wie in der Beschreibung erläutert wird, beim Schieberegister des in Fig. 1 eine Länge T = (25-1) D = 31 D hat. Mit dem Anfangszeitpunkt einer Impulsgruppe im Hauptinformationssignal wird nun ein bestimmter Zu stand des Schieberegisters 10 im Impulsgenerator 8 gekoppelt, welcher Zustand bekanntlich nur einmal erzeugten Impulsfolge auftritt.
Im pro Periode T dargestellten Ausführungsbeispiel wird zu diesem Zweck ein zu diesem Zeitpunkt an einem gesonderten Ausgang des Impulskommutators 61 auftretender Gruppensyn- chronisierimpuls sämtlichen Schieberegisterelementen 11, 12, 13, 14, 15 über gesonderte Eingänge zugeführt, damit das Schieberegister 10 in denjenigen Zustand ge bracht wird, in dem an den Ausgängen sämtlicher Schieberegisterelemente 11, 12, 13, 14, 15 zugleich ein Impuls erscheint. Die am Ausgang des Impuls- generators 8 auftretende Impulsfolge wird mit einem Pegel von z.
B. 25 dB unter dem des Hauptinforma tionssignals in der linearen Zusammenfügungsvorrich tung 69 mit dem Hauptinformationssignal innerhalb des vorgeschriebenen Frequenzbandes von 0,75 MHz zusammengefügt.
In der zugehörigen Empfangsvorrichtung werden das Hauptinformationssignal und die innerhalb des die sem Signal zugewiesenen Frequenzbandes von 0,75 MHz liegende und mit diesem Signal linear zusammenge fügte Impulsfolge zusammen an eine Modulationsvor- richtung 19 gelegt, der ausserdem die örtlich erhaltene Impulsfolge zugeführt wird, die von einem dem Im pulsgenerator 8 in der Sendevorrichtung entsprechen den örtlichen Impulsgenerator 8' herrührt, wobei der Ausgang der Modulationsvorrichtung 19 mit einem Glättungsfilter 20 verbunden ist,
das zur selbsttätigen Phasenkorrektur an ein frequenzbestimmendes Glied 21 des örtlichen Impulsgenerators 8' angeschlossen ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Empfangsvorrichtung ist der örtliche Impulsgenerator 8' auf gleiche Weise wie der Impulsgenerator 8 in der Sendevorrichtung ausgebildet, wobei entsprechende Elemente mit den gleichen, aber mit einem Akzent versehenen, Bezugs ziffern bezeichnet sind. Ferner ist die Modulationsvor richtung 19 als ein Produktmodulator ausgebildet, des sen einer Eingang an den Empfangsverstärker 66 und dessen anderer Eingang an den örtlichen Impulsgene rator 8' angeschlossen ist, während der Ausgang mit einem Glättungsfilter in Form eines integrierenden Netz werkes 20 verbunden ist, dessen Ausgangsspannung einen z.
B. als eine veränderliche Reaktanz ausgebilde ten Frequenzkorrektur 21 steuert, der an einen als örtlichen Taktimpulsgenerator wirkenden Oszillator 16' angeschlossen ist. Dem Produktmodulator 19 wird dann einerseits die eingetroffene aus dem Hauptinformations signal und der als Hilfsinformationssignal dienenden Impulsfolge bestehenden Signal und andererseits die örtliche Impulsfolge zugeführt, das die gleiche Form, aber nicht die gleiche Phase wie die senderseitig er zeugte Impulsfolge hat.
Wie in der Beschreibung des Hauptpatentes aus führlich erläutert wurde, wird dabei wegen der Tat sache, dass das Hauptinformationssignal nicht mit der Impulsfolge korreliert ist, am Ausgang des integrieren den Netzwerkes 20 eine Integrationsspannung erzeugt, die bei Koinzidenz der beiden Impulsfolgen einen Höchstwert annimmt, die bei gegenseitigen die Schie beperiode unterschreitenden Zeitverschiebungen der Im pulsfolgen diesen Zeitverschiebungen proportional ist, aber die bei grösseren gegenseitigen Zeitverschiebungen einen konstanten Mindestwert aufweist. Wenn diese Integrationsspannung als Regelspannung der Frequenz korrektur 21 zugeführt wird, wird eine genaue Phasen stabilisierung des örtlichen Taktimpulsgenerators 16' auf der Phase der senderseitig erzeugten Impulsfolge er halten.
Auf der Empfangsseite wird zum Erzeugen des örtlichen Gruppensynchronisiersignals der Anfangszeit punkt einer Impulsgruppe im Hauptinformationssignal aus einem bestimmten Zustand des Schieberegisters 10' im örtlichen Impulsgenerator 8' hergeleitet. In der dargestellten Ausführungsform ist zu diesem Zweck der Ausgang jedes Schieberegisterelements 11', 12', 13', 14', 15' an einen gesonderten Eingang eines Und -Tores 53 angeschlossen, das nur einen Ausgangsimpuls ab gibt, wenn an sämtlichen Ausgängen der Schieberegister elemente 11', 12', 13', 14', 15' gleichzeitig ein Impuls erscheint, welcher Ausgangsimpuls als Gruppensynchro- nisierimpuls dem Impulskommutator 68 zugeführt wird.
Infolge der Phasenstabilisierung des örtlichen Taktim- pulsgenerators 16' fallen -die örtliche Impulsfolge und die senderseitig erzeugte Impulsfolge zusammen, so dass auch die Zustände, in denen sich die Schieberegister 10 bzw. 10' auf der Sende- und Empfangsseite befinden, zu jedem Zeitpunkt einander gleich sind, wodurch die am Ausgang des Und -Tores 53 auftretenden Grup- pensynchronisierimpulse genau mit den vom sender- seitigen Impulskommutator 61 abgegebenen Gruppen- synchronisierimpulsen zusammenfallen.
Die Taktimpul se des örtlichen Taktimpulsgenerators 16' werden dem Verbraucher 68 zugeführt und auch zur Steuerung des Impulsregenerators 67 benutzt.
Zur Verringerung der Gefahr einer ungenügenden oder fehlerhaften Phasenstabilisierung ist es vorteilhaft, wenn der Unterschied zwischen dem Hauptinforma- tionssignal und dem Gruppensynchronisiersignal, die beide in der bisher beschriebenen Übertragungsanlage durch Bivalentimpulsreihen gebildet werden, dadurch vergrössert wird, dass das Hauptinformationssignal in eine Multivalentimpulsreihe umgewandelt wird. Zu die sem Zweck wird in der Sendevorrichtung das Hauptin formationssignal einem in der Beschreibung des Haupt patentes beschriebenen Kodewandler 70 zugeführt, der eine Bivalentimpulsreihe in eine Trivalentimpulsreihe umwandelt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kodewandler 70 mit einem linearen Differenzerzeuger 72 versehen, dem die Impulse einerseits direkt und andererseits über ein Schieberegister 73 zugeführt wer den, dessen Inhalt von dem an das Schieberegister 73 angeschlossenen Taktimpulsgenerator 16 weitergescho ben wird, während dem linearen Differenzerzeuger 72 ein Modulo-2-Summenerzeuger 71 vorangeht, dessen zweiter Eingang an den Ausgang des Schieberegisters 73 und dessen Ausgang an den Eingang des linearen Differenzerzeugers 72 angeschlossen ist, so dass, wie in der zuletzt erwähnten Patentanmeldung beschrie ben wurde, auf der Empfangsseite zur Wiedergewinnung der ursprünglichen Bivalentimpulsreihe die Anbringung eines sehr einfachen inversen Kodewandlers in Form eines Doppelweggleichrichters 74 genügt.
In der darge stellten Ausführungsform ist die Anzahl N der Schiebe registerelemente 79, 80...., 81 im Kodewandler 70 gleich der Anzahl pro Periode T der erzeugten Impuls folge auftretender Schiebeperioden D, was bei der be treffenden Periode der Impulsfolge T = 31 D somit einer Anzahl N = 31 Schieberegisterelemente und einer Gesamtverzögerungszeit V = ND = 31 D entspricht.
Wie in der Beschreibung des Hauptpatentes bereits ausführlich erläutert wurde, hat der dargestellte Kode- wandler 70 den Einfluss des Hauptinformationssignals auf die Phasenstabilisierung des örtlichen Taktimpuls- generators 16' auf der Empfangsseite erheblich herab gesetzt.
Bei der Umwandlung des aus bivalenten Impul sen bestehenden Hauptinformationssignals in die Triva lentimpulsreihe wurden nämlich im ausgesandten Fre quenzspektrum einfache Spektralnullpunkte bei den Fre quenzen erzeugt, wobei k = 0, 1, 2,
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<B>ND 31 D</B> 3 ... ist, während das Hilfsinformationssignal in Form der periodischen Impulsfolge mit einer Periode T = 31 D ein Linienspektrum aufweist, das lediglich bei den Frequenzen Frequenzkomponenten be- sitzt, wobei k=0, 1, 2, 3<B>...</B> ist, so dass die Frequenz komponenten des Hilfsinformationssignals in Form der periodischen Impulsfolge genau mit den einfachen Null punkten im Spektrum des kodierten Hauptinformations signals zusammenfallen.
Zur übertragung der von der Sendevorrichtung zu der Empfangsvorrichtung ausgesandten Signale ist im Übertragungsweg 64 zur Verstärkung sowohl des Haupt informatiunssignals wie auch des Hilfsinformationssi- gnals mit einem -25 dB niedrigeren Pegel ein Zwischen verstärker 82 angebracht, der als ein linearer Ver stärker ausgebildet sein kann. Nach der Erfindung wird der Zwischenverstärker 82 auf andere Weise aufgebaut, wie im Detail in Fig. 2 veranschaulicht wird.
Zur Verstärkung der eingetroffenen Signale enthält der Zwischenverstärker 82 nach Fig. 2 einen von Takt impulsen gesteuerten Impulsregenerator 83 zur Ver stärkung der als Hauptinformationssignal ausgesandten Multivalentimpulsreihe, wobei die eingetroffenen Signale über ein Entzerrungsnetzwerk 84 und einen Verstärker 85 dem Eingang des Impulsregenerators 83 zugeführt werden.
Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Impulsregenerators 83 ist ferner ein Umgehungskreis 86 für die Hilfsinformationssignale mit einem darin auf genommenen örtlichen Impulsgenerator 8" eingeschal tet, der von einer Regelspannung phasenstabilisiert wird, die durch Modulation der insgesamt eingetroffenen In formation mit der im örtlichen Impulsgenerator 8" erzeugten periodischen und synchronen Impulsfolge in einem Produktmodulator 19" erhalten wird, wobei die Taktimpulse zur Steuerung des Impulsregenerators 83 zum Verstärken der als Hauptinformationssignal dienen den Impulsreihe von einem in den örtlichen Impulsge nerator 8" aufgenommenen Taktimpulsgenerator 16" herrühren,
während die Ausgangsspannung des örtlichen Impulsgenerators 8" in einer Zusammenfügungsvorrich tung 87 mit der Ausgangsspannung des Impulsregenera- tors 83 zur weiteren Übertragung über den Übertra gungsweg 64 zusammengefügt wird. Vorzugsweise wird der Pegel der der Zusammenfügungsvorrichtung 87 zu geführten örtlichen Impulsfolge gegebenenfalls über einen Abschwächer auf den bereits erwähnten und den Pegel des Hauptinformationssignals um -25 dB unter schreitenden Pegel herabgesetzt.
In der dargestellten Ausführungsform ist der ört liche Impulsgenerator 8" genau auf gleiche Weise wie der der bereits beschriebenen Sende- und Empfangsvor richtung aufgebaut, wobei entsprechende Elemente mit den gleichen, aber mit einem Doppelakzent versehenen, Bezugsziffern bezeichnet sind.
Insbesondere enthält der Impulsgenerator 8" ein rückgekoppeltes Schieberegister mit 5 Schieberegisterelementen 11"-15", einen Modulo- 2-Summenerzeuger 17" und den Taktimpulsgenerator 16", der den Inhalt der Schieberegisterelemente 11" bis 15" weiterschiebt, wobei gleich wie bei der Empfangs vorrichtung der Fig. 1 der Taktimpulsgenerator 16" von der im Produktmodulator 19" erzeugten Regelspannung phasenstabilisiert wird, die über ein integrierendes Netz werk 20" einen an den Taktimpulsgenerator 16" ange schlossenen Frequenzkorrektur 21" steuert.
Dabei wird nahezu ohne Beeinflussung durch das Hauptinforma tionssignal eine genaue Phasenstabilisierung und somit eine Synchronisierung der vom örtlichen Impulsgenera tor 8" erzeugten Impulsfolge und der senderseitig er zeugten Impulsfolge erhalten, so dass das Ausgangs signal des örtlichen Impulsgenerators 8" direkt zur wei teren Übertragung über den Übertragungsweg 64 der Zusammenfügungsvorrichtung 87 zugeführt werden kann.
Ein linearer Verstärker verstärkt nur das Haupt informationssignal und das Hilfsinformationssignal, aber bei dem Zwischenverstärker nach Fig. 2 wird ausserdem noch eine Impulsregeneration erzielt, wodurch im über tragungsweg 64 herbeigeführte Impulsverzerrungen und Änderungen der Auftrittszeitpunkte der Impulse des Hauptinformationssignals und des Hilfsinformations signals im Zwischenverstärker korrigiert werden, so dass eine optimale Übertragungsgüte zwischen der Sendevor richtung und der Empfangsvorrichtung erzielt wird. Aus- serdem kann dabei ein optimaler übertragungsgrad er halten werden;
Versuche haben nämlich ergeben, dass die Sendevorrichtung, die Empfangsvorrichtung und der Zwischenverstärker ohne weiteres über Anpassungs transformatoren 88, 89, 90, 91 an den Übertragungs weg 64 angeschlossen werden können. In der darge- stellten Ausführungsform wurden z. B. Anpassungs transformatoren angewandt, die im Bereich von 0,001 bis 2 MHz eine gerade Frequenzkennlinie aufweisen.
Da im dargestellten Zwischenverstärker der Grup- pensynchronisierimpuls auf sehr einfache Weise wieder gewonnen werden kann, wird bei Verwendung der oben angeführten Massnahmen neben einer optimalen über tragungsgüte und einem optimalen übertragungsgrad insbesondere bei Zeitmultiplexübertragung der Vorteil einer in bezug auf Durchschaltung von Zeitmultiplex kanälen oder Abstandsüberwachung besonders flexiblen Übertragungsanlage erhalten.
Insbesondere wird der Gruppensynchronisierimpuls dadurch wiedergewonnen, dass auf die bereits bei der Empfangsvorrichtung nach Fig. 1 beschriebene Weise die Enden der Schieberegister elemente 11"-15" an ein Und -Tor 53" angeschlossen werden, wobei der Gruppensynchronisierimpuls dem Ausgang des Und -Tores 53" entnommen und zum Durchschalten von Zeitmultiplexkanälen und/oder zur Überwachung des Zwischenverstärkers benutzt wird.
Zu diesem Zweck enthält der Zwischenverstärker im dargestellten Zeitmultiplexübertragungssystem mit 31 Kanälen einen vom Taktimpulsgenerator 16" gesteuer ten N-Zähler 92 mit 31 Zähllagen und 31 entsprechen den Ausgängen, wobei der N-Zähler 92 jeweils vom Gruppensynchronisierimpuls des Und -Tores 53" in seine Anfangslage zurückgeführt wird. Jeder der 31 Aus gänge des N-Zählers 92 liefert also einen der betreffen- den Zähllage entsprechenden Ausgangsimpuls. Zum Durchschalten eines Zeitmultiplexkanals ist der Zwischenverstärker ferner mit einem an einem Zähler ausgang angeschlossenen Selektionstor in Form eines Und -Tores 93, einem darauf folgenden Speicherele ment 94, z.
B. einer bistabilen Kippschaltung, und einem an die bistabile Kippschaltung 94 angeschlossenen Se lektionstor in Form eines Und -Tores 95 versehen, wo bei sowohl dem Speicherelement 94 als auch dem Und -Tor 95 über eine Leitung 96 ein Durchschalt impuls eines an einen anderen Übertragungsweg ange schlossenen zweiten Zeitmultiplexsystems zugeführt wird, der z. B. gleichfalls einem N-Zähler entnommen wird. An dem Ausgang des Impulsregenerators 83 ist ausserdem ein Doppelweggleichrichter 97 zur Umwand lung des durch eine Trivalentimpulsreihe gebildeten Hauptinformationssignals in die ursprüngliche Bivalent impulsreihe angeschlossen, wobei der Ausgang des Dop pelweggleichrichters 97 mit dem Eingang des Und - Tores 93 verbunden ist.
Wenn mit der beschriebenen Vorrichtung der k. Zeit multiplexkanal der ersten Zeitmultiplexanlage zu dem 1. Zeitmultiplexkanal der zweiten Zeitmultiplexanlage durchgeschaltet werden soll, wird der k. Ausgang des N-Zählers 92 an das Und -Tor 93 und der 1. Ausgang des N-Zählers der zweiten Zeitmultiplexanlage über die Leitung 96 an das Speicherelement 94 und an das Und -Tor 95 angeschlossen. Auf diese Weise werden die in das Speicherelement 94 eingeschriebenen Impulse des k.
Zeitmultiplexkanals der dargestellten Zeitmulti plexanlage vom ersten Ausgang des N-Zählers der zwei ten Zeitmultiplexanlage ausgelesen und über das Und - Tor 95 auf den Ausgang dieses Zählers übertragen, wo durch die Impulse des k. Zeitmultiplexkanals der ersten Zeitmultiplexanlage genau in den dem ersten Zeitmulti plexkanal der zweiten Zeitmultiplexanlage zugewiesenen Zeitintervallen dem Ausgang des Und -Tores 95 ent nommen werden können. Die Durchschaltung mehrerer Zeitmultiplexkanäle wird durch die Mehrfachausführung des Und -Tores 93, des Speicherelementes 94 und des Und -Tores 95 ermöglicht.
Meistens können das Speicherelement 94 und das Und -Tor 95 beim Überwachen des dargestellten Zwi schenverstärkers fortgelassen werden; für Überwa chungszwecke ist es im allgemeinen genügend, wenn die Ausgangsimpulse des Und -Tores 93 über einen geson derten Überwachungskreis einer in die Sende- oder Empfangsvorrichtung aufgenommenen Anzeigevorrich tung zugeführt werden.
Transmission system with a transmitting device and a receiving device for the transmission of information in a certain frequency band The main patent relates to a transmission system with a transmitting and a receiving device for transmitting information in a certain frequency band, with the total information to be transmitted from one Main information source and originates from an auxiliary information source assigned to it, the auxiliary information signal being formed by a periodic pulse sequence which lies within the frequency band of the main information signal and is uncorrelated with the main information signal and which originates from the auxiliary information source designed as a pulse generator,
and in the transmitting device in a linear assembly device without frequency separation and without time separation with the main information signal is assembled, while in the receiving device the main information signal and the linearly assembled pulse train lying within its frequency band is fed together to a modulation device, which at the same time a locally generated pulse sequence is supplied which comes from a local pulse generator corresponding to the pulse generator in the transmitting device, the output of the modulation device being connected to a smoothing filter which is connected to a frequency-determining element of the local pulse generator for automatic phase stabilization.
In the transmission path between the transmitting and receiving devices, an intermediate amplifier can be installed to amplify the total information to be transmitted, which information consists of the main information signal in the form of the synchronous pulse train to be transmitted and the uncorrelated pulse train serving as an auxiliary information signal.
Despite a significant, e.g. B. -25 dB, lower level of the auxiliary information signal, with respect to the main information signal, the main information signal has little influence on the phase stabilization of the local pulse generator and this influence can be further reduced by the fact that the main information signal in the form a bivalent pulse series is converted in a code converter into a multivalent pulse series, wherein a code converter can advantageously be used which is provided with a linear assembly device,
to which the pulses are fed directly on the one hand and via a shift register with more than two cascaded shift register elements on the other hand, the content of these shift register elements being shifted on by a clock pulse generator connected to the pulse generator. On the receiving side, the original bivalent pulse series can then be recovered from the multivalent pulse series by using the corresponding inverse code converter.
Linear repeaters can be used to amplify both the main information signal and the auxiliary information signal during their transmission over the transmission path between the transmitting device and the receiving device; However, this leads to a deterioration in quality in the transmission of the main information signal and the auxiliary information signal transmitted at a considerably lower level, which increases in a disruptive manner, especially when the signal is transmitted over large distances and thus with a large number of repeaters.
The aim of the invention is to create a repeater of a different type in a transmission system of the type mentioned, in which the difficulties mentioned are largely eliminated and which is characterized by its particular flexibility in time division multiplex transmission, with the switching of channels to other time division multiplex systems in particular in time division multiplex transmission and the monitoring of the repeater becomes particularly easy.
The system according to the invention is characterized in that the intermediate amplifier has a pulse generator controlled by locally generated clock pulses for correcting and amplifying the pulse series containing the main information and also a bypass circuit for the pulse generator connected between the input and the output of the pulse generator Contains auxiliary information signals with a local pulse generator recorded therein, which corresponds to the pulse generator on the transmitter side and is phase stabilized by a control voltage,
which is obtained by modulating the total information signals received with the periodic pulse sequence generated in the local pulse generator in a modulator, the clock pulses for controlling the pulse generator being taken from a clock pulse generator recorded in the local pulse generator, and the outputs of the pulse regenerator and of the local pulse generator are connected to the transmission path via a linear assembly device.
Embodiments of the invention and their before parts will now be explained in more detail with reference to the drawings, for example. 1 shows a transmission system according to the invention, and FIG. 2 shows in detail the repeater provided in a block diagram in FIG.
Fig. 1 shows a transmission system for the transmission of a main information signal in the form of bivalent sync pulses in a prescribed frequency band of 0-0.75 MHz, whose alternating presence and absence characterize the main information signal and their times of occurrence with a series of equidistant clock pulses with one Frequency of 1.5 MHz corresponding clock pulse period D coincide, the z. B. stir from a clock pulse generator 16 ago. Furthermore, the two-valued pulses are arranged in this case in the following groups which, for. B. each consist of 31 elements, each originating from one of 31 time division multiplex channels that are connected to a pulse commutator 61 in the.
The 31 time multiplex channels are not shown in the figure.
In this transmission system, the pulse signals originating from the pulse commutator 61 are passed through a low pass filter 62 with a cutoff frequency f0 equal to half the clock pulse frequency
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and an amplifier 63 fed to a transmission path in the form of a cable 64 and transmitted to the receiving device, in which successively an equalization network 65 to equalize the amplitude and phase characteristics of the transmission path 64, a Ver stronger 66, a pulse regenerator 67 for regenerating the received signal pulses according to the form and according to the time of occurrence and a Impulskommu tator 68 for distributing the received Impulssi signals over 31 in the figure, not detailed: the reception channels shown are included.
In addition to the main information signal, a group synchronization signal is transmitted in this transmission system to mark the start of each pulse group of 31 elements so that the pulse commutator 68 can recognize the start of each pulse group. The total information to be transmitted thus consists of a main information signal in the form of the bivalent pulse series and an auxiliary information signal in the form of a group synchronizing signal, the information content of which is much lower than that of the main information signal.
To achieve a particularly useful information transmission with the transmission system shown, the auxiliary information signal serving as a group synchronization signal is formed according to the main patent by a periodic and synchronous pulse sequence within the frequency band of 0.75 MHz assigned to the main information signal and uncorrelated with the main information signal stirs from a pulse generator 8 in the transmitting device and that is joined together in a linear assembly device 69 without time separation and without frequency separation with the main information signal.
The pulse generator 8 in the transmission device is designed as a feedback shift register 10, which contains a number of shift register elements 11, 12, 13, 14, 15, the content of which is supplied by the clock pulse generator 16 connected to the shift register with a constant clock pulse frequency of 1.5 MHz corresponding shift period D is shifted further, with a modulo-2 sum generator 17 is switched on between the shift register elements 13, 14, and the output of the shift register 10 on the one hand with the second input of the modulo-2 sum generator 17 and on the other hand with the Input of the shift register 10 is connected. If when switching on the pulse generator 8 a z.
B. from a start pulse source originating start pulse to the input of the duck 11, 12, 13, 14, 15 at the same time shift register elements 11, 12, 13, 14, 15 at the same time register 10 as a result of the feedback generate a series of pulses with a returning period T, which period, as will be explained in the description, has a length T = (25-1) D = 31 D in the shift register in FIG. With the starting time of a pulse group in the main information signal, a certain state of the shift register 10 in the pulse generator 8 is now coupled, which state, as is known, occurs only once generated pulse train.
In the exemplary embodiment shown per period T, a group synchronization pulse occurring at a separate output of the pulse commutator 61 at this point in time is fed to all shift register elements 11, 12, 13, 14, 15 via separate inputs so that the shift register 10 is brought into that state is, in which at the outputs of all shift register elements 11, 12, 13, 14, 15 a pulse appears at the same time. The pulse sequence occurring at the output of the pulse generator 8 is generated with a level of z.
B. 25 dB below that of the main information signal in the linear assembly device 69 combined with the main information signal within the prescribed frequency band of 0.75 MHz.
In the associated receiving device, the main information signal and the pulse sequence, which is within the frequency band of 0.75 MHz assigned to this signal and is linearly combined with this signal, are put together to a modulation device 19, which is also supplied with the locally obtained pulse sequence from one of the pulse generator 8 in the transmitting device corresponds to the local pulse generator 8 ', the output of the modulation device 19 being connected to a smoothing filter 20,
which is connected to a frequency-determining element 21 of the local pulse generator 8 'for automatic phase correction. In the receiving device shown in Fig. 1, the local pulse generator 8 'is formed in the same way as the pulse generator 8 in the transmitting device, wherein corresponding elements are denoted by the same but accented reference numerals. Furthermore, the Modulationsvor device 19 is designed as a product modulator, one input of which is connected to the receiving amplifier 66 and the other input to the local Impulsgene generator 8 ', while the output is connected to a smoothing filter in the form of an integrating network 20 whose Output voltage a z.
B. trained as a variable reactance th frequency correction 21 controls, which is connected to an oscillator 16 'acting as a local clock pulse generator. The product modulator 19 is then on the one hand the received signal from the main information and the existing signal as an auxiliary information signal and on the other hand the local pulse train supplied, which has the same shape, but not the same phase as the pulse train generated at the transmitter end.
As was explained in detail in the description of the main patent, because of the fact that the main information signal is not correlated with the pulse train, an integration voltage is generated at the output of the integrate the network 20, which assumes a maximum value when the two pulse trains coincide in the case of mutual time shifts of the pulse sequences that are below the shift period, these time shifts are proportional, but which has a constant minimum value for larger mutual time shifts. If this integration voltage is supplied as a control voltage of the frequency correction 21, a precise phase stabilization of the local clock pulse generator 16 'on the phase of the pulse train generated on the transmitter side will he hold.
On the receiving side, the starting time of a pulse group in the main information signal is derived from a certain state of the shift register 10 'in the local pulse generator 8' in order to generate the local group synchronization signal. In the embodiment shown, the output of each shift register element 11 ', 12', 13 ', 14', 15 'is connected to a separate input of an AND gate 53, which only emits an output pulse when all outputs of the shift register elements 11 ', 12', 13 ', 14', 15 'a pulse appears at the same time, which output pulse is fed to the pulse commutator 68 as a group synchronization pulse.
As a result of the phase stabilization of the local clock pulse generator 16 ', the local pulse train and the pulse train generated on the transmitter side coincide, so that the states in which the shift registers 10 and 10' are located on the transmitter and receiver sides are always one another are equal, so that the group synchronization pulses occurring at the output of the AND gate 53 coincide exactly with the group synchronization pulses emitted by the pulse commutator 61 on the transmitter side.
The clock pulses from the local clock pulse generator 16 'are fed to the consumer 68 and are also used to control the pulse regenerator 67.
To reduce the risk of inadequate or incorrect phase stabilization, it is advantageous if the difference between the main information signal and the group synchronization signal, which are both formed in the transmission system described so far by bivalent pulse series, is increased by converting the main information signal into a multivalent pulse series. For this purpose, the main information signal is supplied in the transmitting device to a code converter 70 described in the description of the main patent, which converts a bivalent pulse train into a trivalent pulse train.
In the exemplary embodiment shown, the code converter 70 is provided with a linear difference generator 72, to which the pulses are fed directly on the one hand and via a shift register 73 on the other, the content of which is shifted on by the clock pulse generator 16 connected to the shift register 73, during the linear difference generator 72 Modulo-2 sum generator 71 precedes, the second input of which is connected to the output of the shift register 73 and the output of which is connected to the input of the linear difference generator 72, so that, as was described in the last-mentioned patent application, on the receiving side to recover the original Bivalent pulse series the attachment of a very simple inverse code converter in the form of a full wave rectifier 74 is sufficient.
In the illustrated embodiment, the number N of the shift register elements 79, 80 ...., 81 in the code converter 70 is equal to the number of shift periods D generated per period T of the pulse sequence generated, which is the case for the period of the pulse sequence T = 31 D thus corresponds to a number N = 31 shift register elements and a total delay time V = ND = 31 D.
As has already been explained in detail in the description of the main patent, the code converter 70 shown has considerably reduced the influence of the main information signal on the phase stabilization of the local clock pulse generator 16 'on the receiving side.
When converting the main information signal consisting of bivalent pulses into the trival pulse series, simple spectral zero points were generated at the frequencies in the transmitted frequency spectrum, where k = 0, 1, 2,
EMI0003.0017
<B> ND 31 D </B> 3 ... is, while the auxiliary information signal in the form of the periodic pulse sequence with a period T = 31 D has a line spectrum that only has frequency components at the frequencies, where k = 0, 1, 2, 3 <B> ... </B>, so that the frequency components of the auxiliary information signal in the form of the periodic pulse train coincide exactly with the simple zero points in the spectrum of the coded main information signal.
To transmit the signals sent by the transmitting device to the receiving device, an intermediate amplifier 82 is attached in the transmission path 64 to amplify both the main information signal and the auxiliary information signal at a level lower than -25 dB, which can be designed as a linear amplifier. According to the invention, the repeater 82 is constructed in a different manner, as illustrated in detail in FIG.
To amplify the incoming signals, the intermediate amplifier 82 according to FIG. 2 contains a pulse regenerator 83 controlled by clock pulses to reinforce the multivalent pulse series sent out as the main information signal, the incoming signals being fed to the input of the pulse regenerator 83 via an equalization network 84 and an amplifier 85.
Between the input and the output of the pulse regenerator 83 there is also a bypass circuit 86 for the auxiliary information signals with a local pulse generator 8 "included therein, which is phase stabilized by a control voltage that is modulated by modulating the information received in total with the information in the local pulse generator 8 "generated periodic and synchronous pulse train in a product modulator 19" is obtained, the clock pulses for controlling the pulse regenerator 83 for amplifying the main information signal used as the pulse train originate from a clock pulse generator 16 "recorded in the local pulse generator 8",
while the output voltage of the local pulse generator 8 ″ is combined in a combining device 87 with the output voltage of the pulse generator 83 for further transmission via the transmission path 64. Preferably, the level of the local pulse train fed to the combining device 87 is, if necessary, reduced to the already mentioned and the level of the main information signal reduced by -25 dB below the level.
In the embodiment shown, the local pulse generator 8 "is constructed in exactly the same way as that of the transmission and reception device already described, with corresponding elements being denoted by the same reference numerals but with a double accent.
In particular, the pulse generator 8 ″ contains a feedback shift register with 5 shift register elements 11 ″ -15 ″, a modulo-2 sum generator 17 ″ and the clock pulse generator 16 ″, which shifts the content of the shift register elements 11 ″ to 15 ″, the same as for the reception The device of FIG. 1, the clock pulse generator 16 "is phase stabilized by the control voltage generated in the product modulator 19", which controls a frequency correction 21 "connected to the clock pulse generator 16" via an integrating network 20 ".
In this case, an exact phase stabilization and thus a synchronization of the pulse train generated by the local pulse generator 8 "and the pulse train generated at the transmitter end, almost without being influenced by the main information signal, so that the output signal of the local pulse generator 8" is directly used for further transmission via the Transmission path 64 of the assembly device 87 can be fed.
A linear amplifier only amplifies the main information signal and the auxiliary information signal, but in the case of the intermediate amplifier according to FIG. 2, pulse regeneration is also achieved, whereby pulse distortions and changes in the times of occurrence of the pulses of the main information signal and the auxiliary information signal in the intermediate amplifier are corrected in the transmission path 64 , so that an optimal transmission quality between the Sendevor direction and the receiving device is achieved. In addition, an optimal degree of transmission can be obtained;
Tests have shown that the transmitting device, the receiving device and the repeater can easily be connected to the transmission path 64 via matching transformers 88, 89, 90, 91. In the illustrated embodiment, for. B. matching transformers are applied, which have a straight frequency characteristic in the range of 0.001 to 2 MHz.
Since the group synchronization pulse can be obtained again in a very simple manner in the repeater shown, when using the above measures, in addition to an optimal transmission quality and an optimal degree of transmission, especially with time division multiplex transmission, the advantage of switching through time division multiplex channels or distance monitoring becomes particularly flexible Transmission system received.
In particular, the group synchronization pulse is recovered in that the ends of the shift register elements 11 "-15" are connected to an AND gate 53 "in the manner already described for the receiving device according to FIG. 1, the group synchronization pulse to the output of the AND gate 53 "is taken and used to switch through time division multiplex channels and / or to monitor the repeater.
For this purpose, the repeater in the illustrated time division multiplex transmission system with 31 channels contains a clock pulse generator 16 "th N counter 92 with 31 counting positions and 31 correspond to the outputs, the N counter 92 each from the group synchronization pulse of the AND gate 53" in its starting position is returned. Each of the 31 outputs of the N counter 92 therefore supplies an output pulse corresponding to the relevant count position. To switch through a time division multiplex channel, the repeater is also element with a selection gate connected to a counter output in the form of an AND gate 93, a subsequent Speicherele element 94, for.
B. a bistable flip-flop, and a connected to the bistable flip-flop 94 Se lection gate in the form of an And gate 95, where in both the memory element 94 and the And gate 95 via a line 96 a through pulse to another transmission path is connected to the second time division multiplex system, the z. B. is also taken from an N counter. At the output of the pulse regenerator 83, a full-wave rectifier 97 is also connected to convert the main information signal formed by a trivalent pulse series into the original bivalent pulse series, the output of the double-wave rectifier 97 being connected to the input of the AND gate 93.
If with the device described the k. If the time multiplex channel of the first time division multiplex system is to be switched through to the 1st time division multiplex channel of the second time division multiplex system, the k. The output of the N counter 92 is connected to the AND gate 93 and the 1st output of the N counter of the second time division multiplex system is connected via the line 96 to the storage element 94 and to the AND gate 95. In this way, the pulses of the k written in the storage element 94.
Time division multiplex channel of the illustrated time division multiplex system from the first output of the N counter of the second time division multiplex system read out and transmitted through the AND gate 95 to the output of this counter, where the pulses of the k. The time division multiplex channel of the first time division multiplex system can be taken from the output of the AND gate 95 precisely in the time intervals assigned to the first time division multiplex channel of the second time division multiplex system. The switching through of several time division multiplex channels is made possible by the multiple design of the AND gate 93, the storage element 94 and the AND gate 95.
Most of the time, the storage element 94 and the And gate 95 can be omitted when monitoring the intermediate amplifier shown; for monitoring purposes, it is generally sufficient if the output pulses of the And gate 93 are fed via a separate monitoring circuit to a display device included in the transmitting or receiving device.