CH634697A5 - Circuit arrangement in a communications system with delta modulation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Zei-

in einer Nachrichtenübertragungsanlage mit Deltamodulation, chenverzerrungen bei einer von einem Integrator Gebrauch mit einem sendeseitigen, ein periodisches Bitmuster erzeugen- 60 machenden empfangsseitigen Auswerteschaltung im wesentli-den Hilfssignalgenerator, wobei der Hilfssignalgenerator chen auf einem Phasenjitter beruhen, der durch eine Beeinflus-

anstelle der Nutzsignalquelle über einen sendeseitigen sung der Spannung des Integrators durch das Nutzsignal im

Umschalter an den Übertragungskanal anschaltbar ist und Zeitbereich des Übergangs zwischen Nutzsignal und Hilfssi-

wobei empfangsseitig eine Signalauswerteschaltung an den gnal und umgekehrt entsteht. Durch die erfindungsgemässen ankommenden Übertragungskanal fest angeschaltet ist. 65 Massnahmen wird diese Beeinflussung weitgehend unter-

Eine Deltamodulations-Nachrichtenübertragungsanlage drückt.

dieser Art ist durch die US-PS 3 727 005 bekannt. Zur Vermei- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die sendeseitige dung eines zusätzlichen Aufwandes an Bandbreite werden die Schalteinrichtung eine bistabile Kippstufe mit einem zusätzli-

chen Sperreingang, an dem beim Anschalten des Hilfssignal-generators an den Übertragungskanal ein Sperrsignal wirksam wird, das bei der nächsten Umschaltung noch für den vorgegebenen Zeitabschnit wirksam bleibt.

Die weitgehende Entkopplung des Nutzsignals vom Hilfssignal, bezogen auf die empfangsseitige Auswerteschaltung, gibt in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Schwellwert der integratorausgangsseitigen Schwellwertschaltung so festzulegen, dass sich die im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes des Tastverhältnisses weitgehend aufheben.

Weiterhin ist es im Interesse eines einwandfreien Betriebes sinnvoll, die Zeitkonstante des Integrators in Abhängigkeit der Periodenlänge des Bitmusters so gross zu wählen, dass das Nutzsignal praktisch kein Hilfssignal vortäuschen kann.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 das Teil-Blockschaltbild der Sende- und Empfangsseite eines von einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung Gebrauch machenden Nachrichtenübertragungsanlage,

Fig. 2 verschiedene Zeitdiagramme der im Blockschaltbild nach Fig. 1 auftretenden Spannungen.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt auf der linken Seite den Sender S und auf der rechten Seite den Empfänger E des einen Nachrichtenübertragungskanal aufweisenden, mit Deltamodulation arbeitenden Nachrichtenübertragungssystems für Sprachübertragung. Für mehrere Übertragungskanäle, die im Zeitmultiplex betrieben werden, wären der Sender S auf der Ausgangsseite und der Empfänger E auf der Eingangsseite durch einen Multiplexer zu ergänzen, an die auf der Sendeseite eingangsseitig und auf der Empfangsseite ausgangs-seitig die weiteren Kanalbaugruppen angeschaltet sind. Lediglich der Hilfssignaloszillator HG des Senders S wird in diesem Falle nur einmal vorhanden sein, da er für sämtliche Kanalbaugruppen verwendbar wäre. Dies ist in Fig. 1 durch die unterbrochene Linie auf der Ausgangsseite des Hilfssignalgenerators HG angedeutet.

Der Sender S weist neben der Teilnahmerstation TLn eine niederfrequente Endschaltung ES auf, die einerseits mit dem Eingang des Deltamodulators DM und anderseits mit dem Zeichenumsetzer ZU in Verbindung steht. Auf der Ausgangsseite des Deltamodulators schliesst sich die bistabile Kippstufe K an, die ausgangsseitig mit dem einen Anschluss des sendeseitigen Umschalters Ss verbunden ist. Am anderen Anschluss dieses Umschalters ist der Hilfssignalgenerator HG angeschaltet. Er besteht aus einem vierstufigen Schieberegister Si und einer Verknüpfungslogik in Form eines EXCLUSIV-ODER-Gatters 0, über dessen Ausgang das Schieberegister Si rückgekoppelt ist. Der Zeichenumsetzer ZU steuert ausgangsseitig die bistabile Kippstufe K an ihrem Sperreingang und den sendeseitigen Umschalter Ss. Vom gemeinsamen Umschaltkontakt des sendeseitigen Umschalters Ss aus gelangen die Informationen des Senders S über den Übertragungskanal ÜK zum Empfänger. Da im Zusammenhang der Erfindung hier lediglich die Auswerteeinrichtung für das Hilfssignal von Interesse ist, sind im Blockschaltbild nur die hierfür massgeblichen Blöcke angegeben. Der Empfänger E weist neben der Signalauswerteschaltung AS ausgangsseitig wiederum den Zeichenumsetzer ZU, die niederfrequente Endschaltung ES und die sich daran anschliessende Teilnehmerstation TLn aus. Die Signalauswerteschaltung AS umfasst entsprechend dem Hilfssignalgenerator HG auf der Sendeseite ein vierstufiges Schieberegister Si mit der aus dem EXCLUSIV-ODER-Gatters 0 bestehenden Verknüpfungsschaltung. Der Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters 0 ist jedoch hier nicht auf den Eingang des Schieberegisters rückgekoppelt, sondern mit dem einen Eingang eines weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters 01 verbunden. Der andere

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Eingang dieses weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters und der Eingang des Schieberegisters Si bilden gemeinsam den Signaleingang der Signalauswerteschaltung AS. Das weitere EXCLUSIV-ODER-Gatter 01 ist über den Inverter I mit dem einen Anschlusskontakt des empfangsseitigen Umschalters Se verbunden, an dessen anderem Anschlusskontakt die Taktquelle T liegt. Der Umschaltkontakt des empfangsseitigen Umschalters Se ist mit dem Eingang des Integrators IR verbunden, der auf der Ausgangsseite eine nicht näher dargestellte Schwellwertschaltung umfasst. Der Zeichenumsetzer ZU wird über den Ausgang des Integrators IR gesteuert und liefert ausgangsseitig dem Teilnehmer TLn über die niederfrequente Endschaltung ES die erkannten Ruf- und Wählsignale. Wie Fig. 1 ferner erkennen lässt, weist die Signalauswerteschaltung AS noch die Koinzidenzschaltung KZ auf, die vom Ausgang des Schieberegisters gesteuert wird und in Abhängigkeit von wenigstens fünf aufeinanderfolgenden gleichen Bits den empfangsseitigen Umschalter Se in die zweite, in Fig. 1 in unterbrochener Linie dargestelte Schaltstellung umschaltet.

Zum besseren Verständnis der Schaltung nach Fig. 1 sind in Fig. 2 mehrere Zeitdiagramme a, b, c und d angeben, anhand der die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 nun noch näher erläutert werden soll. Die Buchstaben a bis d finden sich in Fig. 1 an den Stellen wieder, an denen die in den entsprechend bezeichneten Zeitdiagrammen angegebenen Spannungsverläufe auftreten. Zunächst soll jedoch noch kurz auf das Zusammenspiel des sendeseitigen Hilfssignalgenerators mit dem empfangsseitigen Schieberegister und seiner Verknüpfungslogik eingegangen werden.

Die Rückkopplung des Schieberegisters Si des Hilfsgenerators über das EXCLUSIV-ODER-Gatter 0 ist so vorgenommen, dass im Rhythmus der in Fig. 1 nicht näher angegebenen Taktsteuerung als Hilfssignal Hs ein periodisches Bitmuster maximaler Länge 2n-l auftritt. Wie sich zeigen lässt, liefert das auf diese Weise gewonnene Hilfssignal Hs, wenn es in das Schieberegister Si der Signalauswertesschaltung AS auf der Empfangsseite eingeschoben wird, mindestens nach n Bits am Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters 0 das gleiche Signal, wie es in diesem Zeitpunkt am Eingang des Schieberegisters Si anliegt. Über die weitere Veknüpfung des weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters 01 ergibt sich damit am Ausgang dieses Gatters ein Dauergleichsignal in Form einer «0», die über den Inverter I in eine «L» invertiert wird. Mit anderen Worten stellt sich auf der Empfangseite in der Signalauswerteschaltung ein Übertrages Hilfssignal HS als ein Dauersignal dar, das über den Integrator IR zu einem Schaltsignal ausgewertet wird.

Bei einem vom Teilnehmer TLn des auf der Sendeseite abgegebenen Rufs wird der Zeichenumsetzer ZU entsprechend dem Diagramm a nach Fig. 2 zum Zeitpunkt tl zum Ansprechen gebracht und damit ein Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K und am Steuereingang des sendeseitigen Umschalters Ss wirksam. Der sendeseitige Umschalter Ss wird dabei von der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung in die zweite, in unterbrochener Linie dargestellte Schaltstellung gebracht und auf diese Weise der Hilfssignalgenerator HG an den Übertragungskanal ÜK angeschaltet. Die Übertragung des Hilfssignals Hs anstelle des Nutzsignals Ns erfolgt nunmehr, wie das Diagramm b nach Fig. 2 zeigt, zum Zeitraum zwischen tl und t3. In diesem Zeitraum wiederholt sich das Bitmuster des Hilfssignals Hs mit der Periode P. Im Zeitpunkt t3 wird der Ruf beendet und damit der Zeichenumsetzer ZU in seinen ursprünglichen Zustand (Signalpegel «L») zurückgestellt. Im gleichen Augenblick wird der sendeseitige Umschalter Ss in seine in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung zurückgestellt und damit das Nutzsignal wiederum an den Ubertragungskanal angeschaltet. Das Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K ist mittels eines in Fig. 1 nicht dargestellten RC-Gliedes noch für den Zeitabschnitt t wirksam, so dass es erst am Ende

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dieses Zeitabschnitts im Zeitpunkt t5 wiederum übertragen Betriebsspannung UB ist. Mit anderen Worten werden mittels wird. Mit anderen Worten erfolgt im Zeitabschnitt t als Nutz- der Koinzidenzschaltung KZ im Bereich des Übergangs des signal ein Dauersignal vom Wert «0», dessen Wirkung auf die Nutzsignals in das Hilfssignal die möglichen Schwankungen empfangsseitige Signalauswerteschaltung AS später noch der Spannnung am Integrator um den Wert UB/2 verkleinert erläutert werden wird. 5 und damit die Zeichenverzerrungen in diesem Zeitbereich. Die

Das Diagramm c zeigt den Spanungsverlauf am Integrator. Auslegung der Koinzidenzschaltung KZ für fünf aufeinander-Bei normaler Sprachübertragung im Zeitbereich bis tl wrden folgende gleiche Bits ergibt sich dadurch, dass beim vorgegebe-dem Integratoreingang wechselweise Bits der Wertigkeit «0» nen Ausführungsbeispiel das Hilfssignal ein periodisches Bit-und «L» zugeführt, die im Mittel am Integrator eine Spannung muster von 15 Bits aufweist, bei der maximal in der Aufeinan-UB/2 ergeben, wobei unter UB die Betriebsspanung zu verstehen io derfolge vier gleiche Bits auftreten können. Auf diese Weise ist ist, die gleich dem Amplitudenwert von «L» ist. Die Intergrator- sichergestellt, dass die Koinzidenzschaltung bei Ankunft eines Spannung selbst schwankt um diesen Mittelwert, je nachdem Hilfssignals nicht anspricht. Am Ende der Übertragung des eine Häufung von «L» Werten oder eine Häufung von «0» Hilfssignals zum Zeitpunkt t3 wird durch das als Dauersignal

Werten auftritt. im Zeitabschnitt t wirksame Nutzsignal eine Umschaltung des

Die Schwelle der vom Integrator IR mit umfassten Schwell- is empfangsseitigen Umschalters Se im Sinne einer Anschaltung wertschaltung ist für den Wert 3UB/4 festgelegt. Der Zeitpunkt des Taktgenerators T an den Eingang des Integrators TR t2, in dem diese Schwelle entsprechend dem Diagramm c nach bewirkt. Die Folge ist, dass eine Verfälschung der Rückflanke Fig. 2 überschritten wird, ist davon abhängig, welchen Augen- des Hilfssignals durch das Nutzsignal Ns völlig unterdrückt blickswert die Integratorspannung zum Zeitpunkt tl hatte. Die- wird, weil die Schwingung des Taktgenerators die Spannung ser nutzsignalabhängige Phasenjitter stellt eine Zeichenverzer- 20 uB/2 exakt festlegt, der die Integratorspannung mit der Zeitkon-rung dar. Gemäss der Erfindung wird nun dieser Effekt dadurch stante des Integrators, beginnend im Zeitpunkt t3, zustrebt, gedämpft, dass dem Ausgang des Schieberegisters Si der Wie bereits darauf hingewiesen worden ist, ermöglicht die

Signalauswerteschaltung AS die Koinzidenzschaltung KZ weitgehende Unterdrückung des Phasenjitters an den Signal-

nachgeschaltet ist, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel grenzen des Hilfssignals durch die erfindungsgemässen Mass-immer dann anspricht und den Integrator über den empfangs- 25 nahmen eine weitgehende Kompensation von im gesamten seitigen Umschalter Si an den Taktgenerator T solange Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrun-

anschaltet, wie im ankommenden Signal aufeinanderfolgend gen des Mittelwertes der Hilfssignaldauer durch Einstellen der wenigstens fünf gleiche Bits auftreten. Das Taktverhältnis des Schwelle der Schwellwertschaltung. Insbesondere können auf Taktgenerators T ist exakt 1, so dass sich am Integrator exakt diese Weise Verzerrungen kompensiert werden, die durch die Spannung UB/2 einstellt. Dabei ist davon ausgegangen, dass 30 unterschiedliche An- und Abfallzeiten der in den Zeichenum-die Amplitude der Taktschwingung ebenfalls gleich der setzern ZU vorgesehenen Relais bedingt sind.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

634697 2 PATENTANSPRÜCHE bei derartigen Systemen in der Regel erforderlichen Hilfssi-

1. Schaltungsanordnung in einer Nachrichtenübertragungs- gnale nicht in einem besonderen Übertragungskanal übertra-anlage mit Deltamodulation, mit einem sendeseitigen, ein perio- gen, sondern innerhalb des Nutzsignalkanals, denen die Hilfssi-disches Bitmuster erzeugenden Hilfssignalgenerator, wobei gnale zugeordnet sind. Die Hilfssignale werden dabei auf der der Hilfssignalgenerator anstelle der Nutzsignalquelle über 5 Ausgangsseite des sendeseitigen Deltamodulators anstelle des einen sendeseitigen Umschalter an den Übertragungskanal Nutzsignals in einen vorgegebenen Zeitschlitz eingeblendet, anschaltbar ist und wobei empfangsseitig eine Signalauswerte- Ein Verlust an Nutzsignal braucht hierbei nicht einzutreten, da Schaltung an den ankommenden Übertragungskanal fest ange- beispielsweise im Fall eines Sprachübertragungssystems die schaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfssignalgene- Ruf- und Wählzeichen darstellenden Hilfssignale zu Zeiten rator (HG) ein eine Verknüpfungslogik (0) aufweisendes rück- 10 anfallen, in denen keine Sprache übertragen werden muss. gekoppeltes n-stufiges Schieberegister (Si) zur Erzeugung eines Zum Erkennen der Hilfssignale auf der Empfangsseite ist es Bitmusters mit der maximalen Periodenlänge 2n-l ist, dass fer- erforderlich, dass die hiefür vorgesehene Signalauswerteschal-ner empfangsseitig die Signalauswerteschaltung (As) eine von tung ständig am Übertragungskanal angeschaltet ist, also mit der gleichen Verknüpfungsschaltung (0) wie der Hilfssignal- anderen Worten die Nutzsignale mit verarbeiten muss. Wie die generator Gebrauch machendes n-stufiges Schieberegister (Si) " Praxis zeigt, treten hierbei Einwirkungen des Nutzsignals auf aufweist, sowie ein EXCLUSIV-ODER-Gatter (01), dessen die Signalisierinformation auf, die zu Zeichenverzerrungen der erster Eingang mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung Hilfssignale Anlass geben.

und dessen zweiter Eingang gemeinsam mit dem Eingang des Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Schal-

Schieberegisters den Eingang der Signalauswerteschaltung bil- tungsanordnung in einer Nachrichtenübertragungsanlage mit det, dass ausserdem die Signalauswerteschaltung einen Integra- 20 Deltamodulation der einleitend beschriebenen Art eine weitere tor (IR) mit ausgangsseitiger Schwellwertschaltung umfasst, Lösung anzugeben, die bei geringem technischen Aufwand die der eingangsseitig wahlweise über einen empfangsseitigen bei der empfangsseitigen Auswertung der Hilfssignale auftre-

Umschalter (Se) mit dem Ausgang des EXCLUSIV-ODER- tenden, auf das Nutzsignal zurückgehenden Zeichenverzerrun-Gatters oder einer Taktquelle (T) verbindbar ist und dabei der gen wesentlich vermindert.

empfangsseitige Umschalter über das Schieberegister mittels 25 Ausgehend von einer Schaltungsanordnung in einer Nacheiner Koinzidenzschaltung (KZ) derart gesteuert ist, dass er bei richtenübertragungsanlage mit Deltamodulation mit einem wenigstens n+1 gleichen aufeinanderfolgenden Bits für die sendeseitigen, ein periodisches Bitmuster erzeugenden Hilfssi-Dauer dieses Zustandes die Taktquelle an den Integratorein- gnalgenerator, wobei der Hilfssignalgenerator anstelle der gang anschaltet und dass sendeseitig im Verbindungsweg zwi- Nutzsignalquelle über einen sendeseitigen Umschalter an den sehen der Nutzsignalquelle und dem sendeseitigen Umschalter 30 Übertragungskanal anschaltbar ist und wobei empfangsseitig (Ss) eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die beim Anschalten eine Signalauswerteschaltung an den ankommenden Übertra-der Nutzsignalquelle an den Übertragungskanal (ÜK) für einen gungskanal fest angeschaltet ist, wird diese Aufgabe gemäss vorgegebenen Zeitabschnitt ( t) das Nutzsignal (Ns) durch ein der Erfindung dadurch gelöst, dass der Hilfssignalgenerator ein Dauersignal ersetzt. eine Verknüpfungslogik aufweisendes rückgekoppeltes n-stufi-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 ges Schieberegister zur Erzeugung eines Bitmusters mit der zeichnet, dass die sendeseitige Schalteinrichtung eine bistabile maximalen Periodenlänge 2n-l ist, dass ferner empfangsseitig Kippstufe (K) mit einem zusätzlichen Sperrsignaleingang ist, an die Signalauswerteschaltung eine von der gleichen Verknüp-dem beim Anschalten des Hilfssignalgenerators (HG) an den fungsschaltung wie der Hilfssignalgenerator Gebrauch Übertragungskanal (ÜK) ein Sperrsignal wirksam wird, das bei machendes n-stufiges Schieberegister aufweist, sowie ein der nächsten Umschaltung noch für den vorgegebenen Zeitab- 40 EXCLUSIV-ODER-Gatter, dessen erster Eingang mit dem schnitt ( x) wirksam bleibt. Ausgang der Verknüpfungsschaltung und dessen zweiter Ein-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gang gemeinsam mit dem Eingang des Schieberegisters den gekennzeichnet, dass der Schwellwert der integratorausgangs- Eingang der Signalauswerteschaltung bildet, dass ausserdem seitigen Schwellwertschaltung so festgelegt ist, dass sich die im die Signalauswerteschaltung einen Integrator mit ausgangssei-gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten 45 tiger Schwellwertschaltung umfasst, der eingangsseitig wahl-Verzerrungen des Mittelwertes der Hilfssignaldauer weit- weise über einen empfangsseitigen Ümschalter mit dem Ausgehend aufheben. gang des EXCLUSIV-ODER-Gatters oder einer Taktquelle

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden verbindbar ist und dabei der empfangsseitige Umschalter über Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonstante das Schieberegister mittels einer Koinzidenzschaltung derart des Integrators (IR) in Abhängigkeit der Periodenlänge des Bit- so gesteuert ist, dass er bei wenigstens n+1 gleichen aufeinander-musters so gross gewählt ist, dass das Nutzsignal (Ns) praktisch folgenden Bits für die Dauer dieses Zustandes die Taktquelle an kein Hilfssignal (Hs) vortäuschen kann. den Integratoreingang anschaltet und dass sendeseitig im Ver-

bindungweg zwischen der Nutzsignalquelle und dem sendeseitigen Umschalter eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die 55 beim Anschalten der Nutzsignalquelle an den Übertragungskanal für einen vorgegebenen Zeitabschnitt das Nutzsignal durch ein Dauersignal ersetzt.