DE1115301B - Schaltungsanordnung zur Erkennung einer regelmaessigen Serie innerhalb einer unregelmaessigen Folge von Binaerzeichen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Erkennung einer regelmaessigen Serie innerhalb einer unregelmaessigen Folge von Binaerzeichen

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DE1115301B
DE1115301B DET18044A DET0018044A DE1115301B DE 1115301 B DE1115301 B DE 1115301B DE T18044 A DET18044 A DE T18044A DE T0018044 A DET0018044 A DE T0018044A DE 1115301 B DE1115301 B DE 1115301B
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DE
Germany
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counter
sequence
regular series
binary
character
Prior art date
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Pending
Application number
DET18044A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Helmut Kraft
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/08Speed or phase control by synchronisation signals the synchronisation signals recurring cyclically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Erkennung einer regelmäßigen Serie innerhalb einer unregelmäßigen Folge von Binärzeichen Bei der Übertragung von binärkodierten Nachrichten ist es häufig erforderlich, in gewissen Abständen Synchronsignale in den Nachrichtenfluß, einzublenden, um die an der Sendestelle vorgesehenen Geräte mit den an der Empfangsseite vorgesehenen Geräten in synchronem Lauf zu halten. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die einzeln übermittelten Zeichen nicht durch Start-Stop-Impulse voneinander getrennt sind, so daß das übertragene Signal lediglich aus einer Folge von quasi statistisch verteilten Ja-Nein-Werten besteht. Wählt man als Synchronzeichen z. B. eine bestimmte Folge von Ja-Nein-Werten, bei deren Auftreten im Empfänger eine Koinzidenzschaltung zum Ansprechen gebracht wird, so muß man bei kürzeren Kennungsfolgen von z. B. 6 Bit Länge damit rechnen, daß diese Folge auch durch Zufall relativ häufig in der unregelmäßigen Signalfolge auftritt. Wählt man eine längere Kennungsfolge von z. B. 32 Bit, deren zufälliges Auftreten genügend unwahrscheinheh ist, so bedarf es an der Empfangsstelle eines erheblichen technischen Aufwandes, um eine solche Kennungsfolge durch die bekannten Koinzidenzschaltungen zu identifizieren. Es ist daher wünschenswert, zur Identifizierung derartiger Kennungen Schaltungen zu finden, die empfangsseitig wenig Aufwand erfordern und trotzdem in der Lage sind, Kennungssignale größerer Länge eindeutig zu identifizieren.
  • Bei der Erfindung wird davon ausgegangen, daß in die unregelmäßige Folge eine regelmäßige Serie von Binärzeichen eingeblendet ist, wobei unter einer regelmäßigen Serie z. B. eine Folge verstanden sein soll, die entweder aus lauter gleichen Binärzeichen 0000 ... bzw. LLLL ... oder aus stets wechselnden Binärzeichen OLOLOL ... bestehen soll.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Erkennung einer derartigen regelmäßigen Serie innerhalb einer unregelmäßigen Folge von in einem vorgegebenen Takt zugeführten binären Zeichen derart ausgebildet, daß ein umschaltbar vorwärts und rückwärts zählender Zähler vorgesehen ist, dessen Zeicheninhalt durch jeden Taktimpuls entweder um 1 erhöht oder um 2 erniedrigt wird, wobei die Stellung Null nicht unterschritten werden kann, und daß eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die den Zähler immer nur dann für den nächsten Taktirnpuls auf Vorwärtszählen schaltet, wenn ein eintreffendes Binärzeichen mit dem vorangegangenen Binärzeichen Teil der regelmäßigen Serie ist und die den Zähler für die übrige Zeit auf Rückwärtszählen schaltet, und daß Schaltmittel zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Erreichung eines Zählerstandes vorgesehen sind, die gleich oder kleiner als die Taktanzahl der regelmäßigen Serie ist.
  • Insbesondere kann die Umschaltvorrichtung gemäß weiterer Erfindung aus einem bistabilen Element bestehen, dessen einer Ausgang den Zähler auf Vorwärtszählen und dessen anderer Ausgang den Zähler auf Rückwärtszählen stellt und das in seinen einen Zustand gesetzt wird, wenn ein Binärzeichen der Folge mit dem vorangegangenen Binärzeichen Teil der regelmäßigen Serie ist, und das in seinen anderen Zustand durch jeden Taktimpuls gesetzt wird, wobei die Taktimpulsfolge gegenüber der Binärzeichenfolge um einen Bruchteil einer Zeichenperiode zeitlich versetzt ist.
  • Im folgenden soll als Ausführungsbeispiel eine solche Umschaltvorrichtung zur Erkennung von Serien mit stets wechselnden Binärzeichen (Mäander) an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben werden.
  • In Fig. 1. ist mit 1 die Klemme bezeichnet, an der die unregelmäßige Folge von Binärzeichen L und 0 in einem bestimmten Takt eintrifft. Mit a) ist in Fig. 2 ein Ausschnitt aus einer solchen Folge dargestellt, deren Anfang unregelmäßig ist und deren Ende einen Teil einer regelmäßigen Serie im Sinne eines Mäanders darstellt. Die eintreffenden Zeichen werden einer Eingangsschaltung 2 zugeführt, welche zwei Ausgänge besitzt, von denen jeweils immer nur der eine oder der andere einen Zeichenstrom führt, je nachdem ob das Zeichen L oder 0 von der Leitung. 1 zugeführt wird. Über Kondensatoren 3 und 4 sind die Ausgänge an eine ODER-Schaltung 5 angeschlossen, deren Eingänge mit b und c bezeichnet sind. An der Klemme b tritt immer dann ein Impuls auf, wenn ein Übergang vom Zustand 0 in den Zustand L stattfindet, während an der Klemme c ein Impuls dann auftritt, wenn ein Übergang -,(önf -Zügtähd L in den Zustand 0 stattfindet. Diese Ausgangsimpulse sind in ihrer zeitlichen Zuordnung zu den Eingangszeichen a in den Zeilen b) und b) der Fig. 2 dargestellt. Am Ausgang d der ODER-Schaltung tritt eine Impulsfolge auf, wie sie in der Zeile d) der Fig. 2 dargestellt ist.
  • In der Schaltung ist weiterhin ein Taktimpulsgenerator 6 vorgesehen, der, vorzugsweise selbsterregt, Taktimpulse im Takt der eintreffenden Signalfolge erzeugt. Diese Taktimpulse werden in einer Phasenvergleichsschaltung 7 in bekannter Weise mit den am Punkt d auftretenden, aus der Signalfolge abgeleiteten Impulsen verglichen und erzeugen dorf eine Regelspannung, die zur Synchronisierung des Taktimpulserzeugers 6 verwendet und auf die Leitung 8 gegeben wird. Die erzeugten Taktimpulse werden über eine Verzögerungsleitung 9 od. dgl. zeitlich etwas gegen die im Punkt d auftretenden Impulse ver-.schoben, so daß am Punkte der Fig. 1 eine Impulsfolge auftritt, deren zeitliche Lage gegenüber den bereits geschilderten Impulsen in der Zeile e) der Fig. 2 dargestellt ist.
  • In der Schaltung der Fig. 1 ist ein weiteres bistabiles Element 10, z. B. in Form eines Flip-Flops vorgesehen, das von den am Punkt d auftretenden Impulsen jeweils in seinen einen und von den am Punkt e auftretenden Taktimpulsen in seinen anderen Zustand gesetzt wird. Beim einen Zustand hat der Ausgang v positives Potential, beim. anderen Zustand der Ausgang r. Die sich aus der beschriebenen Steuerung ergebenden jeweiligen Stellungen des Flip-Flops 10 sind in der Zeile f) der Fig. 2 dargestellt.
  • Der für die Durchführung der Erfindung wesentliche vorwärts und rückwärts zählende Zähler besteht aus den einzelnen bistabilen Stufen 11, 12, 13 und 14, wobei - wie in der Zeichnung angedeutet - zwischen den Stufen 13 und 14 noch weitere Stufen eingeschaltet sein können, je nach Länge der auszuzählenden regelmäßigen Serie. Sämtliche Stufen, die vorzugsweise als Flip-Hops ausgebildet sind, werden an einem Wechseleingang angesteuert, so daß ihr Zustand bei jedem an ihrem Eingang eintreffenden Impuls gewechselt wird. Die erste Stufe 11 wird von einer UND-Schaltung 15 angesteuert, der einerseits die Taktirapulse vom Punkt e und andererseits ein öffnungskriterium vom Ausgang v des Flip-Flops 10 zugeführt wird. Das Flip-Flop 11 wechselt daher seinen Schaltzustand jedesmal, wenn vor einem Taktimpuls auch an der Klemme d ein Impuls aufgetreten war. Bei jedem zweiten Wechsel der Stufe 11 wird in bekannter Weise an die Eingangs-UND-Schaltung 16 der Stufe 12 ein Impuls weitergegeben. Die UND-Schaltung 16 ist ebenso wie die UND-Schaltung 15 der Stufe 11 und die entsprechenden UND-Schaltungen 17 und 18 der Stufen 13 und 14 geöffnet, wenn an der Ausgangsklemme v des Flip-Flops 10 ein positives Kriterium erzeugt wird. Der Zähler zählt daher wie ein normaler Binärzähler jeweils einen Schritt vorwärts, solange vor jedem zu zählenden Taktimpuls ein Impuls an der Klemme d aufgetreten ist. Dies ist dann der Fall, wenn in dem Signal a bei jedem Takt ein Wechsel des Signalwertes -von 0 auf L oder L auf 0 stattgefunden hat, wenn also ein sogenanntes Mäandersignal empfangen wird.
  • Ist an der Klemme d ein Impuls ausgeblieben, so bleibt das Flip-Flop 10 so lange in seiner r-Stellung, bis der nächste Impuls bei d auftritt. Dann sind die EingangsZUND-Schaltungen 15, 16, 17 und 18 gesperrt und statt dessen die Eingangs-Und-Schaltungen 19, 20 und 21 geöffnet, deren Ausgang über die ODER-Schaltungen 22 und 23 bzw. 24 mit den Ausgängen der UND-Schaltungen 16, 17 bzw. 18 zusammengefaßt sind. Die UND-Schaltung 19, die der zweiten Stufen des Zählers 12 zugeordnet ist, erhält Eingangstaktimpulse von der Klemme e, und die UND-Schaltungen 20 und 21 erhalten ihre Eingangsimpulse jeweils von der L-Ausgangsklemme des vorhergehenden Flip-Flops, so daß der Zähler numnehr rückwärts zählt,. und zwar bei jedem Taktirapuls um zwei Einheiten.
  • Die Eingangs-UND-Schaltung 19 erhält noch ein weiteres positives Kriterium von einer ODER-Schaltung 25, und zwar nur dann, wenn irgendeine der Stufen 12, 13, 14 auf L steht. Sobald sämtliche Stufen 12, 13 und 14 auf Null stehen, ist die UND-Schaltung 19 gesperrt und der Zähler damit stillgesetzt. Der Zähler kann also beim Rückwärtszählen nicht unter Null kommen, sondern bleibt entweder in der Stellung Null oder Eins stehen. Dadurch ist sichergestellt, daß beim Auftreten der zu zählenden regelmäßigen Serie in der unregelmäßigen Folge von binären Zeichen der Zähler normalerweise immer in der Umgebung von Null steht und daher seine Endstellung von z. B. 32 nur erreicht, wenn in der Folge eine regelmäßige Serie von 32 Bit Länge auftritt. In Fig. 2 ist unter der Zeile t) in arabischen Ziffern der jeweils bei jedem Taktimpuls erreichte Zählerstand angeschrieben. Man sieht, daß sich der Zählerstand während des ersten Teiles der Binärzeichenfolge a immer bei relativ kleinen Werten in der Gegend von Null bewegt und erst während des letzten Teiles der Signalfolge, in dem eine regelmäßige Serie beginnt, fortlaufend positiv weiterzählt. Sobald auch das letzte Flip-Flop 14 des Zählers umgeschlagen ist, entsteht an der Ausgangsklemme 26 ein Impuls, der als Kriterium dafür dient, daß eine regelmäßige Serie von vorgegebener Mindestlänge in der unregelmäßigen Signalfolge aufgetreten ist. Dieser Impuls kann dazu ausgenutzt werden, irgendwelche Sch&ltvorgänge vorzubereiten, die durch ein anschließend gegebenes, kurzes Codesignal von z. B. nur 4 oder 6 Bit Länge ausgelöst werden sollen. Mer sind nunmehr nur einfache Koinzidenzschaltungen erforderlich, da das Auslösesignal nur wenige Bit Länge besitzt und trotzdem nur wirksam werden kann, wenn ihm ein Vorbereitungssignal in Form einer regelmäßigen Serie vorangegangen ist.
  • Die Erfindung ist vieler Abwandlungen fähig, insbesondere kann die Ausführungsform gemäß Fig. 1 leicht dahin abgeändert werden, daß sie nicht eine Serievon stets wechselndenbinären Zeichen (Mäander), sondern eine Serie von stets gleichen Binärzeichen (Dauerstrich bzw. Dauerpause) erkennt. Dazu brauchen lediglich die Anschlüsse der Punkte d und e an die Eingänge des Flip-Flops 10 vertauscht zu werden, man erkennt dann leicht, daß der Zähler nur so lange positiv weiterzählt, als an Punkt d keine Impulse auftreten, während er durch jeden am Punkt d auftretenden Impuls auf Rückwärtszählen mit doppelter Geschwindigkeit umgestellt wird.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Erkennung einer regelmäßigen Serie innerhalb einer unregelmäßigen Folge von in einem vorgegebenen Takt zugeführten binären Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein umschaltbar vorwärts und rückwärts zählender Zähler vorgesehen ist, dessen Zeicheninhalt durch jeden Taktimpuls entweder um 1 erhöht oder um 2 emiedrigt wird, wobei die Stellung Null nicht unterschritten werden kann, und daß eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die den Zähler immer nur dann für den nächsten Taktimpuls auf Vorwärtszählen schaltet, wenn ein eintreffendes Binärzeichen mit dem vorangegangenen Binärzeichen Teil der regelmäßigen Serie ist und die den Zähler für die übrige Zeit auf Rückwärtszählen schaltet, und daß Schaltmittel zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Erreichung eines Zählerstandes vorgesehen sind, der gleich oder kleiner als die Taktanzahl der regelmäßigen Serie ist.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung aus einem bistabilen Element, insbesondere einem Flip-Flop besteht, dessen einer Ausgang den Zähler auf Vorwärtszählen und dessen anderer Ausgang den Zähler auf Rückwärts# zählen stellt und das in seinen einen Zustand gesetzt wird, wenn ein Binärzeichen der Folge mit dem vorangegangenen Binärzeichen Teil der regelmäßigen Serie ist, und das in seinen anderen Zustand durch jeden Taktimpuls gesetzt wird, wobei die Taktimpulsfolge gegenüber der Binärzeichenfolge um einen Bruchteil einer Zeichenperiode zeitlich versetzt ist.
DET18044A 1960-03-12 1960-03-12 Schaltungsanordnung zur Erkennung einer regelmaessigen Serie innerhalb einer unregelmaessigen Folge von Binaerzeichen Pending DE1115301B (de)

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BE601262A BE601262A (fr) 1960-03-12 1961-03-13 Dispositif destiné à caractériser des instants déterminés dans une suite de signaux binaires et circuit approprié à ce but

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1285539B (de) * 1965-06-05 1968-12-19 Vakutronik Wissenschaftlischer Schaltungsanordnung fuer einen reversiblen elektronischen Impulszaehler
DE2355517A1 (de) * 1972-12-27 1974-07-04 Ibm Verfahren und einrichtung zum feststellen des auftretens einer erwarteten digitalen signalfolgeart

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1285539B (de) * 1965-06-05 1968-12-19 Vakutronik Wissenschaftlischer Schaltungsanordnung fuer einen reversiblen elektronischen Impulszaehler
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