DE1146550B - Anordnung zur UEbertragung von Nachrichten-signalen mit verminderter Bandbreite - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung zur Übertragung von Nachrichtensignalen mit verminderter Bandbreite, d. h. eine Anordnung mit einem Sender, einem Übertragungsweg (beispielsweise einer Übertragungsleitung, einer Funkstrecke usw.) und einem Empfänger, in der es dank einer sendeseitig vorgenommenen Umwandlung des die ursprüngliche Nachricht ausdrückenden Signals ermöglicht wird, daß dieses Signal auf dem Übertragungsweg nur eine Bandbreite einnimmt, die geringer als die Bandbreite des Signals in seiner ursprünglichen Form ist. Empfangsseitig wird durch eine Reihe von Operationen eine Umwandlung vorgenommen, die zu der sendeseitig bewirkten Umwandlung umgekehrt ist, und dadurch wird ein Signal wiederhergestellt, dessen zeitlicher Verlauf demjenigen des ursprünglichen Signals ähnlich ist; dieses wiederhergestellte Signal kann einem Verwertungsgerät von gleicher Art zugeführt werden, wie es verwendet werden könnte, wenn das ursprüngliche Signal direkt in seiner Ausgangsform übertragen worden wäre.

Zur Vereinfachung der Erläuterung wird im folgenden angenommen, daß das zu übertragende Signal ein Fernsprechsignal ist, das in seiner üblichen Form ein Frequenzband von etwa 300 bis 3400 Hz einnimmt.

Die Erfindung beruht auf der bekannten Tatsache, daß bei einem Fernsprechsignal mit verhältnismäßig breitem Frequenzspektrum die Augenblicksgröße sQ) dieses Signals (wobei t die Zeit ist), ausgedrückt in Form einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stroms, mittels zweier Funktionen A Q) und φQ) dargestellt werden kann, die. als Augenblicksamplitude bzw. Augenblicksphase bezeichnet werden, so daß gilt:

Anordnung zur Übertragung von Nachrichtensignalen mit verminderter Bandbreite

Anmelder:

Societe Alsacienne

de Constructions Mecaniques,

Mülhausen, Haut-Rhin (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. März 1961 (Nr. 855 631)

Hubert Paul Debart, Meudon, Seine-et-Oise

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

sQ) = A{t) cos <p(t).

(D

	2	definiert	S1Q)	ist:
werden	, das folgendermaßen	CO 0		a) sin ω t da). (3)
	= ΓΦ2(ω) cos fflidco 0	»Augenblicksamplitude« bzw werden die folgenden Größen	»Augenblicks bezeichnet:
Als phase«		AQ) = y?Q) φ Q) = arctg	(4)

Es ist natürlich möglich, A Q) und φ Q) aus unendlich vielen Möglichkeiten zu wählen, die mit der Gleichung (1) vereinbar sind. Es besteht aber eine bevorzugte Darstellungsform, bei der die Änderungen von AQ) und φ Q) im allgemeinen weniger schnell als diejenigen von s Q) sind. Diese Darstellung läßt sich wie folgt definieren:

Es sei das Signal sQ) in der bekannten Form eines Fourier-Integrals dargestellt, dessen Integrationsveränderliche eine Kreisfrequenz ω ist; dann kann man schreiben:

OO CO

sQ) ={Φ_χ(ω) cos ω t άω +Jφ₂(ω) sin ωίάω. ο ο (2)

Dem Signal s Q) kann ein Signal S₁Q) zugeordnet Mit »Augenblicksfrequenz« wird die zeitliche Ableitung cp'Q) von cpQ) bezeichnet. Die Signale sQ) und J₁(Z), welche die gleiche Augenblicksamplitude haben, werden als »Signale mit 90° Phasenverschiebung« bezeichnet.

Frühere Arbeiten haben gezeigt, daß bei Sprechströmen die Werte A Q) und ψ'Q) verhältnismäßig kleine zeitliche Ableitungen haben und daß es daher möglich ist, AQ) und/oder φ'Q) über Übertragungswege mit verhältnismäßig schmaler Bandbreite zu übertragen.

Diese Eigenschaft wird insbesondere in einer Übertragungsanordnung ausgenutzt, die in der deutschen Patentschrift 878 381 beschrieben ist. Bei dem dort

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beschriebenen Verfahren wird ein Fernsprechsignal schaltung verbunden ist, und Einrichtungen, die am einer Behandlung unterzogen, durch welche die Ausgang oder an einem anderen Punkt des Verstärkers Augenblicksamplitude und die Augenblicksphase dar- das verstärkte Signal abnehmen und dem Überaus gewonnen werden, die dann nach der Übertragung tragungsweg zuführen,

zu einer entfernten Stelle ihrerseits so behandelt 5 Die Empfangsanordnung enthält nach der Erfindung werden, daß das ursprüngliche Signal wiederhergestellt Einrichtungen, welche ein empfangenes Signal von wird. dem Übertragungsweg aufnehmen, eine Verzweigungs-Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen schaltung mit wenigstens einer Phasenschieberschaltung Verfahrens zur Erzielung von gleichartigen Ergebnissen und einem Eingang und zwei Ausgängen, die aus mit einer kleineren Zahl von Operationen und einem io einem ihrem Eingang zugeführten Signal zwei Ausgeringeren Schaltungsaufwand. gangssignale liefert, deren Augenblicksamplituden Ein mit verminderter Bandbreite arbeitendes Über- denjenigen des letzteren Signals proportional sind, tragungssystem für Nachrichtensignale mit einem die aber in dem gesamten Frequenzband des wiederSender, einem Übertragungsweg und einem Empfänger herzustellenden Signals S(t) eine im wesentlichen enthält gemäß der Erfindung sendeseitig Einrichtungen, 15 konstante gegenseitige Phasenverschiebung von 90° mit denen aus dem zu übertragenden Signal, dessen haben, eine Anordnung zur Multiplikation von Augenblicksgröße der elektrischen Spannung oder des Spannungen mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Stroms durch eine Funktion s(t) der Zeit? Eingang und einem Ausgang, deren erster Eingang dargestellt ist, zwei Signale S₁(^) und s_z(t) abgeleitet an einen der Ausgänge der Verzweigungsschaltung werden, die bis auf einen konstanten Multiplikations- 20 angeschlossen ist, eine elektrische Zeitdifferentiationsfaktor die gleiche Augenblicksamplitude A (t) wie das schaltung, deren Eingang an den anderen Ausgang Signal s (0 haben, deren Augenblicksphasen aber im der Verzweigungsschaltung angeschlossen ist und wesentlichen um 90° gegeneinander verschoben sind, deren Ausgang mit einem der Eingänge einer ersten Einrichtungen zur zeitlichen Differentiierung eines Anordnung zur Addition von Spannungen mit zwei dieser Signale S₁Q) oder s_z(t), Einrichtungen, mit denen 25 Eingängen verbunden ist, deren anderer Eingang an elektrisch die Augenblicksgröße des durch die Differen- den Ausgang der Multiplikationsanordnung antiation erhaltenen Signals S₁Xt) bzw. s_a'(i) durch die geschlossen ist, während der Ausgang der ersten Augenblicksgröße des nicht differentiierten Signals Additionsanordnung mit dem Eingang eines ersten S₂(Y) bzw. S₁(I) dividiert wird, Einrichtungen, welche Verstärkers mit hohem Verstärkungsfaktor verbunden an das eine Ende des Übertragungsweges ein Signal f(t) 3° ist, dessen Ausgang einerseits an den zweiten Eingang

1 _Ω α a~™ 0, +· +^ ^'(0 t,_to, ^W der Multiplikationsanordnung und andererseits an anlegen, das dem Quotienten -^ bzw. -^- ^_n ^ ^_{n Eiagänge} ^ ^_{6n Anordmmg}

h i

proportional ist, Einrichtungen, mit denen am zur Addition von Spannungen angeschlossen ist, deren

anderen Ende des Übertragungsweges ein Signal anderem Eingang das empfangene Signal zugeführt kf(t) abgenommen wird, dessen Größe im wesentlichen 35 wird, einen zweiten Verstärker mit hohem Ver-

dem Signal f{t) proportional ist, und elektrische Stärkungsfaktor, dessen Eingang mit dem Ausgang

Einrichtungen in einem Empfänger, der an das der zweiten Additionsanordnung verbunden ist und

andere Ende des Übertragungsweges angeschlossen dessen Ausgang an den Eingang der Verzweigungs-·

ist, welche das Signal kf(t) in ein wiederhergestelltes schaltung angeschlossen ist, und Einrichtungen, welche Signal S(t) umwandeln, dessen Augenblicksgröße im 4° das wiederhergestellte Signal S(t) am Ausgang oder

wesentlichen derjenigen des Signals s(t) am Eingang an einem Punkt des zweiten Verstärkers abnehmen

der Sendeeinrichtung proportional ist. und einer Verbraucherschaltung zuführen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung enthält die Sendeanordnung Eingangs- Erfindung enthalten die Kopplungseinrichtungen, die

klemmen, denen das zu übertragende Nachrichten- 45 sendeseitig das zu übertragende Nachrichtensignal s(t)

signals(O in Form einer elektrischen Spannung zu- der Verzweigungsschaltung zuführen, einen Differen-

geführt wird und an die eine Verzweigungsschaltung tialübertrager.

mit zwei Ausgängen angeschlossen ist, die wenigstens Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

eine lineare Phasenschieberschaltung enthält und aus besteht darin, daß der Ausgang-des zweiten, empfangs-

dem Signal s (t) zwei Signale ableitet, die eine gegen- 50 seitig verwendeten Verstärkers mit dem Eingang der

seitige, im wesentlichen konstante Phasenverschiebung empfangsseitig vorgesehenen Verzweigungsschaltung

von 90° in dem gesamten nutzbaren Frequenzband durch einen Differentialübertrager gekoppelt ist.

des Signals s(t) aufweisen, eine Zeitdifferentiations- Sowohl auf der Sendeseite als auch auf der Emp-

schaltung, deren Eingang eines der durch die Ableitung fangsseite sind die Anordnungen zur Addition von

gewonnenen Signale zugeführt wird, eine Anordnung 55 Spannungen vorzugsweise so ausgebildet, daß sie an

zur elektrischen Multiplikation von Augenblicks- ihrem Ausgang eine Spannung abgeben, die der

spannungen mit zwei Eingängen und einem Ausgang, Summe oder der Differenz der den Eingängen zu-

deren einem Eingang das andere der beiden ab- geführten Spannungen proportional ist, wobei die

geleiteten Signale zugeführt wird, eine Anordnung zur beiden empfangsseitig vorgesehenen Anordnungen

Addition von Spannungen mit zwei Eingängen und 60 von gleicher Art sind.

einem Ausgang, deren einer Eingang an den Ausgang Sowohl sendeseitig wie empfangsseitig kann die

der Differentiationsschaltung angeschlossen ist, wäh- Anordnung zur Multiplikation von Spannungen durch

rend der andere Eingang an den Ausgang der Multi- eine Elektronenröhre mit zwei Steuergittern gebildet

plikationsschaltung angeschlossen ist, eine Rück- sein, beispielsweise einer Pentode des Typs 6 AS 6.

führungsschaltung mit einem Verstärker mit hohem 65 Sendeseitig können die Einrichtungen zur Abnahme

Verstärkungsfaktor, dessen Eingang an den Ausgang des durch den Verstärker verstärkten Signals und zur

der Additionsschaltung angeschlossen ist und dessen Zuführung dieses Signals zu dem Übertragungsweg

Ausgang mit dem zweiten Eingang der Multiplikations- ein Tiefpaßfilter enthalten.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der _VerMltnis *&l _{dem fo}i_genden Ausdruck gleich ist:

Zeichnung dargestellt. Dann zeigt ■%(')

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Sendeanordnung, _d„ ^υλ

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Empfangsanordnung /(O = —tt + T/vT ⁰⁰¹S^(O. (6)

und 5 ^{at A{t)}

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die sendeseitig wenn mit A(t) die Augenblicksamplitude und mit φ (ή

verwendete Zeitdifferentiationsanordnung. die Augenblicksphase des Signals J₁(O bezeichnet wird.

Bei der in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellten Es ist also erkennbar, daß /(O im wesentlichen der

Sendeanordnung wird das zu übertragende Signal j(0 _{Augenblicksfrequenz} *L _{leich ist und daher nur ein}

bei 1 dem ersten Klemmenpaar eines Differential- io ⁿ df ^ö

Übertragers 2 zugeführt, von dem ein weiteres Klem- vermindertes Frequenzband (prinzipiell in der Größen-

menpaar mit einer Abgleichschaltung 3 verbunden ist, Ordnung von 50 Hz) einnimmt, wenn das zweite Glied

während die beiden anderen Klemmenpaare jeweils der Gleichung (6) nicht zu groß ist, d. h. wenn die

mit dem Eingang einer von zwei Phasenschieber- Augenblicksamplitude A(t) des Signals j (0 sich nicht

schaltungen 4, 5 verbunden sind. Derartige Schaltungen 15 zu schnell ändert.

mit geringer Eigendampfung sind an sich bekannt; Bei der Anordnung von Fig. 1 erzeugen also die

ein Ausführungsbeispiel dafür ist in einem Aufsatz beiden Phasenschieberschaltungen 4 und 5 an ihren

von W. Saraga in der Zeitschrift »Proceedings of the Ausgängen die Signale J₁(O bzw. J₂(O, wenn das

Institute of Radio Engineers«, Juli 1950, S. 754 bis 770, ursprüngliche Signal j(0 bei 1 zugeführt wird,

beschrieben. Diese Schaltungen bestehen aus einer 20 Es soll nun zu dem Empfänger das durch die

Folge von symmetrischen Brückenschaltungen, von Gleichung (6) definierte Signal /(O übertragen werden,

denen jede zwei Induktivitäten und zwei Kapazitäten Zu diesem Zweck ist es erforderlich, den Quotienten

entsprechender Größe enthält In dem genannten sßp ^ _{elektrischem w zu büden}_ _Dieser

Aufsatz ist gezeigt, daß es möglich ist, diese Schaltungen s₂(t) ^b

so aufzubauen, daß in dem ganzen nutzbaren Frequenz- 25 Vorgang wird durch eine »Divisionsschleife« durch-

bereich des Signals j(0, beispielsweise zwischen 300 geführt, wie sie in elektrischen Analogrechengeräten

und 3400 Hz, zwei Ausgangsspannungen J₁(O und verwendet wird. Der wesentliche Bestandteil dieser

J₂(O eine im wesentlichen konstante gegenseitige Schleife ist eine Pentode 7 mit zwei Steuergittern.

Phasenverschiebung von 90° aufweisen. Mit drei Wenn diese Röhre in idealer Weise arbeiten würde,

Brückenschaltungen in jeder Anordnung kann bei- 30 erhielte man bei Zuführung von zwei Spannungen V₁(O

spielsweise die betreffende Phasenverschiebung bis bzw. V₂(O an die Gitter eine Spannung der Form

auf 1,5° in dem Frequenzband von 300 bis 3400 Hz Ar₁ V₁(O V₂(O am Ausgang, wobei k ein konstanter

konstant gehalten werden. Die Ausgänge der be- Koeffizient ist. Die Divisionsschleife ist in der in

treffenden Schaltungen müssen natürlich mit einer Fig. 1 dargestellten Weise gebildet. Sie enthält eine

Impedanz abgeschlossen sein, die im wesentlichen 35 Multiplikatorröhre 7 des Typs 6 AS 6, eine an sich

ihrer Vierpolimpedanz gleich ist. bekannte Anordnung 8 zur Addition von Spannungen

Der Ausgang der Schaltung 4 ist mit dem Eingang und einen Verstärker 9 mit großem Verstärkungseiner Zeitdifferentiationsschaltung 6 verbunden, die faktor, der beispielsweise über 60 db liegt, in Fig. 3 genauer dargestellt ist. Diese Schaltung 6 Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise: (Fig. 3) besteht aus einer ÄC-Differentiationsanord- 40 Es sei zunäscht angenommen, daß die Röhre 7 ein nung, die ihrerseits in einer Schaltung mit einer vollkommener Multiplikator ist. Man erhält am Auskonstanten Eingangsimpedanz des Wertes R _c enthalten gang der Additionsanordnung 8 eine Spannung ist. Die an den Klemmen des Kondensators C ab- (J₁' + σ_ο)> die am Ausgang des Verstärkers 9 die genommene differentiierte Spannung j/(0 wird über Form G (J₁' + C₀) = σ(0 annimmt, wenn G der Vereinen Übertrager Γ entnommen. Das Signal J₂(O ist 45 Stärkungsfaktor des Verstärkers 9 ist. Man bildet andererseits an den Ausgangsklemmen der Schaltung 5 somit in der Multiplikationsanordnung 7 das Proverfügbar. Diese Schaltung ist an ihrem Ausgang dukt

ebenfalls durch einen Übertrager abgeschlossen, der σ (t) = k G(s ' + σ ) s (T) in Fig. 1 nicht dargestellt ist.

In Fig. 3 dient die parallel zu den Schaltungs- 5° Aus dieser Gleichung entnimmt man:

elementen Rc und C geschaltete Serienschaltung aus y. QsJt) s'(t)

den Elementen L und Rc dazu, der Differentiations- σ_ο(Ο = ——-. (8)

schaltung eine annähernd frequenzunabhängige Ein- ~~ ^{1 s}^ '

gangsimpedanz zu erteilen, was durch entsprechende . ,

Bemessung dieser Schaltungselemente nach bekannten 55 ^{Uaraus eT}&-^{bt slcn:}

Regeln leicht möglich ist. Gj/(0

Aus der mathematischen Analyse ist es andererseits ^σ(0 ⁼ y_ ^ q_s rK · (9)

bekannt, daß die beiden um 90° phasenverschobenen ^{x 2}

Signale J₁(O und J₂(O miteinander durch die Hubert- Da G sehr groß ist und dementsprechend ^₁G

Transformation in folgender Weise verknüpft sind: 60 gleichfalls sehr groß ist, gilt im wesentlichen:

⁺°° *KT(i) = -4#. (10)

(5)

^{1 τ} Die gewünschte Division ist somit durchgeführt,

^ 65 und ein dem Wert σ (0 proportionales Signal/(O

worin τ eine Integrationsveränderliche ist. In dieser kann am Ausgang des Verstärkers 9 oder an einem

Gleichung (5) kann man im übrigen J₁(O und J₂(O beliebigen Punkt dieses Verstärkers abgenommen und

vertauschen. Eine genauere Rechnung zeigt, daß das zu einem Übertragungsweg 10 direkt oder Vorzugs-

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weise über ein Tiefpaßfilter 11, dessen Aufgabe später der sendeseitig verwendeten Anordnung 8 analog ist. erläutert wird, geleitet werden. Der andere Eingang der Anordnung 22 ist an den Da in Wirklichkeit die Röhre 7 kein vollkommener Ausgang eines ersten Verstärkers 23 mit großem Multiplikator ist, liefert sie bei Zuführung von Verstärkungsfaktor G₁ angeschlossen, während ihr Spannungen V₁ (f) bzw. v₂(i) an ihre beiden Steuer- 5 Ausgang mit dem Eingang eines zweiten Verstärkers24 gitter ein Signal an ihrem Ausgang, das durch folgenden verbunden ist, der gleichfalls einen hohen Verstär-Ausdruck dargestellt ist: kungsfaktor G₂ hat. Das am Ausgang der Anordnung24 ,, , ,. .... ^₁₁- erhaltene Signal wird dem Eingang einer Kopplungs- [K₂ — /C₁V₂(Z) ' T₁UJJ, (11) anordnung 25 zugeführt, die beispielsweise aus einem wobei Zc₂ eine konstante Größe ist. io Differentialübertrager besteht, von dem ein zweites Wenn die Gleichung (11) bei dem Betrieb der Klemmenpaar durch eine Abgleichschaltung 26 abAnordnung von Fig. 1 berücksichtigt wird, findet geschlossen ist. Die beiden anderen Klemmenpaare man, daß σ_ο(ί) durch folgenden Ausdruck ersetzt ist: der Anordnung 25 sind mit den Eingängen von zwei q_s'U) k Gs (t) Phasenschieberschaltungen 27, 28 verbunden, deren

^σι(0 ⁼ TZZ~t~r—7ä ΐ—ΠΓ7*~7λ~ ' (^ ¹⁵ Ausgangssignale in dem gesamten Frequenzbereich

1-/C₁O-S₂^) l — Ic₁(JSzW des ursprünglichen Signals s(f) oder zumindest in

Das letzte Glied der Gleichung (12) liegt in der demjenigen des wiederherzustellenden Signals S(t)

Nähe der Größe 1 - (A.) _{und ist} somit im wesent- ^eine konstante gegenseitige Phasenverschiebung von Kk₁G I im wesentlichen 90 aufweisen. Der Ausgang der liehen konstant; es braucht daher nicht berücksichtigt 20 Anordnung 27 ist über eine Zeitdifferentiationsschalzu werden, da es in der Empfangsanordnung dadurch tunf 29 mit einem der Eingänge einer zweiten Spangenau kompensiert werden kann, daß ein Organ ver- nungsadditionsanordnung 30 verbunden, während der wendet wird, das demjenigen genau gleich ist, mit dem Ausgang des Phasenschiebers 28 an einen der beiden es sendeseitig erzeugt wurde. Eingänge einer Spannungsmultiplikationsanordnung31

Das bereits erwähnte Tiefpaßfilter 11 (Fig. 1) dient 25 angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem anderen zur Beseitigung bestimmter störender Modulations- Eingang der Anordnung 30 verbunden ist. Der Ausprodukte, die beispielsweise in der Multiplikator- gang der Anordnung 30 speist den Eingang des bereits röhre 7 erzeugt werden können. Es ist in der Praxis erwähnten Verstärkers 23, dessen Ausgang einerseits empfehlenswert, die obere Grenze des Durchlaß- an den zweiten Eingang der Anordnung31 -und bereichs des Filters 11 etwas unterhalb der niedrigsten 30 andererseits an den zweiten Eingang der Anordnung 22 Frequenz zu wählen, die in dem Spektrum des zu angeschlossen ist. Das wiederhergestellte Signal S(t) übertragenden ursprünglichen Signals s (t) vorhanden kann beispielsweise am Ausgang des Verstärkers 24 ist. Anstatt das Tiefpaßfilter 11 an die in Fig. 1 dar- abgenommen und einer Verbraucherschaltung 32 zugestellte Stelle, d. h. direkt an den Beginn des Über- geführt werden.

tragungsweges 10, zu legen, kann man es natürlich 35 Die Berechnung des Betriebs der Empfangsschaltung

auch ebensogut zwischen die Anordnungen 8 und 9 erfolgt in gleicher Weise wie bei der Sendeanordnung,

einfügen. Die sendeseitig und empfangsseitig verwendeten

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild der Empfangs- Spannungsadditionsanordnungen können in beliebiger,

anordnung dargestellt. an sich bekannter Art ausgeführt sein, beispielsweise

Ein Signal kf(t), das dem von der Sendeanordnung 40 mit Elektronenröhren mit einem oder mehreren Steuerkommenden Signal f(t) und dementsprechend auch gittern, Differentialübertragern usw.; sie können auch , „_r . si'(t) · 1 · ^ · λ ι · -..« einfach aus zwei Widerständen mit großen Widerdem Wert -^- proportional ist, wird bei 21 _{standswerten gebildet seillj die einen} gemeinsamen

empfangen. Das zu lösende mathematische Problem Punkt haben und deren getrennten Klemmen die besteht darin, das ursprüngliche Signal s(t) wieder- 45 beiden zu addierenden Spannungen zugeführt werherzustellen (oder zumindest das Signal S₁(O, das sich den, während die kombinierte Spannung an dem von s(t) nur durch eine Phasenverschiebung der gemeinsamen Punkt abgenommen wird. Komponenten unterscheidet, die bekanntlich die Ver- Man kann natürlich auf der Empfangsseite ebenso

ständlichkeit eines Fernsprechsignals nicht vermin- wie auf der Sendeseite ein (in Fig. 2 nicht dargestelltes) dert); es muß also die folgende Integral-Differential- 50 Tiefpaßfilter verwenden, das in dem Verstärker 24 Gleichung gelöst werden: enthalten oder an den Ausgang oder Eingang des

+co Verstärkers 24 angeschlossen sein kann.

Ah- — f(A . Γ ⁵ι(^τ) ^^τ η 2) Es ist offensichtlich, daß die beschriebenen An-

at J t — τ ' Ordnungen je nach den Erfordernissen der Praxis in

-=° 55 verschiedener Weise abgeändert werden können und

die dadurch erhalten wird, daß in dem Ausdruck f(t) daß insbesondere die erwähnten Schaltungsteile ganz die Funktion s₂(f) durch den dafür aus der Glei- oder teilweise durch anders aufgebaute Schaltungsteile chung (5) gewonnenen Ausdruck ersetzt wird. ersetzt werden können, die aber die gleichen elektri-

Es ist bekannt, daß die Gleichung (13) bei sehr sehen Funktionen ausüben.

allgemeinen Bedingungen für s(t) eine einzige Lösung 60 Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß das hat. über den Übertragungsweg übertragene Signal f(t)

Die Lösung der Gleichung (13) kann auf elektrischem kein reines Wechselsignal ist, sondern auch eine Wege mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung Gleichspannungskomponente enthält, wenn man beierhalten werden, welche die umgekehrten Operationen spielsweise mit einem ursprünglichen Signal s (t) wie auf der Sendeseite durchführt und gleichfalls eine 65 arbeitet, dessen AugenblicksampUtude und Augenelektrische Divisionsschleife verwendet. blicksfrequenz sich nur langsam ändern, was stets Das Signal kf(t) wird bei 21 einem Eingang einer vorkommen kann. Es ist daher erforderlich, daß der Spannungsadditionsanordnung 22 zugeführt, welche verwendete Übertragungsweg so ausgeführt ist, daß

er ein derartiges Signal mit einer Gleichspannungskomponente übertragen kann. Dies kann dadurch erreicht werden, daß als Übertragungsmittel entweder eine frequenzmodulierte Trägerwelle oder ein Impulscodesystem oder irgendein anderes, den gleichen Zweck erfüllendes Mittel verwendet wird.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Übertragung von Nachrichtensignalen mit verminderter Bandbreite mit einem Sender, einem Übertragungsweg und einem Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite aus dem zu übertragenden Signal, dessen Augenblicksgröße der elektrischen Spannung oder des elektrischen Stroms durch eine Funktion s(i) der Zeit t dargestellt ist, zwei Signale S₁ (?) und s_z(f) abgeleitet werden, die bis auf einen konstanten Multiplikationsfaktor die gleiche Augenblicksamplitude A (f) wie das Signal s(i) haben, deren Augenblicksphasen aber gegenseitig im wesentlichen um 90° verschoben sind, daß eines dieser Signale J₁(Y) bzw. s₂(t) nach der Zeit differentiiert wird, daß die Augenblicksgröße des so differentiierten Signals S₁Xf) bzw. s₂'(t) durch die Augenblicksgröße des nicht differentiierten Signals s₂(i) bzw. S₁(I) elektrisch dividiert wird, daß dem einen Ende des Übertragungsweges ein Signal f(i) zugeführt wird, das

dem Quotienten -^~— bzw.

V(O

pro

³°

portional ist, daß am anderen Ende des Übertragungsweges ein Signal kf(t) abgenommen wird, dessen Größe im wesentlichen derjenigen des Signals f(f) proportional ist, und daß auf der Empfangsseite elektrische Einrichtungen vorgesehen sind, die an das andere Ende des Übertragungsweges angeschlossen sind und das Signal kf(t) in ein wiederhergestelltes Signal S(f) umwandeln, dessen Augenblicksgröße im wesentliehen derjenigen des Signals s(t) am Eingang der Sendeeinrichtung proportional ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeanordnung Eingangsklemmen (1) aufweist, denen das zu übertragende Nachrichtensignal in Form einer elektrischen Spannung s(f) zugeführt wird und an die eine Verzweigungsschaltung (2... 5) mit zwei Ausgängen angeschlossen ist, die wenigstens eine lineare Phasenschieberschaltung (4,5) enthält und aus dem Signal s(t) zwei Signale ableitet, welche eine im wesentlichen konstante gegenseitige Phasenverschiebung von 90° in dem gesamten nutzbaren Frequenzband des Signals s(t) aufweisen, daß eines dieser abgeleiteten Signale dem Eingang einer Zeitdifferentiationsschaltung (6) zugeführt wird, daß eine Anordnung (T) zur elektrischen Multiplikation von Augenblicksspannungen mit zwei Eingängen und einem Ausgang an einem der Eingänge das andere der beiden abgeleiteten Signale empfängt, daß ein Eingang einer Anordnung (8) zur Addition von Spannungen mit zwei Eingängen und einem Ausgang an den Ausgang der Differentiationsschaltung (6) angeschlossen ist, während ihr anderer Eingang mit dem Ausgang der Multiplikationsanordnung (7) verbunden ist, daß der Eingang einer Rückführungsschaltung mit einem Verstärker (9) mit großem Verstärkungsfaktor an den Ausgang der Additionsanordnung (8) angeschlossen ist, während ihr Ausgang mit dem zweiten Eingang der Multiplikationsanordnung (T) verbunden ist, und daß eine Anordnung am Ausgang oder an einem anderen Punkt des Verstärkers (9) das durch diesen verstärkte Signal abnimmt und dem Übertragungsweg (10) zuführt (Fig. 1).

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsanordnung Einrichtungen zur Abnahme des empfangenen Signals von dem Übertragungsweg enthält, daß eine Verzweigungsschaltung (25... 28) mit wenigstens einer Phasenschieberschaltung (27, 28) und einem Eingang und zwei Ausgängen vorgesehen ist, die aus einem ihrem Eingang zugeführten Signal zwei Ausgangssignale liefert, deren Augenblicksamplituden der Augenblicksamplitude des übertragenen Signals proportional sind, die aber in dem gesamten Frequenzband des wiederherzustellenden Signals S(f) eine im wesentlichen konstante gegenseitige Phasenverschiebung von 90° aufweisen, daß der erste Eingang einer Anordnung (31) zur Multiplikation von Spannungen mit zwei Eingängen und einem Ausgang an einen der Ausgänge der Verzweigungsschaltung angeschlossen ist, daß an den anderen Ausgang der Verzweigungsschaltung der Eingang einer elektrischen Zeitdifferentiationsschaltung (29) angeschlossen ist, deren Ausgang mit einem der Eingänge einer ersten Anordnung (30) zur Addition von Spannungen mit zwei Eingängen verbunden ist, deren zweiter Eingang an den Ausgang der Multiplikationsanordnung (31) angeschlossen ist, während der Ausgang der ersten Additionsanordnung (30) mit dem Eingang eines ersten Verstärkers (23) mit großem Verstärkungsfaktor verbunden ist, dessen Ausgang einerseits an den zweiten Eingang der Multiplikationsanordnung (31) und andererseits an einen der beiden Eingänge einer zweiten Anordnung (22) zur Addition von Spannungen angeschlossen ist, deren anderem Eingang das empfangene Signal zugeführt wird, daß der Eingang eines zweiten Verstärkers (24) mit großem Verstärkungsfaktor an den Ausgang der zweiten Anordnung (22) zur Addition von Spannungen angeschlossen ist, während der Ausgang des zweiten Verstärkers (24) mit dem Eingang der Verzweigungsschaltung (25... 28) verbunden ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die das wiederhergestellte Signal S(t) am Ausgang oder an einem Punkt des zweiten Verstärkers (24) abnehmen und einer Verbraucherschaltung (32) zuführen (Fig. 2).

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtungen, die auf der Sendeseite das zu übertragende Nachrichtensignal s(f) der in der Sendeanordnung enthaltenen Verzweigungsschaltung zuführen, einen Differentialübertrager (2) enthalten (Fig. 1).

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des zweiten, empfangsseitig verwendeten Verstärkers (24) mit dem Eingang der in der Empfangsanordnung enthaltenen Verzweigungsschaltung über einen Differentialübertrager (25) gekoppelt ist (Fig. 2).

6. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen zur Addition von Spannungen an ihrem Ausgang eine

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Spannung abgeben, die der Summe oder der Differenz der ihrem Eingang zugeführten Spannungen proportional ist, und daß die beiden in der Empfangsanordnung enthaltenen Spannungsadditionsanordnungen von gleicher Art sind.

7. Anordnung nach Anspruchs oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsmultiplikations-

anordnung aus einer Elektronenröhre mit zwei Steuergittern, beispielsweise einer Pentode, gebildet ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig die Anordnungen zur Abnahme des verstärkten Signals ein Tiefpaßfilter (11) enthalten (Fig. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen