DE1069199B - Mehrkanall - Nachrichtenübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht .-ich auf elektrische· Mehrkaual-Naehrichtenübertragimg-systeme, die nach dem Zeitraff ungs-Multiplex-Verfahren arbeiten.

Mehrkanalsysteme arbeiteten bisher normalerweise entweder nach dem Frequenzmultiplex- oder nach dem Zeitmultiplexverfahren. Bei dem Frequenzmultiplexverfahren ist jtdem Kanal während der gesamten Übertragungszeit ein bestimmter Ausschnitt des Übertragungsfrequenzbandes zugewiesen, während beim Zeitmultiplexverfahren jeder Kanal das gesamte Übertragungsfrequenzband, aber nur während bestimmter Abschnitte der Üburtragungszeit, einnimmt.

Neben diesen beiden normalerweise verwendeten Systemen sind Multiplexsysteme bekannt, die einige der Vorteile des Zeitmultiplexverfahren« haben, aber ein weniger breites Übertragtmgsfrequenzband erfordern. Dieses Verfahren hat man Zcitraf'fungs-Multiplex-Verfahren genannt. Ks besteht, kurz gesagt, darin, dalj jede Kar.alsignalwelle in gleich lange Abschnitte aufgeteilt wird, diese Abschnitte dann auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen zeitlichen Länge gerat!t und dann in zyklischer Folge mit den Abschnitten der anderen Kanäle übertragen werden. Im Empfänger werden die den einzelnen Kanälen zugeordneten Abschnitte durch eine Verteilereinrichtung zusammengefaßt und dann auf ihre ursprüngliche Länge gedehnt und wieder zusammengefügt.

Die Raffung der zeitlichen Länge der einzelnen Abschnitte der Signalzüge wird dadurch erreich:, flau die Abschnitte mit einem bestimmten Verhältnis in eine Speichereinrichtung eingegeben und mit einem Vielfachen dieses Verhältnisses aus dem Speicher wieder abgefragt werden. Die Speichereinrichtung kann z. B. aus einem Magnetbandspeicher, einem elektronischen Kondensatorspeicher oder einem Verzögerungsnetzwerk bestehen. Die Dehnung der gerafften Signalabschnitte auf der Empiängvrseite geschieht wie die Raffung auf der Ser.derseite, nur mit dem I nterschied, daß die Abtragung der Speichereinrichtung mit einem Verhältnis vor sich geht, das ein Bruchteil des Einspeicherverhältnisses ist.

Das eben beschriebene System läßt sich mit großen \i>rteiier. aiii kurzen L hertraguiigsstreekeii verwenden, bei denen es nicht nötig ist, eine große Anzahl von Zwischenstationen einzufügen. Es ist auch denkbar, daß es über kurze Entfernungen mit leichten Mehrleiterkabeln konkurrieren kann, da es, z. B. wie ein PAM-System, eine große Zahl von Verbindungen ohne die große Bandbreite und die strengen Anforderungen an die Übertragungsstrecke, die dieses letztere System fordert, ermöglicht.

Zeitraffimgs-Multiplex-Systcme sind aber noch nicht in größerem Umfang verwendet worden. Dies liegt teilweise daran, daß sich mit der praktischen Durchführung einige Schwierigkeiten ergeben haben. Eine dieser Schwierig-Mehrkanal-Nachrichtenübertragungssystem

Anmelder:
International

Standard Electric Corporation,
New York, N, Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte
Schweden vom !

Priorität:
I. April 1957

Knut Stig Torbjorn Janson, Stockholm,
ist als Erfinder genannt worden

keiten ist, daß es nicht möglich ist, die gerafften Abschnitte der Siunalweller. über Strecken mit wirtschaftlicher Bandbreite zu übertragen, ohne daß am Anfang und am Ende der Abschnitte Ein- bzw. Ausschwingvorgänge auftreten. Diese Ein- und Aussehwingvorgäiige rufen beim Zusammenfüge:; der wieder gedehnten Signalabschnitte starke Verzerrungen und Rauschen hervor.

Es ist bereits ein Nachrichtenübertragungssystem der genannten Art beschrieben worden, bei dem die genannten Nachteile dadurch vermieden werden, daß zwischen den einzelnen Signalabschnitten zeitliche Zwischenräume für die Ein- und Ausschwir.gvorgänge vorgesehen sind. Diese zeitlichen Zwischenräume bedingen aber, so kurz sie auch sein mögen, stets eine Erhöhung der Übertragungszeit und damit eine Verringerung des Nachrichtenflusses im Übertragung<kanal.

Bei dem Nachrichtenübertragungssystem nach der Erfindung, bei dem im Sender die den einzelnen Kanälen entsprechenden Signale in gleiche Abschnitte aufgeteilt und diese Abschnitte zeitlich gerafft werden, bei dem diese zeitlich gerafften, den einzelnen Kanälen entsprechenden Abschnitte in zyklischer Folije über einen gemeinsamen Übertragungsweg mit begrenzter Bandbreite zu einem Empfänger übertragen werden, in welchem die den einzelnen Kanälen zugeordneten Abschnitte wieder zeitlich gedehnt und zu einem vollständigen Signal für jeden Kanal zusammengesetzt werden, derart, daß jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten bei der Übertragung zeitliche Zwischenräume für die Ein- und Aussehwingvorgäiige

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vorgesehen sind, werden die genannten Xachteile da- Das Filter 10 soll eine konstante Laufzeit habe.i u:id

dureh vermieden, daU im Empfänger Einrichtungen so bemessen sein, da!.) seine Bandbreite etwas geringer

vorgesehen sind, die den einzelnen Kanälen zugeordnete, ist als die des Svstems, über das die Impulse zu dem

zeitlich gedehnte Abschnitte wieder derart zusammen- Empfänger (Fig. 5) übertragen werde i. Di- Filter 10

fügen, daß die Ein- und Aus-ehwingvorgänge dieser 5 kann z. B. ein Tiefpaßtilter sein.

einzelnen Abschnitte einander aufheben und sich in dem Die Verzögeningscinrichtungen 6 und 13 ordnen im

aus den einzelnen Abschnitten zusammengesetzten Zusammenwirken mit den Torschaltung·:! 7 die Impulse

Signalzug eines jeden Kanals an den Verbindungsstellen des verschachtelten Impulszuges so, daß die Impulse

zwischen benachbarten Abschnitten keine nennenswerten jedes Kanals zu Gruppen, von je fünf Impulsen zu-

Verzerrungen ergehen. io sammengefaLit und diese so miteinander verschachtelt

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Zeich- werden, da!.! zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen

nungen näher beschrieben werden. In ein angemessener Abstand bleibt. Die- wird durch die

Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines Ausführungs- Fig. 2 näher erläutert.

beispieles eines mit PA.M arbeitenden Senders nach dem Im Diagramm 1 der Fig. 2 sind über der horizontalen

System der Erfindung dargestellt; 15 Zeitachse einige der I mouse des verschachtelte:] ampli-

Fig. 2 zeigt einige in dem Sender nach Fig. 1 auf- tudenmodulierten Impulsziige-, der über die Leitung 3

tretende Impulsfolgen; in dem Verzögerungsnetzwerk 6 in Fig. 1 zugeführt wird.

Fig. j ist das Blockschaltbild eine- mit dem Sender aufgetragen. Die Impulse haben in diesem Diagramm

nach Fig. 1 zusammenarbeitenden Empfängers nach dem alle die gleiche Amplitude. Zur Vereinfachung der

Svstem der Erfindung dargestellt; 20 Darstellung sei die Dauer der Impulse gegenüber dem

Fig. 4 zeigt einige in dem Empfänger nach Flg. 3 Impulsabstand als vemachläjsigbar klein angeuomm ·η.

auftretende Wellenformen; Die Impulse sind entsprechend den Kanälen, zu denen

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Über- sie gehören, mit .1 bis // bezeichnet. Der zeitliche Ab-

tragungssystem nach der Erfindung unter Verwendung stand Z₁ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulse ι

von magnetischen Speichern. 25 ist, wie bereits gesagt, 15,625 us und der Abstand zwischen

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zwei Impulsen desselben Kanals/., — [25 as. Die Impulse

Senders mit Pulsamplitudenmodulation für ein Zeit- des Kanals Λ sind mit .-I₁, .-!., usw. bezeichnet und durch

raffungs-Multiplex-System nach der Erfindung. Zum Pfeile besonders hervorgehobe i.

besseren Verständnis sei angenommen, daß acht Über- Da- Diagramm2 zeigt einige Impulsgruppe:!, wie sie sich

tragungskanäle mit einer Bandbreite vun je 4 kHz vor- 30 nach der Umgruppierung an der Leitung 8 ergeben. Der

gesehen sind. Diese Werte sind nur als Beispiel zu Zeitmaßstab ist gleich dem des Diagramms 1. Jede Iinpul--

betrachten, das System kann leicht beliebigen anderen gruppeenthält fünf zu demselben Kanal gehörende Impulse.

Werten angepaßt werden. Die Wiederholungsperiode der Gruppen ist daher 5Z₁. Die

In Fig. 1 ist eine übliche .Melirkanal-Pulsniodulatio.is- Impulse in jeder Gruppe sind um die Zeitdauer /,,, die

Einrichtung 1 mit acht Eingangsschaltungen 2 für die 35 klein ist, verglichen mit /.,. voneinander entfernt. Di

acht Kanalsignale vorgesehen. Die Einrichtung 1 erzeugt diese fünf Impulse alle zu einem Kanal gehören, könne ι

in bekannter Weise am Ausgang 3 mit Hilfe des Steuer- sie zweifellos so e:u^r zusammengefaßt werden, daß t_Λ

generators 4 und des Frequenzteilers 5 eine Folge von kleiner ist als Z₁. Der Abstand zwischen zwei aufeinander-

acht amplitudenmoduüerten und miteinander ver- folgende Impulsgruppe.! sei mit Z₁ bezeichnet. Er ist dann

schachtelten Impuiszügen. 40 gleich Z₅—4Z₃. Die Impuisgriippe:i-Wie-li.-rholu:igsperio:lc

Diese verschachtelten Impulszüge werden vom Aus- Z₅ ist gleich 5t_v Wie der Abstand Z₁ in Abhängigkeit von

gang 3 einer Verzögerungseinrichtung 6 zugeführt. Diese Z₅ gewählt werden muß. wird weiter unten erläutert.

Verzögerungseinrichtung hat eine Anzahl von z. B. fünf Wenn die Zahl der Impulse pro Gruppe (im Beispiel 5)

zeitlich gleichmäßig voneinander entfernten Anzapfungen, feststeht, ergibt sieh /., aus de:n gewählten Wert für Z₁.

die über fünf gleiche, normalerweise gesperrte Tor- 45 Es ist zu beachten, daß es bei der Schaltungsanordnung

schaltungen 7 in dem Punkt 8 zusammengefaßt sind. nach Fig. 1, die hier wegen der einfacheren Erkiarbarkeit

Das ;_in 8 auftretende Signal wird über einen Verstärker 9, gewählt wurde, Bedingung ist, daij die Zahl ;i der Kanäle

ein Filter 10 und einen zweiter. Verstärker 11 dem Sender und die Zahl α der Impulse pro Gruppe keinen gemein-

oder einer Übertragungsleitung (in Fig. 1 nicht darge- samen Faktor iiabe.i. E- sind natürlich auch andere

stellt) zugeführt. 50 Schaltungsanordnung 1 möglich, bei denen die Zah! dcv

Die fünf Torschaltungen 7 werden nacheinander durch Kanäle und die Zahl der Impulse pro Gruppe frei und

Impulse geöffnet, die vo:i fünf zeitlich gleichmäßig von- unabhängig voneinander gewählt werden k'imie.i.

einander entfernten Anzapfungen einer Verzögerung— In Fig. 2 sind die Impulse .J₁ und Λ- im Diagramm 1

einrichtung 13, deren Laufrichtung der der Verzögerung*- und die entsprechenden Impuls- im Diagramm 2 mit ge-

einrichtung 6 entgegengesetzt i-t, entnommen werden. 55 strichelten Linien verbunden. Die nächste Grunpj, deren

Die<e Verzögerungseinrichtung wird mit einer vom erster Impuls um die Zeit t-_ö später als der Iiikju'.s .-I₁ auf-

Steuergenerator 4 über den Frequenzteiler 12 abge- tritt, gehört zum Kanal F. Daraus ist zu erkenne 1, daß

nonimenen Impulsfolge gespeist. die Impulsgruppe:! im Diagramm 2 in einer zyklisch·':;

Da eine maximale Übertragungsfrequenz für jeden Folge aus den Impulsen de- Diagramm- 1 g 'bildet werden.

Kanal von 4 kHz angenommen wurde, ergibt sich für 60 Diese Umordnung der Impulse ergibt si.;h aus der Wahl

jeden von der .Modulationseim iehtung 1 erzeugten Im- der Anzapfungen der Verzjgerii:r,'-!einrue:i 6 und 13

pulszug ein Abtastverhältnis von 8030 Impulsen pro (Fig. 1) und der Wiederholung-Ure pieiz der vom Fre-

Sekunde. Daraus ergibt sich ein Abstand für zwei auf- quenzteüer 12 gelieferten Steuerimpuls..·. Die Wahl wird

einanderfolgende Impulse des gleichen Kanals von so getroffen, daß jede der Torsehalnrigen 7 in dem

125 as. Bei insgesamt acht Kanälen ergibt sich dann in 65 Moment entsperrt «'ird. in dem ein Kanalinipais au der

dem der Verzögerungseinrichtung 6 zugeführten vcr- entsprechenden Anzapfung der Verzögerungsleitung 6

schachtelten Impulszug eine Gesamtzahl von 64030 Im- auftritt, so daß, wem ein Impuls des Kanals .1 an der

pulsen pro Sekunde. Der Abstand zwischen zwei auf- fünften Anzapfung _t-auftritt, die fii U'te Torseiialtung ge-

einanderfolgendeii Impul.-en des verschachtelten Impuls- öffnet wird, \ve:m dann der nächste Impuls de-;e.lbe:i

zuges ist dann 15,f)25 u.a. 70 Kanals an der viertel Anzaofun-; auftritt, die vierte

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Torschaltung geöffnet wird usf. So ergibt sich also an der Die Beziehung zwischen der Zahl der Kanäle de-

Li.'itung 8 eine Gruppe von fünf aufeinanderfolgenden Systems«, der Zahl der Impulse in einer Gruppen und

Impulsen des Kanals .4. der effektiven Bandbreite F ergibt sich aus d->r Tatsache.

I'm dies zu ermöglichen, muß der zeitliche Abstand daß die Gruppenwiederholungsperiode /- = (a—1) ■/.,—.'

'.wischen zwei benachbarten Anzapfungen der Verzöge- 5 ist. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Gnrv

rungsleitung 13 gleich I₃ sein. An der Verzögerungs- pierung das Abtastverhältnis (8000 pro Sekunde) durch ,;

leitung 6 muß, da der Abstand zwischen zwei aufein- teilt, folgt

anderiolgenden Impulsen desselben Kanals gleich I₁ (im J₁

Beispiel 125μs) ist, der Abstand zwischen zwei auiein- '("—¹I " ':i -'-ti ' 8000 ■ ^ .-= 1 s.

anderfolgenden Anzapfungen gleich (.,—I₃ sein. Dabei ist io

es klar, daß die Folgefrequenz der von dem Frequenz- Setzt man die oben gegebene Beziehung für t., und I

teiler 12 gelieferten Steuerimpulse gleich der Folgefre- ein, so ergibt sich

quenz der Impulsgruppen von - sein muß. _ .. _ v_i(.._i) .l. ο χ _d

π ■ f '

Die durch die Verzögerungsleitung 6 hervorgerufene ^l5

absolute Verzögerungszeit der Kanalimpulse ist nicht wenn F und f in denselben Einheiten eingesetzt werden

kritisch, sie ist aber zweckmäßigerweise so zu wählen, Sind z. B. η = 8, a = 5, f = 4 kHz und

daß die Verzögorungszeit für die letzten Impulse jeder

Gruppe sehr klein oder gleich XuIl ist. ^v ~ ' '■ '

[ede Gruppe von fünf Impulsen stellt jetzt einen Aus- 20 dann ist F = 140,8 kHz, und bei schnitt aus der ursprünglichen Signalwelle dar, der auf

eine zeitliehe Länge von 4 · /., gerafft wurde. ^v ~

Nachdem jede Impulsgruppe das Filter 10 passiert hat, ist F = 78,8 kHz.

hat sie wegen der begrenzten Bandbreite des Filters ihre Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines mit dem Sende:

scharfe definierte Form verloren und ist jetzt ein Wellen- 25 nach Fig. 1 zusammenarbeitenden Empfängers. Die de;

'Ug mit Ein- und Ausschwingvorgängen. Dies ist in den einzelnen Impulsgruppen entsprechenden empfangene:

Diagrammen 3 und 4 der Fig. 2 näher dargestellt. Wellenzüge (solch ein Wellenzug ist im Diagramm 4 de

Diagramm 3 zeigt in größerem Zeitmaüstab eine Gruppe Fig. 2 dargestellt) werden über ein dem Filter 10 i:

von fünf Impulsen eines Kanals, bei denen die Amoli- Fig. 1 entsprechendes Filter 14 und einen Verstärker 1;

tudenmodulation durch die verschiedene Höhe der 30 der Abtasteinrichtung 16 zugeführt. Es ist bereits weite

Einzelinipulse angedeutet ist. Nachdem diese Impuls- oben erläutert worden, daß die Impulsform der Sender

gruppe das Filter 10 durchlaufen hat, ergibt sich ein wellenzüge durch das Filter 10 und oder das Empfänger

Weilevizug mit relativ langen Ein- und Ausschwing- filter 14 stark venvischt wurde. Daher ist es nötig, di

■erioden, wie er im Diagramm 4 dargestellt ist. Impulse in dem Empfänger wieder herzustellen. Die Ab

Obwohl alle Impulse in der Fig. 2 unipolar dargestellt 35 tasteinrichtung 16 besteht aus einer Torschaltung, dl·

sind, ist es doch ohne Beeinträchtigung der bisher ge- von dem Impulsgenerator 17 mit kurzen Impulsen, dere

gebenen Erklärungen verständlich, daß der der Verzöge- Wiederholungsperiode gleich /., ist, gesteuert wird. Wen:

rungsleitung 6 über die Leitung 3 zugeführte Impulszug es nötig ist, kann zwischen den Impulsgenerator 17 un.

Impulse nut beiden Polaritäten enthalten kann. der Abtasteinrichtung 16 noch eine Frequenzteilerstuf·

Die Wahl des Wertes von /, wird zu einem Teil durch 40 eingefügt werden.

die effektive Grenzfrequenz F des Filters 10 (die etwas Die sich am Ausgang der Abtasteinrichtung 16 er kleiner als die Bandbreite des Übertragungssystems ist) gebende, die nacheinander empfangenen Wellenzüge dar und zum anderen Teil durch den zulässigen Grad der stellende Folge von amplitudenniodulierteii Impulse: Überlappung der Ein- und Ausschwingperioden der wird einer Verzögerungseinrichtung 18 zugeführt, die mi Gruppen verschiedener Kanäle bestimmt. Zuerst ergibt 45 Hilfe der Torschaltungeu 19 und der Verzögerungsieh der Abstand /., zwischen den Impulsen jeder Gruppe leitung 20 die Impulsgruppen zeitlich dehnt und so an aus dem Verhältnis zwischen der effektiven Bandbreite F ordnet, daß wieder ein Impulszug entsteht, wie er ii und der ursprünglichen Signalbandbreite f = 4 kHz. Diagramm 1 der Fig. 2 dargestellt ist. Dieser üehnung-Er ist prozeß ist praktisch die Umkehrung des Zeitraffung

50 prozesses, der weiter oben an Hand der Fig. 1 beschriebe- wurde, nur mit dem Unterschied, daß die Verzögerungeinrichtung 18 in Fig. 3 eine größere Zahl von Anzapfir.

Ist f ----- 4 kHz, t._: — 125 ■ 10 " s und wird F in .MHz gen aufweist als die Einrichtung 6 in Fig. 1. Dies i-

eingesetzt. dann ist nötig, um die einzelnen Einschwing- und Ausschwiiü.

55 vorgänge der Wellenzüge wieder herzustellen. So hat z. I die Verzögerungseinrichtung 18 in Fig. 3 neun zeitlie gleich weit voneinander entfernte Anzapfungen, dere

Die Wahl von I₁ wird durch den angenommenen Ampli- mittlere fünf mit α bis e bezeichnete Anzapfungen dt'

tudeiiwert bestimmt, bei dem sich der Ausscliwingvor- Anzapfungen der Verzögerungseinrichtung 6 in Fig. 1 en.

gang des Wellenzuges eines Kanals (4 in Fig. 2) mit dem 60 sprechen. Für die Einschwingperioden sind an der Eii

Einscliwingvorgang des nächsten Wellenzuges des nach- gangsseite zwei Anzapfungen ά· und .v und für die Au

sten Kanals schneidet. Dieser Amplitudenwert liegt um Schwingvorgänge an der Ausgangsseite zwei Anzapfir.

.v db unter dem maximalen Amplitudenwert. Dann ist gen y und ζ vorgesehen. Dabei ist es möglich, um die Eil

.K ir- ι τ 1 1 und Ausschwingvorgänge genauer zu bestimmen, me!

ti=-- _ , wobei Λ von χ und vom I vp des verwendeten . . . .·.?,,, , _r-· , .

I' '65 ^als zwei zusätzliche Anzapfungen an der Ein- und d

Filters abhängt und F in MHz eingesetzt wird. Ausgangsseite der Verzögerungseinrichtung 18 vorzusehen

Ein günstiger Wert für .v ist 80 db. In diesem Falle Die neun Torschaltungen 19 sind mit den neun Ai

ist A* für ein einfaches Filter etwa gleich 9, bei einem zapfungen der Verzögerungseinrichtung 18 verbund« komplizierteren Filter ist der Wert für A' kleiner; er soll und werden über die neun Anzapfungen der zweiten Ve jedoch immer größer als 1 sein. 70 zögerungseinrichtung 20 gesteuert. Diese Anordnung en

k	125	0	f ■ F
-=			10
	Λ	I	,5
t.

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spricht völlig der in Fig. 1 mit der Ausnahme, daß die Bisher ist noch nichts über die Synchronisation zwi-

Toi Schaltungen in der Reihenfolge ;.··, x, ti, b, c usw. ent- sehen dem Empfänger der Fig. 3 und dem Sender der

sperrt werden, anstatt in der umgekehrten Reihenfolge Fig. 1 gesagt worden. Sie kann auf irgendeinem der üb-

in Fig. 1. liehen Wege vorgenommen werden. So kann man z. F>.

Die Verzögerungseinrichtung 20 wird mit einer vom 5 einen der Kanäle als Synchronisierkanal benutzen. Im

Stenergenerator 17 über den Frequenzteiler 21 abgenom- Sender (Fig. 1) wird dann ein Synchronisieroszillator 25

nienen Impulsfolge gespeist. an einen der Kanäle, z. B. Kanal 8. angeschlossen. Dieser

Die über die Torsehaltungen 19 an der Leitung 22 zu- Oszillator erzeugt ein Synchronisiersignal mit fester

sammengefaljten Impulse werden dann einer üblichen Frequenz, z. R. 50 Hz. Im Empfänger (Fig. 3) wild der

.Mehrkanal-Impulsempfängerschaltung 23 zugeführt, die io Ausgang des Kanals 8 mit einem auf die Synchronisier-

clann an den Ausgängen 24 die zu den einzelnen Kanälen frequenz von 50 Hz abgestimmten selektiven Filter 26

gehörenden Signale abgibt. verbunden. Das durch das Filter 26 herausgetrennte Syr.-

Um die verschachtelte Impulsfolge (Diagramm 1 in chronisiersignal wird dann einer Kontrollschaltung 27 Fig. 2) wieder herzustellen, müssen die Anzapfungen der zugeführt, die den Steuergenerator des Empfängers 17 Verzögerungseinrichtung 20 um die zeitliche Länge /„ von- 15 stabilisiert oder synchronisiert. Ebenso können andere einander entfernt sein, da alle Impulse einer (kuppe zu geeignete Synchronisieranordnungen verwendet werden, demselben Kanal gehören und nach der Dehnung wieder Dabei ist zu bemerken, daß an die Phasenstarrheit der um die Kanalperiode U₁ voneinander entfernt sein müssen. Synchronisation keine großen Ansprüche gestellt werden, Die Wiederholungsfrequenz der Steuerimpulse, die von es ist nur zu gewährleisten, daß die zusammengehörigen dem Frequenzteiler 21 der Verzögerungseinrichtung 20 zu- 20 Sender- und Empfangskanäle miteinander gekoppelt sind, geführt werden, muß, da die Wiederholungsperiode der Durch die Tatsache, daß alle empfangenen Impulse eine im Diagramm 2 der Fig. 2 dargestellten Impulsgruppen feste Beziehung zueinander haben, ist sichergestellt, daß gleich /₅ ist, ebenfalls gleich t_b sein. Schließlich ist es klar, nur die entsprechenden durch die Abtasteinrichtung 16 daß der zeitliche Abstand der Anzapfungen an der Ver- erzeugten Impulse die Torsehaltungen 19 passieren zögerungseinriehtung 18 ebenso wie bei der Verzögerung=- 25 können, obwohl zwischen den zeitlich gerafften Signaleinrichtung 6 in Fig. 1 gleich I₁ —Λ, sein muß. abschnitten noch viele zusätzliche Impulsintervalle auf-

Hierdurch ergibt sich an der Leitung 22 eine dem Dia- treten.

gramm 1 in Fig. 2 entsprechende Folge von zeitlich ge- In dem an Hand der Fig. 1 und 3 beschriebenen Ausdehnten miteinander verschachtelten amplitudenmodu- führungsbeispiel wurde die l'mordnung der Impulse lierten Impulsen, nur mit dem Unterschied, daß sich 30 durch Verzögerungsnetzwerke vorgenommen. In der einige Impulse wegen der durch die Übertragung hervor- Praxis sind verschiedene Ausführungen dieser \ erzögegerufenen Ein- und Ausschwingvorgänge aus zwei Teil- rungseinrichtungen denkbar; so kann man ;.. B. normale impulsen, einer aus einem Ausschwingvorgang und der Verzögerungsnetz\verke oder elektromechanische Verandere aus einem Einschwingvorgang, zusammensetzen. zögerungseinrichtungen, so z. B. nach dem Magnetostrik-Dies wird durch die Fig. 4 näher erläutert. 35 tionsprinzip arbeitende verwenden. Ebenso lassen sich

In den Diagrammen 1 und 2 der Fig. 4 ist eine Serie zur L'mgruppierung der Impulse elektronische Speichervon nacheinander gedehnten, zu demselben Kanal ge- einrichtungen verwenden, in denen die Impulse etwa in hörenden und aus amplitudenmodulierten Impulsen be- Kondensatoren gespeichert werden und durch Torschalstehenden Wellenzügen, wie sie hinter der Abtast einrieb- tungen oder Elektronenstrahlen wieder herausgelesen tung 16 auftreten, dargestellt. Dabei ist zu bemerken, 40 werden.

daß der optimale Abtastzeitpunkt um ein halbes Intervall In der Fig. 5 ist ein weiteres, mit einem Magnelhaiulspäter liegt und er auch noch um ein weiteres gleiches speicher arbeitendes Ausführungsbeispiel der Erfindung Intervall verschoben werden kann. Daher ist kein strenger dargestellt. Die beiden mit .1/ bezeichneten .Magnetlxm-Synohronismus zwischen dem Sender und dem Empfänger der oder ähnliche magnetische Speicher, wie z. J>. magnenotig. Diese beiden Diagramme haben den gleichen Zeit- 45 tische Scheiben, laufen in den durch die Pfeile bezeichnemaßstab. Zwei benachbarte Impulse sind um die Kanal- ten Richtungen um. Die Einspeicherköpfe >iiul mit /. Z₁, Periode ί.₂ (125 ;j.sj voneinander entfernt. Jeder Wellenzug I₂. . .I_n und die Ableseköpfe durch .1, .I₁, .·!.,. . ..1„ beist, wie in Fig. 4 dargestellt, durch neun, den neun An- zeichnet. Die Indizes beziehen sich auf einzelne Kanäle, zapfungen ν, .ν, α bis c, y und ; der Verzögerungseinrich- deren Gesamtzahl gleich 11 ist. Der Ein>peicherknpt / tung 18 entsprechende impure dargestellt. Es ist zu er- 50 und der Ablesekopf .-1 sind auf rotierenden Armen beker.r.en, daß die Impulse ν und r aus dem Ausschwing- festigt, deren Umlaufrichtung in der Fig. 5 angedeutet vorgarg des WelleriZiiiies 1 gleichzeitig mit den Impulsen« ist. Alle Ableseköpfe A, A₁, .-L....-!,, sind mit Einrichur.d h ai;s dem Wellenzug 2 auftreten. Entsprechend tungen versehen, um die auf den .Magnetbändern .1/ getreten dir Impulse ;.- und .v aus dem Einschwingvorgang speicherten Nachrichten zu löscher.. Der obere Teil der de,- Wellenzuges 2 gleichzeitig mit den Impulsen 1/ und c 55 Fig. 5 stellt den Sender, der untere Teil den Empfänger aus dem Welienzug 1 auf. dar. Sender und Empfänger sind über die Wi>tärker 9,

Da die von der Verzögerungseinrichtung 20 abgeleiteten 11, 15 und Filter 10 und 14 auf die «leiche Art und Weise Impulse durch den Abstand L₁ der Anzapfungen und den verbunden wie in dem oben beschriebenen Ausführungs-Abstar.d I₃ der eingespeisten Impulse bestimmt sind und beispiel. Die beiden Magnetbänder im Sender und Empda L, gleich 8·/, ist und /₅ gleich 5-Z₁ ist, werden diese 60 fänger laufen mit der gleichen Geschwindigkeit von Impul.-e an die zu den Anzapfungen w und d, χ und c, m Umdrehungen pro Sekunde um. Ebenso rotieren die α und y, b und ζ gehörenden Torsehaltungen gleichzeitig beiden Arme / und A synchron zueinander mit Λ" Umangelegt. Diese Impulse werden dann zu vollständigen drehung«! pro Sekunde.

Impulsen mit der korrekten Amplitude zusammengefaßt, Der Übertragungsvorgang kann jetzt wie folgt be-

so daß sich der im Diagramm 3 der Fig. 4 dargestellte 65 schrieben werden.

vollständige Impulszug.ergibt, dessen Ungenauigkeit an Auf der Sendeseite zeichnen die Einspeicherköpfe I₁. der Verbindungstelle der beiden ursprünglichen Wellen- I₂. . .I_n die zu den einzelnen Kanälen gehörenden Nachzüge vernachlässigbar ist. richten auf das umlaufende Magnetband .1/ auf. Der Ab-

In der Praxis ist es vorzuziehen, die Filter 10 und 14 so lesekopf A rotiert in der der Laufrichtung des .Magnet-

zu bemessen, daß an ihnen kein Überschwingen auftritt. 70 bandes entgegengesetzten Richtung, wobei er die Nach-

Claims (4)

rich ten mit einer größeren Geschwindigkeit wieder abliest und sie gleichzeitig löscht, so daß auf das Magnetband durch den nächsten Einspeicherkopf wieder Nachricht aufgezeichnet werden kann. Über die Verstärker 9, 11, 15, die Filter 10 und 11 und die ÜbertragungsstreckeL werden alle Nachrichten der Kanäle von .4 nach / übertragen, der Einspeicherkopf / zeichnet jetzt die Nachrichten auf dem Magnetband M des Empfängers auf, von dem sie dann durch die Ableseköpfe .-I1, A.,...An der verschiedenen Kanäle abgenommen werden. Die Phasenbeziehung zwischen den beiden Armen I und .4 muß dabei natürlich so gewählt werden, daß Nachricht vom Kopf J1 zum Kopf .-I1, vom Kopf /., zum Kopf .4, usf. übertragen wird. Die Erzeugung der entsprechend dem Ernndungsgedanken notwendigen Zwischenräume zwischen den einzelnen Signalabschnitten wird im folgenden genauer beschrieben. Während der Zwischenräume treten wegen der begrenzten Übertragungsbandbreite Ein- und Ausschwingvorgänge auf. Auf der Empfängerseite zeichnet ao der Kopf / diese Einschwingvorgänge auf dem Magnetband M auf. Es ist nun nach dem oben Gesagten verständlich, daß es bei richtiger Wahl der Umlaufzahlen und der Phasenbeziehung möglich ist, die Ein- und Ausschwingvorgänge entsprechend dem zu Fig. 4 Gesagten zu überlappen. Zwischen den Umlaufzahlen .Y und m und der Kanalzahl η ergeben sich folgende Beziehungen: Die Nachricht wird in den Speichereinrichtungen eine bestimmte Zeit auf der Sendeseite entsprechend den Umlaufzahlen mindestens ■— s aufgezeichnet. Daraus Λ — in ergibt sich eine bestimmte Verzögerungszeit für jeden Kanal. Wählt man die maximale Verzögerungszeit gleich 0,01 s, so folgt --;--1 < 0,01 oder Λ' -f- m > 100. ils wird Λ -j- m — — während jeder vollen Umdrehung des Armes .4 Nachricht von allen u Kanälen zum Empfänger übertragen. Auf der Übertragungsstrecke werden dann also η ■ X Signalab- .V ist, schrieben, gleich daß die Nachrichten dann in Abschnitten von ( ' ■ - '" ■ ' ) \ 11 ■ X X X ■ m I oder entsprechend umgestellt Λ \ »1 ■ )i Λ — m I 35 schnitte pro Sekunde, deren Dauer gleich übertragen. Entsprechend dem gewählten Filter 10 muß der Abstand /, zwischen den Signalgruppen, wie oben be gemacht werden. Es läßt sich zeigen, m 1 Dauer gesendet werden. Der Abstand zwischen den einzelnen Abschnitten wird dann gleich 40 45 55 Daraus ergibt sich dann die oben über die Verzögerungszeit genannte Bedingung, daß in ■ η kleiner als A — M sein muß. Die weitere Dimensionierung wird dann durch die oben gegebenen Beziehungen bestimmt. Es ist, um die Filter oder andere Komponenten der Schaltung zu vereinfachen, auch möglich, die Zwischenräume größer zu wühlen. Wählt man 12 m ■ η =--- X + m, X + m — 100 und η — 30, so ergibt sich daraus m etwa >■ 2,8 und Λ" ^- 97,2. Die Umdrehungszahl .V ist also bei diesem einfachen Ausführungsbeispiel relativ hoch. Es sind aber andere, nicht viel aufwendigere Ausführungen denkbar, bei denen die Umdrehungszahl etwa durch Anbringen von zwei oder mehreren Einspeicher- und Ableseköpfen / und Λ herabgesetzt werden kann. Statt der oben beschriebenen magnetischen Speicher lassen sich auch Speichereinrichtungen mit dielektrischen Speicherelementen verwenden. Die dargestellten Ausführungsbeispiele sollten nur zur Erläuterung dienen, nicht aber eine Beschränkung auf diesen Fall darstellen. Patentansprüche.

1. Mehrkanal-Nachrichtenübertragungssystem, bei dem die den einzelnen Kanälen entsprechenden Signale im Sender in gleiche zeitliche Abschnitte aufgeteilt, diese Abschnitte zeitlich gerafft und diese zeitlich gerafften, den einzelnen Kanälen entsprechenden Abschnitte in zyklischer Folge über einen gemeinsamen Übertragungsweg mit begrenzter Bandbreite zu einem Empfänger übertragen werden, in welchem die den einzelnen Kanälen zugeordneten Abschnitte wieder zeitlich gedehnt und zu einem vollständigen Signal für jeden Kanal zusammengesetzt werden, derart, daß jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten bei der Übertragung zeitliche Zwischenräume für die Einschwing- und Ausschwingvorgänge vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger Einrichtungen vorgesehen sind, die den einzelnen Kanälen zugeordnete, zeitlich gedehnte Abschnitte wieder derart zusammenfügen, daß die Ein- und Ausschwingvorgänge dieser einzelnen Abschnitte einander aufheben und sich in dem aus den einzelnen Abschnitten zusammengesetzten Signalzugeines jeden Kanals an den Verbindungsstellen zwischen benachbarten Abschnitten keine nennenswerten Verzerrungen ergeben.

2. Mehrkanal-Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Aiisschwingvorgänge der zeitlich gerafften Abschnitte im Empfänger derart beeinflußt werden, daß kein Überschwingen auftritt und die Zwischenräume zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitte.i auf ein zur Erzielung einer ausreichenden Nebensprechdämpfting notwendiges Minimum verkleinert Winden können.

3. Mehrkanal-Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1 und 2, bei dem im Sender durch die Signalwellcn der einzelnen Kanäle regelmäßige Impulsfolgen amplitudenmoduliert und die den einzelnen Kanälen zugeordneten Impulsfolgen dann verschachtelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine Speichereinrichtung enthält, die die verschachtelten Impulse in Gruppen von je a, alle jeweils zu einem bestimmten Kanal gehörigen Impulsen anonl-iet, und daß diese den einzelnen Kanälen entsprechenden Impulsgruppen mit einem bestimmten zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen nacheinander in zyklischer Folge über den gemeinsamen Übertragungsweg übertragen werden, bei dessen Durchlaufen aus jeder Impulsgruppe ein Wellenzug mit Ein- und Ausschwingvorgängen entsteht.

4. Mehrkanal-Nachrichteiiübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger Einrichtungen enthält, die die empfangenen Wellenzüge so abtasten, daß sich eine Folge von amplitudenmodulierten Impulsen mit einer bestimmten Folgefrequenz ergibt, daß er ferner eine Speichereinrichtung enthält, die aus jedem We'le izug h Impulse auswählt, wobei b größer als α ist, und diese Impulse zu einer verschachtelten Folge aniplitudenmoduliertei Impulse zusammenfaßt, von denen bestimmte Impulse sich aus einem Impuls aus dem Einschwing-

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