DE1017227B - Sendeanordnung zum Aussenden mehrerer Telegrafienachrichten, die einem Traeger nach dem Multiplex-Pulsmodulationsverfahren aufmoduliert werden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Das sogenannte Multiplexverfahren gestattet die Übertragung mehrerer telegrafischer Nachrichten über einen Übertragungsweg, z. B. eine Leitung. Die bekannten mechanischen Zeit-Multiplexverteiler haben den Nachteil, daß durch die Trägheit der bewegten Teile die Abtastgeschwindigkeit und damit die übertragbare Nachrichtenmenge begrenzt ist. Man verwendet deshalb für die Übertragung mehrerer Telegrafienachrichten vielfach die Wechselstromtelegrafie. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß das zur Übertragung zur Verfugung stehende Frequenzband ihlecht ausgenutzt wird, weil die zur Trennung der inzelnen Nachrichten notwendigen Frequenzlücken für die Nachrichtenübertragung verlorengehen.

Das aus der Telefonie bekannte Pulsmodulationsverfahren ließe sich zur Übertragung telegrafischer Nachrichten ebenfalls ohne weiteres verwenden, doch ist hierzu ein verhältnismäßig großer Aufwand notwendig. Außerdem muß für eine derartige Übertragungsart mehrerer Telegrafienachrichten ein sehr breites Frequenzband bereitgestellt werden.

Es ist nun bekanntgeworden, die Abtastspannung des Multiplexverteilers in ihrer zeitlichen Länge annähernd gleich der Periode des einer einzelnen Nachricht zugeordneten Kanalpulses, geteilt durch Gesamtzahl der Kanäle, zu bemessen. Bei diesem Verfahren werden im Gegensatz zu den allgemein bekannten Multiplex-Pulsmodulationsverfahren die einzelnen Abtastimpulse praktisch ohne nennenswerten Zwischenraum nebeneinandergereiht. Zumindest ist der Impulsabstand nicht groß im Verhältnis zur Impulsdauer. Bei dem bekannten Verfahren hingegen ist im allgemeinen die Impulsdauer sehr klein gegenüber dem Impulsabstand.

Der Aufwand für ein derartiges Übertragungsverfahren ist erheblich kleiner, und das für die Übertragung bereitzustellende Frequenzband kann im Vergleich zu der üblichen Multiplexübertragungsart schmaler gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein derartiges Multiplex-Telegrafieverfahren einen Sender zu schaffen, insbesondere einen Verteiler für einen derartigen Sender anzugeben, der mit verhältnismäßig wenigen Schaltelementen ein sicheres Einordnen und damit Übertragen der einzelnen Nachrichten innerhalb des Übertragungsfrequenzbandes gewährleistet. Gerade deshalb, weil die den einzelnen Nachrichten zugeordneten Impulse ohne nennenswerten Abstand aufeinanderfolgen, müssen aber an die Arbeitsweise des Verteilers ganz besondere Forderungen gestellt werden.

Es ist auch schon bekannt, in einem Vielfachtelegrafiersystem einen Impulsverteiler und einen Kanalverteiler vorzusehen. Für beide Verteiler wird eine

Sendeanordnung zum Aussenden

mehrerer Telegrafienachrichten,

die einem Träger nach dem Multiplex-

Pulsmodulationsverfahren

aufmoduliert werden

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Hans Rudolph, München-Solln,
ist als Erfinder genannt worden

aus Röhren aufgebaute Zählschaltung verwendet. Die Übertragung der Nachrichten erfolgt dann jeweils so, daß die zu einer bestimmten Nachricht gehörenden Nachrichtenelemente, z. B. die zu einem Buchstaben gehörenden Telegrafierschritte, unmittelbar hintereinander auftreten werden und daß die folgende Nachricht anschließend ebenfalls mit den zu einem Buchstäben gehörenden Elementen, z. B. fünf oder sechs Telegrafierschritte, übertragen werden. Für ein derartiges Übertragungsverfahren muß eine Reihe von Speichern vorgesehen werden, und zwar für jeden einzelnen Nachrichtenkanal mindestens ein Speicher.

Auch bei der Sendeanordnung nach der Erfindung, ist eine von den Impulsen eines Taktpulses durchgeschaltete Zählkette als Multiplexverteiler vorgesehen, von der die Abtastspannungen für die einzelnen Elemente der Nachricht abgeleitet werden, wobei die oben angegebenen Forderungen erfüllt werden, daß diese Abtastspannungen in ihrer zeitlichen Länge annähernd gleich der Periode des Kanalimpulses, geteilt durch die Anzahl der einem Träger zugeordneten Kanäle, bemessen sind.

Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung ist aber als Verteiler eine einzige, beispielsweise im Ring geschaltete Zählkette vorgesehen, die durch zwei um 180° gegeneinander versetzte Rasterimpulse abwechselnd weitergeschaltet wird, derart, daß die eine Rasterimpulsfolge die geraden und die zweite Rastsrimpulsfolge die ungeraden Glieder der Zählkette weiterschaltet, daß während der Dauer eines Zeichenelementes normaler Länge, z. B. während eines Telegrafierschrittes, gerade ein Umlauf erfolgt und daß

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für jede der zu übertragenden Nachrichten ein Abtastimpuls entsteht.

Bei der Sendeanordnung nach der Erfindung wird also während eines einzelnen Nachrichtenelementes normaler Dauer jeder Kanal gerade einmal abgetastet und entsprechend der Abtastung ein bestimmtes Kriterium ausgesendet. Hierbei wird es dann möglich, die Nachrichten, so wie sie ankommen, also ohne Speicherung, zu übertragen, und zwar Nachrichtenelement für Nachrichtenelement.

Die als Multiplexverteiler verwendete Zählkette wird in vorteilhafter Weise aus einzelnen Röhren, Transistoren od. dgl. aufgebaut, wobei gerade so viele Röhren bereitgestellt werden müssen, als Kanäle über-

weiterhin zugrunde gelegt, daß als Übertragungsweg ein Sprachkanal zur Verfugung steht, der beispielsweise ein Frequenzband von etwa 300 bis 3400 Hz übertragen kann. Die Signale können also nicht als 5 Gleichstromsignale übertragen werden, sondern sie müssen einer Trägerfrequenz im Tonfrequenzband aufmoduliert werden.

Es ist bekannt, daß zur ausreichend sicheren Übertragung von Fernschreibzeichen etwa das l,6fache der ίο Punktfrequenz übertragen werden muß. Bei einer Punktfrequenz von 25 Hz, die einer Schrittgeschwindigkeit von 50 Bd entspricht, sind dies 40 Hz. Für einen 12fach-Multiplexverteiler ergibt sich bei 20 ms Umlaufzeit die 12fache Geschwindigkeit, also 600 Bd

tragen werden sollen. Von den Stromkreisen dieser 15 oder 300 Hz Punktfrequenz. Es sind somit Signal-Röhre, z.B. von einem Widerstand in der Kathoden- frequenzen'bis etwa 480 Hz zu übertragen. Dies erleitung, können dann entsprechende Spannungen ab- fordert bei Modulation eines Trägers mit Übertragung geleitet werden, die z. B. zum Öffnen eines Gatters beider Seitenbänder eine Gesamtfrequenzbandbreite dienen. von etwa 960 Hz. Da das verfügbare Band etwa

Es ist bekannt, den Verteiler durch einen bzw. zwei ao 3100 Hz breit ist, können somit gleichzeitig drei solche sinusförmige Wechselströme zu steuern, deren Fre- 12fach-Multiplexeinrichtungen mit verschiedenen quenz abhängig ist von der Anzahl der zu übertragen- Trägerfrequenzen in durch Filter getrennten Bändern den Kanäle und die entsprechend der Anzahl der auf einem Sprachkanal eingesetzt werden. Kanäle in verschiedenen Phasenlagen bereitgestellt Der grundsätzliche Aufbau einer 12fach-Multiplex-

werden zur Steuerung einzelner Abtast-Tor-Schaltun- 25 einrichtung ist in Fig. 1 als Blockschaltbild dargen. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß eine der- gestellt. Dabei kann der oberhalb der Linie a-a geartige Verteilersteuerung verhältnismäßig störanfällig zeichnete Teil für mehrere Einrichtungen gemeinsam ist, da z. B. bei der Übertragung von zwölf Kanälen verwendet werden. Zur vollen Ausnutzung der Über- '·' ein Wechselstrom in zwölf verschiedenen Phasenlagen tragungsfähigkeit eines Sprachkanals ist also der bereitgestellt werden muß, wobei die einzelnen Phasen- 30 unterhalb der Linie a-a gezeichnete Teil dreimal (mit lagen sehr präzise zueinander liegen müssen. verschiedener Trägerfrequenz) vorzusehen.

Bei der bekannten Anordnung wurde bereits, um Der obere Teil der Einrichtung in Fig. 1 ist ein

Pegelschwankungen auf dem Übertragungswege aus- elektronischer Verteiler mit Verwendung einer 12stugleichen zu können und eine größtmögliche Über- figen Zählkette Zl bis Z12, die Fortschaltegeschwintragungssicherheit zu gewährleisten, von der Phasen- 35 digkeit der Zählkette wird durch einen taktgebenden modulation des die Nachrichten übertragenden Trä- Generator Sl bestimmt, der im gewählten Ausfühgers Gebrauch gemacht. Dies ist bei einem Multiplex- rungsbeispiel die Frequenz 300 Hz erzeugt. Aus system immer deshalb besonders vorteilhaft, weil der dieser 300-Hz-Frequenz wird ein 600-Hz-Puls abge-Nachteil der Phasenmodulation, nämlich Polungs- leitet, z. B. mit Hilfe eines Begrenzers E, der die Unsicherheit auf der Empfangsseite, leicht dadurch 40 Sinusform der von Sl abgegebenen Spannung in eine vermieden werden kann, daß die zur Synchronisation angenäherte Rechteckform umwandelt, und eine Diffedes Empfangsverteilers mit dem Sendeverteiler zu renzierschaltung mit Gleichrichteranordnung DG, die übertragenden Gleichlaufzeichen zur Phasenüber- aus den steilen Flanken der Rechteckspannung zunächst waohung und im Falle eines Polungsfehlers zur selbst- Impulse abwechselnder Richtung ableitet und diese tätigen Phasenkorrektur herangezogen werden können. 45 dann gleichrichtet. Der so gewonnene 600-Hz-Puls Für eine Phasenmodulation eignet sich besonders dient zur Fortschaltung der Zählkette. Jeder Impuls das Phasensprungverfahren mit einem 180°-Phasen- schaltet die Zählkette um eine Stufe weiter, so daß zu sprung, weil dieses Modulationsverfahren den für den einem Umlauf zwölf Impulse erforderlich sind. Die Gleichlauf erforderlichen exakten Schritteinsatz über- Zählkette ist nicht zu einem Ring zusammengeschaltet, trägt. Eine Frequenzbandbegrenzung längs des Über- 50 sie wird vielmehr nach jedem zwölften Impuls, d. h. tragungsweges hat bekanntlich lediglich eine Ab- i_n Abständen einer Schrittdauer eines einzelnen Zeiflachung des Amplitudenanstieges zur Folge, während chens, neu angestoßen. Zu diesem Zweck ist ein Fredie Lage des Phasensprunges unbeeinflußt bleibt. quenzteiler H vorgesehen, der aus der 300-Hz-Span-

Die Erfindung sowie einzelne besonders vorteilhafte nung von 6" 1, die durch den Phasendreher Ph noch Weiterbildungen werden an Hand der Zeichnung er- 55 um einen geringen Betrag in der Phase gedreht wird, läutert: einen 50-Hz-Puls erzeugt. Dieser 50-Hz-Puls wird

Bei dem im folgenden beschriebenen Sender wird der ersten Zählstufe Zl über die Leitung 1 zugeführt, ein Sendeverfahren zugrunde gelegt, bei dem der Ver- Zl spricht jedoch nur an, wenn sie zur gleichen Zeit, teilerumlauf gleich der Zeitdauer eines Stromschrittes in der ein Impuls der 50-Hz-Folge über Leitung 1 einist, das heißt bei der üblichen Schrittgeschwindigkeit 60 trifft, auch einen Impuls aus der 600-Hz-Folge über von. 50 Bd (Stromschritte/Sek.) erfolgt ein Umlauf in Leitung 2 erhält. Im Frequenzteiler H wird neben dem

20 ms. Jeder Umlauf ist in eine bestimmte Anzahl von
Stufen unterteilt, über die eine entsprechende Anzahl
von Signalen übertragen werden kann. Für das be-

50-Hz-Puls auch eine Sägezahnspannung gleicher
Frequenz erzeugt, die im Verstärker / verstärkt wird
und im weiteren dazu dient, mit Hilfe des Modula-

schriebene Ausführungsbeispiel ist ein 12fach-Ver- 65 tors Ml der Trägerfrequenz einen Taktpuls aufzuteiler gewählt worden. Zehn Stufen dienen zur Über- modulieren. Im einzelnen wird dies später noch ermittlung von Nachrichten, die restlichen zwei dienen
zur Übertragung eines Gleichlaufsignals, das emp-

fangsseitig zur phasenrichtigen Synchronisierung

läutert. Jeder Taktimpuls fällt zeitlich mit dem Anstoßen der ersten Zählstufe Z1 zusammen.

Jede der Zählstufen Z2 bis ZIl liefert über ihren

eines Empfangsverteilers ausgewertet wird. Es wird 70 Ausgang einen 50-Hz-Puls an eine Abtastschaltung,

und zwar die Zählstufe Z 2 an die Abtastschaltung Λ^Γ1, die Zählstufe Z 3 an die Abtastschaltung· Λ^Γ 2, Z 4 an NZ, Z5 an 2V4 usw. bis ZIl an A^rlQ. Andererseits liegen an den Abtastschaltungen Nl bis NlO die Signalspannungen der zehn zu übertragenden Nachrichten .Al bis ^iIO. (Wie schon erwähnt, können an jede Zählstufe mehrere Abtastschaltungen, z. B. drei, angeschlossen werden.) Die Impulse des von einer Zählstufe abgegebenen 50-Hz-Pulses haben gegeneinander den Abstand einer Schrittdauer; die Dauer eines Impulses ist gleich dem Zeitintervall vom Ansprechen einer Zählstufe bis zum Ansprechen der nächstfolgenden, also Vi2 einer .Schrittdauer oder I²AmS bei der im Beispiel gewählten Schrittgeschwindigkeit für die Nachrichtenübertragung. Die Abtastspannungen, die an den Abtastschaltungen liegen, sind also gleich der Periode des Kanalpulses, geteilt durch die Gesamtzahl der Kanäle.

Die Abtastschaltungen haben die Wirkung von Gattern. Erhält z. B. die Abtastschaltung N1 von der Zählstufe Z 2 einen positiven Impuls, so wird dieser praktisch unverändert dann durchgelassen, wenn auch die Signalspannung Al positiv ist; dagegen wird der Impuls unterdrückt, wenn die an Al anliegende Spannung Null oder beispielsweise auch negativ ist.

In gleicher Weise wird der von Z3 abgegebene Impuls durch N2 durchgelassen oder unterdrückt, je nachdem die Signalspannungy42 positiv oder Null ist. Entsprechendes gilt auch für alle weiteren Abtastschaltungen, und da die Impulse von den einzelnen Zählstufen unmittelbar aufeinanderfolgen, ergibt sich in der Endwirkung, daß die Zählkette eine periodische Folge von Abtastimpulsen auf die einzelnen Abtastschaltungen verteilt und daß an der Leitung 3, auf der die Ausgänge aller Abtastschaltungen zusammengefaßt sind, ein neuer Signalspannungsverlauf entsteht, der aus einer periodischen Folge von zwölf Verteilerschritten besteht, von denen die Schritte 2 bis 11 abhängig von den einzelnen Nachrichtensignalen positiv oder Null sind. Die Verteilerschritte 1 und 12 sind immer Null, da während dieser beiden Schritte keine positiven Impulse auf die gemeinsame Leitung 3 gegeben werden. Die an Leitung 3 auftretende Spannung wird durch einen Gleichspannungsverstärker P verstärkt und in Doppelstromzeichen umgewandelt, so daß sich am Ausgang von P ein positiver Strom ergibt, wenn die Spannung an Leitung 3 positiv ist, und ein negativer Strom, wenn die Spannung an 3 Null ist. Der von P abgegebene Doppelstrom dient im weiteren zur Nachrichtenmodulation der Trägerfrequenz im Modulator M 2, und zwar wird im erläuterten Ausführungsbeispiel der Träger nach dem sogenannten Phasensprungverfahren moduliert.

Zur Übertragung der Signale einer Multip lexeinrichtung, beispielsweise der vorbeschriebenen Art, ist es notwendig, daß ein Taktsignal mitübertragen wird und daß sich das Taktsignal eindeutig von den Nachrichtensignalen unterscheidet. Dies ist erforderlich, damit sich der Empfangsverteiler selbsttätig auf die gleiche Umlaufphase einstellen kann, die auch der Sendeverteiler in jedem Zeitpunkt (unter Berücksichtigung der Laufzeit auf dem Übertragungsweg) einnimmt. Um diese Unterscheidungsmöglichkeit zu erreichen, können für das Taktsignal und die Nachrichtensignale unterschiedliche Modulationsarten oder unterschiedliche Modulationsgrade angewendet werden. Beispielsweise können die Nachrichtensignale durch Frequenzmodulation (Frequenzumtast- oder Frequenzsprungverfahren), das Taktsignal aber durch einen Phasensprung übertragen werden. Ebenso können umgekehrt die Nachrichtensignale nach dem Phasensprungverfahren, das Taktsignal aber durch Frequenzauslenkung übertragen werden. Weiterhin können z. B. die Nachrichtensignale durch Frequenzumtastung mit einem Frequenzsprung einer bestimmten Größe und das Taktsigna! durch einen Frequenzsprung einer anderen Größe oder Richtung getastet werden. Schließlich ist auch eine Nachrichtensignalübertragung durch Phasenumtastung, beispielsweise ίο mit einem Phasensprung von 180°, und eine Taktsignalübertragung ebenfalls mit Phasenumtastung, z. B. mit 90°-Phasensprung, möglich. Dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der letztere Fall zugrunde gelegt worden.

Bekanntlich hat das Phasensprungverfahren mit 180°-Umtastung des Trägers sehr gute Telegrafiereigenschaf ten; es hat jedoch den grundsätzlichen Nachteil, daß die Empfangseinrichtung die beiden möglichen Phasenlagen nicht eindeutig voneinander unterscheiden kann. Selbst wenn die Anfangsphase vor Übertragung einer Nachricht empfangsseitig richtig eingestellt worden ist, so kann doch während der Übertragung die Phasenzuordnung, beispielsweise durch eine Störung des Übertragungsweges, verlorengehen. Damit erscheinen Trennstrom- und Zeichenstromsignal auf der Empfangsseite miteinander vertauscht, und die Nachricht wird falsch empfangen.

Für die Phasensprungübertragung mit weniger als 180°, beispielsweise mit 90° Phasensprung sind Mittel bekannt, die während des Betriebes die richtige Phasenzuordnung zu Trenn- und Zeichenstrom erkennen und einen entstandenen Fehler nach dem nächstfolgenden Übergang von Trenn- auf Zeichenstrom oder umgekehrt unverzüglich richtigstellen. Bei einem Dauertrenn- oder Dauerzeichenzustand auf dem Übertragungsweg kann allerdings auch beim 90°-Phasensprungverfahren die richtige Phasenzuordnung zu Trenn- und Zeichenstrom verlorengehen, und erst die nächstfolgende Zustandsänderung beim Eintreffen eines Signals auf der Empfangsseite kann die Phasenzuordnung wieder korrigieren.

Bei einer Multiplexübertragung der vorbeschriebenen Art wird das Taktsignal fortlaufend z.B. nach jedem Verteilerumlauf gesendet. Wenn nun hierfür ein 90°-Phasensprung angewendet wird, kann auch ein entsprechend ausgerüsteter Empfänger fortlaufend die richtige Phasenzuordnung erkennen und einen eventuell auftretenden Fehler sofort nach Vollendung des im Gange befindlichen Verteilerumlaufs korrigieren. Bei der beispielsweisen. Umlaufsgeschwindigkeit des Verteilers kann also ein Phasenfehler niemals langer als 20 ms bestehenbleiben.

Die Nachteile des Phasensprungverfahrens werden somit bei Multiplexübertragung vermieden, und seine Vorteile treten bei der Nachrichtensignalübertragung mit 180°-Phasensprung voll in Erscheinung. Die etwas geringere Übertragungssicherheit beim 90°- Phasensprung für das Taktsignal (gegenüber dem 180°-Phasensprung) ist praktisch ohne Bedeutung, da zur Einhaltung der Umlaufphase des Empfangsverteilers und zur Gleichlaufsregelung an sich nicht jeder einzelne Taktimpuls benutzt werden muß. Es ist bekannt, daß eine Synchronisierung nach einer gemittelten Taktsignalphase, also eine Mitteilung über viele Taktimpulse, eine erhebliche Verbesserung der Gleichlaufssicherheit bringt und daß in diesem Falle der Gleichlauf selbst bei Ausfallen mehrerer Taktsignale aufrechterhalten werden kann.

Zur Herstellung einer rhythmischen Folge von 90°- Phasensprüngen ist es relativ einfach, die Phase des

Trägers abwechselnd um +90° und um —90° zu drehen. Versuche haben jedoch gezeigt, daß entgegengesetzte Phasensprünge durch Phasenfehler in den Ubertragungs- und Endeinrichtungen und durch Frequenzfehler einer ungleichen Beeinflussung unterliegen. Man erhält also einen besseren und gleichmäßigeren Rhythmus für die Taktpulsübertragung, wenn immer nur Phasensprünge in derselben Richtung getastet werden. Wird z. B. von einer Phasenlage des

steht. Durch eine Differenzierschaltung D, die beispielsweise aus einem Übertrager besteht, werden aus den steilen Flanken Impulse abgeleitet (vgl. Fig. 4, Zeile 1). Bezogen auf die geerdete Mitte des Ausgangs 5 der Differenzierschaltung und nach Unterdrückung der jeweils negativen Impulse durch die Richtleiter G19 bzw. G 20 erhält man auf Leitung 2 α einen Puls nach Zeile 2 in Fig. 4 und auf Leitung 2 b einen zeitlich um die halbe Pulsperiode verschobenen Puls nach

Trägers ausgegangen, die zu einem beliebigen Zeit- io Zeile 3 in Fig. 4. Die Pulsfrequenz ist in beiden Fällen punkt mit 0° bezeichnet wird, so folgt nach Voll- 300Hz; da aber der Puls von Leitung 2 α nur den endung des Verteilerumlaufs ein Phasensprung von ungeradzahligen Zählstufen Z1, Z3, Z5 ... und der 0 auf 90°; nach Vollendung des nächstfolgenden Ver- Puls von Leitung 2 b nur den geradzahligen Zählstufen teilerumlaufs folgt dann ein Phasensprung von 90 auf Z 2, XA, Z 6 .. . der Zählkette zugeführt wird, ergibt 180°, der nächstfolgende wäre dann von 180 auf 270°, 15 sich für die Zählkette eine Fortschaltefrequenz von dann 270 auf 360° usw. Eine andere Möglichkeit ist, 600 Hz.

dem Träger nach jedem Verteilerumlauf einen Die von Wicklung II des Übertragers abgegebene

Phasensprung von 90° immer in gleichbleibender Spannung wird mit Hilfe einer Widerstands-Konden-Richtung zu geben und in der Zwischenzeit, d, h. wäh- sator-Anordnung in der Phase gedreht und einem rend eines jeden Verteilerumlaufs, die Trägerphasen- ao Frequenzteiler zugeführt. Dieser ist ähnlich einem lage langsam wieder in die Anfangsstellung zurück- Rückkopplungssummer für die Frequenz 50 Hz aufzudrehen. Für die beschriebenen Ausführungsbeispiele gebaut. Im Anodenkreis der Röhre V2 liegt der frewird dieses letztere Verfahren verwendet. In Fig. 1, quenzbestimmende Schwingkreis /v2, L2. In Reihe unten links, ist die Einrichtung hierzu schematisch zur Rückkopplungswicklung liegen im Gitterkreis aber dargestellt. 6*2 ist der Trägergenerator; er liefert zwei 25 noch die vorerwähnte 300-Hz-Spannung und ein sehr um 90° gegeneinander in der Phase gedrehte Aus- hoher Widerstand PF2, der mit einem Kondensator gangsspannungen. Von diesem wird die eine im überbrückt ist. Durch die Überlagerung der rückge-Doppelgegentaktmodulator M1 mit der vom Verstär- koppelten 50-Hz-Spannung mit einer 300-Hz-Spanker/ abgegebenen Sägezahnspannung moduliert. Am nung erhält die Röhre nach jeder sechsten Periode von Ausgang von M1 erscheint dann eine Wechselspan- 30 300 Hz einen kräftigen Spannungsstoß ins Positive, nung, die im Augenblick einer steilen Flanke des Die Anode liefert einen 50-Hz-Puls an den Schwing-Sägezahnes um 180° in der Phase springt (also um- kreis, der dadurch periodisch angestoßen wird. Bei gepolt wird) und dann im Verlauf des (flachen) jedem Spannungsstoß am Gitter fließt ein Gitterstrom, Sägezahnrückens langsam in der Amplitude auf den der am Widerstand W2 einen Spannungsabfall her-Wert Null abnimmt und in entgegengesetzter Rieh- 35 vorruft und dabei den parallel liegenden Kondensator tung wieder auf den Anfangswert ansteigt. auflädt. Das Gitter erhält dabei eine zusätzliche nega-

Die Ausgangsspannung des Modulators Ml wird tive Vorspannung, die durch Entladung über den nun der zweiten vom Trägergenerator S2 abgegebenen Widerstand Wi so langsam abklingt, daß erst wieder Spannung, die gegen die erstgenannte Spannung um die sechste positive Halbwelle der 300-Hz-Spannung 90° phasengedreht ist, addiert. Um gegenseitige Be- 40 einen positiven Spannungsstoß am Gitter verursacht, einflussung zu vermeiden, erfolgt die Addition in Jeder dabei entstehende Anodenstromstoß verursacht einer Gabelschaltung T2. Die Summenspannung er- am Kathodenwiderstand PF 3 einen Spannungsimpuls gibt sich nun einerseits an der Nachbildung W, (Zeile 4 in Fig. 4), der über die Leitung 1 der ersten andererseits am Modulator M2 und bildet für diesen Stufe Zl der Zählkette zugeführt wird. Diese Spanden Träger, der nunmehr bereits mit dem Taktpuls 45 nung reicht allein nicht aus. die Zählkette anzustoßen; moduliert ist, erst wenn ein Impuls von der Leitung 2 a über den

Im Modulator M2 werden dem mit dem Taktpuls Kondensator K5 hinzukommt, spricht die erste Stufe bereits vormodulierten Träger zusätzlich die Nach- Zl der Zählkette an.

richtensignale aufmoduliert. Das erfolgt durch LTm- Ein am Schirmgitter der Röhre V2 liegender Konpolen des Trägers entsprechend der Polung der von 50 densator Ä'4 wird in den Zeiten, in denen die Röhre P abgegebenen Signalspannung. Ein nachfolgender infolge der negativen Gittervorspannung gesperrt ist, Begrenzer A beseitigt unerwünschte Amplituden- über einen hohen Widerstand PF 4 langsam aus der Schwankungen, und ein Filter F begrenzt das aus- Anodenspannungsquelle (+) aufgeladen; während der gesendete Frequenzband und beseitigt höhere Harmo- positiven Spannungsimpulse erfolgt eine plötzliche nische der Trägerfrequenz, Das vom Filter durchge- 55 Entladung durch den Schirmgitterstrom. Dies hat lassene Frequenzband wird über den Ubertragungs- sägezahnförmige Spannungsänderungen am Schirmweg FL einer geeigneten Empfangsstelle zugeleitet. gitter zur Folge (Zeile 5 in Fig. 4). die sich über Lei-In Fig. 3 ist die Gesamteinrichtung durch ein aus- tung 4 auch dem Gitter der Verstärkerröhre V 3 mitführlicheres Schaltbild dargestellt. Verschiedene teilen. Gegenüber einem Abgriff am Spannungsteiler Nebensächlichkeiten, die an sich zwar notwendig, für 60 PF 5, W 6 ergibt sich nun am Kathodenwiderstand PF7 das Verständnis aber nicht wichtig sind, sind auch eine symmetrisch zur Nullinie liegende Sägezahnspanhier weggelassen oder vereinfacht dargestellt worden. nung (Zeile 6 in Fig. 4), die dem Taktpulsmodulator

Der taktgebende Generator, der in Fig. 1 mit Sl Ml zugeführt wird (Leitungen 5 und 6). bezeichnet ist, besteht aus einer Röhre Fl, die über Der in Fig. 1 mit S2 bezeichnete Trägergeneraior

einen Übertrager Tl und den frequenzbestimmenden 65 ist also ein Rückkopplungssummer mit der Röhre V4 Schwingkreis Ll, Kl rückgekoppelt ist und mit einer und dem frequenzbestimmenden Schwingkreis L3 Frequenz von 300 Hz schwingt. Von einer mit / be- und K 3 aufgebaut. Die Trägerspannung für den Mozeichneten Wicklung des Übertragers T1 wird eine dulator Ml wird unmittelbar durch eine symmetrische Spannung abgenommen, in E verstärkt und begrenzt. Wicklung der Schwingkreisspule L3 abgenommen. In so daß eine rechteckförmige 300-Hz-Spannung ent- 70 Reihe mit dem Schwingkreiskondensator K3 liegt ein

kleiner Widerstand W 8, der die Schwingkreiseigenschaften nicht wesentlich verändert. An diesem Widerstand tritt eine Spannung auf, die vom Schwingkreis-Strom abhängt. Da aber Schwingkreisstrom und

P 90° i

eines Sprachkanals ein, wie das einleitend bereits erläutert wurde. Von derselben Zählkette können jedoch noch weitere Multiplexübertragungen gesteuert werden, die beispielsweise über denselben Sprachkanal

tore, bistabile Kippschaltungen aus Hochvakuumröhren (z. B. Doppeltrioden), Transistoren oder magnetische Kerne mit rechteckiger Hystereseschleife verwendet werden.

Wenn an der Leitung 1 und somit auch an der Zündelektrode der Kaltkathodenröhre X1 eine positive Spannung liegt —■ das ist immer dann der Fall, wenn die Röhre V2 kurzzeitig Strom führt (vgl. Zeile 4,

, p p

der von Leitung 2 α über den Kondensator /C 5 zusatzlieh auf die Zündelektrode von Xl trifft, bei hinreichender Spannung die Röhre Zl zünden. Die Im-

Röhre X 3 und über entsprechende Kondensatoren an den Röhren X 5, X7, X9 und XIl wirksam. Sie reicht allein jedoch nicht aus, eine dieser Röhren zum Zün-

Schwingkreisspannung in der Phase um 90° gegenein- 5 mit Hilfe einer anderen Trägerfrequenz übertragen ander verschoben sind, ist die an W8 abgenommene werden können. Um dies zu veranschaulichen, sind an Spannung gegenüber der an L3 abgenommenen eben- die Zählstufen Z2 bis ZIl je zwei weitere Abtastfalls um 90° phasenverschoben. schaltungen angeschlossen, an denen die Signalspan-Die Zählkette Zl bis Z12 besteht im Ausführungs- nungen der Nachrichten B1 bis 510 und Cl bis ClO beispiel aus Kaltkathoden-Stromtoren Xl bis X12. io anliegen. Die zweite Abtastschaltung, die von der Grundsätzlich können hierfür auch geheizte Strom- Zählstufe Z 2 gesteuert wird, besteht aus dem Widerstand R 2 und den Richtleitern G 4, G 5 und G 6, die dritte aus R3, G7, G8 und G9. Im folgenden wird nun der Abtastvorgang für die Nachrichten Al 15 bis A10 näher erläutert.

Es sei vorausgesetzt, daß die Nachrichtensignale bereits in einem Phasenordner entzerrt worden sind. Unter einem Phasenordner wird dabei eine an sich bekannte Einrichtung verstanden, die zugleich mit der Fig. 4) ·— und diese Spannung allein nicht ausreicht, 20 Entzerrung die Telegrafiezeichen in ein Zeitraster einum Röhre Xl zu zünden, so wird ein positiver Impuls, ordnet, das von dem Fortschaltepuls für die Zählkette

des Verteilers abgeleitet ist, beispielsweise dadurch, daß der Phasenordner vom 300-Hz-Puls des Verteilers synchronisiert wird. In Fig. 4, Zeile 17, ist beispielspulsspannung von Leitung 2a wird zwar auch z.B. 25 weise eine beliebig gewählte Schrittfolge der Nachüber den Kondensator K9 an der Zündelektrode der rieht Al dargestellt. Das zugehörige Zeitraster ist

oberhalb der Zeile 17 durch Punkte angedeutet; es ist gegenüber dem Puls der Zeile 2 zeitlich geringfügig verschoben. Der Phasenordner für Nachricht A1 stellt

den zu bringen; es kann immer nur die Röhre zünden, 30 sicher, daß die Umschläge der Signalspannung nur die schon positiv vorgespannt ist. (Da sich die Stufen genau zu den Rasterzeitpunkten erfolgen. Das Raster Z2 bis ZIl in ihrer Schaltung nicht unterscheiden, für die Nachricht A2 (Zeile 18), das oberhalb der ist ein Teil davon in Fig. 3 nicht dargestellt.) Solange Zeile 18 angedeutet ist, ist in gleicher Weise gegendie Röhre Xl gezündet ist, fließt im Kathodenwider- über dem Puls der Zeile 3 verschoben. Für die Nachstand W9 ein Strom, der parallel liegende Konden- 35 rieht A 3 und für alle weiteren Nachrichten mit unsatorÄ'6 wird aufgeladen, und an der Kathode von geradzahligem Index gilt wieder das gleiche Raster Xl entsteht ein positives Potential gegen Erde ( —). wie für Nachricht A1; ebenso gilt für alle Nachrich-Dieses positive Potential tritt auch an der Steuerelek- ten A4:, A6 ... AlO mit geradzahligem Index das trode der Röhre X 2 auf, so daß der nächstfolgende gleiche Raster wie für die Nachricht A 2. In Zeile 19 Spannungsimpuls, der von der Leitung 2 b über K 7 40 ist unter Berücksichtigung der Phasenordnung eine zufließt, die Röhre Z2 zündet. In Fig. 4 zeigt Zeile 7 beliebige Schrittfolge der Nachricht A 3 und in Zeile

20 für Nachricht A10 angegeben. In Blockschaltbilddarstellung ist dies der Fig. 2 anschaulich zu entnehmen.

Der Widerstand R1 (Fig. 3), der Bestandteil der Abtastschaltung für die Nachricht A1 ist, liegt einerseits am positiven Pol einer Spannungsquelle ( + ); auch am Nachrichtenanschluß A1 liegt gemäß dem Beispiel in Zeile 17 von Fig. 4 zunächst eine positive net sind, die nicht durch Kondensatoren überbrückt 50 (Signal-) Spannung. Solange die Röhre Z'2 nicht gesind, WIl, W13, W15 und W17, ergeben sich an zündet ist, wird die über Rl zugeleitete positive diesen Widerständen Spannungsimpulse, die zeitlich Spannung über den Gleichrichter G 2 und den relativ genau mit der Zünddauer der entsprechenden Röhren kleinen Widerstand W11 nach Erde abgeleitet, und übereinstimmen. Die Zeilen 13, 14, 15 und 16 in Fig. 4 die positive Signalspannung wird durch den Gleichzeigen den Verlauf dieser Spannungsimpulse für die 55 richter G1 gesperrt. Leitung 3 bleibt deshalb ange-Zählstufen Z2, Z3, Z4 und ZIl. Damit liefert jede nähert auf Erdpotential ( — ). Sobald jedoch X2 zünder zehn Zählstufen Z2 bis ZIl einen 50-Hz-Puls, der det, entsteht an WIl ebenfalls eine positive Spannung als Abtastpuls für eine oder mehrere Nachrichten ver- gegen Erde. Da der Richtleiter G 3 hierfür kein Hinwendet wird. dernis darstellt, tritt auch an Leitung 3 ein positives Die in Fig. 1 mit TVl bezeichnete Abtastschaltung 60 Potential auf (Zeile 21, Fig. 4). Richtleiter G12 und besteht in Fig. 3 aus dem Widerstand R1 und den die entsprechenden Richtleiter der weiteren Abtast-Richtleitern Gl, G2 und G3. Die Abtastschaltung N2 schaltungen gewährleisten, daß dieser Zustand von den besteht aus R4, GlO, GU und G12. Die Abtastschal- an Leitung 3 parallel liegenden weiteren Abtastschaltungen A^r3 bis iVIO (Fig. 1) sind in Fig. 3 nur teil- tungen praktisch unbeeinflußt bleibt. Wenn nun Röhre weise dargestellt; sie bestehen ebenfalls aus je einem 65 V3 zündet (Zeile 14, Fig. 4), wird die bei A2 an-Widerstand und drei Richtleitern. An den Punkten A1, liegende Signalspannung (Zeile 18, Fig. 4) abgetastet. A 2, A 3 ... A10 liegen die Signalspannungen von zehn A 2 hat zu diesem Zeitpunkt das Potential 0; infolge-Nachrichten, die über denselben Übertragungskanal dessen wird die über R 5 zugeführte positive Spanübertragen werden sollen. Der Übertragungskanal nung durch den Richtleiter G10 abgeleitet, das Potennimmt dabei rund ein Drittel des Frequenzbandes 70 tial an Leitung 3 wird also· angenähert 0. Das Zeit-

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den Spannungsverlauf, der zwischen der Kathode der Röhre Xl und Erde ( —), also als Spannungsabfall am Widerstand W9, auftritt. Zeile 8 in Fig. 4 zeigt den Spannungsverlauf an der Kathode von Röhre X2; 45 die Zeilen 9 und 10 bzw. 11 und 12 zeigen den Spannungsverlauf an den Kathoden der Röhren X3, X4 bzw. XIl und Z12. Da in den Kathodenleitungen der Röhren X 2 bis XIl zusätzliche Widerstände angeord

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diagramm in Fig. 4, Zeile 21, zeigt für einen Zeitraum von etwas mehr als drei Verteilerumläufen den Spannungsverlauf an Leitung 3; dabei entsprechen die Intervalle, die jeweils den Nachrichten A1, A2, A3

durch eine Brückenschaltung gegen Erde symmetriert und dient dann zur Steuerung des Modulators M1 in der gleichen Weise, wie dies schon an Hand von Fig. 2 a beschrieben wird. Alle übrigen Vorgänge ent-

laufs eine der Röhren Xl bis X12 dauernd gezündet ist. Hiermit kann eine Signalisierung verbunden werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Insbesondere kann der gezeichnete Verteiler ohne weiteres auch mit einem anderen Synchronisierverfahren gekuppelt werden, d. h., es kann beispielsweise während des Kanals 12

und A10 zugeordnet sind, den in den Zeilen 17, 18, 19 5 sprechen denen der Einrichtung nach Fig. 3. Es bleibt und 20 beispielsweise gewählten Polungen der Signal- nur noch, dafür zu sorgen, daß der Zählring beim spannungen. Die Spannung von Leitung 3 wirkt über ersten Einschalten oder nach einem vorübergehenden den Gitterstrombegrenzungswiderstand W19 auf das Ausfall der Betriebsspannung wieder selbsttätig anGitter der Röhre F4. Da diese Röhre zusammen mit läuft. Hierzu dient das Relais A. In stromlosem Zuden Widerständen W21, W22 und fF23 eine Brücken- io stand legt sein Kontakt α eine ausreichend hohe Spanschaltung bildet, ergeben sich am Ausgang Doppel- nung an die Zündelektrode beispielsweise der Röhre stromzeichen, durch die der Umpoler M2 gesteuert Zl. Sobald diese Röhre gezündet hat, öffnet der Konwird. Am anderen Eingang dieses Umpolers liegt, wie takt; er bleibt geöffnet, solange der Zählring in Beschon früher erwähnt, die Trägerfrequenzspannung trieb ist. Bei geeigneter Dimensionierung der maßgebmit einem sägezahnförmigen Phasenverlauf gemäß 15 liehen Schaltelemente kann auch erreicht werden, daß Zeile 6 in Fig. 4. Durch die zusätzlichen Umpolungen das Relais abfällt, wenn bei einer Störung des Umentsteht dann ein Phasenverlauf nach Zeile 22 in
Fig. 4. Wird zudem zugrunde gelegt, daß der durch
die langsame Phasenzurückdrehung bedingte Frequenzfehler des Trägers durch Frequenzabgleich des 20
Oszillatorschwingkreises L 3, K3 beseitigt worden ist,
so ergibt sich am Ausgang des Umpolers M 2 in der
Endwirkung ein Phasenverlauf nach Zeile 23 in Fig. 4.
Von einem beliebig gewählten Bezugsphasenwinkel 0

ausgehend, entsteht in dem Augenblick, in dem auch 25 der Trägerstrom mit einer Phase von +90° und wähdie Röhre X1 der Zählkette zündet, ein 90°-Phasen~ rend des folgenden Kanals 1 mit einer Phase von sprung; während des folgenden Verteilerumlaufs er- —90° oder umgekehrt übertragen werden. In diesem

Falle springt zwar der Träger zur Synchronisation zwischen dem Kanal 12 und dem Kanal 1 ebenfalls um 180°, doch kann dieser Phasensprung sehr einfach von den die Nachricht darstellenden Phasensprüngen der anderen Kanäle unterschieden werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die gesamte Anordnung anders zu dimensionieren, also längs eines

sprung in stets gleicher Richtung liefert den Takt. 35 Fernschreibzeichens mehr oder weniger Nachrichen nach dem ein geeigneter Empfangsverteiler phasen- unterzubringen. Zu diesem Fall müßte dann ein entrichtig synchronisiert werden kann, beispielsweise da- sprechend größeres oder kleineres Frequenzband zur durch, daß von den 90°-Phasensprüngen über einen Verfügung gestellt werden. Für die Übertragung von Modulator ein Taktpuls abgeleitet wird. Fernschreibzeichen höherer Telegrafiegeschwindigkeit

Die von M2 abgegebene Spannung ist nicht ganz 40 muß ebenfalls eine entsprechend andere Anzahl von konstant. Durch einen Amplitudenverstärker Q (Fig. 3), zu übertragenden Kanälen vorgesehen werden. der nach Bedarf mit einem Verstärker verbunden ist.
lassen sich Amplitudenschwankungen leicht beseitigen.
Das Filter F1 begrenzt das Frequenzband auf die erforderliche Breite, so daß die Multiplexsignäle zu- 45
sammen mit anderen gleichartigen in anderer Frequenzlage über einen gemeinsamen Übertragungsweg
FL übertragen werden können.

Die beschriebene Einrichtung kann an sich in verschiedenen Teilen abgewandelt werden. Eine Variante wird im folgenden an Hand von Fig. 5 erläutert, in

folgen Umpolungen zwischen +90 und —90° gemäß den Signalspannungen der Nachrichten A1 bis A10. Nach Vollendung des Umlaufs folgt wieder ein 90°- Phasensprung, der diesmal von +90 auf +180° vor sich geht. Nach einem weiteren Umlauf erfolgt der Phasensprung von 180 auf 270°, dann von 270 auf 360° usw.; dieser periodisch fortschreitende Phasen-

Claims (7)

Patentansprüche der eine vereinfachte Schaltskizze zu dem Blockschaltbild nach Fig. 2 dargestellt ist. Die Zählkette mit den Zählstufen Z1 bis Z12 ist hier mit Hilfe der Leitung 8 zu einem Ring verbunden. Zur Fortschaltung von Stufe zu Stufe können wie in Fig. 3 zwei 300-Hz-Pulse verwendet werden, die gemäß Fig. 4, Zeilen 2 und 3, gegeneinander phasenverschoben sind und über die Leitungen 2 α und 2 b den einzelnen Stufen der Zählkette zugeführt werden. Im Kathodenkreis der Röhre Xl liegt ein zusätzlicher Widerstand £F24, an dem nach jedem Umlauf des Zählringes ein Spannungsimpuls auftritt. Mit Hilfe dieses Impulses läßt sich leicht auf verschiedenem Wege eine sägezahnförmige Spannung erzeugen. Beispielsweise wird über den Richtleiter G21 ein Kondensator K17 sehr rasch aufgeladen; die Entladung des Kondensators erfolgt langsam über den hohen Widerstand 1^25. Die an K17 somit entstehende Sägezahnspannung wird in der Röhre VR6 verstärkt,

1. Sendeanordnung zum Aussenden mehrerer nach dem Zeitmultiplex-Pulsmodulations-Übertragungsverfahren einem Träger aufmodulierter, hinsichtlich der einzelnen Zeichenelemente (Telegrafierschritte) ineinandergeschachtelter Telegrafienachrichten mit Hilfe eines aus einer von den Impulsen eines Taktpulses durchgeschalteten Zählkette bestehenden Multiplexverteilers, von dem die Abtastspannungen für die einzelnen Elemente der Nachricht abgeleitet werden, derart, daß diese Abtastspannungen in ihrer zeitlichen Länge annähernd gleich der Periode des Kanalimpulses, geteilt durch die Anzahl der einem Träger zugeordneten Kanäle, bemessen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Verteiler eine einzige, beispielsweise im Ring geschaltete Zählkette vorgesehen ist, die durch zwei um 180° gegeneinander versetzte Rasterimpulse abwechselnd weitergeschaltet wird, derart, daß die eine Rasterimpulsfolge die geraden und die zweite Rasterimpulsfolge die ungeraden Glieder der Zählkette weiterschaltet, und daß während der Dauer eines Zeichenelementes (während eines Telegrafierschrittes) gerade ein Umlauf erfolgt und daß für jede der zu übertragenden Nachrichten ein Abtastimpuls entsteht.

2. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch . gekennzeichnet, daß der bzw. die Rasterpulse

gleichzeitig als Einordnungskriterium für die vorzusehenden Phasenordner für die einzelnen Telegrafienachrichten dienen.

3. Anordnung nach Anspruch 2 und 3 mit zwei gegeneinander versetzten Rasterpulsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenordner jeweils an dem anderen Rasterpuls liegen als die Stufe der Zählkette, die diesem Phasenordner zugeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kathodenleitungen der einzelnen Entladungsgefäße der Zählkette mindestens ein Widerstand angeordnet ist, der so bemessen ist, daß die beim Stromfluß durch dieses Entladungsgefäß abfallende Spannung zum Öffnen des genannten Koinzidenzgatters unmittelbar benutzt werden kann.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von den vorhandenen Kanälen zwei zeitlich unmittelbar hintereinanderliegende Kanäle zum Übertragen eines Synchronisations-

kriteriums benutzt werden, derart, daß der Träger innerhalb des ersten dieser beiden Kanäle unmoduliert und innerhalb des zweiten mit einem von 180° verschiedenen Phasensprung (Synchronisationsphasensprung) moduliert übertragen wird.

6. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Träger als Synchronisationskriterium ein Phasensprung von 90° aufgedrückt wird.

7. Verwendung der Anordnung von Anspruch 1 bis 6 zur Übertragung von Telegrafienachrichten innerhalb eines Sprachkanals üblicher Breite (3100 Hz) über mehrere, vorzugsweise drei Trägerfrequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die als Verteiler wirkende Zählkette für alle Trägerfrequenzbereiche gemeinsam vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 873 099.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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