Einrichtung zur Nachrichtenübertragung
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Einrichtung zur Nachrichtenübertragung, enthaltend eine Nachrichtenquelle, eine Trägerschwingungsquelle, einen Modulator sowie ein an die Nachrichtenquelle angeschlossenes Schieberegister mit einer Anzahl Schieberegisterlemente, deren Inhalt im Takt eines Steuergenerators durchgeschoben wird.
Dabei ist die Trägerschwingungsquelle ebenfalls an einem Schieberegister mit einer Anzahl Schieberegisterelementen angeschlossen, deren Inhalt mittels einesSteu ergenerators durchgeschoben wird, während ferner ein
Matrixnetzwerk vorgesehen ist, in dessen Knotenpunkten
Modulationselemente aufgenommen sind, deren Eingänge sowohl mit den Schieberegisterlementen, über die die
Nachrichtensignale durchgeschoben werden, als auch mit den Schieberegisterelementen, über die die Trägerschwingungen durchgeschoben werden, verbunden sind, während an den Ausgängen der Modulationselemente Wägungsvor richtungen angeschlossen sind und die verschiedenen Wä gungsvorrichtungen mit einer gemeinsamen Addiervorrichtung verbunden sind, die den Ausgang der Einrichtung bildet.
Wie im Hauptpatent bereits ausführlich dargelegt wurde, zeigt diese Einrichtung besondere Vorteile; insbesondere lässt sich bei einer universellen Anwendbarkeit und bei einer für die Integration in einem Halbleiterkörper geeigneten Bauweise das Auftreten von unerwünschten Modulationsprodukten weitgehend beschränken.
Die Erfindung bezweckt, für bestimmte Anwendungen den Schaltungsaufwand zu reduzieren. Die Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass durch die Nachrichtenquelle den Modulationselementen in den Knotenpunkten des Matrixnetzwerkes eine periodische Rechteckimpulsfolge, mit der Pulsfrequenz fT, zugeführt wird, wobei an jedem dieser Modulationselemente über mehrere Wägungsvorrichtungen verschiedene Addiervorrichtungen angeschlossen sind, die je eine Frequenz fc+nfT liefern.
Durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen wird neben einer wesentlichen Einsparung an Schieberegister- und Matrixnetzwerken noch die besonders vorteilhafte Eigenschaft erzielt, dass die Frequenzen fc und fT unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Zur Vereinfachung des Matrixnetzwerkes kann nur jedes zweite Schieberegisterelement mit einem Modulationselement des Matrixnetzwerkes verbunden sein, falls den Schieberegistern Impulse zugeführt werden, deren Dauer gleich der Hälfte der Impulsperiode ist und falls zwischen der Schiebefrequenz und der doppelten Pulsfrequenz ein ungeradzahliges Verhältnis 2m + 1 mit m = 2, 3, 4, 5... besteht.
Durch diese Massnahme wird die Anzahl der Modulationselemente im Matrixnetzwerk mit einem Faktor 4 verringert, ohne dass hierdurch die geringste Einbusse bezüglich der Unterdrückung unerwünschter Modulationsprodukte in Kauf genommen wird.
Im folgenden wird die Erfindung und ihre Vorteile anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung, und
Fig. 2 ein Frequenzdiagramm.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung enthält eine Nachrichtenquelle 501. die zweiwertige Impulse mit einer Taktfrequenz von beispielsweise 50 Hz liefert. Diese zweiwertigen Impulse werden in ein Schieberegister 502 eingespeist, das aus einer Anzahl Schieberegisterelementen 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510 besteht.
Die Schiebefrequenz ft des Schieberegisters 502 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Taktfrequenz fT, die mittels eines Vervielfachers 511 erzeugt wird. Sie ist z. B. das Zehnfache der Taktfrequenz fT und beträgt 500 Hz.
Die Trägerschwingungsquelle in Form eines Trägerimpulsgenerators 512 liefert eine Reihe äquidistanter Trägerimpulse, die in das Schieberegister 513 mit einer Anzahl Schieberegisterelementen 514, 515, 516, 517, 518, 519. 520 und 521 eingespeist werden. Die Trägerimpulsfrequenz fc sei z. B. 1000 Hz. Die Schiebefrequenz f8 des Schieberegisters 513 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Trägerfrequenz fc des Trägerimpulsgenerators 512 und wird ebenfalls mittels eines Vervielfachers 522 erzeugt. Sie ist z. B.
das Zehnfache der Trägerfrequenz f, und beträgt 10 000 Hz.
Die Ausgänge der Schieberegisterelemente der beiden Schieberegister 502 und 513 werden der Matrix 523 zugeführt. In Knotenpunkten der Ausgänge der Schieberegisterelemente des Schieberegisters 502 und des Schieberegisters 513 befinden sich die Modulationselemente 524, 525, 526,... 546, 547 und 548, welche eine logische Verknüpfung der gespeicherten zweiwertigen Impulse vornehmen. Die Ausgangssignale der Modulationselemente werden mit Hilfe der als Dämpfungsnetzwerke 549, 550, 551,... 572, 573 und Addiervorrichtung 574 ausgebildeten Wägungsnetzwerke einer Wägung unterworfen. Am Ausgang 575 der Addiervorrichtung erscheint die Summe der gewogenen Teilsignale.
Wie bereits im Hauptpatent ausführlich klargestellt wurde, wird bei geeigneter Bemessung der Wägungsnetzwerke das Signal der Quelle 501 auf die Trägerfrequenz fc aufmoduliert, wobei unerwünschte Modulationsprodukte weitgehend unterdrückt werden. Die Modulationsweise, z. B. Amplitudenmodulation, Phasenmodulation oder Einseitenbandmodulation, ist abhängig von der Wahl der Übertragungskoeffizienten cvil der Wägungsnetzwerke.
Für spezielle Zwecke lässt sich die obenbeschriebene
Einrichtung wesentlich vereinfachen; insbesondere für den
Fall, dass die Nachrichtenquelle 501 eine periodische
Rechteckimpulsfolge mit der Frequenz liefert und eine Frequenzreihe fc + nfT zu erzeugen ist. Zur Klarstellung ist in Fig. 2 diese Frequenzreihe fc + nfT durch Pfeile aufgezeichnet worden.
Zur Erzeugung dieser Frequenzreihe sind an jedem Modulationselement 524-548 über mehrere Wägungsvorrichtungen verschiedene Addiervorrichtungen angeschlossen, die je eine Frequenz fe + nfT liefern. In Fig. list zusätzlich nur eine zweite Wägungsvorrichtung mit der dazu gehörenden Addiervorrichtung angegeben worden, deren Elemente durch die gleichen Referenznummern, aber versehen mit einem Strich, bezeichnet werden; selbstverständlich kann man noch weitere Wägungsvorrichtungen mit den dazu gehörenden Addiervorrichtungen an den Modulationselementen 524-548 anschliessen, wie schematisch durch die gestrichelte Linie bei den Modulationselementen angegeben worden ist.
Dabei sind die Übertragungskoeffizienten gemäss der nachstehenden Beziehung zu dimensionieren:
EMI2.1
Auf diese Weise erreicht man, dass die Erzeugung der Frequenzreihe fc -+ nfT mittels nur eines Schieberegisters für je die Trägersignalquelle 512 und die Quelle 501 und mittels eines einzigen Matrixnetzwerkes 523 bewerkstelligt wird. Dabei tritt keine Beeinflussung der Ausgangsspannungen der verschiedenen Addiervorrichtungen 574, 574' auf, da noch die Rückwirkungen der verschiedenen Addiervorrichtungen über die Wägungsvorrichtungen 549-573, 549'-573' nach den gemeinsamen Modulationselementen 524-548 vernachlässigbar klein wird, falls dafür gesorgt ist, dass der Ausgangswiderstand der Modulationselemente 524-548 genügend klein gehalten wird.
Neben einem Satz von Wägungsvorrichtungen zur Erzeugung der Frequenzreihe fc + nfT kann man an denselben Modulationselementen einen zweiten Satz von Wä gungsvorrichtungen anschliessen, der eine zweite Frequenzreihe 9 ¯ nfT liefert, die gegenüber der ursprünglichen Frequenzreihe eine beliebige, feste Phasenverschiebung aufweist, z. B. 90". Darüber hinaus unterscheidet sich die vorstehend beschriebene Einrichtung durch ihre Frequenzunabhängigkeit, d h. fc kann beispielsweise auf 500 Hz und fit auf 10 Hz verringert werden, ohne dass an der Einrichtung eine Änderung vorgenommen werden muss.
Eine wesentliche Einsparung an Modulationselementen wird erzielt dadurch, dass nur jedes zweite Element der Schieberegister 502, 513 mit einem Modulationselement 524-548 des Matrixnetzwerkes 523 verbunden ist, falls den Schieberegistern 502, 513 Impulse zugeführt werden, deren Dauer gleich der Hälfte der Impulsperiode ist und falls zwischen der Schiebefrequenz und der doppelten Pulsfrequenz ein ungeradzahliges Verhältnis 2m + 1 mit m = 2, 3, 4, 5,... besteht. Im Ausführungsbeispiel ist dieses Verhältnis 5. Also bedeutet diese Massnahme, dass die Anzahl der Knotenpunkte des Matrixnetzwerkes 523 und damit auch die Anzahl der Modulationselemente um einen Faktor 4 verringert wurde. Das Ausführungsbeispiel benötigt nur noch 25 Modulationselemente.
Trotz dieser wesentlichen Einsparung an Modulationselementen hat es sich gezeigt, dass der Unterdrückung unerwünschter Modulationsprodukte kein Abbruch getan wird, was sich sowohl in der Praxis, als auch streng mathematisch nach der im Hauptpatent angegebenen Weise feststellen lässt.