DE1083852B - Method and circuit arrangement for maintaining phase-correct synchronization in synchronous telegraphy transmission systems in the event of severely disturbed reception - Google Patents
Method and circuit arrangement for maintaining phase-correct synchronization in synchronous telegraphy transmission systems in the event of severely disturbed receptionInfo
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- DE1083852B DE1083852B DES61382A DES0061382A DE1083852B DE 1083852 B DE1083852 B DE 1083852B DE S61382 A DES61382 A DE S61382A DE S0061382 A DES0061382 A DE S0061382A DE 1083852 B DE1083852 B DE 1083852B
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Description
Bei der Telegrafieübertragung über störanfällige Verbindungen, z. B. über Kurzwellen-Funkstrecken, haben Synchron-Übertragungssysteme den Vorzug vor Systemen, die das auf guten Leitungen meist benutzte Start-Stop-Verfahren anwenden, da einzelne oder mehrere aufeinanderfolgende gestörte Telegrafierschritte den erforderlichen Gleichlauf zwischen den Sende- und Empfangsapparaturen nicht beeinträchtigen können. Bei Start-Stop-Übertragungssystemen kann z. B. ein einziger gestörter Startschritt zur Folge haben, daß außer dem Telegrafierzeichen, dem der gestörte Startschritt zugehört, noch viele weitere, an sich ungestörte Zeichen falsch empfangen werden. Bei Synchronsystemen (Synchron-Telegrafieübertragungssystemen) werden dagegen nur diejenigen Zeichen falsch empfangen, innerhalb deren Schrittgruppen ein oder mehrere Schritte beispielsweise durch Störung auf dem Übertragungswege verfälscht worden sind. Synchronsysteme haben den weiteren Vorteil, daß sie mit Einrichtungen zur vollautomatischen Fehlerkorrektur, beispielsweise durch Wiederholung der gestörten Zeichen, ausgestattet werden können. Vielfach wird in Synchronsystemen auch das Zeitmultiplexübertragungsverfahren angewandt, das die Möglichkeit schafft, gleichzeitig mehrere Telegrafienachrichten über einen einzigen Übertragungskanal, z. B. auf einer Funk-Trägerwelle, zu übertragen.When telegraphic transmission over fault-prone connections, z. B. via shortwave radio links, Synchronous transmission systems have preference over systems that mostly used it on good lines Use the start-stop procedure, since single or several consecutive disturbed telegraphing steps do not impair the required synchronization between the sending and receiving equipment can. In start-stop transmission systems, for. B. a single disturbed starting step result have that besides the telegraph character to which the disturbed starting step belongs, there are many more undisturbed characters are received incorrectly. With synchronous systems (synchronous telegraphy transmission systems) on the other hand, only those characters are received incorrectly within whose step groups a or several steps have been falsified, for example by interference on the transmission path. Synchronous systems have the further advantage that they are equipped with devices for fully automatic error correction, for example by repeating the disturbed characters. Multiple the time division multiplex transmission method is also used in synchronous systems, which allows creates, simultaneously several telegraph messages over a single transmission channel, e.g. B. on a radio carrier wave.
In Synchronsystemen wird im allgemeinen der Umlauf der Sende- und Empfangseinrichtungen durch die Frequenz von hochkonstanten Oszillatoren gesteuert. Der einmal eingestellte phasenrichtige Gleichlauf zwischen der Sende- und der Empfangseinrichtung kann aber allein durch die erreichbare Konstanz der Oszillatorfrequenzen nicht über eine beliebig lange Zeit aufrechterhalten werden. Laufzeitänderungen auf dem Übertragungsweg und kleine Frequenzunterschiede der Steueroszillatoren beim Sender und Empfänger führen allmählich zu Phasenfehlern, die zur Sicherstellung des Empfangs korrigiert werden müssen.In synchronous systems, the circulation of the transmitting and receiving devices is generally controlled by the Frequency controlled by high-constant oscillators. The phase-correct synchronization once set between the transmitting and the receiving device, however, can only be achieved by the achievable constancy of the Oscillator frequencies cannot be sustained for an indefinite period of time. Runtime changes the transmission path and small frequency differences of the control oscillators at the transmitter and Receivers gradually lead to phase errors which are corrected to ensure reception have to.
Phasenrichtiger Gleichlauf soll hier bedeuten, daß die Empfangseinrichtung, z. B. ein Empfangsverteiler, in ihrer Umlaufphase zum mindesten grob so eingestellt ist, daß die einzelnen Telegrafierschritte richtig zu vollständigen Kodezeichen zusammengefaßt werden und daß ferner bei Multiplexbetrieb die empfangenen Zeichen richtig auf die verschiedenen Kanalempfänger, denen sie zugehören, verteilt werden. Ist die Zeitdauer, während der die einzelnen Telegrafierschritte abgetastet werden, kürzer als die Schrittdauer, so sind für die Abtastung gewisse zeitliche Toleranzen zulässig. Die Abtastung darf jedoch nur innerhalb der Dauer des abzutastenden Telegrafierschrittes erfolgen und nicht auf den vorausgehenden oder nachfolgenden Verfahren und. SchaltungsanordnungIn-phase synchronization is intended to mean that the receiving device, e.g. B. a reception distributor, is at least roughly adjusted in its circulation phase so that the individual telegraphing steps are correct are combined into complete code characters and that, in the case of multiplexing, the received Characters are correctly distributed to the various channel receivers to which they belong. Is the length of time during which the individual telegraphing steps are scanned, shorter than the step duration, so are for the scanning allow certain time tolerances. However, the sampling is only allowed within the duration of the telegraphing step to be scanned and not on the preceding or following Procedure and. Circuit arrangement
zur Aufrechterhaltung des phasenrichtigento maintain the in-phase
Gleichlaufs in Synchron -Telegrafie-Synchronism in synchronous telegraphy
Übertragungsanlagen
bei stark gestörtem EmpfangTransmission systems
if the reception is badly disturbed
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Witteisbacherplatz 2
Hans Rudolph, München-Solln,Hans Rudolph, Munich-Solln,
und Dipl.-Phys. Alfred Schelling, München,and Dipl.-Phys. Alfred Schelling, Munich,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
Telegrafierschritt übergreifen. Um die zulässigen Toleranzen möglichst vollständig den unvermeidlichen Laufzeitschwankungen auf dem Übertragungsweg, den Telegrafieverzerrungen und eventuellen Schwankungen in der Umlaufgeschwindigkeit vorzubehalten, wird angestrebt, die Abtastung möglichst genau in der zeitlichen Mitte innerhalb der Sollschrittdauer zu halten. Die zeitliche Lage der Abtastung innerhalb der Schrittdauer wird im weiteren als Abtastphase bezeichnet.Overlap telegraph step. In order to meet the permissible tolerances as completely as possible, the inevitable Fluctuations in transit time on the transmission path, the telegraphic distortion and possible fluctuations to reserve in the rotational speed, the aim is to scan as precisely as possible in the to keep the middle time within the target step duration. The timing of the sampling within the The duration of the step is referred to below as the sampling phase.
Verfahren und Einrichtungen zum Vor- oder Zurückdrehen der Abtastphase der Empfangseinrichtung bei einem aufgelaufenen Phasenfehler sind bekannt. Zum Phasenvergleich können entweder die Schritteinsätze im empfangenen Nachrichtensignal benutzt werden, von denen geeignete Synchronisiersignale, z. B. Impulse, abgeleitet werden, oder es werden besonders periodische Synchronisiersignale zusätzlich zu den Nachrichtensignalschritten vom Sender ausgesandt und im Empfänger wieder ausgesondert. Im allgemeinen wird nicht jeder einzelne Synchronisierimpuls, wenn er vom Sollzeitpunkt in bezug auf die Abtastphase der Empfangseinrichtung abweicht, zur Phasenkorrektur benutzt. Infolge derMethods and devices for rotating the sampling phase of the receiving device forwards or backwards in the event of an accumulated phase error are known. Either the Step inserts are used in the received message signal, of which suitable synchronization signals, z. B. pulses are derived, or there are particularly periodic synchronization signals sent by the transmitter in addition to the message signal steps and removed again in the receiver. In general, not every single synchronization pulse is generated when it reaches the target point in time in differs with respect to the sampling phase of the receiving device, used for phase correction. As a result of
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unvermeidlichen, in den Geräten und auf dem Über- während eines Teils derselben aufgeladen wird und
tragungsweg entstehenden Telegrafieverzerrungen so das Spannungs- bzw. Stromintegral bildet. Überstreuen
die Synchronisiersignale um einen zeitlichen schreitet die Ladung des Kondensators am Ende der
Mittelwert. Die Phasenkorrektur wird deshalb im all- Aufladedauer nicht einen bestimmten vorgegebenen
gemeinen nur vorgenommen, wenn die über längere 5 Wert, so wird z. B. eine Kippschaltung nicht umgelegt
Zeit gemittelte Phasenlage der Synchronisiersignale und der Schritt als unsicher gewertet,
einen Phasenfehler aufzeigt. Werden mehrere unsichere Schritte unmittelbarunavoidable, in the devices and on the over- during part of the same is charged and transmission path resulting telegraphic distortion thus forms the voltage or current integral. If the synchronization signals scatter over time, the charge of the capacitor increases at the end of the mean value. The phase correction is therefore made in the all charging time not a certain predetermined mean only if the longer 5 value, so z. B. a flip-flop is not switched time averaged phase position of the synchronization signals and the step is assessed as unsafe,
shows a phase error. Several unsafe steps are taken immediately
Zeigt sich, daß die Phasenkorrekturen, wieder über hintereinander empfangen, so wird eine (fälschliche)If it turns out that the phase corrections are received again one after the other, then a (incorrect)
längere Zeit gemittelt, vorwiegend in gleicher Rieh- Synchronisierung unterbunden. Treten jedoch dieaveraged over a longer period of time, predominantly suppressed in the same Rieh synchronization. However, the
tung (vor- oder zurückdrehend) erfolgen, so ist das io unsicher empfangenen Schritte in größeren Abständenprocessing (forward or backward), the io is uncertainly received steps at larger intervals
ein Zeichen dafür, daß die Frequenz des Empfänger- auf, so wird dafür gesorgt, daß eine Synchronisierungan indication that the frequency of the receiver is on, so that a synchronization is ensured
Steueroszillators nicht genau mit der des Sender- möglich ist. Man kann dies z. B. durch eine Parallel-Control oscillator is not exactly possible with that of the transmitter. You can do this e.g. B. by a parallel
Steueroszillators übereinstimmt. Man kann nun mit schaltung aus einem Kondensator und einem Wider-Control oscillator matches. You can now use a circuit consisting of a capacitor and a resistor
jeder Phasenkorrektur oder nach Bildung eines Mittel- stand erreichen, wobei der Kondensator bei jedemeach phase correction or after the formation of a middle class, the capacitor with each
wertes aus mehreren Phasenkorrekturen die Frequenz 15 unsicher empfangenen Schritt einen Ladeimpuls erhält,value from several phase corrections the frequency 15 uncertainly received step receives a charging pulse,
des Empfänger-Steueroszillators um einen sehr kleinen Durch geeignete Dimensionierung wird erreicht, daßof the receiver control oscillator by a very small size
Betrag nachstellen. Nach vielen solchen Frequenz- sich, wenn mehrere unsichere Schritte hintereinanderAdjust the amount. After a lot of such frequency, if several unsafe steps in a row
nachstellungen wird dann die Frequenz des Empfänger- empfangen werden, die Ladungen auf dem KondensatorAdjustments will then be the frequency of the receiver being received, the charges on the capacitor
Steueroszillators praktisch genau mit der Frequenz summieren und bei Überschreiten eines festgelegtenThe control oscillator can be summed up practically exactly with the frequency and when a specified value is exceeded
des Sender-Steueroszillators übereinstimmen. 20 Wertes z. B. ein Relais vorübergehend zum Ansprechenof the transmitter control oscillator match. 20 value z. B. a relay to respond temporarily
Bei Anwendung hochkonstanter Steueroszillatoren bringen, das durch Umlegen eines Kontaktes eineWhen using highly constant control oscillators, the switching of a contact creates a
hat dieses Verfahren den großen Vorteil, daß die Ab- Synchronisierung unterbindet, daß jedoch dann, wennthis method has the great advantage that the de-synchronization prevents, but that if
tastphase der Empfangseinrichtung selbst nach einer die unsicher empfangenen Schritte in größeren Ab-scanning phase of the receiving device itself after one of the uncertainly received steps in larger
Totalunterbrechung des Übertragungsweges von vielen ständen auftreten, die Ladungen auf dem KondensatorTotal interruption of the transmission path from many stalls, charges appear on the capacitor
Minuten oder sogar von mehreren Stunden Dauer noch 25 über den erwähnten Parallelwiderstand abfließen undMinutes or even several hours in duration, 25 flow through the parallel resistance mentioned and
so hinreichend genau erhalten bleibt, daß sich eine somit wirkungslos bleiben.is preserved so precisely that it remains ineffective.
Neueinstellung der Gleichlaufphase erübrigt. Die Eine zusätzliche Verbesserung kann man dadurch Übertragung kann unmittelbar nach Ende der Unter- erreichen, daß man — bei Ableitung der Synchronibrechungszeit weitergehen, und wenn das Synchron- siersignale aus den Schrittumschlägen der empfangenen system mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Fehler- 30 Telegrafiesignale — nur solche Synchronisiersignale korrektur durch Wiederholung der gestörten Zeichen für die Synchronisierung wirksam werden läßt, die auf Grund automatischer Rückfrage ausgerüstet ist, von Telegrafiesignalen herrühren, deren Telegrafieso wird die Übertragung automatisch fortgesetzt, ohne verzerrung einen bestimmten Prozentsatz nicht überdaß durch die Unterbrechung ein einziges Nachrichten- schreitet. Man kann dies z. B. durch ein Koinzidenzzeichen verlorengegangen ist. 35 gatter verwirklichen, das nur während eines TeilesNo need to reset the synchronization phase. This can be an additional improvement Immediately after the end of the sub-transmission, one can achieve that - if the synchro-break time is derived go on, and if the synchronizing signals from the step envelopes of the received system with a device for automatic error 30 telegraph signals - only such synchronization signals Correction by repeating the disturbed characters for the synchronization makes the is equipped on the basis of automatic inquiry, originate from telegraph signals, their telegraphso the transmission will continue automatically without distortion not exceeding a certain percentage a single message progresses through the interruption. You can do this e.g. B. by a coincidence sign has been lost. 35 gates realize that only during one part
Insbesondere wenn der Übertragungsweg eine der Sollschrittdauer für die aus den empfangenenIn particular if the transmission path is one of the target step duration for the received
Kurzwellen-Funkstrecke ist, kann es häufig vorkom- Signalschritten abgeleiteten SynchronisiersignaleIf the radio link is shortwave, it can often occur - synchronization signals derived from signal steps
men, daß der Nachrichtenempfang vollkommen unter- durchlässig gesteuert ist.men that the reception of messages is controlled completely impermeably.
brochen oder durch schlechte Übertragungsverhältnisse Natürlich kann man das Verfahren und die Schalstark gestört ist. Der Funkempfänger täuscht aber 40 tungsanordnung nach der Erfindung durch Kombinadann durch Eingangsrauschen und durch Fremd- tion mit anderen an sich bekannten Mitteln weiter spannungen aus der Atmosphäre falsche Synchronisier- vervollkommnen, z. B. bei einer Häufung von Phasensignale vor, auf die die Phasenkorrektionseinrichtung korrekturen nach einer Richtung in Zeiten guten ansprechen kann und dabei den beim vorangegangenen Empfangs eine Angleichung der Frequenz des Empguten Empfang phasenrichtig eingespielten Gleichlauf 45 fänger-Steueroszillators an die des Sender-Steuerso weit aus der Sollphasenlage herausregeln kann, daß Oszillators in der an anderer Stelle beschriebenen nach Beendigung der Störungszeit ein ordnungsmäßi- Weise vorsehen.broken or by bad transmission conditions Of course one can disturb the procedure and the sound is strong. The radio receiver deceives 40 processing arrangement according to the invention by combination then through input noise and through extraneous effects by other known means tensions from the atmosphere perfect wrong synchronization, e. B. with an accumulation of phase signals before, on which the phase correction device corrects according to a direction in times of good can respond and at the same time the previous reception an adjustment of the frequency of the received Receipt of the correct phase synchronism 45 catcher control oscillator to the transmitter control so can regulate far out of the nominal phase position that oscillator in the described elsewhere after the end of the malfunction, provide for a proper way.
ger Empfang der Nachricht nicht mehr ohne weiteres Die Erfindung kann sowohl in elektromechanischger receipt of the message no longer readily The invention can both in electromechanical
möglich ist. als auch in rein elektronisch arbeitenden Synchron-is possible. as well as in purely electronic synchronous
Bei der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch 50 Übertragungssystemen angewandt werden,In the invention, this disadvantage will be applied to 50 transmission systems,
beseitigt, daß die empfangenen Telegrafiezeichen auf Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eineseliminates the fact that the received telegraphic characters are based on details of the invention on hand of a
ihre Übertragungssicherheit überwacht werden und vorteilhaften Ausführungsbeispiels erläutert. Dietheir transmission security are monitored and explained advantageous embodiment. the
daß beim Feststellen von zu häufigen Übertragungs- Beschreibung erfolgt an Hand der Fig. 1 bis 3.that when too frequent transmission is detected, description takes place on the basis of FIGS. 1 to 3.
fehlern der Synchronisiervorgang selbsttätig unter- Fig. 1 zeigt eine vereinfacht dargestellte Anordnungfail the synchronization process automatically under- Fig. 1 shows a simplified arrangement
bunden wird. Zur Feststellung derartiger Empfangs- 55 zur Synchronisierung von Synchron-Telegrafieüber-is bound. To determine such reception 55 for synchronization of synchronous telegraphic transmission
störungen können Prüf- und Auswerteschaltmittel vor- tragungssystemen mit Einrichtungen gemäß der Erfin-malfunctions can be caused by test and evaluation switchgear systems with devices according to the invention
gesehen sein, die die empfangenen Nachrichten- oder dung;be seen the received news or dung;
Synchronisiersignalschritte auf ihre Sicherheit prüfen Fig. 2 enthält Zeitdiagramme zur grundsätzlichenCheck synchronizing signal steps for their safety Fig. 2 contains timing diagrams for the basic
und bei einer Häufung unsicher empfangener Schritte Erläuterung des Synchronisiervorgangs ohne Berück-and in the event of an accumulation of uncertainly received steps, explanation of the synchronization process without taking into account
das Ansprechen der Synchronisiereinrichtung verhin- 60 sichtigung der Erfindung;the response of the synchronizing device prevents the invention;
dem. Zur Überprüfung der Sicherheit der empfange- Fig. 3 enthält Zeitdiagramme zur Erläuterung desto the. To check the security of the received Fig. 3 contains timing diagrams to explain the
nen Nachrichten- oder Synchronisiersignalschritte Synchronisiervorgangs unter Berücksichtigung dernen message or synchronization signal steps synchronization process taking into account the
können Prüfschaltmittel vorgesehen sein, die von Erfindung.test switch means can be provided by the invention.
jedem empfangenen Schritt das Spannungs- oder das Für die folgenden Betrachtungen ist es gleich-Stromintegral über die ganze Schrittdauer oder über 65 gültig, ob die dargestellten Telegrafierschritte einer einen Teil der Schrittdauer bilden und jeden Schritt einzigen Telegrafienachricht zugehören, oder ob sie zu als unsicher werten, dessen Spannungs- oder Strom- verschiedenen Nachrichten gehören, deren Schritte integral einen definierten Wert unterschreitet. oder Schrittkombinationen infolge Anwendung desFor the following considerations, it is the equal-current integral for each received step Valid over the entire step duration or over 65, whether the telegraphing steps shown are a form part of the step duration and each step belong to a single telegraphic message, or whether they belong to consider as unsafe whose voltage or current messages belong to different ones, their steps integral falls below a defined value. or combinations of steps as a result of the application of the
Man kann dies z. B. durch einen Kondensator ver- Zeitmultiplexverfahrens abwechselnd aufeinander-You can do this e.g. B. by means of a capacitor.
wirklichen, der während der ganzen Schrittdauer oder 70 folgen.real who follow the whole step duration or 70.
Die an der Eingangsklemme α (Fig. 1) in Form einer modulierten Trägerfrequenzspanr.ung anliegenden empfangenen Telegrafierzeichen werden in der Demoduliereinrichtung E verstärkt und in Gleichstromzeichen mit der Schrittfolgefrequenz / umgewandelt, so daß sie am Ausgang der Demoduliereinrichtung E beispielsweise die in Fig. 2, Zeile 1, dargestellte Form haben. Die auf dem Übertragungsweg im allgemeinen unvermeidlichen Einschwingvorgänge führen zur Abflachung der Schrittflanken, die zur Vereinfachung als linear verlaufend dargestellt sind. Die Zeitpunkte, an denen die Schritteinsätze bei störungsfreiem Empfang in bezug auf die Abtastphase phasenrichtig im Gleichlauf erfolgen sollen, sind mit il bis i6 bezeichnet.The received telegraph characters present at the input terminal α (Fig. 1) in the form of a modulated carrier frequency voltage are amplified in the demodulating device E and converted into direct current characters with the step sequence frequency /, so that at the output of the demodulating device E, for example, the in Fig. 2, Line 1, have the shape shown. The transient processes that are generally unavoidable on the transmission path lead to the flattening of the step edges, which are shown as linear for the sake of simplicity. The points in time at which the step inserts are to take place in synchronism with the correct phase with respect to the sampling phase with interference-free reception are denoted by i1 to i6.
Die von der Demoduliereinrichtung E (Fig. 1) abgegebenen Gleichstromzeichen werden unter anderem der Differenzierschaltung Dl zugeführt, die von den Schrittflanken Impulse ableitet, diesen Impulsen eine hinreichend gute Rechteckform von gewünschter Impulsdauer gibt und sie mittels einer Gleichrichteranordnung in die gleiche, z. B. in die positive Richtung bringt. Die derart gebildeten Impulse sind in Fig. 2, Zeile 2, dargestellt und dienen im weiteren als Synchronisiersignale. The DC signals emitted by the demodulating device E (FIG. 1) are fed to the differentiating circuit Dl, among other things. B. in the positive direction. The pulses formed in this way are shown in FIG. 2, line 2, and are used as synchronization signals in the following.
Der hochkonstante, quarzgesteuerte Oszillator G (Fig. 1) liefert die Steuerfrequenz nf. Diese wird mittels des Frequenzteilers Tl auf die Frequenz / heruntergeteilt und über den Umschaltekontakt u 1 der Differenzier- und Verstärkereinheit D2 zugeführt, die daraus einen Taktpuls mit der Impulsfolgefrequenz / formt zur Steuerung· der an der Ausgangsklemme b anzuschließenden, nicht dargestellten Sendeeinrichtung, beispielsweise eines Multiplex-Sendeverteilers. In den Frequenzteilern T 2, T 4 und T 5 wird die Frequenz nf des Steueroszillators insgesamt ebenfalls auf die Frequenz / heruntergeteilt; die Differenzier- und Verstärkereinheit D 3 formt hieraus einen geeigneten Taktpuls zur Steuerung des Umlaufs der an die Ausgangsklemme c anzuschließenden Empfangseinrichtung, z. B. eines Multiplex-Empfangsverteilers. Da die Empfangs-Synchronisiereinrichtung, wie später noch eingehender erläutert wird, auf den Frequenzteiler T 2 einwirkt, sind die von den Differenzier- und Verstärkereinheiten D 2 und DZ abgegebenen Taktpulse nicht phasenstarr zueinander. In einer korrigierten Station sollen die Sende- und Empfangseinrichtungen nach dem Einregelvorgang jedoch phasenstarr miteinander verbunden sein; dies wird durch Umlegen des Umschaltekontakts ul erreicht. The highly constant, quartz-controlled oscillator G (Fig. 1) supplies the control frequency nf. This is divided down to the frequency / by means of the frequency divider Tl and fed via the switching contact u 1 to the differentiating and amplifier unit D 2, which generates a clock pulse with the pulse repetition frequency / forms for controlling the transmission device (not shown) to be connected to the output terminal b, for example a multiplex transmission distributor. In the frequency dividers T 2, T 4 and T 5 , the frequency nf of the control oscillator as a whole is also divided down to the frequency /; the differentiating and amplifier unit D 3 forms a suitable clock pulse from this to control the circulation of the receiving device to be connected to the output terminal c , e.g. B. a multiplex reception distributor. Since the reception synchronization device, as will be explained in more detail later, acts on the frequency divider T 2, the clock pulses emitted by the differentiating and amplifier units D 2 and DZ are not phase-locked to one another. In a corrected station, however, the transmitting and receiving devices should be connected to one another in a phase-locked manner after the adjustment process; this is achieved by flipping the changeover contact ul .
Vom Ausgang des Frequenzteilers Γ 2, der die Frequenz nf bis auf die Frequenz 4/ herunterteilt, wird eine Spannung über den Phasenschieber Ph auf den Frequenzteiler TZ gegeben, der eine Rechteckwechselspannung abgibt, die zwar die selbe Frequenz 2f wie der Ausgang des Frequenzteilers T4 hat, jedoch durch den Phasenschieber Ph in eine andere Phasenbeziehung zu den Synchronisierimpulsen gebracht worden ist und in Fig. 2, Zeile 3, dargestellt ist. Auf die ins einzelne gehende Darstellung der Synchronisiereinrichtung wird in Fig. 1 verzichtet. Ein wesentlicher Teil der Synchronisiereinrichtung ist in der Phasenvergleichseinrichtung PV (Fig. 1) zusammengefaßt. Dieser werden einerseits die von der Differenzierschaltung Dl abgegebenen Synchronisierimpulse (Fig. 2, Zeile 2) über das Koinzidenzgatter G1 (Und-Schaltung), das zunächst als ständig durchlässig angesehen werden kann, und andererseits die von dem Frequenzteiler TZ abgegebene Rechteckspannung der Frequenz 2/ (Fig. 2, Zeile 3) zugeführt. Der Synchronisiervorgang ist dabei folgender:From the output of the frequency divider Γ 2, which divides the frequency nf down to the frequency 4 /, a voltage is sent via the phase shifter Ph to the frequency divider TZ , which emits a square-wave alternating voltage that has the same frequency 2f as the output of the frequency divider T 4 but has been brought into a different phase relationship to the synchronizing pulses by the phase shifter Ph and is shown in FIG. 2, line 3. The detailed representation of the synchronization device is dispensed with in FIG. 1. A substantial part of the synchronization device is combined in the phase comparison device PV (FIG. 1). These are on the one hand the synchronization pulses (Fig. 2, line 2) emitted by the differentiating circuit Dl via the coincidence gate G1 (AND circuit), which can initially be viewed as continuously permeable, and on the other hand the square-wave voltage of frequency 2 / emitted by the frequency divider TZ (Fig. 2, line 3) supplied. The synchronization process is as follows:
Der beispielsweise zur Zeit 11 auftretende Synchronisierimpuls (Fig. 2, Zeile 2) schließt kurzzeitig, d.h. vom Zeitpunkt il' bis zum Zeitpunkt 11", einen nicht dargestellten, vorzugsweise elektronischen Schalter und legt damit die vom Frequenzteiler TZ abgegebene Rechteckwechselspannung (Fig. 2, Zeile 3) über einen nicht dargestellten Widerstand R an einen gleichfalls nicht dargestellten Kondensator C. Da die Spannung des Frequenzteilers T3 im Zeitpunkt il' negativ ist, beginnt sich der Kondensator C negativ aufzuladen; etwa nach der halben Schließzeit des Schalters schlägt die Rechteckspannung in die positive Richtung um: der Landestrom des Kondensators C fließt nun in entgegengesetzter Richtung. Wenn der Kondensator C während der Dauer eines Synchronisierimpulses, d. h. während der Schließzeit des Schalter, gleich lang negativ und positiv geladen wird, so ist die Restladung am Ende der Schließzeit, d. h. zum Zeitpunkt ti, gerade wieder Null.The synchronization pulse (FIG. 2, line 2) occurring, for example, at time 11 briefly closes a preferably electronic switch (not shown), ie from time il 'to time 11 ", and thus sets the square-wave alternating voltage output by frequency divider TZ (FIG. 2, line 3) via an unillustrated resistor R to a likewise not shown capacitor C. Since the voltage of the frequency divider T3 at the time is il 'is negative, the capacitor C starts a negative charge; approximately after half the closing time of the switch proposes the square wave voltage in the positive direction. landing current of the capacitor C is now flowing in the opposite direction when the capacitor C for the duration of a synchronizing pulse, ie during the closing time of the switch, is equal to loading long negative and positive, then the residual charge at the end of closing time, ie at time ti, just zero again.
Kommen die Synchronisierimpulse z. B. in fortlaufender Folge zu früh, so hinterläßt jeder auf dem Kondensator eine negative Restladung; die Restladungen summieren sich allmählich, und wenn die Ladung des Kondensators C einen bestimmten Wert erreicht hat, so spricht eine Einrichtung an, die den Frequenzteiler T 2 so beeinflußt, daß ein Teilungssprung mehr als normal stattfindet; gleichzeitig wird der Kondensator C durch Kurzschluß über einen weiteren, vorzugsweise elektronischen Schalter wieder entladen. Da der zusätzliche Teilungssprung bei der hohen Frequenz nf erfolgt, so hat er in bezug auf die Frequenz f nur einen einmaligen kleinen PhasensprungIf the synchronization pulses come z. B. too early in a continuous sequence, each leaves a negative residual charge on the capacitor; the remaining charges add up gradually, and when the charge of the capacitor C has reached a certain value, a device responds which influences the frequency divider T 2 in such a way that a division jump takes place more than normal; at the same time, the capacitor C is discharged again by a short circuit via a further, preferably electronic switch. Since the additional division jump takes place at the high frequency nf , it only has a single small phase jump with respect to the frequency f
der Größe — zur Folge. Auf die von dem Frequenzteiler T 3 abgegebene Vergleichsfrequenz 2 f bezogen, ist der Phasensprungwinkel zwar doppelt so groß, zeitlich handelt es sich aber um denselben kleinen Betrag. Um einen merklichen Phasenfehler zu beseitigen, muß der Vorgang im allgemeinen mehrmals wiederholt werden.the size - result. In relation to the comparison frequency 2 f output by the frequency divider T 3, the phase jump angle is indeed twice as large, but in terms of time it is the same small amount. In order to remove a noticeable phase error, the process must generally be repeated several times.
Handelt es sich um eine bereits korrigierte Station, bei der der Umschaltekontakt u 1 umgelegt und gleichzeitig auch die Kontakte μ 2 und u 3 geschlossen sind, so wird gleichzeitig mit der Einleitung des zusätzlichen Teilungssprunges einer der beiden Magnete des Schrittschaltwerks 5".S" erregt, der über eine Klinke auf ein Zahnrad einwirkt und den über ein Untersetzungsgetriebe angetriebenen Ziehkondensator Cl des Steuerquarzes im Steueroszillator G um einen sehr kleinen Betrag im Sinne einer Erhöhung der Steuerfrequenz verdreht.If the station is already corrected, in which the changeover contact u 1 is switched and the contacts μ 2 and u 3 are closed at the same time, one of the two magnets of the stepping mechanism 5 ".S" is excited at the same time as the additional pitch jump is initiated which acts on a latch to a gear and driven via a reduction gear pulling capacitor Cl of the control quartz oscillator in the control G rotated by a very small amount in the sense of an increase of the control frequency.
In Fig. 2 sind die ersten drei Schritteinsätze unverzerrt und in richtiger Phasenlage gezeichnet. Der vierte Schritteinsatz (Zeitpunkt i4) bleibt ohne Wirkung, weil im gewählten Beispiel zwei positive Schritte aufeinanderfolgen und infolgedessen keine Schrittflanke auftritt. Der fünfte Schritteinsatz kommt gegenüber dem Sollzeitpunkt £5 zu früh, und der sechste Schritteinsatz kommt gegenüber dem Sollzeitpunkt f6 zu spät. Der erwähnte Ladekondensator C nimmt also während der ganzen Dauer des abgeleiteten Synchronisierimpulses, d. h. zwischen den Zeitpunkten 15' und £5", negative Ladung auf. Diese wird aber während der Dauer des verspätet folgenden Synchronisierimpulses, d. h. zwischen den Zeitpunkten £6' und i6", durch eine positive Ladung wieder aufgehoben. Hier handelt es sich um keine echten Phasenfehler, sondern lediglich um ein mit Telegrafie^In Fig. 2, the first three step inserts are undistorted and drawn in the correct phase position. The fourth step start (time i4) has no effect, because in the selected example two positive steps follow one another and consequently no step edge occurs. The fifth step start comes too early compared to the target time £ 5, and the sixth step start comes too late compared to the target time f6. Thus, the aforementioned charging capacitor C increases throughout the duration of the derived sync pulse, that is, between the time points 1 5 'and £ 5 ", negative charge. However, this is the duration of the delay following synchronizing pulse, that is, between the time points £ 6' and i6 ", canceled by a positive charge. This is not a real phase error, just one with telegraphy ^
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verzerrung behaftetes Zeichen. Da über die beiden gegeben. Falls eine automatische Fehlerkorrekturdistorted character. Given about the two. If an automatic error correction
Schritteinsätze gemittelt keine Restladung auf dem vorgesehen ist, wird im allgemeinen ein falschesStep inserts averaged no remaining charge on which is provided will generally be a false one
Kondensator C bleibt, findet somit auch keine Korrek- Zeichen erkannt; der Fehler wird dann durch Wieder-Capacitor C remains, therefore no correct characters are recognized either; the error is then
tur des Gleichlaufs statt. holung des gestörten Zeichens auf Grund automatischerof synchronism. retrieval of the disturbed character due to automatic
In Fig. 3 zeigt Zeile 1 die gleiche Schrittfolge wie 5 Rückfrage beim Sender beseitigt.In Fig. 3, line 1 shows the same sequence of steps as 5 query at the sender removed.
Zeile 1 in Fig. 2. Jedoch ist hier angenommen worden, Die Entladeimpulse des Kondensators C2 werden daß der zwischen den Zeitpunkten 13 und i4 liegende außerdem mit Hilfe der Gleichrichteranordnung Gr 1 positive Schritt infolge einer Störung vorübergehend gleichgerichtet und der ebenfalls bistabilen Kippin die negative Polung umschlägt. Wie Zeile 2 in schaltung K2 zugeführt. Ferner werden mit Hilfe der Fig. 3 zeigt, entstehen durch diese Störung zwei zu- io Differenzierschaltung £>4 aus der vom Frequenzsätzliche, jedoch falsche Synchronisierimpulse. Diese teiler Γ 4 abgegebenen Rechteckspannung Impulse gebewirken, daß dem Kondensator C in der Phasen- bildet, deren, negative unterdrückt und deren posivergleichseinrichtung PV (Fig. 1) zusätzliche positive tive (Fig. 3, Zeile 7) ebenfalls der Kippschaltung K2 Ladungen zugeführt werden (vgl. Zeile 3 in Fig. 3), zugeführt werden. Die Kippschaltung K2 wird somit die bei einer Häufung derartiger Störungen ein 15 von den Impulsen der Zeilen 5 und 7 (Fig. 3) gemehrfaches Ansprechen der Phasenkorrektur und steuert und kippt dadurch abwechselnd in die eine damit auch der Frequenznachstellung veranlassen oder andere Stellung (Fig. 3, Zeile 8). Ist die Größe können, wodurch der an sich phasenrichtige Gleich- eines Impulses der Zeile 5 ausreichend, so unterbleibt lauf der Empfangseinrichtung gestört wird. Der Ein- ein derartiger Kippvorgang.Line 1 in Fig. 2. However, it has been assumed here that the discharge pulses of the capacitor C 2 are temporarily rectified as a result of a disturbance and that the step between times 1 3 and i4, which is also positive with the help of the rectifier arrangement Gr 1, and the likewise bistable Kippin negative polarity changes. As line 2 in circuit K 2 supplied. Furthermore, with the aid of FIG. 3, this disturbance gives rise to two differentiating circuits £> 4 from the synchronizing pulses that are fundamental to the frequency, but incorrect. This divider Γ 4 emitted square wave voltage impulses that the capacitor C in the phase forms the negative suppressed and the positive comparator PV (Fig. 1) additional positive tive (Fig. 3, line 7) also fed to the flip-flop circuit K 2 charges (cf. line 3 in FIG. 3). The flip-flop circuit K 2 will thus cause the phase correction to respond more than once from the pulses of lines 5 and 7 (Fig. 3) in the event of an accumulation of such disturbances and thereby controls and toggles alternately into one position, thus also causing the frequency adjustment or another position (Fig . 3, line 8). If the size can be sufficient, as a result of which the in-phase DC of a pulse of line 5 is sufficient, then the reception device is not disturbed. The one such tilting process.
fluß solcher falscher Synchronisierimpulse wird durch 20 Zwei Ausgänge der Kippschaltung K2, die eineflow of such false synchronizing pulses is through 20 two outputs of the flip-flop K2, the one
die nachstehend erläuterten Maßnahmen vermieden: gegenläufige Spannung führen, sind über die Koinzi-the measures explained below are avoided: voltage running in the opposite direction are to be avoided via the coincidence
Vom Ausgang des Frequenzteilers T 4 (Fig. 1) wird denzgatter G 2 und G 3 mit den Eingängen der bieine Rechteckspannung der Frequenz 2/ (Einfach- stabilen Kippschaltung K3 verbunden. Den beiden strom) abgezweigt (Zeile 4 in Fig. 3). Diese dient Gattern werden außerdem Impulse zugeführt, die unter anderem zum Steuern der beiden vorzugsweise 25 mittels der Differenzierschaltung D 5 von der Auselektrischen Schalter Sl und S2. Der Schalter Sl gangsspannung (Fig. 3, Zeile 3) des Frequenzteilers T3 wird beispielsweise jeweils zu einem Zeitpunkt ge- abgeleitet werden. Der Gleichrichter Gr 3 sorgt dafür, schlossen, der um 25% der Zeit einer Schrittdauer daß nur die positiven Impulse (Fig. 3, Zeile 9) auf der Empfangssignale (Fig. 3, Zeile 1) später liegt als die Gatter gelangen. Im normalen Betrieb, d. h. bei der Sollzeitpunkt ti bis i6 eines jeden Schritt- 30 gutem Empfang, ist zu den Impulszeitpunkten immer einsatzes, gleichzeitig wird der Schalter S 2 geöffnet. gerade das Gatter G 3 durch die von der Kipp-Die Schließzeit des Schalters Sl beträgt im vor- schaltung K2 abgegebene Spannung durchlässig geliegenden Beispiel eine halbe Schrittdauer, sie endet steuert. Die Kippschaltung K3 wird dadurch in ihrer also um 25% der Zeit einer Schrittdauer vor dem Ruhelage festgehalten. Ist jedoch in der Kippstufe K2 Sollzeitpunkt des nächstfolgenden Schritteinsatzes. 35 ein Kippvorgang infolge einer Empfangsstörung aus-Solange der Schalter Sl geschlossen ist, fließt ein gefallen, so ist zum Zeitpunkt des nächstfolgenden Strom aus der Demoduliereinrichtung E über den Impulses das Gatter G 2 durchlässig und das Gatter G 3 Widerstand Rl in den Kondensator C2 und lädt gesperrt (etwa in der Mitte der Zeile 8 in Fig. 3). diesen je nach Polung der gerade empfangenen Si- Somit wird die Kippschaltung K3 in diesem Augengnalspannung positiv oder negativ auf. Auf diese 40 blick ansprechen (Fig. 3, Zeile 10). Wenn inzwischen Weise werden die empfangenen Signalschritte im kein weiterer gestörter Signalschritt empfangen wird, mittleren Bereich ihrer Dauer integrierend abgetastet ist zum Zeitpunkt des nächstfolgenden Impulses (schraffierte Bereiche in Fig. 3, Zeile 1). Der An- wieder das Gatter G 3 durchlässig, womit die Kippfangs- und Endbereich der Telegrafierschritte (im schaltung KZ wieder in ihre Ruhestellung zurückvorliegenden Beispiel je ein Viertel der Sollschritt- 45 kippt. Die Kippschaltung K3 liefert im Anschluß an dauer) wird nicht ausgewertet, weil diese Bereiche jeden unsicher empfangenen Signalschritt über den bevorzugt durch die hier nur störenden unvermeid- Gleichrichter Gr4 und den Widerstand R2 einen liehen Telegrafieverzerrungen \'erfälscht sind. Strom in den Kondensator C3; dieser nimmt dabeiFrom the output of the frequency divider T 4 (Fig. 1), the gates G 2 and G 3 are connected to the inputs of a square wave voltage of frequency 2 / (single-stable multivibrator K 3. The two currents) are branched off (line 4 in Fig. 3) . This serves gates are also supplied pulses, inter alia, for controlling the two preferably 25 by means of the differentiation circuit D 5 from the Auselektrischen switches Sl and S2. The switch Sl output voltage (Fig. 3, line 3) of the frequency divider 3 is T, for example, respectively derived at a time overall. The rectifier Gr 3 ensures that, by 25% of the time of a step duration, only the positive pulses (Fig. 3, line 9) on the received signals (Fig. 3, line 1) are later than the gates. In normal operation, ie at the set point in time ti to i6 of each step, good reception is always used at the pulse times, and switch S 2 is opened at the same time. just the gate G 3 by the by the toggle The closing time of the switch S1 is in the upstream voltage output K2 transparent lying example half a step duration, it ends controls. The toggle switch K 3 is thus held in its 25% of the time of a step duration before the rest position. However, it is the set point in time of the next step in step K2 in flip-flop. 35 a tilting process as a result of a reception disturbance - as long as the switch S1 is closed, a fall flows, so at the time of the next current from the demodulating device E via the pulse, the gate G 2 permeable and the gate G 3 resistor Rl in the capacitor C2 and loads locked (approximately in the middle of line 8 in Fig. 3). this depending on the polarity of the Si just received. Thus, the trigger circuit K 3 is positive or negative in this eye signal. Respond to this view (Fig. 3, line 10). If, in the meantime, the received signal steps are not received in any further disturbed signal step, the middle area of their duration is sampled integrally at the time of the next following pulse (hatched areas in FIG. 3, line 1). The on again the gate G 3 permeable, whereby the toggle catch and end area of the telegraphing steps (in the circuit KZ back to its rest position each a quarter of the target step 45 toggles. The toggle circuit K 3 delivers after continuous) is not evaluated Because these areas are falsified every uncertainly received signal step via the telegraphic distortion borrowed preferably by the unavoidable rectifier Gr4 and the resistor R2, which are only disturbing here. Current in capacitor C3; this takes
Nach Beendigung der Abtastzeit öffnet der nur eine kleine Ladung auf, die, wenn nun der Emp-Schalter Sl. In diesem Augenblick schließt der 50 fang anhaltend gut ist, über den hochohmigen WiderSchalter S2 und entlädt den Kondensator C2. Der stand R3 langsam wieder abfließt. Werden sehr häufig Entladeimpuls (Fig. 3, Zeile 5) legt bei hinreichender oder fortlaufend unsichere Signalschritte empfangen, Größe die bistabile Kippschaltung /Cl in die der so summiert sich die Ladung auf dem Kondensator C 3. Polung des Entladeimpulses entsprechende Stellung Sobald sie eine bestimmte Höhe erreicht hat, bringt (Fig. 3, Zeile 6). Da der zwischen den Zeitpunkten ί 3 55 die im Verstärker A verstärkte Ladespannung das und £4 empfangene Telegrafierschritt infolge der Relais AR zum Ansprechen, dessen Kontakt ar so auf Störung nicht eindeutig in seiner Polung ist und er die Phasenvergleichseinrichtung PV oder an anderer bei der Abtastung nur eine geringe Restladung auf Stelle auf die Synchronisiereinrichtung einwirkt, daß dem Kondensator C 2 hinterlassen hat, ist der Ent- ein fälschlicher Synchronisiervorgang unterbunden ladeimpuls (Fig. 3, Zeile 5) so klein, daß er nicht zum 60 wird. Beispielsweise kann der in der Phasenvergleichs-Umlegen der Kippschaltung Kl ausreicht. Am Aus- einrichtung PV enthaltene, schonerwähnte, aber nicht gang der Kippschaltung K1 liegt somit nicht die für dargestellte Kondensator C über den Kontakt ar kurzdiesen Telegrafierschritt richtig gepolte Spannung, geschlossen werden. Selbstverständlichkann das Relais d. h., das Telegrafierzeichen ist als unsicher empfangen AR auch als elektronisches Relais ausgeführt werden, gekennzeichnet. 65 Durch das geschilderte Verfahren und die be-Vom Ausgang der Kippschaltung /Cl werden die schriebene Schaltungsanordnung wird somit der somit neu geformten, aber unter Umständen ge- Zweck der Erfindung, nämlich die Aufrechterhaltung fälschte Schritte enthaltenden Telegrafierzeichen des phasenrichtigen Gleichlaufs von Synchron-Tele-(Fig. 3, Zeile 6) über die Klemme d an die Empfangs- grafieübertragungssystemen bei stark gestörtem Empeinrichtung, z. B. an einen Multiplexverteiler, weiter- 70 fang, in zuverlässiger Weise erreicht.After the end of the sampling time, the opens only a small charge, which, if the Emp switch Sl. At this moment, the 50 fang is continuously good, closes via the high-resistance switch S2 and discharges the capacitor C2. The stand R 3 slowly drains off again. If the discharge pulse is very frequent (Fig. 3, line 5), if there are sufficient or continuously unsafe signal steps received, the size of the bistable flip-flop circuit / Cl adds up to the charge on the capacitor C. 3 Has reached height, brings (Fig. 3, line 6). Since between the times ί 3 55 the charging voltage amplified in amplifier A and £ 4 received telegraphing step as a result of the relay AR to respond, whose contact ar so on disturbance is not clear in its polarity and he the phase comparison device PV or another when scanning If only a small residual charge acts on the synchronization device on the spot that has left the capacitor C 2, the charging pulse (Fig. 3, line 5) is so small that it does not turn 60. For example, the phase comparison switching of the flip-flop Kl can be sufficient. The already mentioned but not output of the flip-flop circuit K1 contained in the alignment device PV is therefore not connected to the voltage, which is correctly polarized for the capacitor C shown, via the contact ar short this telegraphing step. Of course, the relay that is, the Telegrafierzeichen AR is received as uncertain also be implemented as an electronic relay, characterized. 65 By means of the described method and the output of the flip-flop circuit / C1, the written circuit arrangement is thus newly formed, but under (Fig. 3, line 6) via terminal d to the reception graphics transmission systems if the receiving device is severely disturbed, e.g. B. to a multiplex distributor, further 70 catch, achieved in a reliable manner.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann aber mit geringen Mitteln noch eine zusätzliche Verbesserung erzielt werden: Es wurde bereits erwähnt, daß zwischen der Differenzierschaltung Dl, die die Synchronisierimpulse aus den Empfangssignalen ableitet, und der Phasenvergleichseinrichtung PV das Gatter Gl eingeschaltet ist. Dieses Gatter Gl wird durch eine Rechteckspannung gesteuert, die vom Ausgang des Frequenzteilers T 4 abgenommen wird, die aber gegenläufig ist zu der ebenfalls von dem Frequenzteiler T 4 abgegebenen Rechteckspannung der Zeile 4 in Fig. 3. Das Gatter Gl wird damit etwa um 25% der Zeit einer Schrittdauer vor dem Zeitpunkt, in dem ein Synchronisierimpuls bei verzerrungsfreiem Empfang zu erwarten ist, geöffnet und um etwa 25% der Zeit einer Schrittdauer nach diesem Zeitpunkt wieder gesperrt. Auf diese Weise bleiben alle Synchronisierimpulse, die entstehen, wenn die TeIegrafieverzerrung über den Betrag von 25% hinausgeht, ohne Einfluß auf den Synchronisiervorgang,· sie können somit auch keine schädliche Veränderung des Gleichlaufs bewirken. Zweckmäßig wird die eingeschränkte Auswertung der Synchronisierimpulse beim Einregeln des Gleichlaufs vor der Betriebsaufnahme vorübergehend beseitigt.In a further embodiment of the invention, however, an additional improvement can be achieved with little means: It has already been mentioned that the gate Gl is switched on between the differentiating circuit Dl, which derives the synchronization pulses from the received signals, and the phase comparison device PV. This gate Gl is controlled by a rectangular voltage which is taken from the output of the frequency divider T 4, but which is opposite to that emitted also from the frequency divider T 4 square-wave voltage of the line 4 in Fig. 3. The gate Gl is thus about 25% the time of a step duration before the point in time at which a synchronization pulse is to be expected with distortion-free reception, and blocked again by about 25% of the time of a step duration after this point in time. In this way, all synchronization pulses that arise when the telegraphic distortion exceeds the amount of 25% have no influence on the synchronization process, so they cannot cause any harmful changes in synchronization. The limited evaluation of the synchronization pulses when adjusting the synchronization is expediently temporarily eliminated before the start of operation.
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