CH645764A5 - Einrichtung mit einer ausgleichsschaltung fuer den empfang eines durch ein verzerrendes medium uebertragenen signals. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einer Ausgleichsschaltung für den Empfang eines durch ein verzerrendes Medium übertragenen Signals. Solche Einrichtungen werden beispielsweise in Daten-Modems für hohe Geschwindigkeiten verwendet, denen Daten über einen Übermittlungskanal zugeführt werden, in welchem Verzerrungen auftreten.

Das Ziel besteht darin, eine sehr genaue und schnelle Ausgleichung durch Bearbeitung der Wiedergabe eines einzelnen übermittelten Testimpulses zu ermöglichen, vorzugsweise unter der Steuerung durch einen Mikroprozessors.

Eine genaue und schnelle Ausgleichung ist besonders für rasche Abfragevorgänge erwünscht. Bei solchen Vorgängen ist es üblich, rasch hintereinander Verbindungen mit einer Anzahl entfernter Stationen, z.B. in verschiedenen Städten, von einer zentralen Station aus herzustellen. Die Herstellung der Verbindung mit jeder entfernten Station erfolgt jeweils über eine neue Übermittlungsleitung, so dass die Ausgleichung jedesmal angepasst werden muss, wenn eine neue entfernte Station abgefragt wird. Daher ist es in hohem Masse wünschbar, die für die Ausgleichung erforderliche Zeit so stark wie möglich abzukürzen, um die Datenübermittlungsleitung zu erhöhen.

Mit vielen bekannten Ausgleichseinrichtungen wird sie an eine neue Übermittlungsleitung angeschlossen werden, relativ langsam erreicht, wodurch wertvolle Datenübermittlungszeit verlorengeht. In der Regel sind zahlreiche zeitraubende Einzel-Einstellungen der Glieder einer Ausgleichsschaltung während einer Analyse eines relativ langen Zeitintervalls erforderlich, das Zufallsdaten oder ein Einstellsignalmuster mit zahlreichen Testimpulsen enthält.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag soll die Ausgleichung mit einem einzelnen übermittelten Testimpuls erreicht werden. Dabei werden aber in der Praxis mehrere Testimpulse benötigt. Dieser Vorschlag ist veröffentlicht im Bell System Technical Journal, Band 50, Nr. 6, Seiten

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1969-2041, in einem Artikel von Robert W. Chang mit dem Titel «A New Equalizer Structure for Fast Start Up Digital Communications».

Mit einer anderen bekannten Ausgleichseinrichtung, die in der US-PS 3 962 637 beschrieben ist, wird die Ausgleichung während der Dauer der Wiedergabe von zwei übermittelten Impulsen nach einem Verfahren erreicht, das eine Approximation der bekannten Nullungstechnik (zero-forcing scheme) darstellt und nicht mit der Korrelation von Signalproben arbeitet. Die Ausgleichung mit dieser Einrichtung erfordert einen zusätzlichen Impuls für die Einstellung der Phase des Leitungssignals derart, dass die Prüfung richtig erfolgen kann. Da diese Einrichtung die Nullungstechnik oder besser gesagt eine Approxiamtion derselben anwendet, arbeitet sie nicht befriedigend an einer Leitung mit starken Verzerrungen oder wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist. Die Einrichtung ist für den Betrieb mit 4800 Bits pro Sekunde bestimmt; sie eignet sich nicht für den Betrieb mit der wesentlich höheren Datengeschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde.

In IEEE Transactions On Communications, Band Com— 23, Nr. 6, Juni 1975 wird von P. Butler und Mitarbeitern ein Verfahren beschrieben, das eine direkte Lösung einer Matrixgleichung in reellen Variablen ermöglicht, welche die Einstellungen der Glied-Konstanten einer Ausgleichsschaltung in einer Einseitenband-Anlage beschreibt. Das Verfahren benötigt jedoch eine relativ lange Einstellsignalfolge, damit eine Lösung mit annehmbarer Genauigkeit erreicht wird. Auch kann das Verfahren eine Matrixgleichung mit komplexen Variablen nicht lösen. Daher ist das Verfahren nicht anwendbar für die Ausgleichung in einer Zweitseitenband-Anlage.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Einrichtung mit einer Ausgleichsschaltung zur Verfügung zu stellen, die rascher und genauer eingestellt werden kann als bekannte Ausgleichseinrichtungen, wobei die Einstellung der Glieder der Ausgleichsschaltung in einem weiten Bereich verschiedener Leitungsverzerrungen und Datengeschwindigkeiten vorzugsweise aufgrund der Analyse eines einzigen übermittelten Impulses möglich sein soll. Dabei sollen die Glied-Konstanten der Ausgleichsschaltung genau, und nicht unter Verwendung von Approximationen, berechnet werden. Die genaue Berechnung soll durch ein iteratives Verfahren ermöglicht werden, das vorzugsweise während derZeitspanne durchgeführt wird, in der ein übermittelter Impuls empfangen wird, so dass die Glied-Konstanten der Ausgleichsschaltung in dem Intervall zwischen dem Ende der Impulszeit und dem Zeitpunkt, in dem die ersten empfangenen Daten das erste Glied der Ausgleichsschaltung erreichen, berechnet und eingestellt werden können.

Die anfängliche Einstellung der Ausgleichsschaltung sollte in sehr kurzer Zeit möglich sein, z.B. in 30 Millisekunden bei einer Datengeschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde oder in 15-20 Millisekunden bei einer Datengeschwindigkeit von 4800 Bits pro Sekunde.

Die erfindungsgemässe Ausgleichseinrichtung ist im Patentanspruch 1 definiert.

In dieser Einrichtung kann ein Signal analysiert werden, das von einem Sender über ein Fernmeldemedium übermittelt wird. Dieses Signal kann beispielsweise einen einzelnen empfangenen Impuls enthalten. Aus dem empfangenen Signal kann die Einrichtung Impulswiedergabesignale in Form eines mit zwei um 90° gegeneinander phasenverschobenen Trägern demodulierten Impulses bilden, die im Passband oder im Basisband oder auf einer anderen umgesetzten Frequenz liegen können. Probewerte von diesen beiden Impulswiedergabesignalen werden zum Bilden einer komplexen Matrixgleichung verwendet. Eine solche Matrixgleichung enthält Elemente, die durch die Eigen- und Kreuzkorrelation der von

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den beiden Impulswiedergabesignalen genommenen Probenwerte gebildet werden. Die so gebildete komplexe Matrixgleichung wird in der Einrichtung gelöst, wodurch die genauen Werte für die Einstellung aller Glieder der Ausgleichsschaltung erhalten werden. Mit diesen Einstellungen der Ausgleichsschaltung kann die Verzerrung im Fernmeldemedium, über welches das Einstellsignalmuster übermittelt wurde, vollständig kompensiert werden. Nach der Vornahme der Einstellung in der Einrichtung kann dann während dem Empfang von Daten eine konventionelle anpassende Ausgleichung durchgeführt werden.

Ein Hauptvorteil besteht darin, dass es in bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung möglich ist, eine genaue Berechnung der Ausgleichs-Kon-stanten aus den Probenwerten in einer Zeitspanne durchzuführen, die in der Grössenordnung der Dauer eines einzelnen empfangenen Impulses liegt, und zwar auch dann, wenn die Verzerrungen, die von dem Medium bewirkt werden, über welches der empfangene Impuls übermittelt wird, in einem weiten Bereich unterschiedlich sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Ausgleichseinrich-tung kann bei einer Datengeschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde die Ausgleichung in einer Zeitspanne von etwa 30 Millisekunden durchgeführt werden. Das ist nahezu fünfmal schneller als die Durchführung der Ausgleichung in heute handelsüblichen Einrichtungen. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Ausgleichung in Abhängigkeit von einem einzelnen empfangenen Impuls durchgeführt, und ein wesentliches Merkmal dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass sie Mittel enthält zum Feststellen der optimalen Zeitpunkte für die Prüfung der Impulswiedergaben vor dem Empfang derselben. Die Ausgleichung wird vorzugsweise unter Verwendung von Impulswiedergabesignalen im Basisband durchgeführt, diese Signale können jedoch auch im Passband oder bei einer anderen umgesetzten Frequenz abgeleitet werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A das empfangene Signal, das von der bevorzugten Ausgleichseinrichtung verwendet wird,

Fig. 1B und IC Komponenten, die aus dem empfangenen Signalen durch Démodulation mit zwei um 90° gegeneinander phasenverschobenen Trägern erzeugt werden, im gleichen Zeitmassstab wie Fig. 1A,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Ausgleichseinrichtung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des in der Ausgleichseinrichtung verwendeten digitalen Prozessrechners, Fig. 4 ein Fliessdiagramm zur Erläuterung der Einrichtungsteile und Vorgänge für die richtige Wahl der Zeitpunkte für die Prüfung des empfangenen Signals,

Fig. 5 ein detailliertes Fliessdiagramm zur Erläuterung der Einrichtungsteile und Vorgänge für das Feststellen des Vorhandenseins des empfangenen Signals,

Fig. 6 ein detailliertes Fliessdiagramm zur Erläuterung der Einrichtungsteile und Vorgänge für die Einstellung der Zeitpunkte für die Prüfung des empfangenen Signals,

Fig. 7 ein detailliertes Fliessdiagramm zur Erläuterung der Einrichtungsteile und Vorgänge für die Ermittlung der Einstellung der Glied-Konstanten der Ausgleichsschaltung aus den vom empfangenen Signal genommenen Proben,

Fig. 8 eine Fortsetzung des Fliessdiagramms von Fig. 7, Fig. 9 ein Schema von Mitteln zum Erzeugen von durch Démodulation mit gegeneinander um 90° phasenverschobenen Trägern erhaltenen Signalen,

Fig. 10 ein Schema von anderen Mitteln zum Erzeugen von durch Démodulation mit gegeneinander um 90° phasen-

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verschobenen Trägern erhaltenen Signalen und Matrix zu bilden. Nach der Bildung der Matrix wird ein

Fig. 11 noch eine andere Ausführungsform von Mitteln besonderes iteratives Verfahren angewandt, um die genauen zum Erzeugen von durch Démodulation mit gegeneinander Einstellungen der Glieder der Ausgleichsschaltung festzule-um 90° phasenverschobenen Trägern erhaltenen Signalen. gen, wie nachstehend im einzelnen erläutert wird.

Die automatische anpassbare Ausgleichseinrichtung wird 5 Die für die Durchführung dieser Vorgänge verwendete in Verbindung mit dem in Fig. 1 dargestellten Einstellsignal- Einrichtung ist in Blockform in Fig. 2 dargestellt. Die Ein-muster beschrieben, das für die Einstellung der automati- richtung enthält einen Analog/Digital-Wandler (A/D) und sehen Verstärkungssteuerung, Zeitgebung und Ausgleichung eine automatische Verstärkungssteuerschaltung in einem verwendet wird. Das Einstellsignalmuster gemäss Fig. 1 ist Abschnitt 21, einen digitalen Prozessrechner 23 und eine das analoge, demodulierte Signalmuster, das nach der Über- 10 Transversal-Ausgleichsschaltung 28. Die Ausgleichsschaltung mittlung im Empfänger erhalten wird. Die Einrichtung arbei- 28 ist für die Erläuterung funktionsmässig dargestellt; sie tet mit Amplitudenmodulation und Démodulation mit um wird vorzugsweise digital ausgeführt und könnte in diesem 90° phasenverschobenen Trägern. Fall auch als Teil des Prozessrechners 23 dargestellt werden.

Das Einstellsignalmuster enthält aufeinanderfolgend eine Die digitale Démodulation des amplitudenmodulierten

Anzahl Zeichenintervalle 11 mit Träger allein, eine Anzahl 15 Signals mit zwei um 90° phasenverschobenen Trägern in zwei Zeichenintervalle 13 mit Taktsignal allein auf dem Träger, Basisband-Komponenten X und Y wird vorzugsweise im Pro eine Pause 15 ohne Signal, einen empfangenen Impuls 17 und zessrechner 23 durchgeführt. Die Analogform dieser demodu-eine zweite Pause 19. Das Einstellsignalmuster kann ferner Herten Basisband-Komponenten ist in den Fig. 1B bzw. IC vor der Übermittlung von Teilnehmer-Daten 20 noch eine dargestellt. Die Démodulation kann nach bekannten Verfah-Feinabstimmfolge enthalten. 20 ren durchgeführt werden; gewünschtenfalls könnte sie auch

In der bevorzugten Ausführungsform werden acht Zei- ausserhalb des digitalen Prozessrechners 23 in dafür vorgese-chenintervalle 11 mit Träger allein und siebzehn Zeicheninter- henen Schaltungen erfolgen. Weder die automatische Verstär-valle 13 mit Taktsignal allein ausgesandt. Die Pausen 15 und kungssteuerung noch das verwendete Demodulationsverfah-19 sind siebenundzwanzig bzw. einundzwanzig Zeicheninter- ren sind erfindungswesentlich.

valle lang, und das Impuls-Intervall hat eine Länge von einem25 Die durch die Démodulation erzeugten X- und Y-Kompo-Zeichenintervall. Die Länge jedes Zeichenintervalls beträgt nenten stellen in digitaler Form Proben des Basisbandsignals 416,7 Mikrosekunden. Natürlich könnten auch andere Inter- dar, wobei die Y-Komponentenprobe mit einem Träger valle verwendet werden. Ferner hängt die Länge der Signalin- demoduliert ist, der gegen den die X-Komponentenprobe tervalle 11,13,15 und 19 von der maximalen Verzerrung ab. demodulierten Träger um 90° phasenverschoben ist. Für die Wenn die Leitungsverzerrungen kleiner sind, werden für 30 Berechnung des richtigen Prüfzeitpunktes während des diese Signalintervalle weniger Zeichenintervalle benötigt, ins- Signalintervalls mit Träger allein werden in der bevorzugten besondere für die Signalintervalle 13,15 und 19, und die Ausführungsform in jedem Zeichenintervall zwei Proben

Gesamtzeit für die Abstimmung wird kürzer. Wenn die Lei- genommen. Nach der Einstellung der optimalen Taktsignal-tungsverzerrungen stark sind, werden für jedes Signalintervall phase nimmt die Einrichtung noch eine Prüfung pro Zeichenmehr Zeichenintervalle benötigt, und die gesamte Abstim- 35 intervall.

mungszeit wird länger. Diese Proben X und Y werden getrennten Kanälen 25

Während dem Signalintervall 11 mit Träger allein wird das und 27 der Transversal-Ausgleichsschaltung 28 zugeführt, erstmalige Auftreten von Trägerenergie auf der Leitung fest- Jeder der Kanäle 25 und 27 enthält in bekannter Weise gestellt (Trägerfeststellung), und der Betrieb der Einrichtung gleichabständig angeordnete digitale Verzögerungselemente beginnt. Wenn die Trägerfeststellung auftritt, wird ein Grob- 40 29 bzw. 31 und digitale Multiplikatoren 30,32,33,35. Die zeitgeberzähler KSTMX gestartet, der schliesslich das Auftre- Multiplikatoren 32 und 33 multiplizieren die verzögerten Pro-ten des Impulses 17 voraussagt. Der Zähler KSTMX zählt ein- ben Xm mit Konstanten cpj und cqi5 und die Multiplikatoren mal pro Zeichenintervall. 30, 35 multiplizieren die verzögerten Proben Ym mit den Kon-

Die automatische Verstärkungssteuerung wird dann stanten cp, und cq,. Die Ausgangssignale der Multiplikatoren anhand des Trägers allein im Signalintervall 11 eingestellt. 45 30, 32, 33, 35 werden in jeweils zugeordneten Summierschal-Nachdem eine festgelegte Anzahl Zeichenintervalle mit Trä- tungen 40,42,44,46 summiert und einer Addierschaltung 36 ger allein festgestellt worden sind, schliesst die Einrichtung bzw. 37 zugeführt. Das Ausgangssignal der einen Summierdaraus, dass sie tatsächlich ein Einstellsignalmuster empfängt Schaltung 46 wird von demjenigen der Summierschaltung 42 und dass daher das Signalintervall 13 mit Taktsignal allein zu in der Addierschaltung 37 subtrahiert, um ein Ausgangsda-erwarten ist. 50 tensignal EQX zu bilden. Die Ausgangssignale der beiden

Während des Signalintervalls 13 mit Taktsignal allein anderen Summierschaltungen 40 und 44 werden in der prüft die Einrichtung das übermittelte Muster, um die opti- Addierschaltung 36 addiert, um ein Ausgangsdatensignal malen Zeitpunkte für die Prüfung des zu erwartenden Impul- EQY zu bilden.

ses 17 zu ermitteln. Dann bereitet die Einrichtung das Impuls- Wie im einzelnen in Fig. 3 dargestellt, enthält die bevor-prüfverfahren vor. Der erste Schritt besteht darin, dass der 55 zugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung zuvor berechnete Prüfzeitpunkt zum Voreinstellen des Prüf- einen programmierten Mikroprozessor und eine Ausgleichstaktgebers auf die optimale Prüfzeit verwendet wird. In der Schaltung. Die Ausgleichsschaltung 34 hat die Funktionen der bevorzugten Ausführungsform wird also tatsächlich der über- Ausgleichsschaltung 28 von Fig. 2 und bewirkt im stationären mittelte und empfangene Impuls geprüft, obwohl auch andere Betrieb die anpassbare Ausgleichung, beispielsweise wie in Mittel zum Erzeugen von Signalen, die die Impulsprüfwerte 60 der US-PS 4 035 625 beschrieben. In der bevorzugten Ausfüh-darstellen, verwendet werden könnten. rungsform enthält die Ausgleichsschaltung 34 auch gewisse

Während der Pause 15 zählt der Grobzeitgeberzähler Schaltungsteile zum Bewirken der anfänglichen Einstellung

KSTMX, der bei der Trägerfeststellung im Signalintervall 11 der Ausgleichsschaltung, wie nachstehend beschrieben, gestartet worden ist, weiter, um danach den Zeitpunkt anzu- Der Mikroprozessor gemäss Fig. 3 ist von bekannter Art geben, in welchem die Prüfung der durch Démodulation mit 05 und enthält einen Programmspeicher 16, einen Befehlszähler um 90° phasenverschobenen Trägern erhaltenen Impulswie- 18 zur Adressenwahl im Programmspeicher 16, einen Befehlsdergaben 17 (Fig. 1B, IC) zu beginnen hat. Die Prüfwerte wer- decoder 14 zum Decodieren der Instruktionen aus dem Pro-den dann festgestellt, gespeichert und korreliert, um eine grammspeicher 16 und Erzeugen von Steuersignalen sowie

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eine Arithmetikeinheit 22 zum Ausführen der Instruktionen unter der Steuerung durch die vom Decoder 14 erzeugten Steuersignale. Der Mikroprozessor enthält ferner auch einen Datenspeicher 26 und einen Adressendecoder 24 für die Adressenwahl in diesem Speicher. Der Programmspeicher 16 ist ein konventioneller Festwertspeicher (ROM) mit ausreichender Kapazität für die Speicherung der Instruktionen, die für die nachstehend beschriebenen Operationen der Ausgleichsschaltung erforderlich sind; er kann aus vier Festwertspeicher-Chips «AMD 9216» aufgebaut sein. Der Befehlszähler 18 ist ein konventioneller Zähler, der als Reaktion auf Steuersignale vom Befehlsdecoder zählen oder springen kann. Die Arithmetikeinheit 22 hat ebenfalls einen konventionellen Aufbau und eine genügende Leistungsfähigkeit für die Durchführung der nachstehend beschriebenen Operationen. Der Datenspeicher 26 enthält Speicherplätze für Konstanten und Schreib-Lese-Speicherplätze für 256 Worte; er kann aus drei Schreib-Lese-Speicher-Chips «AM91L12ADC» und einem Chip «R03-5120» der General Instruments aufgebaut sein. Die Schreib-Lese-Speicherplätze dienen zur Speicherung der ankommenden Proben von der Impulswiedergabe 17 und der nachfolgenden Daten 20 während der Durchführung der Berechnungen.

Die eben beschriebene Einrichtung gemäss Fig. 3 führt 5 die rasche anfängliche Ausgleichung durch Berechnung der anfänglichen Multiplikationskonstanten der Glieder der Ausgleichsschaltung durch. Die Art und Weise dieser Berechnung sowie die Funktion und der Aufbau der Einrichtung gemäss Fig. 3 sollen nun im einzelnen erläutert werden.

10 Die zu berechnenden Multiplikationskonstanten sind mit cpi, cp:, cp3... cpi und cqi, cqi, cqj... cpi bezeichnet (siehe Fig. 2). In komplexer Form können die Multiplikationskonstanten der Glieder der Ausgleichsschaltung wie folgt bezeichnet werden :

15

c| = cpi+j-cqi, i = f, 2, 3, ...n

Für die Berechnung der Ausgleichskonstanten c, aus den beiden demodulierten Impulswiedergaben gemäss Fig. 1B 20 und IC werden die folgenden Definitionen verwendet:

rl0 =4 + 1* )

m=l fcl rTi =

+1 + YmYm+l ^ + Î'

l-l m=l rT2 + Vm+2> + <Vm+2

m=l m=l

<Vm.

+1

Vm+2>

(1)

(2)

(3)

r3L

M-n+1

a-1 (VW-1 + TmWl> + l'G <Vm+n-l " VW-1>

m=l

M-n+1

(4)

Folgende Elemente werden definiert:

s " ^*Yn-q-k ri rar

k=ly 2••«H

i=l,2.♦•n-1

(5)

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In den vorstehenden Gleichungen (1) - (6) bedeuten Xm und Ym die mit Probe der durch Démodulation mit zwei um 90° phasenverschobenen Trägern erhaltenen Impulswiedergaben, die für die Berechnung der Eigenkorrelation und der Kreuzkorrelation verwendet werden. Die Gleichungen (2), (3) und (4) stellen die Eigenkorrelation und die Kreuzkorrelation der Proben Xm und Ym dar.

In den Gleichungen (1) - (6) ist M die Gesamtzahl der für die Berechnung der Eigenkorrelation und der Kreuzkorrelation verwendeten Proben, in der bevorzugten Ausführungsform gleich zwanzig, n ist die Zahl der Glieder, in der bevorzugten Ausführungsform gleich sechzehn, und q ist der Index der ersten Probe, die effektiv für die Berechnung von hk ver-

60 wendet wird. Mit der Variablen q wird die Tatsache berücksichtigt, dass in der bevorzugten Ausführungsform nicht alle genommenen Proben verwendet werden, da n kleiner ist als M, wie im Nachstehenden erläutert. Wenn n gleich M ist, dann ist q = 1.

os Mit diesen Definitionen werden die Gleichungen, die die optimalen Glied-Konstanten ci, C2,... cn für eine Ausgleichsschaltung mit n Gliedern bestimmen, wie folgt in Matrixform geschrieben:

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V

î

r.

r2*

i rn

6

■p*

1

1

• • •

•

• • • • • •

•

1

• • •

r* r*

n-1

n-2

r*.

r*.

n-3 n-4

r*-,

"n-1.

In der Gleichung (7) sind n ... n und ht... hn komplexe Konstanten, während ci... cn komplexe Variable sind. Der Stern (*) bezeichnet die konjugiert komplexe Form.

Eine spezielle Lösung dieser Gleichung (7) gestattet eine genaue iterative Berechnung der Glied-Konstanten ci... q innerhalb des für das Einstellsignalmuster gemäss Fig. 1 benötigten Zeitintervalls und der Zeit, in der sich die Daten vom Eingang zum Ausgang der Ausgleichsschaltung fortpflanzen. Nach dieser Lösung werden die foglende Definitionen vorgenommen:

-»

h-,

(7)

worin | n | die absolute Grösse der komplexen Zahl ri ist,

Sl

(i) = _

(9)

25 worin der hochgestellte Index «(1)» die erste Iteration i = 1 bezeichnet, und ci (') = hl

(10)

30

ei = 1 - Ir,I2

(8)

Mit diesen Definitionen ist die genaue iterative Lösung für die Glied-Konstanten die folgende:

0(i+l) °i+l

(i+1) +1

(i+1)

si+l

°3

sA*V

V

'hi+l

-fr'i+l

°Ja)

1

-nll m

+ + c

A

m

+ s sas atti ei+i = ei(1-

s

(i+1) i+1

zi+l =

ei+ 1

(1) ri-m+l>

(l) ( ai)

1 £ D ^ i

S *(i) i-j+l

*(i)

i-j+l

(11)

(12)

(15)

(14)

(15)

(16)

Die hochgestellten Indizes bezeichnen wieder den Wert der Variablen für eine spezielle Iteration. Diese Gleichungen (7) -(16) ermöglichen in einfacher Weise die rasche und genaue Berechnung der Glied-Konstanten q in der komplexen Matrixgleichung (7). Mit diesem iterativen Verfahren kann die Einrichtung die Konstanten c; berechnen und die Ausgleichsschaltung einstellen, um innerhalb einer gesamten Einstellzeit von etwa 30 Millisekunden zwischen dem Beginn des Intervalls mit Träger allein und dem ersten Bit der Teilnehmer-Daten in einer 2400-Baud-Maschine die anfängliche Einstellung zu bewirken. Varianten der Matrixgleichung (7) sind möglich und können nach dem gleichen Verfahren wie beschrieben gelöst werden.

55 Der Aufbau und die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 3 werden nun anhand der Fig. 4-8 für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.

Nachdem der Träger festgestellt worden ist und der Grobzeitgeberzähler KSTMX gestartet ist, arbeitet die Einrichtung 60 nach dem in Fig. 4 gezeigten Fliessdiagramm. In Fig. 4 sind die Einstellung der automatischen Verstärkungssteuerung, das Filtern und Demodulieren, das Feststellen des Vorhandenseins des Einstellsignalmusters und die Berechnung des optimalen Prüfzeitpunktes, der in den nachfolgenden Opera-o5 tionen gemäss Fig. 7 zu verwenden ist, dargestellt. In jedem der Zeichenintervalle des Signalintervalls 11 mit Träger allein werden zwei Proben des Trägersignals verarbeitet. Ein Zähler N wird auf —8 eingestellt, um die Operationen zu steuern.

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Solange N kleiner als null ist, wird nach dem linken Zweig 43 des Fliessdiagramms gearbeitet, wobei jede Probe einen Einstellen 47 der automatischen Verstärkungssteuerung, einem Filtern und Demodulieren 49 und einer Operation 51 zum Feststellen des Vorhandenseins des Einstellsignalmusters (Einstellsignal vorhanden = TPP) unterworfen wird. Die Operation 51 prüft sechs aufeinanderfolgende Zeichenintervalle des Trägersignals und setzt danach eine Marke TPP, die anzeigt, dass tatsächlich ein Einstellsignalmuster empfangen wird. Mit jedem Zeichenintervall wird der Zähler N um eins weitergeschaltet, und dasselbe gilt auch für den Zähler KSTMX.

Wenn N gleich null ist, beginnt das Intervall mit Taktsignal allein. Die automatische Verstärkungssteuerung wird fixiert, und das Verfahren läuft gemäss dem rechtem Zweig 53 des Fliessdiagramms von Fig. 4 weiter. In diesem Zweig 53 werden eine Operation 55 zum Filtern und Demodulieren und eine Prüfung 57 der das Vorhandensein des Einstellsignalmusters anzeigenden Marke TPP durchgeführt. Wenn das Einstellsignalmuster festgestellt worden ist und die dessen Vorhandensein anzeigende Marke TPP gesetzt ist, wird dann eine Operation 59 zur raschen Einstellung der Taktsignalerzeugung durchgeführt. Während dieser Operation, die mit RETSE bezeichnet ist, berechnet die Einrichtung den optimalen Prüfzeitpunkt für den nachfolgenden Impuls auf der Basis des demodulierten empfangenen reinen Taktsignals. Nachdem jeweils die beiden Proben in jedem Zeichenintervall demoduliert und in dem RETSE-Prozess verwendet worden sind, wird der Zähler KSTMX um eins weitergeschaltet, und der Zähler N ebenso. Nachdem die RETSE durchgeführt ist, wird zum Fliessdiagramm gemäss Fig. 7 übergegangen.

Die Art und Weise, wie die Feststellung des Einstellsignalmusters durchgeführt wird, ist in Fig. 5 detailliert dargestellt. Gemäss Fig. 5 werden X- und Y-Proben des demodulierten Basisband-Signals den entsprechenden Eingängen mit der Geschwindigkeit von zwei Proben pro Zeichenintervall zugeführt.

Die dem X-Eingang zugeführten Proben werden wie folgt verarbeitet. Jede Probe wird zunächst in einem Multiplikator 63 quadriert, und das Ausgangssignal des Multiplikators 63 wird für die Dauer eines Probenintervalls in einem Verzögerungselement 65 gespeichert. Der Ausgangsstrom des Multiplikators 63 wird in einer Addierschaltung 67 zum negativen Wert des vorangegangenen Ausgangssignals des Multiplikators 63 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 67 wird einer zweiten Addierschaltung 69 als eines der Eingangssignale zugeführt. Die X-Probe wird auch einem zweiten Verzögerungselement 71 zugeführt und in diesem um die Dauer eines Probeintervalls verzögert. Das Ausgangssignal dieses zweiten Verzögerungselementes 71 wird einem zweiten Multiplikator 73 zugeführt, dem auch die X-Probe direkt zugeführt ist, so dass die X-Probe mit der unmittelbar vorangegangenen X-Probe multipliziert wird. Das Ausgangssignal des zweiten Multiplikators 73 wird dem einen Eingang einer dritten Addierschaltung 75 zugeführt.

Die Y-Proben werden in entsprechender Weise verarbeitet. Ein Verzögerungselement 77 verzögert die erste Y-Probe, und ein Multiplikator 79 multipliziert die danach dem Y-Eingang zugeführte Probe mit der verzögerten Probe und führt das Produkt der dritten Addierschaltung 75 zu. Die Y-Probe wird ebenfalls quadriert und das Quadrat einem Verzögerungselement 81 zugeführt. Die verzögerte quadrierte Probe wird in einer Addierschaltung 83 von einer gegenwärtigen quadrierten Probe subtrahiert, und die Differenz wird der zweiten Addierschaltung 69 zugeführt.

Das Ausgangssignal der dritten Addierschaltung 75 wird in einem Multiplikator 85 mit zwei multipliziert, um ein mit ACK bezeichnetes Ausgangssignal zu bilden. Das Ausgangssignal der zweiten Addierschaltung 69 wird mit BCK bezeichnet. Der arctg von ACK/BCK wird dann bestimmt, um den Prüfwinkel 0n festzulegen. Der gegenwärtige Wert von 0n wird durch ein Verzögerungselement 87 gespeichert. Der gespeicherte Wert von 0n wird für die nachstehend beschriebene Taktsignal-Voreinstellung verwendet.

Dann wird festgestellt, ob 0n während jeder Zählung einer Anzahl von NTPP-Zählungen innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt. Wenn NTPP grösser als zehn ist, sind die Proben von fünf Zeichenintervallen untersucht worden. Wenn [0n — 901 während mehr als zehn NTPP-Zählungen dauernd kleiner als 15 ist, wird bestätigt, dass der Träger während fünf Zeichenintervallen empfangen worden ist, und daher wird die Einstellmuster-Marke (Marke TPP) gesetzt. Dieser Vorgang ist in Fig. 5 durch die Folge der Blöcke 91,92,93,94 dargestellt. Sobald dann |0„ — 901 grösser als 15 ist, während die Einstellmuster-Marke gesetzt ist, wird zur Taktsignal-Vorein-stellung übergegangen.

Wenn jedoch |0n - 901 für wenigstens eine der verarbeiteten Träger-Proben grösser als 15 wird, dann wird die Bedingung des Prüfblockes 95, Einstellmuster-Marke ein, nicht erfüllt, so dass NTPP auf null zurückgestellt wird. Wenn in einem solchen Fall KSTMX grösser als 19 ist, was bedeutet, dass 19 Zeichenintervalle ohne Feststellung des Einstellsignalmusters aufgetreten sind, dann wird «Einstellsignalmuster nicht vorhanden» angezeigt. Die fehlende Einstellsignalmuster-Feststellung zeigt normalerweise einen Leitungsausfall an.

Wenn das Einstellsignalmuster festgestellt worden ist, müssen die Prüfzeitpunkte für die empfangene Impulswieder-gabe 17 richtig eingestellt werden. Die Prüfzeitpunkte werden so berechnet, dass mit den Resultaten die Ausgleichsschaltung optimal auf einen möglichst kleinen Ausgangsfehler eingestellt werden kann. Die Strukturen und Verfahren, die in der bevorzugten Ausführungsform für die Voreinstellung der Prüftaktsignalerzeugung (RETSE) verwendet werden, sind in Fig. 6 im einzelnen dargestellt.

Unter der Annahme, dass keine Verzerrungen und kein Rauschen vorhanden sind, sollte die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Winkeln 9„ 180° betragen. Das Taktsignal liegt also in einem guten Bereich, wenn die Grösse

0 = II 0n — 0n_,| - 180° |

für mehrere aufeinanderfolgende Proben weniger als 12° beträgt. Wenn 0„ während mehrerer Prüfungsintervalle des Taktsignals in einem guten Bereich liegt, dann wird nach der die Blöcke 101,102,103, 105,106 und 107 in Fig. 6 enthaltenden Schleife gearbeitet. Anfänglich sind drei Zähler NCNT, NSAMP und NAV auf null gestellt. Wenn die erste Probe geprüft wird, wird der Prüfungszähler NSAMP um eins weitergeschaltet, wie durch den Block 101 dargestellt. Der Winkel 0 wird dann geprüft, und wenn er im guten Bereich liegt,

wird der Zähler NCNT um eins weitergeschaltet. Nach vier aufeinanderfolgenden Proben im guten Bereich sind die Prüfbedingungen NCNT gleich oder grösser als vier (Block 104) und NAV = 0 erfüllt. In diesem Fall wird die durch den Block 106 dargestellten Prüfung vorgenommen, um festzustellen, ob die Grösse von 0n weniger als 90° beträgt. Zutreffendenfalls wird ein Zähler NR auf eins gestellt. Der Zähler NAV, der die Zahl der zu mittelnden Werte darstellt, wird auf eins gestellt, und als TAGL (Gesamtwinkel) wird in diesem Zeitpunkt 0n festgehalten. Beim nächsten Durchgang durch die Schleife ist die Prüfbedingung NAV = 0 nicht erfüllt, und NR wird im Block 108 um eins weitergeschaltet. NR+1 ist dann gleich zwei. NR ist somit nicht ungerade, so dass eine weitere Probe geprüft wird. Nach dieser Prüfung, und unter der Annahme dass 0 immer noch im guten Bereich liegt, wird NR ungerade

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(gleich drei). Daher wird die Zahl der zu mittelnden Werte NAV+1 =2, und TAGL wird gleich der Summe des vorangegangenen 0n-Wertes und des neuen 0n-Wertes. Es sind also zwei Winkel zu mittein. Wenn 0n weiterhin im guten Bereich liegt, wird die Zahl der zu mittelnden 0n-Proben auf vier erhöht, und dann wird im Block 109 der Winkel Pe ermittelt, indem der Quotient aus TAGL und NAV berechnet wird. P0 bezeichnet den Winkel, um den der verwendete Prüfzeitpunkt vom optimalen Prüfzeitpunkt abweicht. Es sind also zehn im guten Bereich liegende Winkeldifferenzen erforderlich, um den Block PH = TAGL/NAV zu erreichen.

Wenn jedoch Verzerrungen auftreten, wird Pein anderer Weise berechnet. Wenn beispielsweise © grösser als 12° ist und damit die Bedingungen des Blockes 102 erfüllt, dann wird eine Prüfung 110 vorgenommen, um festzustellen, ob die Anzahl der gezählten, im guten Bereich liegenden Proben NCNT gleich oder grösser als vier ist, d.h. ob schon vier Prüfungen von im guten Bereich liegenden Winkeln vorgenommen worden sind. Zutreffendenfalls wird eine Prüfung 111 des Zählers NAV durchgeführt, um festzustellen, ob irgendwelche Proben TAGL für das Mitteln gespeichert sind. Wenn solche Proben gespeichert sind, wird der Mittelwert 0av = TAGL/NAV berechnet, wie durch die vier Blöcke 112,113,114 und 115 dargestellt. Diese vier Blöcke zeigen, dass PB gleich 0av genommen wird, wenn NR gerade ist, und dass PH gleich

[SGN (0av)] [180° -|0av|]

d.h. gleich Vorzeichen von 0av mal (180° - Betrag von 0av) genommen wird, wenn NR ungerade ist. Wenn jedoch bei der Prüfung 111 festgestellt wird, dass NAV gleich null ist, dass also keine Proben 0n gespeichert worden sind, dann wird als PB die gerade auftretende Probe 0n genommen.

Wenn die Prüfbedingung NCNT > 4 im Block 110 nicht erfüllt wird, dann wird mit einer Prüfung 117 die Anzahl der Proben festgestellt, die vom Zähler KSTMX angezeigt wird. Wenn die vom Zähler KSTMX angezeigte Zahl grösser als 29 ist ( > 14 Zeichenintervalle), dann wird als PH wieder 0n genommen. Wenn die Bedingung NCNT > 4 nicht erfüllt ist und auch die Bedingung KSTMX > 29 nicht erfüllt ist, wird NCNT auf null gestellt und eine andere Probe untersucht. Mit diesem Vorgehen wird erreicht, dass dann, wenn der festgestellte Winkel anfänglich oder gelegentlich ausserhalb des guten Bereiches liegt, nachfolgende Winkel geprüft werden können, um das Taktsignal in der schon beschriebenen Weise zu mittein.

Mit PH ist die Phasenverschiebung des Taktsignals festgelegt, das für die Impulsprüfung im in Fig. 7 dargestellten Matrix-Prüfvorgang zu verwenden ist.

In Fig. 7 ist beim ersten Durchgang die Prüfung 121 auf neues Programm (NP) positiv, so dass nach dem linken Zweig 123 des Fliessdiagramms vorgegangen wird. Dabei wird der Schreib-Lese-Speicher 26 der Ausgleichsschaltung gelöscht. Ferner wird der mit der RETSE bestimmte optimale Prüfzeitpunkt dazu verwendet, die Prüftaktsignalerzeugung auf den optimalen Prüfzeitpunkt in jedem Zeichenintervall einzustellen. Die Taktsignal-Wiederholungsfrequenz wird auf 2400 Hz halbiert, so dass von der Impulswiedergabe eine Probe pro Zeichenintervall und im Y-Kanal genommen wird.

Der zweite Durchgang durch das Fliessdiagramm von Fig. 7 erfolgt nach einem zweiten Zweig 125. Die festgestellten Proben werden demoduliert (Block 127), und dann wird eine Prüfung 129 durchgeführt, um festzustellen, ob KSTMX grösser als 45 ist. Ist das nicht der Fall, so wird KSTMX weitergeschaltet (Block 131). Sobald KSTMX grösser als 45 ist, beginnt die Matrixbildung 133 anhand des geprüften Impulses 17.

Der bei KSTMX < 45 durchlaufene Zweig enthält eine Prüfung der demodulierten Ausgangsenergie, mit der festgestellt wird, dass die Einrichtung das Einstellsignalmuster empfängi, und nicht Teilnehmer-Daten. Nachdem KSTMX grösser als 38 ist, wird die Energie durch Blöcke 134, 138 festgestellt. Wenn die Energie unter einem voreingestellten Wert Eref liegt, wird angenommen, dass ein Pausenintervall festgestellt worden ist und dass die Einrichtung daher ein Einstellsignalmuster empfängt. Wenn die Energie grösser als Ererist, wird angezeigt, dass kein Einstellsignalmuster vorhanden ist. Damit wird also das Vorhandensein des Einstellsignalmusters doppelt geprüft.

Die probenweise Prüfung der Impulswiedergabe 17 ist durch vertikale Linien in Fig. 1B und IC dargestellt. Die Anzahl der Proben wird von einem Zähler IC gezählt, der gestartet wird, wenn KSTMX = 45 ist. Jede Probe liefert eine X-Komponente x; und eine Y-Komponente y,-. Wenn die Proben x; und yi nacheinander empfangen werden, beginnt die Bildung der Matrixgleichung (7) entsprechend den Definitionsgleichungen (1), (2), (3), (4). Beispielsweise werden im ersten Probenintervall xi und yi empfangen und im Schreib-Lese-Speicher 26 gespeichert, so dass sie dann zur Berechnung von xi2 + yi2, der ersten Iteration von rTo, verwendet werden können, siehe Gleichung (1). Aus der zweiten und den nachfolgenden Proben werden die weiteren Iterationen von rTo und die Korrelationsgleichungen rTi, rT2... berechnet.

Wenn die zweite Probe X2, yi empfangen wird, wird sie im Schreib-Lese-Speicher 26 gespeichert, und das Quadrat ihrer Grösse, X22 + yi2, wird mit dem Quadrat der Grösse der ersten Probe, xi2 + yi2, verglichen, um festzustellen, welches grösser ist. Das grössere Quadrat wird aufbewahrt und mit dem Quadrat der Grösse der nächsten Probe verglichen, um schliesslich das grösste Quadrat und damit den Scheitel 180 der geprüften Impulswiedergabe 17 zu ermitteln. Das Probenintervall KP, in welchem der Scheitel 180 auftritt, wird zur späteren Weiterverwendung gespeichert. Alle Proben X;, y; werden ebenfalls gespeichert.

Die Probennahme wird beendet, wenn in der Prüfung 137 (Fig. 7) eine von zwei Bedingungen erfüllt ist. In Anwendung der bevorzugten Ausführungsform ist es vorteilhaft, acht Proben vor dem Scheitel und elf Proben nach dem Scheitel zu verwenden. Wenn elf Proben nach dem Scheitel aufgetreten sind, ist K = KP+11, und die Matrixbildung ist beendet. Solange K<8 ist, wird KP = 8 gesetzt (Blöcke 135 und 136), so dass wenigstens neunzehn Proben genommen werden müssen, bevor die Matrixbildung mit K = KP+11 beendet werden kann. Andernfalls wird die Matrixbildung beendet und eine entsprechende Marke gesetzt, wenn insgesamt 24 Proben genommen worden sind.

Wenn die Marke «Matrix fertig» gesetzt ist, wird beim nächsten Durchgang durch das Fliessdiagramm eine Abzweigung 132 zu einer Prüfung 141 (Fig. 8) genommen, mit der festgestellt wird, ob K>20 ist. Wenn mehr als 20 Proben genommen worden sind, ist die Prüfbedingung 141 erfüllt, und der Prozessrechner 23 korrigiert die Auswirkungen, die die zu vielen Proben auf die Matrix haben.

Wenn K>20 ist, dann bedeutet das, dass wegen der groben Einstellung des Zählers KSTMX zu viele Proben vor dem Scheitel 180 genommen worden sind. Diese Proben können zu Ungenauigkeiten beitragen, und ihre Wirkung wird daher in einer mit SUB 1 bezeichneten Operation 143 subtrahiert.

Diese Subtraktion geschieht so, dass die erste Probe xi, yi aus dem Speicher entnommen wird, ihre Auswirkungen auf die Werte für die Gleichungen (1), (2), (3) für rTo, rTi, rT> usw. berechnet werden und diese Auswirkungen subtrahiert werden. Nachdem die Wirkung der ersten Probe xi, yi subtrahiert ist, wird der Probenzähler K um eins zurückgestellt (Block 145), und dann wird wieder die Prüfung 141 auf K> 20 durch5

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geführt. Wenn die Bedingung erfüllt ist, wird die Wirkung der zweiten Probe X2, ya berechnet und subtrahiert, und so weiter, bis K< 20 ist. Wenn K< 20 ist, werden dann die durch die verbleibenden Proben x,-, y; festgelegten Werte für die nachfolgenden Matrixberechnungen verwendet.

Sobald K auf 20 reduziert ist, wird einer Abzweigung 147 zur Berechnung der Glied-Konstanten nach den Gleichungen (5) - (6) und (8) - (16) gefolgt, wobei zuerst eine Prüfung 149 vorgenommen wird, um festzustellen, ob die Berechnung schon durchgeführt ist. Zu Beginn des Berechnungsprozesses wird ein Zähler N auf null gestellt. Dann wird eine Prüfung 151 des Wertes von N vorgenommen.

Der erste Schritt 153 im Berechnungsprozess, bei N gleich null, ist ein Normalisierungsprozess. In diesem Schritt werden die r, und hk der Gleichungen (4) und (5) durch den Mikroprozessor von Fig. 3 berechnet.

Beim nächsten Durchgang durch den Zweig 147, mit N gleich eins (Block 155), entwickelt der Mikroprozessor die Ausgleichs-Konstanten Cj durch Berechnung aufeinanderfolgender Iterationen der Gleichungen (11), (12), (13), (14), (15) und (16), wie schon beschrieben.

Bei N = 2 beginnt der Mikroprozessor von Fig. 3 mit der Ausgleichsschaltung 34 wie folgt zusammenwirken. Der Mikroprozessor berechnet die Gleichungen (11) und (12) und übermittelt dann die «r»-Matrix (Gleichung 7) und andere Zwischenresultate der Berechnung an die Ausgleichsschaltung 34. In dieser Weise gibt der Mikroprozessor einen Teil der Verantwortung für die Berechnung an die Ausgleichsschaltung 34 ab, damit der Mikroprozessor für die Vornahme anderer Operationen an den ankommenden Daten frei wird. Die Ausgleichsschaltung 34 enthält Logikschaltkreise für die Durchführung bzw. Berechnung der nachfolgenden Iterationen der Gleichungen (11) bis (14). Bei N = 2 berechnet die Ausgleichsschaltung nur die Gleichungen (13) und (14). Am Ende jeder Berechnung einer Iteration der Gleichungen (11) bis (14) in der Ausgleichsschaltung (nur Gleichungen (13) und (14) bei N = 2) berechnet der Prozessrechner die Grösse Zj + 1 nach den Gleichungen (15) und (16) und gibt den berechneten Wert an die Ausgleichsschaltung 34 zurück, damit diese die nächste Iteration der Gleichungen (11) bis (14) durchführen kann. Diese Verteilung der Berechnung zwischen dem Mikroprozessor und der Ausgleichsschaltung hat lediglich den Zweck, die Ausnützung der Einrichtung zu verbessern. Die Zuteilung der Berechnungen der Gleichungen (11) bis (14) an Schaltungsteile, die der Ausgleichsschaltung zugeordnet sind, bildet nur eine der Möglichkeiten der Berechnung der momentanen Einstellungen der Ausgleichsschaltung. Andere Möglichkeiten, z.B. Verwendung eines leistungsfähigeren Mikroprozessors für die Durchführung aller Berechnungen, bestehen ebenfalls.

Wenn N gleich 15 ist, ist die Matrix nach den Glied-Konstanten ck aufgelöst. Dann wird die Marke «Iterationen fertig» gesetzt. Wenn die letzen Glied-Konstanten berechnet sind, werden die hk gespeichert und die endgültigen Ausgleichs-Konstanten C|, die nach dem eben beschriebenen Verfahren ermittelt wurden, werden eingestellt.

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Die eben beschriebenen Operationen reichen für die Einstellung von 16 Gliedern aus. Wenn die Qualität des übermittelten Signals so schlecht ist, dass zusätzliche Glieder benötigt werden, dann kann ein Feinabstimmprozess durchgeführt werden, in welchem zusätzliche Zeichenintervalle von bekannten Zweiphasendaten übermittelt werden und die Fehlerabweichungen festgestellt und für die Einstellung der zusätzlichen Glieder nach konventionellen Verfahren verwendet werden.

Wie in der vorstehenden Beschreibung angegeben, sind vielerlei Modifikationen und Anpassungen der bevorzugten Ausführungsform möglich.

Beispielsweise können wie in den Fig. 9,10 und 11 angegeben die von der Ausgleichsschaltung verwendeten, Impulswiedergabesignale in der Form von durch Démodulation mit zwei um 90° phasenverschobenen Trägern erhaltenen Signalen in einem anderen Band als im Basisband und in Anlagen mit unterschiedlichen Demodulationsarten abgeleitet werden.

Die Fig. 9 illustriert eine einfache Demodulationstechnik mit um 90° phasenverschobenen Trägern, wobei Basisbandsignale x(6) und y(6) erhalten werden. In Fig. 9 wird das auf einer Eingangsleitung 201 empfangene Signal einer ersten und einer zweiten Mischstufe 203 bzw. 205 zugeführt, in welchen das Leitungssignal mit Signalen cos K>ct bzw. — sin toct überlagert wird, wobei coc die Trägerfrequenz ist. Die Komponenten werden dann durch zugeordnete Basisbandfilter 207 bzw. 209 gefiltert, um die Basisband-Komponenten x(t) und y(t) zu erhalten.

In Fig. 10 wird das empfangene Signal einem ersten Band-passfilter 211, das eine Impulswiedergabecharakteristik h(t) aufweist, und einem zweiten Bandpassfilter 213 zugeführt, das eine Impulswiedergabecharakteristik h(t) aufweist, welche die Hilbert-Transformation der Impulswiedergabecharakteristik h(t) des ersten Filters 211 ist. Die Ausgangssignale g(t) und ft(t) der Filter 2 F und 213 liegen auf der Passbandfrequenz und bilden die durch Démodulation mit um 90° phasenverschobenen Trägern erhältlichen Signale, die von der Ausgleichsschaltung geprüft werden können.

In Fig. 11 wird das Ausgangssignal g(t) des Filters 211 einer ersten Mischstufe 215 und einer dritten Mischstufe 219 zugeführt. Das Ausgangssignal h(t) des Filters 2F3 wird einer zweiten Mischstufe 217 und einer vierten Mischstufe 221 zugeführt. Als zweite Eingangsignale sind den vier Mischstufen 215, 217,219 und 221 die Signale cos coct, sin ©ct, sin coct bzw. cos \|/ct zugeführt, wobei toc die Trägerfrequenz ist. Die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Mischstufe 215 und 217 werden dann in einer Summierschaltung 218 summiert, um das demodulierte Basisbandsignal x(t) zu erhalten. Das Ausgangssignal der vierten Mischstufe 221 wird vom Ausgangssignal der dritten Mischstufe 219 in einer Summierschaltung 220 subtrahiert, um das demodulierte Basisbandsignal y(t) zu erhalten. In Fig. 11 sind x(t) und y(t) die durch Démodulation mit phasenverschobenen Trägern erhaltenen Signale, die ebenfalls in der beschriebenen Weise für die anfängliche Einstellung der Glieder der Ausgleichsschaltung geprüft werden können.

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9 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Einrichtung mit einer Ausgleichsschaltung (28; 34) für den Empfang eines durch ein verzerrendes Medium übertragenen ersten Signals, welche Ausgleichsschaltung mehrere Glieder (30,32,33,35) aufweist, die zum Kompensieren der durch das Medium bewirkten Verzerrung des ersten Signals einstellbar sind, gekennzeichnet durch Mittel (23) zum Erzeugen einer Mehrzahl von zweiten Signalen (X, Y), welche Proben von Impulswiedergabesignalen in Form eines mit zwei um 90° gegeneinander phasenverschobenen Trägern demodulierten Impulses darstellen, wobei die Impulswiedergabe durch die Impulswiedergabecharakteristik des Mediums gegeben ist, und Mittel (23) zum Bearbeiten der zweiten Signale (X, Y) zum Bestimmen der Eigenkorrelation und Kreuzkorrelation der zweiten Signale und Bilden von Elementen einer Matrixgleichung aus den eigen- und kreuzkorre-Iierten Signalen, welche Elemente komplexe Konstanten und komplexe Variable enthalten, wobei die Variablen Anfangseinstellungen für die genannten Glieder (30,32,33,35) definieren, zum iterativen Berechnen der genauen Werte der Einstellungen unter Verwendung der genannten Konstanten und zum Einstellen der Glieder (30,32,33,35) auf die genannten genauen Werte, um ein praktisch verzerrungsfreies Signal zu erhalten (Fig. 2,3).
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (23) zum Erzeugen der zweiten Signale (X, Y) dazu eingerichtet sind, die zweiten Signale aus dem empfangenen ersten Signal zu erzeugen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, für den Empfang eines Signals, welches ein Einstellsignalmuster (11,13) für die Einrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (23) zum Erzeugen der zweiten Signale (X, Y) folgende Teile enthalten: Mittel zum Bilden der beiden Impulswiedergabesignale (Fig. 1B, IC) aus dem empfangenen Signal und zum Prüfen der beiden Impulswiedergabesignale in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, um die zweiten Signale zu bilden, und Mittel (23 ; Fig. 6) zum Fixieren der Zeitpunkte, in denen das empfangene erste Signal geprüft wird, in Abhängigkeit von dem Einstellsignalmuster.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Bilden der zweiten Signale verwendete Teil des empfangenen ersten Signals ein einzelner empfangener Impuls (17) ist (Fig. 1).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Mittel (23,143,145) enthält zum Feststellen des dem Scheitel der Impulswiedergabe nächstliegenden zweiten Signals und zum Subtrahieren der Auswirkung einzelner der zweiten Signale auf die genannten Elemente in Abhängigkeit von der festgestellten Lage (Fig. 8).
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (23 ; Fig. 5) zum Feststellen des Vorhandenseins des Einstellsignalmusters folgende Teile enthalten: Mittel (69, 85) zum Bilden eines Arcustangens aus Werten, die durch das Prüfen während der Übermittlung des Einstellsignalmusters erhalten worden sind, und Mittel (91-95) zum Testen aufeinanderfolgender Werte des gebildeten Arcustangens.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, für den Empfang eines Einstellsignalmusters (11,13), das ein Signalintervall mit Träger allein enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (69,85) zum Bilden des Arcustangens auf Proben ansprechen, die während des Intervalls mit Träger allein genommen werden.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (23; Fig. 6) zum Steuern der Prüfzeitpunkte folgende Teile enthalten; einen Prüftaktsignalerzeuger, Mittel (101-109) zum Feststellen des Phasenwinkelfehlers der Prüftaktsignale in Bezug auf die durch das Prüfen während der

   Übermittlung des Einstellsignalmusters (11,13) erhaltenen Proben, und Mittel (123) zum Einstellen der Phase des Prüf-taktsignalerzeugers zur Kompensation des Phasenwinkelfehlers (Fig. 6).
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (101-109) zum Feststellen des Phasenwinkelfehlers dazu eingerichtet sind, aufeinanderfolgende Arcustangens zu testen, die aus aufeinanderfolgenden, durch das Prüfen des empfangenen Signals erhaltenen Werten gebildet werden.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9 für den Empfang eines Einstellsignalmusters (11,13), das ein Signalintervall mit Taktsignal allein enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (101-109) zum Feststellen des Phasenwinkelfehlers dazu eingerichtet sind, mit dem genannten Testen festzustellen, ob der Arcustangens während mehreren Perioden des Intervalls mit Taktsignal allein innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (101-109) zum Feststellen des Phasenwinkelfehlers dazu eingerichtet sind, für die Ermittlung des Phasenwinkelfehlers aufeinanderfolgende Arcustangens zu mittein, wenn der Arcustanges während der genannten Perioden im vorbestimmten Bereich liegt.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Mittel (112-115) enthält zum Festlegen des Phasenwinkelfehlers in dem Fall, dass der Arcustangens nicht während der genannten Perioden im vorbestimmten Bereich liegt.