DE1178478B - Zeitmultiplexuebertragungsanlage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 j

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 a4 - 49

T 21617 IXd/21 a4
16. Februar 1962
24. September 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitmultiplexübertragungsanlage mit einer Anzahl von einander gleichen Übertragungskanälen, bei der die zu übertragende Signalspannung ein Frequenzband umfaßt, das breiter ist als das Frequenzband, das über jeden gesonderten Kanal übertragen werden kann, bei der ferner die Signalspannung auf der Sendeseite zeitgeteilt wird und die erhaltenen Impulse auf die Kanäle verteilt werden sowie die Kanäle auf der Empfangsseite abgetastet und die übertragenen Impulse zu der ursprünglichen Signalspannung zusammengesetzt werden, bei der auf der Empfangsseite ein Tiefpaßfilter, das aus der übertragenen Spannung dasjenige Frequenzband ausfiltert, das dem der Anlage zugeführten ursprünglichen Band entspricht, und ein Bandfilter angeschlossen sind, das ein Seitenband ausfiltert, das zu einer harmonischen Seitenwelle der übertragenen Spannung gehört und bei der an das Bandfilter ein Demodulator angeschlossen ist, der das Seitenband mit einer Trägerfrequenz demoduliert, die gleich der der genannten harmonischen Seitenwelle ist.

Die Übertragung eines ein bestimmtes Frequenzband umfassendes Spannungssignals kann mit Hilfe einer Anlage durchgeführt werden, die nach dem Zeitteilungsprinzip arbeitet und eine Anzahl von einander gleichen Ubertragungskanälen aufweist, wobei die Übertragungsfähigkeit eines jeden Kanals durch eine obere Grenzfrequenz eingeschränkt wird, die niedriger ist als die höchste Frequenz des der Anlage zugeführten Frequenzbandes. Bei solchen Anlagen wird das ankommende Spannungssignal zeitgeteilt, und die erhaltenen Impulse werden auf die verschiedenen Übertragungskanäle verteilt. An der Ausgangsseite der Anlage werden die Impulse dann abgetastet und zu einem Spannungssignal zusammengesetzt, das dem der Anlage zugeführten Spannungssignal entsprechen soll. Bei einer solchen Übertragung müssen die jedem Kanal zugeführten Impulse sehr kurz sein, damit beim empfangenen Signal keine allzugroße Verzerrung eintritt. Die Verwendung sehr kurzer Impulse bewirkt jedoch, daß das an der Ausgangsseite erhaltene Signal stark gedämpft wird. Werden statt dessen, um diese Dämpfung zu vermeiden, längere Impulse über die Kanäle geleitet, so tritt bei dem empfangenen Signal jedoch eine starke Verzerrung auf. Diese Verzerrung ist dann der Impulslänge direkt proportional. Eine Untersuchung dieser Verzerrung zeigt, daß im Amplitudenspektrum des empfangenen Frequenzbandes die Amplitude als Funktion der Frequenz keine gerade Linie sondern eine Kurve mit Unterbrechung ist. Infolgedessen Zeitmultiplexübertragungsanlage

Anmelder:

Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

Henry Scheftelowitz, Hagersten (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 20. Februar 1961 (1749)

kann die Verzerrung mit Hilfe herkömmlicher An-Ordnungen zum Kompensieren der Dämpfung nicht ohne große Schwierigkeiten neutralisiert werden.

Die Erfindung bezweckt, in den Ubertragungskanälen lange Impulse zu verwenden, ohne daß das empfangene Signal eine nennenswerte Verzerrung aufweist.

Dies wird in der Weise erzielt, daß an das Tiefpaßfilter sowie an den Demodulator eine Additionseinrichtung angeschlossen ist, in welcher das von dem Tiefpaßfilter gefilterte erste Frequenzband und das durch die Demodulation erhaltene zweite Frequenzband addiert werden, und daß das zweite Frequenzband so gewählt ist, daß seine Frequenzcharakteristik einen entgegengesetzten Verlauf im Vergleich zu dem der Frequenzcharakteristik des ersten Frequenzbandes hat.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der F i g. 1 bis 9 ausführlich beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 und 2 je die Ausgangsseite von zwei Übertragungsanlagen, die mit der erfindungsgemäßen An-Ordnung ausgestattet sind,

F i g. 3 das Spektrum des Spannungssignals, das an der Ausgangsseite empfangen wird,

F i g. 4 das gefilterte, dem ursprünglichen Frequenzband entsprechende Band, das der Anlage zugeführt wurde,

F i g. 5 ein gefiltertes Seitenband einer Seitenwelle im empfangenen Spannungssignal,

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dungsgemäßen Anordnung erwartungsgemäß
halten wird und in der F i g. 4 dargestellt ist.

Die F i g. 1 und 2 zeigen die Ausgangsseite der Anlage, die eine Anzahl von einander gleichen Übertragungskanälen aufweist. An der Eingangsseite dieser Anlage wird die ankommende Signalspannung in eine Anzahl von Impulsen zeitgeteilt, die auf die verschiedenen Übertragungskanäle verteilt werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Torkreisen

F i g. 6 das genannte Seitenband, demoduliert,

F i g. 7 in welcher Weise das erhaltene Frequenzband zu dem vom Tiefpaßfilter ausgefilterten Frequenzband addiert wird,

F i g. 8 das der Anlage zugeführte ursprüngliche Frequenzband und

F i g. 9 das entsprechende Frequenzband, das an der Ausgangsseite nach dem Filtern erhalten wird.

Die an der Ausgangsseite der Anlage nach dem

Abtasten erhaltene Spannung enthält zum Teil das io durchgeführt werden, die an jeden Kanal angeschlosder Übertragungsanlage zugeführte ursprüngliche sen sind. Solche Torkreise sind ferner an der AusFrequenzband und zum Teil eine Anzahl von har- gangsseite der Anlage in jeden Kanal eingeschaltet, monischen Seitenwellen mit den zugehörigen oberen In den F i g. 1 und 2 sind diese Torkreise mit 12 be- und unteren Seitenbändern. Dies ist in der F i g. 3 zeichnet, von denen die Impulse in den verschiede-. dargestellt, die das Amplitudenspektrum der emp- 15 nen Übertragungskanälen 4, 5 und 6 abgetastet und fangenen Signalspannung zeigt, wobei die Ampli- gemeinsam zu einer Ausgangsleitung geleitet werden, tude V als Funktion der Frequenz / dargestellt ist. In Den Torkreisen 12 werden über ein Impulsforder F i g. 3 ist mit f_sk die Abtastfrequenz pro Kanal mungsnetzwerk 13 Impulse aus einem Schalterund mit f_s die Gesamtabtastfrequenz bezeichnet. Die register 11 zugeführt. Damit die Torkreise an der höchste Frequenz, die in dem der Anlage zugeführten 20 Ausgangsseite synchron mit den Torkreisen an der ursprünglichen Frequenzband auftritt, ist mit f_max be- Eingangsseite arbeiten, wird bei der Anlage nach der zeichnet. Wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist, er- F i g. 1 ein gesonderter Kanal 23 benutzt, über den scheinen die harmonischen Seitenwellen einerseits bei dem Schalterregister 11 Steuerimpulse aus einem Imder Frequenz, die gleich dem Produkt aus der An- pulsgenerator an der Eingangsseite der Anlage zuzahl der Kanäle und der Abtastfrequenz pro Kanal 25 geführt werden, welcher die dort vorhandenen Torist, der Gesamtabtastfrequenz /_s, und andererseits bei kreise speist. Bei der Anlage nach der F i g. 2 wer-Frequenzen, die ganze Vielfache der genannten Fre- den diese Steuerimpulse in bekannter Weise daquenz sind, z.B. 2/_s. Aus der Fig. 3 ist ferner zu durch regeneriert, daß das empfangene Signal ein ersehen, daß die Amplitude als Funktion der Fre- Ableitungsnetzwerk 14, eine Gleichrichteranordnung quenz nicht aus einer geraden Linie, sondern aus ₃₀ 15, einen Sperroszillator 16, einen auf die Frequenz einer Kurve besteht, die Unstetigkeiten aufweist. des Generators an der Sendeseite abgestimmten Diese Unstetigkeiten treten bei ganzen Vielfachen Oszillatorkreis 17 und ein Impulsformungsnetzwerk der Abtastfrequenz pro Kanal auf, also bei f_sk 18 durchläuft. Die in dieser Weise erhaltenen Im- 2fsh, 3 f_sk, 4f_sl, usw. Das der Übertragungsanlage zu- pulse werden dann zum Schaltregister 11 geleitet, geführte ursprüngliche Frequenzband weist die in ₃₅ Die pro Kanal auftretenden Impulse haben eine der F i g. 8 dargestellte Form auf. Das an der Aus- Wiederholungsfrequenz gleich f_sll. Die Gesamtgangsseite erhaltene entsprechende Frequenzband Wiederholungsfrequenz /_s an der Ausgangsseite der müßte dann erwartungsgemäß die in der F i g. 9 dar- Anlage ist dann gleich dem Produkt aus der gestellte Form aufweisen. Die Verzerrung des Fre- Anzahl der Kanäle und der Wiederholungsfrequenz quenzbandes nach der Fig. 9 kann mit Hilfe eines ₄₀ pro Kanal, in diesem Falle mithin /_s = 3f_sf!. Um die herkömmlichen, die Dämpfung kompensierenden Verzerrung bei der an der Ausgangsseite erhaltenen Netzwerkes neutralisiert werden. Das an der Aus- Signalspannung zu vermindern, werden, wie bereits gangsseite erhaltene Frequenzband weist jedoch die erwähnt, aus der genannten Spannung zwei verschiein der F i g. 4 dargestellte Form auf. Das genannte dene Frequenzbänder ausgefiltert, die danach addiert Frequenzband kann mit Hilfe eines Tiefpaßfilters ge- ₄₅ werden. Mit Hilfe eines Tiefpaßfilters 27, das an der filtert werden, dessen Dämpfungsdiagramm in der Ausgangsseite der Anlage an einen für die verschie-F i g. 4 dargestellt ist. Mit Hilfe eines Bandpaßfilters denen Übertragungskanäle gemeinsamen Punkt ankann ferner ein Seitenband ausgefiltert werden, das geschlossen ist, wird dasjenige Frequenzband auszu einer harmonischen Seitenwelle in der empfange- gefiltert, das dem der Anlage zugeführten ursprüngnen Spannung gehört. Dies ist in der F i g. 5 dar- ₅₀ liehen Frequenzband entspricht. Mit Hilfe eines

gestellt, die zugleich das Dämpfungsdiagramm des Filters zeigt. Das gefilterte Frequenzband wird in einem Demodulator mit einer Trägerfrequenz demoduliert, die dieselbe Frequenz aufweist wie die har-

Bandfilters 26, das an der Ausgangsseite der Anlage an denselben Punkt angeschlossen ist, wird ein zu einer harmonischen Seitenwelle in der empfangenen Signalspannung erwünschtes Seitenband aufgefiltert.

monische Seitenwelle, zu der das betreffende Seiten- ₅₅ Dieses Seitenband wird zu einem Demodulator 25 band gehört. Das nach dieser Demodulation erhal- geleitet, dem ferner eine Trägerfrequenz gleich der tene Frequenzband ist in der F i g. 6 dargestellt. Das
genannte Frequenzband wird zu dem Frequenzband

addiert, das zuvor vom Tiefpaßfilter ausgefiltert

Frequenz der genannten harmonischen Seitenwelle zugeführt wird. In diesem Falle wird ein Seitenband gewählt, das zu einer Seitenwelle mit /_s = 3f_sk gewurde und in der F i g. 4 dargestellt ist. Das letzt- 60 hört. Die erforderliche Trägerwelle wird über eine genannte Frequenzband wird jedoch auf denselben Verbindung 29 erhalten. Bei der Anlage nach der mittleren Pegel gebracht gleich dem des nach der F i g. 1 steht die Verbindung 29 mit dem zum Schalt-Demodulation erhaltenen Frequenzbandes. Das Er- register 11 führenden Leiter 23 in Verbindung, der gebnis der Addition der beiden Frequenzbänder ist seinerseits an den Impulsgenerator an der Eingangsin der F i g. 7 dargestellt, aus der zu ersehen ist, daß 5₅ seite der Anlage angeschlossen ist. Der Generator

die Amplitude V als Funktion der Frequenz / eine sehr geringe Verzerrung aufweist im Vergleich zu dem Frequenzband, das ohne den Einbau der erfin-

erzeugt eine Frequenz /_s = 2 m_max, wobei f_max die höchste Frequenz bei der übertragenen Signalspannung ist. Bei der Anlage nach der F i g. 2 steht die

Verbindung 29 mit dem Leiter 30 in Verbindung, über den die regenerierte Generatorfrequenz zu einem Schaltregister 11 geleitet wird. Das nach der Demodulation erhaltene Frequenzband wird dann zu einem Differentialtransformator 24 geleitet, dem ferner das vom Tiefpaßfilter 27 ausgefilterte Frequenzband zugeführt wird. Da das im Demodulator 25 demodulierte Frequenzband stark gedämpft worden ist, durchläuft das aus dem Tiefpaßfilter kommende Frequenzband zuerst eine Dämpfungseinrichtung 28, so daß die zum Differentialtransformator geleiteten beiden Frequenzbänder denselben mittleren Pegel aufweisen. Im Transformator 24 werden die beiden Frequenzbänder addiert und ein Frequenzband erzeugt, das keine nennenswerte Verzerrung aufweist. Um möglicherweise auftretende aus dem Demodulator 25 herrührende hohe harmonische Frequenzen wegzufiltern, wird dem Transformator 24 ein Tiefpaßfilter 21 mit einer oberen Sperrfrequenz gleich f_max nachgeschaltet, welches von dem Signal durchlaufen wird, bevor es schließlich in einem Verstärker 22 verstärkt wird.

Der Vorzug der die Verzerrung kompensierende Schaltung nach der Erfindung im Vergleich zu den bisher bekannten Schaltungen erhellt bei der Würdigung des Umstandes, daß die Verzerrung, wie bereits eingangs erläutert, eine Funktion der Länge der Impulse ist, die in den Übertragungskanälen auftreten, wobei längere Impulse zu einer stärkeren Verzerrung führen. Ein Versuch, die Verzerrung mit Hilfe von Dämpfungskompensationsnetzwerken auszugleichen, die aus konstanten passiven Bauelementen wie Widerstände, Spulen und Kondensatoren bestehen, bewirkt eine Kompensation nur für eine bestimmte Impulslänge. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist die Impulslänge nicht beschränkt, sondern es kann die Impulslänge verändert und trotzdem eine befriedigende Kompensation der Verzerrung erzielt werden. Dies ist möglich, weil bei dem von den Tiefpaßfiltern und den Bandfiltern ausgefilterte Frequenzband die Amplitude eine Funktion der Frequenz von Kurven darstellt, die an entsprechenden Frequenzpunkten ein Gefälle mit demselben Wert, jedoch entgegengesetztem Vorzeichen aufweisen. Durch Addition dieser Frequenzbänder wird immer ein resultierendes Frequenzband erhalten, dessen Amplitude fast konstant ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zeitmultiplexübertragungsanlage mit einer Anzahl von einander gleichen Übertragungskanälen, bei der die zu übertragende Signalspannung ein Frequenzband umfaßt, das breiter ist als das Frequenzband, das über jeden gesonderten Kanal übertragen werden kann, bei der ferner die Signalspannung auf der Sendeseite zeitgeteilt wird und die erhaltenen Impulse auf die Kanäle verteilt werden sowie die Kanäle auf der Empfangsseite abgetastet und die übertragenen Impulse zu der ursprünglichen Signalspannung zusammengesetzt werden, bei der auf der Empfangsseite ein Tiefpaßfilter, das aus der übertragenen Spannung dasjenige Frequenzband ausfiltert, das dem der Anlage zugeführten ursprünglichen Band entspricht, und ein Bandfilter angeschlossen sind, das ein Seitenband ausfiltert, das zu einer harmonischen Seitenwelle der übertragenen Spannung gehört, und bei der an das Bandfilter ein Demodulator angeschlossen ist, der das Seitenband mit einer Trägerfrequenz demoduliert, die gleich der der genannten harmonischen Seitenwelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Übertragungsverzerrungen an den Demodulator sowie an das Tiefpaßfilter eine Additionseinrichtung angeschlossen ist, in welcher das von dem Tiefpaßfilter gefilterte erste Frequenzband und das durch die Demodulation erhaltene zweite Frequenzband addiert werden, und daß das zweite Frequenzband so gewählt ist, daß seine Frequenzcharakteristik einen entgegengesetzten Verlauf im Vergleich zu dem der Frequenzcharakteristik des ersten Frequenzbandes hat.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslgeschriften Nr. 1023 801, 1079 701.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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