DE1098056B - Synchronisieranordnung fuer ein Zeitselektions-Mehrkanal-System mit Pulscodemodulation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung pulscodemodulierter Signale im Mehrkanalbetrieb mit Zeitselektion, und zwar insbesondere auf die Synchronisation innerhalb derartiger Systeme.

Die später noch genauer erläuterten, bekannten Methoden, die bei anderen Pulsmodulationsarten zum Erfolg führen, sind für die Pulscodemodulation nicht geeignet.

Die Synchronisieranordnung für ein Zeitselektions-Mehrkanal-System mit Pulscodemodulation nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Codeschema des Synchronisierkanals gleich dem der Signalkanäle ist, daß eine Kanalauswahlschaltung vorgesehen ist, die durch Torimpulse den Decoder für die Signalkanäle steuert sowie einen besonderen Synchronisierdecoder für die Synchronisiercodeimpulse, der einen logischen Schaltkreis zur Feststellung des Synchronismus enthält, daß ferner ein weiterer, einerseits parallel zum Decoder am Eingang liegender logischer Schaltkreis vorgesehen ist, der andererseits am Ausgang des Synchronisierdecoders liegt und, wenn eine empfangene Eingangsimpulsfolge und eine vom Synchronisiefdecoder kommende Impulsfolge nicht synchron auftreten, einen Taktimpuls erzeugt, der an die Kanalauswahlschaltung angelegt wird und diese wieder in Tritt bringt.

Die Erfindung soll nun auf Grund eines Ausführungsbeispiels und an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch die Empfangsstation eines Mehrkanal-Pulscodemodulationssystems mit besonderer Berücksichtigung der Synchronisieranordnung;

Fig. 2 a und 2 b deuten durch Impulsdiagramme zwei Arten von Mehrkanal-Systemen an, bei denen die .Synchronisieranordnung nach der Erfindung anwendbar ist.

Bei einem Zeitselektions-Mehrkanal-Pulsmodulations-System ist es notwendig, daß die Abtastzeitintervalle der Kanäle auf der Sende- und Empfangsseite zwecks richtiger Zuordnung der Kanäle miteinander synchronisiert sind. Üblicherweise sind bei Zeitselektions-Mehrkanal-Übertragungssystemen die Pulsfolgen eines Kanals zur Synchronisierung herangezogen worden. Dazu werden als Synchronisierimpulse solche benötigt, die sich von den anderen Kanalimpulsen durch ihre Form unterscheiden. Zieht man verschiedene Faktoren, wie die Pulsformung bei der Verstärkung, die Konstruktion der Einrichtung, das Übertragungsfrequenzband, den Geräuscheabstand usw. mit in Betracht, so ergibt sich, daß die Trennung der Synchronisierimpulse von den Nachrichtenimpulsen auf Grund besonderer Formgebung der Synchronisierimpulse für ein Pulscodemodulationssystem nicht geeignet ist. Jedoch ist eine Methode angewendet worden, Synchronisieranordnung

für ein Zeitselektions-Mehrkanal-System

mit Pulscodemodulation

Anmelder: Nippon Electric Company Limited, Tokio

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,

Hisashi Kaneko, Tokio, ist als Erfinder genannt worden

die mit einer Suchschaltung arbeitet. Bei dieser Methode haben die Synchronisierimpulse die gleiche Gestalt wie die Kanalimpulse. Dadurch, daß sie abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, wird eine Synchronisierfrequenz erhalten, die die Hälfte der üblichen Abtastfrequenz (z. B. 4 kHz) beträgt. Die 4 kHz-Komponente wird durch einen schmalen Bandpaß empfangsseitig ausgesiebt und zur Betätigung eines Relais verwendet, wodurch jedwedes Außertrittfallen der Synchronisierung korrigiert wird. Die Vorteile, die durch die Anwendung von Pulscodemodulationssignalen (PCM-Signalen) bei geringem Geräuschabstand erzielt werden, treten auch auf, wenn die gleiche Art von Impulsen zu Synchronisationszwecken verwendet wird. Ein solches Suchsystem, wie es eben beschrieben wurde, hat den Nachteil, daß die Merkmale zur Wiedergewinnung der Synchronisierung, wenn diese außer Tritt gefallen ist, schwach sind und daß die notwendigen Einrichtungen aufwendig und kompliziert sind. Bei der Synchronisieranordnung nach der Erfindung haben die Synchronisierimpulse die gleiche Gestalt wie die anderen Impulse, und der Synchronisierkanal wird an Stelle der komplizierten Schaltkreise des bekannten Suchsystems durch einfache logische Kreise ausgesiebt. Die Wiederherstellung der Synchronisation wird, falls die Synchronisation verlorengegangen ist, auf Grund einer Folge codierter Impulse eines fälschlich gewählten Kanals vorgenommen. Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich also durch ihre schnelle und sichere x4rbeitsweise und durch ihre Einfachheit aus.

Eine Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung soll nun an Hand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben werden.

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Fig. 1 zeigt den Aufbau der Synchronisier-Äbtrennschaltung an der Empfangsstation eines auf Zeitselektion beruhenden Mehrkanal-Übertragungssystems mit Pulscodemodulation. Die empfangene Mehrkanalfolge von Codeimpulsen wird der Eingangsklemme 1 zugeführt. Die Decodierung erfolgt im Decoder 4. Die Prinzipien der Mehrkanalübertragung von PCM können gemäß der Fig. 2 in zwei Klassen eingeteilt werden. Die Zeile (α) gibt für Systeme, bei denen n—l Sprechkanäle und ein Synchronisierkanal unter Verwendung eines Codes mit m Elementen zu übertragen sind, den Fall wieder, in dem die Codeimpulse der η— 1 Sprechkanäle und des Synchronisierkanals nacheinander in ti Impulsintervallen verschachtelt sind. Die Zeile (&) der Fig. 2 dagegen gibt den Fall wieder, bei dem die Folgen von einem Code mit m Elementen entsprechenden Impulsen sowohl für den Synchronisierkanal als auch die n— 1 Sprechkänäle in m Impulsintervallen nacheinander verschachtelt sind. Jede Methode der Zeitselektion hat ihre eigenen Merkmale, Vorteile und Nach-'teile, abhängig davon, wie sie angewendet wird. Im Falle (α) decodiert der Decoder 4 die empfangenen Folgen von Codeimpulsen der Kanäle auf Grund der Kanalauswahl- oder Torimpulse, die von der Kanalauswahlschaltung 3 bezogen* werden, nachdem die Codeimpulsfolgen für die einzelnen Kanäle voneinander getrennt sind, ImFaIIe (b) ermöglicht es der Decoder 4, die decodierten Signale jedes Sprechkanals an der entsprechenden Ausgangsklemme 6 zu erhalten, und zwar dadurch,, daß die decodierten Signale den Kanälen nach getrennt werden, nachdem die empfangenen Folgen von Codeimpulsen decodiert worden sind. Die Kanalauswahlschaltung 3 wird von einer von zwei gelieferten Folgen von Kippimpulsen gesteuert und kann im wesentlichen einen Ringzähler enthalten, wie er an sich bekannt ist. Die von den Ausgangsklemmen abgenommenen Impulse werden η Decodern in der Decoderanordnung 4 zugeführt.

Mit 5 ist ein logischer Schaltkreis bezeichnet, der den Decoder für den Synchronisierkanal bildet und das Vorhandensein von vorbestimmten Synchronisierimpulsen im Eingangsimpulszug feststellt. Werden an diesen Decoder Impulse angelegt, die sich von den Synchronisiercodeimpulsen unterscheiden, dann gibt er einen Ausgangsimpuls an den logischen Schaltkreis 2 ab. Dieser logische Schaltkreis 2 erzeugt aus der empfangenen Eingangs-Codeimpulsfolge und der aus dem Decoder 5 rückgeführten Impulsfolge ein Kippsignal. Das Kippsignal wird der Kanalauswahlschaltung 3 zugeführt. Dieses Kippsignal tritt als Taktimpuls auf, und zwar mit einer Periode, die derjenigen des Eingangsimpulses bei vorhandenem Synchronismus entspricht. Das Kippsignal verursacht die Einstellung des Ringzählers in der Kanalauswahlschaltung 3, so daß der normale Kanalverteilervorgang abläuft.

Sofern die Synchronisierung verlorengegangen ist, gibt die Schaltung 5 eine Folge von Signalen ab, die diese Tatsache anzeigt. Der Schaltkreis 5, z. B. eine exklusive Oderschaltung, ist so aufgebaut, daß der Synchronisierkanal auf Grund der Bildung des logischen Produktes aus dem Synchronisierkanalimpuls und dem codierten Mehrkanalimpuls ausgewählt wird und daß Ausgangsimpulse nur dann abgeleitet werden, wenn der ausgewählte Synchronisierimpuls nicht mit dem vorbestimmten Synchronisiercode übereinstimmt. Im Schaltkreis 5 werden die Taktimpulse durch dessen Ausgangsimpulse »verhindert«. Wenn die Codeimpulsgruppe eines ausgewählten Kanals nicht mit der Synchronisiercodeimpulsgruppe koinzidiert, dann unterdrückt das an die Kanalauswahlschaltung 3 gelieferte Kippsignal bei jeder Nichtkoinzidenz einen Impuls. Folglich wird die Zählung in der Schaltung 3 um einen

ίο Impuls verzögert, so daß auch der Kanalauswahlimpuls um ein Pulsintervall verzögert wird. Der normale Zustand des Synchronismus wird gegebenenfalls durch die Auswahl des Synchronisierkanals wieder hergestellt. Sende-wie empfängerseitig ist die Synchronisierimpulsfolge eine vorbestimmte Codeimpulsfolge. Der Umstand, ob die Codeimpulsfolge eines Sprechkanals ein- oder ausgeschaltet wird, hängt von der Wahrscheinlichkeitsverteilung des im betreffenden Kanal befindlichen Signals ab. Obwohl 2 m Codefolgen verfügbar sind, wenn ein binärer Code mit m Elementen verwendet wird, so wächst die Geschwindigkeit der Wiederherstellung des Synchronismus an, wenn eine Codefolge gewählt wird, die die größte Auftrittswahrscheinlichkeit aller Codepulsfolgen hat.

In Verbindung mit der beschriebenen Ausführungsform ist zwar nur ein ganz prinzipieller Aufbau angegeben worden. Einfachere Einrichtungen erhält man, wenn man die Funktion der verschiedenen logischen Kreise gemäß bekannten logischen Transformations-

methoden realisiert. Die beschriebene Ausführungsform einer Synchronisieranordnung nach der Erfindung kann für Signale verschiedener Codearten verwendet werden, wenn man einen Codewandler einführt. Sie kann auch für alle Arten digitaler Übertragung eingesetzt werden.

Die beschriebene Synchronisieranordnung ist bekannten Anordnungen, die dem gleichen Zwecke dienen, hinsichtlich der Stabilität und der Fangzeiten überlegen. Ihre Anwendung auf Übertragungssysteme,

bei denen digitale Größen übertragen werden, z. B. bei der Fernmessung und Fernsteuerung, aber auch in der Telefonie, ist von großem Nutzen.

Claims (1)

1. Patentanspruch·.

   Synchronisieranordnung für ein Zeitselektions-

   Mehrkanal-System mit Pulscodemodulation, dadurch gekennzeichnet, daß das Codeschema des Synchronisierkanals gleich dem der Signalkanäle ist, daß eine Kanalauswahlschaltung (3) vorgesehen ist, die durch Torimpulse den Decoder (4) für die Signalkanäle steuert sowie einen besonderen Synchronisierdecoder (5) für die Synchronisiercodeimpulse, der einen logischen Schaltkreis zur Feststellung des Synchronismus enthält, daß ferner ein weiterer, einerseits parallel zum Decoder (4) am Eingang liegender logischer Schaltkreis (2) vorgesehen ist, der andererseits am Ausgang des Synchronisierdecoders liegt und, wenn eine empfangene Eingangsimpulsfolge und eine vom Synchronisierdecoder kommende Impulsfolge nicht synchron auftretenj einen Taktimpuls erzeugt, der an die Kanalauswahlschaltung angelegt wird und diese wieder in Tritt bringt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen