CH626483A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine digitale Datenübertragungsanlage, welche Impulslagemodulation verwendet.

Digitale Datenübertragungsanlagen sind oft für eine bestimmte Bittaktfrequenz ausgelegt, es sind aber auch Anlagen bekannt, die ohne Umstellung mit unterschiedlichen Bittaktfrequenzen betrieben werden können. So ist aus dem US-PS Nr. 4 006 416 eine digitale Übertragungsanlage bekannt, die über einen breiten Bereich von Bittaktfrequenzen betrieben werden kann und bei welcher ein Eingangssignal mit mehreren Amplitudenpegeln mit einer Disparität von praktisch Null in ein Leitungssignal mit mehreren Phasen und einer Phasendisparität von praktisch Null gewandelt wird, welches Leitungssignal auf der Empfangsseite direkt in ein mehrpegeliges Basissignal zurückgewandelt wird, ohne dass die Notwendigkeit besteht, ein Taktsignal zu extrahieren. Dabei wird bei der Modulation ein HF-Trägersignal in der Phase moduliert. Bei der vorliegenden Anlage stellt sich jedoch die Aufgabe, ein gepulstes Trägersignal in der Impulslage zu modulieren, weil dies bei der Verwendung von optischen Systemen für die Übertragungsstrecke den Einsatz von gepulsten Laserlichtquellen auf der Sendeseite und von Photodioden vom Lawinentyp auf der Empfangsseite erlaubt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs genannten Merkmale.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Elemente einer erfindungsgemässen Datenübertragungsanlage; und

Fig. 2 verschiedene zur Anlage nach Fig. 1 gehörende Impulsformen.

Die beschriebene Anlage verwendet für die Datenübertragung eine Variante von Impulslagemodulation. Die Lage eines Impulses in bezug auf eine Bezugszeit definiert einen logischen Zustand der Eingangsdaten. Die Lage wechselt um die Bezugszeit derart, dass bei Überwachung der mittleren Impulslage das Bezugssignal im Empfänger regeneriert werden kann. Das Bezugssignal wird dann für die Decodierung des übertragenen Signales verwendet. Dieser Code eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei welchen ein kleines Zeichen/Pause-Verhältnis im Übertragungsmedium erwünscht ist, z. B. bei optischen Übertragungsanlagen unter Verwendung von gepulsten Laserquellen. Zur Erklärung, die die Codierung durchgeführt wird, wird ein trivialer Fall verwendet, nämlich die Codierung von binären Daten.

Die binären Zustände müssen zuerst definiert werden, z. B. kann der logische Zustand «1» den Abstand Null vom Bezugssignal haben und der logische Zustand «0» um ein bestimmtes Zeitinvervall t von der Bezugszeit verschoben sein. Bei aufeinanderfolgendem Auftreten von «0» wird der Impuls abwechselnd um eine Zeit t vor und nach dem Bezugssignal verschoben. Der Abstand der «1»-Impulse vom Bezugssignal ist Null und ändert sich daher nicht.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung treibt ein Eingangstaktsignal B, das zu einem binären, nicht nach Null zurückkehrenden Eingangssignal A gehört, einen mehrphasigen Taktgenerator 10, welcher im vorliegenden Fall ein Hauptoder Bezugstaktsignal Ci in Phase mit dem Eingangstaktsignal und zwei Nebenphasen erzeugen soll, eine (C_0) kurz vor dem Bezugssignal und eine (C+0) um die gleiche Zeit nach dem Bezugssignal. Das Eingangstaktsignal B wird auch an ein UND-Tor 11 angelegt. Das binäre Eingangssignal A wird zusammen mit dem Bezugstaktsignal Ci direkt an ein UND-Tor 12 angelegt, wobei die Polaritäten der Signale derart sind, dass Tor 12 geöffnet wird, wenn im Eingangssignal der logische Zustand «1» auftritt. Das binäre Eingangssignal wird über einen Inverter 13 auch an einTor 11 angelegt. Wenn also im Eingangssignal der logische Zustand «0» auftritt, öffnet Tor 11 und ermöglicht, dass ein Taktimpuls D an eine durch 2 teilende Schaltung 14 angelegt wird. Diese Schaltung wird üblicherweise durch eine bistabile Vorrichtung realisiert, welche als J-K-Flipflop mit dauernd freigegebenen Einstelleingängen bezeichnet wird. Aufeinanderfolgende logische Zustände «0» im Eingangssignal werden also bewirken, dass am Q- bzw. Q-Ausgang der Schaltung 14 abwechselnd Ausgangssignale Eq und Eq erscheinen, welche an Tore 15 bzw. 16 zusammen mit dem invertierten Binärsignal vom Inverter 13 angelegt werden. Das Ausgangssignal Fq von Tor 15 wird zusammen mit dem mehrphasigen Taktsignal C_0 an ein UND-Tor 17 angelegt. Das Ausgangssignal Fq von Tor 16 wird zusammen mit dem Taktsignal C+o an ein UND-Tor 18 angelegt. Während also die logischen Zustände «1» im Eingangssignal mit dem Bezugstaktsignal getaktet werden, werden die «0»-Zustände mit «frühen» und «späten» Taktimpulsen getaktet. Die drei Ausgangssignale Gì, G2 und G3 der Tore 12,17 und 18 werden" dann zur Anspeisung auf die Leitung in einem ODER-Tor 19 kombiniert, welches Signal als Signal H bezeichnet ist.

Um dieses Signal auf der Empfangsseite zu decodieren, muss zuerst die mittlere Lage der Impulse extrahiert werden, um eine Bezugstaktphase zu erhalten. Dies kann durch bekannte Techniken erfolgen. Durch Abtasten des empfangenen Signales mit den Bezugstaktimpulsen kann die Koinzidenz mit diesen Impulsen detektiert werden, d. h. die Impulse, welche dem logischen Zustand «1» entsprechen. Alle andern Impulse werden nicht berücksichtigt. Am Empfängerausgang erscheint also eine «1» für einen detektierten Impuls und eine «0» für keinen Impuls.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Empfänger werden die empfangenen Signale an eine Phasenverriegelungsschleife 20 angelegt, um die Bezugstaktfrequenz B' zu gewinnen. Dieses Taktsignal wird dann an den Takteingang C einer bistabilen Vorrichtung 21 angelegt, welche als D-Flipflop ausgeführt ist. Die empfangenen Signale werden an den D-Eingang der bistabilen Vorrichtung angelegt. Am Ausgang Q dieser Vorrichtung erscheinen die codierten binären Signale A'.

Die Erfindung ist nicht auf die Übertragung von binären Signalen beschränkt, sondern kann durch logische Weiterentwicklung auch für mehrpegelige digitale Signale verwendet werden, wobei die Anzahl der Nebenphasen auf jeder Seite der Bezugsphase erhöht werden muss. Die Codiertechnik ergibt immer eine Taktinformation und es können irgendwelche Folgen von Daten codiert werden, wobei im Leitungssignal eine Disparität von praktisch Null aufrechterhalten wird. Weitere

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Vorteile können realisiert werden, wenn die Erfindung in optischen Übertragungsanlagen verwendet wird, bei welchen eine bestmögliche Verwendung einer gepulsten Laserlichtquelle mit begrenztem zulässigem Tastverhältnis gemacht werden

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soll und wobei die Verwendung von Photodioden vom Lawinentyp vereinfacht wird durch Verwendung von Signalen mit konstantem Zeichen/Pausen-Verhältnis.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

626483 PATENTANSPRÜCHE

1. Digitale Datenübertragungsanlage mit Impulslagemodulation, gekennzeichnet durch einen Sender mit Mitteln (10) zur Erzeugung eines mehrphasigen Taktsignales (Ci, C_0, C+0) und logischen Torschaltungen zur Verknüpfung mindestens zweier unterschiedlicher Signalzustände des Eingangssignales mit verschiedenen Phasen des Taktsignales, wobei bei aufeinanderfolgendem Auftreten desselben Signalzustands dieser abwechselnd mit zwei unterschiedlichen Phasen verknüpft wird, welche zeitlich gleich verteilt sind um die mittlere Impulslage der Anlage.

2. Anlage nach Anspruch 1 für binärcodierte Eingangssignale, wobei die Anzahl der Phasen im mehrphasigen Taktsignal drei ist, gekennzeichnet durch einen Empfänger mit Mitteln (20) zur Entnahme eines Bezugstaktsignalçs, welches einer der Phasen des mehrphasigen Taktsignales des Senders entspricht, aus dem vom Sender empfangenen Signalen und weiter mit Mitteln (21) zur Abtastung der empfangenen Signale mit dem extrahierten Bezugstaktsignal.