DE1181273B - Resttraeger-Steuerung bei Einseitenband-UEbertragung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/00

Nummer: 1181273

Aktenzeichen: J 24627 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 25. Oktober 1963

Auslegetag: 12. November 1964

Die Erfindung betrifft Einseitenband-Übertragungen, bei denen der Träger unterdrückt, jedoch ein Mindestwert von Trägeranteil erwünscht ist.

Zur Übertragung von Binärsignalen über größere Entfernungen ist das Einseitenband-Verfahren gut geeignet. Bei diesem Verfahren wird ein Hochfrequenzträger amplitudenmoduliert, und ein Seitenband und der Träger selbst werden (durch Filter oder durch das Modulationsverfahren selbst) unterdrückt; nur ein Seitenband wird übertragen. Die Vorteile sind Einsparung an Sendeleistung und Kanalbreite.

Bei vollständiger Unterdrückung des Trägers entsteht jedoch das Problem, am Empfangsort zur Demodulation die Trägerfrequenz mit der erforderlichen hohen Genauigkeit und Konstanz wieder zu erzeugen. Wenn man den großen Aufwand vermeiden will, am Sende- und Empfangsort unabhängige und genügend frequenzstabile Oszillatoren zu betreiben, muß man bei der Übertragung einen Trägerrest mitführen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es genügt, wenn die Trägerleistung 10 bis 15 db unter der Spitzenleistung des Senders liegt. Empfangsseitig wird dieser Träger schmalbandig empfangen und wirkt auf eine selbsttätige langsam arbeitende Frequenzregelung eines der Demodulation dienenden Oszillators.

Manche Übertragungsarten gestatten es, den Träger jeweils in kurzen Pausen zwischen der Information durchzugeben. Wenn die Art der Information dies jedoch nicht gestattet, muß der Träger dauernd ausgesendet werden. In solchem Falle wird also nur eine bestimmte Trägerleistung dauernd gesendet, deren Höhe durch das kleinste Signal-Stör-Verhältnis, die Ansprechzeit der empfangsseitigen selbsttätigen Frequenzregelung und die zulässige Frequenzabweichung bestimmt ist.

Bei der Übertragung von Binärsignalen, mit der sich die vorliegende Erfindung befaßt, sind die Verhältnisse anders als bei der Übertragung von z. B. Sprache. Bei der Sprachübertragung werden in kommerziellen Übertragungssystemen die Frequenzen unterhalb 300 Hz im allgemeinen ausgefiltert und ermöglichen so leicht die Übertragung des Trägers. In Binärsignalen enthalten aber bestimmte Bit-Kombinationen noch tiefere Frequenzen (bis zum Gleichstromwert), die für gute Erkennbarkeit mit übertragen werden müssen; die Trägerübertragung wird dadurch schwieriger. Die Erfindung sucht diesem Mangel abzuhelfen und liefert ein Verfahren, mit dem auch während der Übertragung von Binärsignalen ein Restträger geliefert wird für diejenigen Zeiten, wo der Signalzug selbst keinen ausreichenden

Restträger-Steuerung bei Einseitenband-Übertragung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Gerald Kevin McAuliffe, Dalkey, Dublin

(Irland)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 5. November 1962

(235 283)

Trägeranteil mitliefert. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Binärsignale darauf untersucht, ob sie einen ausreichenden Trägeranteil mit übertragen können. Falls dies nicht der Fall ist, wird ein Restträger zugesetzt. Wenn die Binärsignale eine annähernd gleiche Anzahl von »Einsen« und »Nullen« enthalten, ist der Trägeranteil grundsätzlich klein und muß ergänzt werden.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Sicherung eines Mindestwertes von Restträgeranteil bei der Einseitenband-Übertragung mit Trägerunterdrückung von durch die Polarität unterscheidbaren Binärwerten, mit dem Merkmal, daß das Verhältnis der Häufigkeit der beiden Binärwerte ermittelt und dem Seitenband ein Trägeranteil zugesetzt wird, solange das Häufigkeitsverhältnis einen Mindestwert unterschreitet.

Weitere Merkmale sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen. Die beiden Ausführungsbeispiele der Beschreibung werden durch Zeichnungen erläutert. F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung;

. 409 727/383

F i g. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der F i g. 1, und

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Das Blockschaltbild der F i g. 1 gibt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung wieder, wie es sendeseitig bei einem Restseitenband-Übertragungssystem vorgesehen sein kann. Die binären Eingangssignale, die in der Form von NRZ (non-return-tozero)-Signalen vorliegen können, werden aus der (nicht gezeigten) Datenquelle 10 zugeführt und bilden das Modulationssignal, das dem Träger in dem abgeglichenen Modulator 12 (nicht gezeigt) zugeführt werden soll. Die Eingangssignale gelangen von Leitung 14 zu dem Addierer 16. Der zweite Eingang dieses Addierers verläuft von der Quelle 10 über einen der Leitung 14 parallel liegenden Pfad. Die in diesem Pfad enthaltenen Schaltungen reagieren auf die Zahl der binären »Einsen« und die Zahl der binären »Nullen«, die in dem Modulationssignal enthalten sind, und bestimmen den Überschuß der einen über die anderen (d. h., das Verhältnis des Verweilens des Signals in einem der beiden Werte). Wenn der Überschuß einen bestimmten Wert nicht überschreitet, führen diese Schaltungen dem Addierer 16 einen bestimmten Gleichstrombetrag zu, erhöhen dadurch den Spannungspegel der Leitung 38 und rufen in dem abgeglichenen Modulator 12 eine Unsymmetrie hervor.

Die im Parallelpfad zur Leitung 14 liegende Integrierschaltung 18, bestehend aus Widerstand 20 und Kondensator 22, wertet die Nulldurchgänge des Eingangssignals aus, wobei der Kondensator 22 eine Ladung annimmt, die der Differenz zwischen der Zahl der binären »Einsen« und »Nullen« entspricht; die Integrierschaltung liefert eine Steuerspannung für die beiden bistabilen Schaltungen 24 und 26 der Wahlschaltung 28. Die Schaltungen 24 und 26 haben verschiedene Schwellwerte der Umschaltspannung; diese sind in F i g. 2 gezeigt. Beim Spannungswert der gestrichelten Linie 30 spricht die Schaltung 26, beim Spannungswert der gestrichelten Linie 32 die Schaltung 24 an. Der Bereich unterhalb der gestrichelten Linie 30 entspricht einem bestimmten Überschuß binärer »Nullen« im Signalzug, während das Gebiet oberhalb der gestrichelten Linie 30 einem bestimmten Überschuß binärer »Einsen« entspricht. Gewöhnlich bring ein solcher Signalzug den erwünschten Betrag von Gleichstromunsymmetrie für den Modulator 12 (F i g. 1) mit sich und sorgt für einen ausreichenden Restträgergehalt im ausgesandten Signal, so daß kein Trägerzusatz nötig ist. Das Gebiet zwischen den Linien 30 und 32 jedoch entspricht einem Signalzug, der ausreichend häufig zwischen »Einsen« und »Nullen« wechselt, so daß der erwünschte Betrag von Gleichstromunsymmetrie nicht auftritt und ein Trägerzusatz erforderlich wird.

Die Einstellung der Umschaltpunkte der bistabilen Schaltungen 24 und 26 entspricht also einem solchen Signalzug, in dem Änderungen des Bitwertes zu oft eintreten, als daß ein für den Empfänger ausreichender Restträgergehalt übrigbleibt. Das Gebiet zwischen den Linien 30 und 32 der F i g. 2 wird durch die Zustandsänderung der bistabilen Schaltungen 24 und 26 identifiziert; das Komplement der Einstellung der Schaltung 24 wird durch den Inverter 34 geliefert. Die beiden Ausgänge der Wahlschaltung 28 steuern die UND-Schaltung 36, deren Ausgang den Gleichstrompegel auf Leitung 38 variiert und gegebenenfalls im Modulator 12 eine Gleichstromunsymmetrie erzeugt.

Die Auslösespannungen der bistabilen Schaltungen 24 und 26 können so eingestellt werden, daß immer ein Mindestrestträger im übertragenen Signal vorhanden ist. Abhängig von der Übertragungsgüte des Restseitenbandsignals kann eine Änderung der Auslösespannung angebracht sein und dann ist eine gleichzeitige symmetrische Änderung vorzuziehen. Weil damit beträchtliche Schwierigkeiten verbunden sein können, ist unter Umständen das zweite Ausführungsbeispiel der F i g. 3 vorzuziehen.

Hier dient der auf Leitung 40 aus der Signalquelle 39 kommende Signalzug und sein vom Inverter 42 geliefertes Komplement dazu, die Kondensatoren 44 und 46 der Integrierschaltungen 48 und 50 aufzuladen. Die Ladung der Kondensatoren entspricht dann z. B. der Verweilzeit des Signals auf seinem positiven oder negativen Wert. Die UND-Schaltung 52 vereinigt die Ausgangswerte der Integrierschaltungen und liefert zu der bistabilen Schaltung 54 eine Auslösespannung; wegen der Polung der Dioden 51 und 53 kommt die kleinere der beiden Ausgangsspannungen der Integrierschaltungen zum Zuge. Wenn also die bistabile Schaltung 54 ihren Zustand ändert, ist dies eine Anzeige dafür, daß die Bit-Werte des Signalzuges zu häufig wechseln, als daß ein Restträger im ausgesandten Signal entstehen könnte und daß also ein Trägerzusatz erforderlich wird. Wenn jedoch die Schaltung 54 ihren Zustand nicht wechselt, so ist dies eine Anzeige dafür, daß die Bit-Werte sich nicht in solchem Maße ändern und daß der Signalzug allein ausreicht, genügend Restträger zum abgeglichenen Modulator 56 zu liefern.

In den Schaltungen der F i g. 1 und 3 werden die Auslösespannungen für die bistabilen Schaltungen aus dem Verhältnis der positiv verlaufenden oder negativ verlaufenden Nulldurchgänge (d. h. der »Einsen« und »Nullen«) des Signalzuges gebildet. Die untere Grenze dieses Verhältnisses läßt sich aus den Eigenheiten des Übertragungssystems bestimmen. Jede dieser Schaltungen liefert immer denselben Betrag von Gleichstromunsymmetrie zu den abgeglichenen Modulatoren. Dieser Betrag wird durch das Verhältnis der Widerstände in den Addierern 16 und 60 bestimmt und könnte natürlich einstellbar gemacht werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sicherung eines Mindestwertes von Restträgeranteil bei der Einseitenband-Übertragung mit Trägerunterdrückung von durch die Polarität unterscheidbaren Binärwerten, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Häufigkeit der beiden Binärwerte ermittelt und dem Seitenband ein Trägeranteil zugesetzt wird, solange das Häufigkeitsverhältnis einen Mindestwert unterschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Häufigkeit der Binärwerte durch Integration über diese Werte bestimmt wird und daß ein Trägerzusatz erfolgt, wenn der Absolutwert des Integrals einen Mindestwert unterschreitet.

3. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Binärsignale ein Kondensator je nach deren relativer Häufigkeit

in der einen oder anderen Polarität aufgeladen wird und daß zwei bistabile Schaltungen mit unterschiedlicher Umschaltspannung durch die Kondensatorspannung gesteuert werden und den Trägerzusatz bewirken (F i g. 1).

4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärsignale nach ihrer Polarität getrennt integriert und zwei Eingängen einer UND-Schaltung zugeführt werden, deren Ausgang den Trägerzusatz bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 727/383 11.64 © Bundesdruckerei Berlin