DE1195804B - Verfahren zur UEberpruefung von Daten - Google Patents

Verfahren zur UEberpruefung von Daten

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DE1195804B
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matrix
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DER33513A
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English (en)
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Willem Hendrik Theodoru Helmig
Theodorus Reumerman
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WILLEM HENDRIK THEODORUS HELMI
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WILLEM HENDRIK THEODORUS HELMI
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1008Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
    • G06F11/1012Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices using codes or arrangements adapted for a specific type of error
    • G06F11/104Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices using codes or arrangements adapted for a specific type of error using arithmetic codes, i.e. codes which are preserved during operation, e.g. modulo 9 or 11 check

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Description

  • Verfahren zur Überprüfung von Daten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung von Daten oder Informationen auf richtige Übertragung hin, die als matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnete Zeichen oder Symbole vorgegeben sind und die einem vorgegebenen Zeichen- oder Symbolvorrat entnommen und jeweils einem numerischen Wert zugeordnet sind, mit Hilfe von Prüfziffern, wobei geberseitig die matrixartig angeordneten Zeichen und Symbole Zeile für Zeile übertragen und empfängerseitig die Zeichen- oder Symbolmatrix aus den einzelnen einlaufenden Zeilen wieder zusammengesetzt wird.
  • Die Erfindung beinhaltet also die Ausbildung eines Prüfsystems für eine bestimmte Art von Nachrichtenübertragung. Sie ist immer dann anwendbar, wenn die Zeichen, aus denen- die Daten, Informationen oder Nachrichten zusammengesetzt sind, matrixartig angeordnet sind oder sich matrixartig anordnen lassen. Es kann sich dabei um Fernschreibzeichen handeln, es können aber auch einfache Zahlenfolgen sein, wie es beispielsweise bei der Übertragung der Daten von einer Dateneingabe einer Buchhaltungs-oder Rechenmaschine zum räumlich entfernt angeordneten Speicher oder Rechenwerk häufig vorkommt. Es ist gleichgültig, ob die Übertragung drahtlos oder über Kabel durchgeführt wird. Ebenfalls ist es gleichgültig, ob die einzelnen Zeichen direkt übertragen oder einer Trägerwelle aufmoduliert werden. Es sei auch daran erinnert, daß Großrechenmaschinen über Dezimeterrichtfunkstrecken zusammengefaßt worden sind, um einen Verbundbetrieb zu erzielen. Auch in diesem Falle werden Zeichen-, Daten- und Informationsgruppen blockweise übertragen, so daß das Verfahren nach der Erfindung zum Überprüfen von Daten. auf richtige Übertragung hin auch in diesem Falle angewendet werden kann.
  • Beim Übertragen von Nachrichten ist es bekannt, die übertragenen Zeichengruppen dadurch gegen eine Verstümmelung zu schützen, daß jede Zeichengruppe mit einem Prüfzeichen versehen wird. (Unter einer Zeichengruppe sollen hier mehrere zusammengehörige Einzelzeichen verstanden werden.) Solche Prüfzeichen werden durch Anwendung eines bestimmten arithmetischen Gesetzes auf die in den Zeichengruppen erscheinenden Zeichen bestimmt und zusammen mit den Zeichengruppen übertragen. Empfängerseitig werden die Prüfzeichen aus den Zeichengruppen erneut bestimmt und mit den mitübertragenen Prüfzeichen verglichen. Wenn dann zwischen den Prüfzeichen keine Übereinstimmung herrscht, ist die übermittelte Zeichengruppe offensichtlich verstümmelt worden und muß berichtigt werden. Diese Berichtigung kann in der Weise durchgeführt werden, daß am Sender jeder Zeichengruppe mit ihrem Prüfzeichen gespeichert wird. Wenn der am Empfänger durchgeführte Vergleich der Prüfzeichen ergibt, daß die Zeichengruppe während der Übertragung verstümmelt worden sind, wird zum Sender ein Warnzeichen zurückgegeben, woraufhin die Zeichengruppe wiederholt wird.
  • In der deutschen Auslegeschrift 1146104 ist vorgeschlagen worden, das empfängerseitig aus den übertragenen Zeichengruppen gebildete -Prüfzeichen zum Sender zurückzuübertragen und senderseitig dieses rückübertragene Prüfzeichen mit dem beim Aussenden gespeicherten Prüfzeichen zu vergleichen. Bei Bedarf wird dann die Übertragung einer Zeichengruppe oder eines Blockes wiederholt. Um nun empfängerseitig erkennen zu können, ob eine einlaufende Zeichengruppe eine neue Zeichengruppe oder die Wiederholung einer bereits übertragenen Zeichengruppe ist, wurde in der deutschen Auslegeschrift 1154 657 vorgeschlagen, jede Zeichengruppe oder jeden (aus mehreren Zeichengruppen bestehenden) Block mit einer Folgenummer zu versehen, die bei ungestörter Übertragung in einer bestimmten, sich laufend wiederholenden vorgegebenen Reihenfolge auftreten. Wird nun empfängerseitig festgestellt, daß die Folgenummern nicht 'mehr in dieser vorgegebenen Reihenfolge auftreten, wird also eine Abweichung von dieser vorgegebenen Reihenfolge festgestellt, so handelt es sich um die Wiederholung eines bereits übertragenen Blockes.
  • Die Prüfzeichen müssen im allgemeinen aus einem vorgegebenen Werte- oder Zeichenvorrat entnommen werden, aus dem auch die Zeichengruppen oder Blöcke aufgebaut sind. Es ist jedoch möglich, notfalls eine begrenzte Anzahl von Hilfszeichen zusätzlich zu verwenden. Die Gesamtzahl aller verfügbaren Prüfzeichen wird »Schlüsselzahl« genannt. Die besten Ergebnisse werden im allgemeinen erzielt, wenn die Schlüsselzahl ungerade und vorzugsweise eine Primzahl ist. Wenn beispielsweise die Zeichen dem Wertevorrat der Ziffern 0 bis 9 entnommen bzw. aus diesem Wertevorrat aufgebaut werden, ist »11« eine sehr geeignete Schlüsselzahl. In diesem Fall werden die Zahlen 0 bis 9 sowie ein Hilfszeichen, beispielsweise der Buchstabe »X« als Prüfzeichen verwendet. Wenn die Zeichen dagegen aus dem Wertevorrat des fünfstelligen Baudot-Kodes entnommen sind, der einunddreißig verschiedene Zeichen umfaßt, ist es günstig, als Schlüsselzahl »31« zu wählen, so daß keine Hilfszeichen notwendig sind.
  • Hinsichtlich der Zuverlässigkeit dieses Prüfsystems kommt es natürlich darauf an, die größtmögliche Zahl von Fehlern aufzudecken. Wenn die Schlüsselzahl gleich oder größer als die Anzahl der verschiedenen Zeichen ist, aus denen die zu überprüfenden Zeichengruppen aufgebaut sind, kann man immer ein arithmetisches Gesetz zur Bestimmung von Prüfzeichen finden, durch die alle Einzelfehler, also solche Fehler, bei denen genau ein Zeichen innerhalb einer Zeichengruppe falsch ist, erkannt werden können, während von Mehrfachfehlern 1/n unerkannt bleiben, wenn »n« die Schlüsselzahl ist. (Als Mehrfachfehler werden solche Fehler bezeichnet, bei denen mehr als ein Zeichen in der zu überprüfenden Zeichengruppe falsch sind.) Die Zuverlässigkeit eines solchen Prüfzeichensystems ist im allgemeinen ausreichend hoch, da die Erfahrung gezeigt hat, daß die meisten der vorkommenden Fehler, nämlich 90 0/0, Einzelfehler sind, so daß nur 10% Mehrfachfehler auftreten. Wenn also Dezimalzahlen unter Verwendung der Zahl »11« als Schlüsselzahl geprüft werden, bleiben nur ein Elftel von 10%, also 0,9% aller Fehler unentdeckt, so daß 99,10% aller auftretenden Fehler erkannt und richtiggestellt werden können.
  • Es wurde jedoch entdeckt, daß Verstümmelungen in der Übertragung von Nachrichten manchmal auf Störsignale von verhältnismäßig langer Dauer zurückzuführen sind, die sich dann über mehrere aufeinanderfolgende Zeichen erstrecken. Wenn solche Störsignale häufiger auftreten, kann dies dazu führen, daß der größere Teil der in einer Gruppe vorkommenden Fehler Mehrfachfehler sind, so daß der Prozentsatz der nicht aufgedeckten Fehler ansteigt. Würde man bei dem oben gegebenen Beispiel annehmen, daß alle Fehler Mehrfachfehler sind, so blieben ein Elftel von 100%, also 9,1% aller Fehler unentdeckt. Diese Zahl der nicht entdeckten Fehler ist aber für die meisten Anwendungsfälle zu hoch.
  • Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Überprüfung von Daten oder Informationen auf richtige übertragung hin mit Hilfe von Prüfzeichen, das gegenüber gewöhnlichen (Einfach-) Fehlern die gleiche Leistungsfähigkeit wie die bisher bekannten Prüfsysteme aufweist, das jedoch gleichzeitig in der Lage ist,- mit großer Zuverlässigkeit auch Mehrfachfehler zu erkennen, die beispielsweise durch Störsignale verhältnismäßig langer Dauer verursacht worden sind.
  • Ein Verfahren zur Überprüfung von Daten oder Informationen auf richtige Übertragung hin, die als matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnete Zeichen oder Symbole vorgegeben sind, und die einem vorgegebenen Zeichen- oder Symbolvorrat entnommen und jeweils einem numerischen Wert zugeordnet sind, mit Hilfe von Prüfzeichen, wobei geberseitig die matrixartig angeordneten Zeichen und Symbole Zeile für Zeile übertragen und empfängerseitig die Zeichen- oder Symbolmatrix aus den einzelnen einlaufenden Zeichen wieder zusammengesetzt wird, zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß für jede Spalte der matrixartig angeordneten Zeichen oder Symbole durch Anwendung eines bestimmten arithmetischen Gesetzes auf die numerischen Werte, die den einzelnen, in dieser Spalte der Matrix stehenden Zeichen oder Symbolen zugeordnet sind, automatisch eine Prüfziffer gebildet wird, und daß die Gesamtheit aller so bestimmten Prüfziffern als letzte Zeile der Zeichen- oder Symbohnatrix übertragen wird.
  • Die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens kann man noch dadurch steigern, daß zusätzlich für jede Zeile der Zeichen- oder Symbolmatrix durch die Anwendung eines bestimmten arithmetischen Gesetzes auf die den Zeichen oder Symbolen innerhalb dieser Zeile zugeordneten numerischen Werte eine weitere Prüfziffer bestimmt wird, die direkt nach derjenigen Matrixzeile übertragen wird, für die sie bestimmt ist.
  • So besteht, um ein Beispiel zu nennen, die erste Spalte aus den Zeichen, die an der ersten Stelle jeder Zeichengruppe oder Zeile erscheinen, die zweite Spalte aus den Zeichen an der zweiten Stelle jeder Zeichengruppe oder Zeile usw. Ist die Gruppe oder Zeile genügend lang, dann sind die Zeichen an den entsprechenden Stellen von zwei aufeinanderfolgenden Zeichengruppen in der Übertragungsfolge so weit auseinander, daß nur noch eine geringfügige Chance besteht, daß sie beide durch das gleiche Störsignal verstümmelt werden. Dann wird ein Störsignal grundsätzlich nur Einzelfehler an Teilen der Spalten verursachen, und diese werden mit Sicherheit aufgefunden. Die Prüfzeichen für die Spalten werden in einer besonderen Gruppe oder Zeile nach der letzten Zeichengruppe der ganzen Zeichenmatrix übertragen. Der Einfachheit halber ist eine solche gedachte Matrix von Zeichengruppen, auf welche diese Maßnahmen anwendbar sind, nachfolgend als »Block« bezeichnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend erläutert unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Beispiel, in dem die Zeichen der Zeichengruppe aus dem fünfstelligen Baudot-Kode genommen werden. Doch ist die Erfindung auf die Verwendung dieser Zeichen nicht beschränkt, kann vielmehr bei jeder Art von Zeichen verwendet werden. Der Baudot-Kode umfaßt einunddreißig verschiedene Zeichen, die sich aus den sechsundzwanzig Zeichen des Alphabets und fünf Hilfsfunktionen zusammensetzen. Die die Hilsfunktionen darstellenden Zeichen sind: ein Abstandzeichen, ein Kabelzufnhrzeichen, ein Wagenrückkehrzeichen und zwei Einstellzeichen, eines für Buchstaben und eines für Figuren. Ziffern, Interpunktionszeichen u. dgl. werden als Buchstaben übertragen, denen »Figuren«-Zeichen vorangesetzt sind; die »Buchstaben«-Zeichen werden benutzt, um eine Rückkehr auf Buchstaben nach Übertragung von einer oder mehreren Ziffern oder Interpunktionszeichen anzudeuten. Die Zeit für die Übertragung eines jeden Zeichens ist in fünf Zwischenräume unterteilt, und eine von zwei möglichen Bedingungen wird während eines jeden Zwischenraumes übertragen. Die Kombination der Bedingungen in den Zwischenräumen identifiziert das Zeichen.
  • Um eine arithmetische Operation mit den Baudot-Zeichen zur Bestimmung eines Prüfzeichens durchzuführen, muß jedem von ihnen ein numerischer Wert zugeteilt werden. Für praktische Zwecke ist es zweckmäßig, diese Werte entsprechend den binären Zahlen zu wählen, die durch die Bedingungen in den Zwischenräumen dargestellt werden, die als 16, 8, 4, 2 und 1 gerechnet werden. So bekommt der Buchstabe A, wenn er mittels Impulsen in Zwischenräumen 1 und 2 übertragen wird, den Wert 24, der Buchstabe B, übertragen durch Impulse in Zwischenräumen 1, 4 und 5, erlangt den Wert 19 usw.
  • Eine sehr geeignete Gleichung zur Bestimmung des Prüfzeichens für jede Spalte ist folgende: ae=n-Rn(wq.a4+w4-l.aq-1+...+w2.a2+w.al). In dieser Gleichung ist a, der numerische Wert des Prüfzeichens, n ist die Schlüsselzahl, R" ist ein Operator, der bestimmt, daß der Rest bei Division durch n zu nehmen ist; a1 ist der numerische Wert des Zeichens in der i-Stellung der Kolonne; q gibt die Anzahl von Stellen in der Kolonne an und w ist ein Faktor, der irgend einen Wert zwischen 1 und (n-1) haben kann. Der Gebrauch dieser Gleichung macht es möglich, a, laufend mittels eines Prüfzeichenwählers zu berechnen, der die Funktion darstellt: ac = R" [w (ac r ai)] .
  • Wenn immer ein Zeichen einläuft, a; ist der numerische Wert des eingelaufenen Zeichens, und a,' ist der vorausbestimmte Wert des Prüfzeichens. Wenn das mittels einer Gleichung errechnete Prüfzeichen der Spalte nach dem Zeichen mit dem Wert a1 hinzugefügt ist, hat der Wert des Prüfzeichens der in dieser Weise vervollständigten Spalte den Wert Null, so daß die vervollständigte Spalte geprüft werden kann, indem die Zeichen nacheinander einem Prüfzeichenwähler zugeführt werden, wonach das Endergebnis Null sein muß, wenn keine Übertragungsfehler vorliegen.
  • Wie schon bemerkt, ist 31 der geeignetste Wert für die Schlüsselzahl im vorliegenden Falle. Die Wahl des Faktors w hängt von der Frage ab, ob Verwechslungen zwischen Zeichen an entsprechenden Stellen von aufeinanderfolgenden Gruppen möglich erscheinen. Eine Verwechslung ist ein Fehler, bei welchem zwei Zeichen stellenmäßig vertauscht werden, ein Fehler, der praktisch immer auf menschlisches Irren zurückzuführen ist. Ist die Wahrscheinlichkeit einer Vertauschung klein, kann jeder Wert für w benutzt werden, einschließlich des Wertes w = 1. Werden dagegen die Zeichen in einer Weise behandelt, daß Vertauschungen als möglich unterstellt werden müssen, ist es vorzuziehen, für w einen Wert ungleich 1 zu wählen, wodurch jegliche Verwechslungen in einer Spalte aufgedeckt werden.
  • Der Umfang eines »Blocks« kann in weiten Grenzen variieren, je nach der Häufigkeit der vorkommenden Fehler. Kleine Blöcke haben die größte Sicherheit, enthalten aber auch ein ungünstiges Verhältnis zwischen der Zahl der Prüfzeichen und der Zahl der für die Nachricht verwendeten Zeichen. Große Blöcke enthalten einen verhältnismäßig kleinen Anteil an Prüfzeichen, doch wenn ein Fehler auftritt, wird dann eine größere Anzahl von Zeichen zu wiederholen sein. Dies zeigt, daß kleine Blöcke vorzuziehen sind, wenn die Fehlerhäufigkeit groß ist, und daß große Blöcke zweckmäßig sind, wenn die -Fehlerhäufigkeit klein ist. Einen Kompromiß für mittlere Fehlerhäufigkeit scheint ein Block darzustellen, der aus vierzehn Zeichengruppen besteht, von denen jede fünfzehn Zeichen aufweist. Wenn jede Spalte mit ihrem Prüfzeichen vervollständigt ist, enthält der vervollständigte Block fünfzehn Zeilen und fünfzehn Spalten. Ein solcher Zeichenblock zeigt dann folgendes Schema:
    a14,15 a14,14 ... a14, 2 a14,1
    a13, 15 a13.14 ... a13, 2 a13,1
    a2,15 a2,14 ... a", a2,1
    a1,15 a1,14 ... a1, 8 a1,1
    ac,15 ac,14 ... ac, 2 ac,1
    Die Übertragung der Zeichen erfolgt Zeile für Zeile, also a14.1, bis a141, sodann die Zeichen a13,15 bis a13.1 usw. Durch Anwendung des erwähnten arithmetischen Gesetzes werden die Prüfzeichen für die Zeichen a14,1, bis a1,15 als Prüfzeichen ac,l5 berechnet, für die Zeichen a14,14 bis a1,14 als Prüfzeichen ac,l4 usw. Für diesen Zweck muß jede Spalte ihren eigenen Prüfzeichenwähler haben. Im allgemeinen kommen Verwechslungen innerhalb einer Spalte äußerst selten vor, so daß es möglich ist, den Wert 1 für den Faktor w zu wählen. In diesem Fall stellt die Berechnung eines jeden Prüfzeichens eine einfache Addition der numerischen Werte in der Spalte dar, wonach der zur Zahl 31 verbleibende Rest als Prüfzeichen gewählt wird. So können die Prüfzeichenwähler je die Form einer binären Zählvorrichtung haben, die fünf Stufen aufweist und mit einem Rückführungskreis ausgestattet ist, welcher den Zähler zur Position 1 zurücksetzt, nachdem er die Position 31 durchlaufen hat, so daß die vollständige Anzahl von Positionen 31 ist anstatt 32. Die die Zeichen darstellenden Impulse können unmittelbar den geeigneten Stufen einer jeden Zählvorrichtung zugeführt werden.
  • Es erhebt sich die Frage, was mit den vom Prüfzeichenwähler erzeugten Überträgen zu tun ist, wenn sie von Position 31 nach Position 1 gelangen. Entweder können diese Überträge unterdrückt oder in die erste Stufe des nächsten Prüfzeichenwählers eingeführt werden. Beide Verfahren haben ihre Vor-und Nachteile.
  • Das Unterdrücken der Überträge hat den Vorteil, daß zur Fehlerkorrektur nur jene Spalten wiederholt zu werden brauchen, in denen ein Fehler erscheint, so daß die Zahl der zu wiederholenden Zeichen auf ein Minimum beschränkt ist. Andererseits wird die Zahl der unentdeckt bleibenden Fehler größer, als wenn die Überträge der ersten Stufe des nächsten Wählers zugeführt werden. Weiterhin erfordert das Verfahren, nur die mit Fehlern behafteten Spalten zu wiederholen, das Vorhandensein von Speichermitteln auf der Sender- und auf der Empfängerseite, um jede Spalte getrennt verfügbar zu haben. Wenn keine solche getrennte Zugriffsmöglichkeit vorgesehen ist, ist die Anwendung des zweiterwähnten Verfahrens vorzuziehen, wodurch Fehler in höherem Maße aufgedeckt werden. Es kann bewiesen werden, daß etwa ein Drittel der Mehrfachfehler, die, wenn nach dem erstgenannten Verfahren die Überträge unterdrückt werden, unentdeckt bleiben, beim zweiten Verfahren hingegen aufgedeckt werden, da sie auch einen Fehler im Übertrag umfassen. Wenn also die Überträge eines jeden Wählers den nächsten zugeführt werden, beispielsweise die Überträge des Wählers für das Prüfzeichen a. ;l zum Wähler für das Prüfzeichen a,,2 usw. werden etwa ein Drittel der andernfalls unentdeckt bleibenden Mehrfachfehler aufgedeckt. Bei einem Fehler muß dann der vollständige Block mittels des zweiten Verfahrens wiederholt werden.
  • In Fällen, wo es unerwünscht ist, den Wert 1 für den Faktor w zu verwenden, ist der Gebrauch des Wertes 2 vorzuziehen. Dies kann leicht dadurch getan werden, daß die Eingänge eines jeden Prüfzeichenwählers mit Hilfe, geeigneter Schaltmittel in der Weise zyklisch eingestellt werden, daß beispielsweise Impulse in den Zwischenräumen 1, 2, 3, 4 und 5 den Stufen 16, 8,. 4, 2 und 1 des Wählers für das erste Zeichen einer Spalte zugefügt werden, den Stufen 1, 16, 8; 4 und 2 für das zweite Zeichen, den Stufen 2, 1, 16, 8 und 4 für das dritte Zeichen usw.
  • Zusätzlich zu den den verschiedenen Spalten eines Blockes zugefügten Prüfzeichen kann auch ein Prüfzeichen jeder Zeile zugefügt werden d. h. jeder Zeichengruppe. Es ergibt sich dann für den Block folgendes Schema:
    a14,14 a14.18 ... a14, 1 a14, c
    alE, 14 a18, 13 ... als, 1 a13,
    a1,14 a1, 1E . . . a1,1 a1, C
    ac,14 ac,13 ... ac, l ac, c
    Auf diese Weise läßt sich die Sicherheit des Systems erheblich vergrößern, da ein in irgendeiner Zeichengruppe vorkommender Mehrfachfehler nicht durchlaufen kann, es sei denn, eine der anderen Zeichengruppen enthält komplementäre Fehler in entsprechenden Reihen; die Chance eines solchen Zusammentreffens ist aber äußerst klein. Die Prüfzeichen a141 bis al,, werden bestimmt durch Anwendung einer bestimmten arithmetischen Regel auf die Zeichen einer jeden Zeichengruppe, was mittels eines einzigen Prüfzeichenwählers für alle Gruppen gemeinsam erfolgen kann.
  • Der gleiche Prüfzeichenwähler kann auch zum Bestimmen des Prüfzeichens ac, verwendet werden, indem die gleiche Regel auf die Prüfzeichen a"14 bis a"1 angewendet wird. Doch könnte das Prüfzeichen a", auch mittels eines zusätzlichen Prüfzeichenwählers bestimmt werden, der auf die die Prüfzeichen a14, bis a1, enthaltenden Spalte arbeitet. Das Ergebnis wird in beiden Fällen unterschiedlich sein, solange der Faktor w für die Spalten wie auch für die Gruppen nicht gleich 1 ist. Im ersten Fall deckt das Prüfzeichen a", Fehler in der Übertragung der Prüfzeichen a,,14 bis a"1 auf; im zweiten Fall werden Fehler in der Übertragung der Prüfzeichen a141 bis a1, aufgedeckt. Es ist jedoch auch möglich, das Prüfzeichen a", wegfallen zu lassen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt; hierin zeigt F i g. 1 eine Einrichtung auf der Senderseite, in Blockform dargestellt, F i g. 2 die Einrichtung auf der Empfängerseite, in Blockform dargestellt, F i g. 3 eine Abwandlung der Einrichtung auf der Senderseite, F i g. 4 eine Abwandlung der Einrichtung auf der Empfängerseite.
  • Bei der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung ist die zu übertragende Nachricht in einem perforierten Band 1 festgehalten, welches durch den Bandleser 2 läuft. Durch eine Verriegelungsvorrichtung 3 kann die Bandbewegung unterbrochen werden. Die im Bandleser 2 vom Band 1 entnommenen Zeichen werden über eine Leitung 4 zwei Verteilern 5 und 6, einem Zählwerk 7, dem Aufsprechkopf eines Magnetbandes 8 und einer Sendeleitung 9 zugeführt. Somit wird jedes vom Band 1 abgelesene Zeichen auf dem Magnetband 8 festgehalten und über die Leitung 9 gesendet. Die auf einem endlosen Band festgehaltene magnetische Aufzeichnung wird in dem Augenblick gelöscht, in dem eine neue Aufzeichnung aufgesprochen wird.
  • Die Prüfzeichen für die Kolonnen eines jeden Blockes werden mittels vierzehn Prüfzeichenwähler 10 bis 23 bestimmt, von denen in F i g. 1 nur vier dargestellt sind. Die Prüfzeichenwähler sind über den Verteiler 5 in einer solchen Weise abwechselnd mit der Leitung 4 verbunden, daß das erste vom Band 1 abgelesene Zeichen dem Wähler 10, das zweite Zeichen dem Wähler 11 usw. zugeführt wird. Der Verteiler 5 hat einen Zyklus von sechszehn Positionen; die ersten vierzehn Stellungen dienen zur Betätigung der Prüfzeichenwähler; die zwei letzten Stellungen sind Leerlaufstellungen. Die Prüfzeichenwähler 10 bis 23 sind je in der Art einer binären Zählvorrichtung ausgebildet, die fünf Stufen aufweist und mit einem Rückführungskreis versehen ist, um die Zählvorrichtung auf die Position 1 zurückzusetzen, nachdem sie die Position 31 durchlaufen hat. Der Verteiler 5 besitzt auch die entsprechenden Mittel, um jeden in der Leitung 4 erscheinenden Impuls zur zutreffenden Stufe in der Zählvorrichtung zu leiten, z. B. einen Impuls im ersten Zwischenraum eines Zeichens zur sechzehnten Stufe, einen Impuls im zweiten Zwischenraum zur achten Stufe usw.
  • Zu diesem Zweck ist jede der Wählvorrichtungen 10 bis 23 mit dem Verteiler 5 über einen Satz von fünf Leitungen verbunden, die in der Zeichnung durch Doppellinien zwischen jedem Wähler und dem Verteiler schematisch vermerkt sind. Wenn die Eingangsverbindungen eines jeden Wählers verstellt werden sollen, um den Faktor w gleich 2 zu machen, wie zuvor erläutert, können die Schaltmittel hierfür gleichfalls mit dem Verteiler 5 vereinigt werden. In der Anlage der F i g. 1 werden von einem Wähler zu einem anderen keine Träger übertragen.
  • Ein Prüfzeichen für jede Zeichengruppe, d. h. für jede Reihe des Blocks, wird bestimmt mittels eines Prüfzeichenwählers 24, der, der Form einer binären Zählvorrichtung ähnlich, mit fünf Stufen und einunddreißig Positionen ausgebildet und mit der Leitung 4 über einen Verteiler 6 verbunden ist. Dieser Verteiler 6 enthält Mittel, durch welche jeder in der Leitung 4 erscheinende Impuls zur zutreffenden Stufe der Wählvorrichtung 24 geleitet wird; auch kann er die Mittel enthalten, um die Eingangsverbindungen des Wählers - falls erwünscht - zu verstellen. Alle vom Band 1 abgelesenen Zeichen werden der Vorrichtung 24 zugeführt.
  • Die vom Band 1 abgelesenen Zeichen werden auch dem Zeichenzähler 7 zugeführt, welcher seine Stellung am Ende eines jeden Zeichens ändert und der einen geschlossenen Zyklus von fünfzehn Positionen aufweist. Wenn der Zähler die Position 14 erreicht, was also bedeutet, daß vom Band 1 vierzehn Impulse abgelesen sind, gibt er eine Sperrspannung zur Verriegelungsvorrichtung 3 frei, wodurch die Bewegung des Bandes 1 unterbrochen wird. Gleichzeitig gibt der Zähler 7 eine Verriegelungsspannung an die Ablesezählvorrichtung 24, d. h., die Ablesung wird in der Weise fortgesetzt, daß der Verteiler 25 einen Impuls abgibt, falls er eine Zählerstufe in der Nullposition findet. Das in dieser Weise von der Zählvorrichtung 24 hergeleitete Prüfzeichen wird der Übertragungsleitung 9 und einem Magnetband 8 zugeleitet. Zusätzlich wird das Prüfzeichen über. den Verteiler 6 zur Zählvorrichtung 24 zurückgeleitet, wodurch diese auf Null zurückgesetzt wird, und der Zählvorrichtung 7 zugeleitet, so daß auch diese in ihre 0-Stellung zurückkehrt; überdies wird die Sperrspannung an der Verriegelungsvorrichtung 3 aufgehoben. Auch wird das Prüfzeichen dem Verteiler 5 zugeleitet, doch kann es keinen der Wähler 10 bis 23 erreichen, da der Verteiler sich in einer seiner Leerlaufstellungen befindet. Wenn die Zählvorrichtung 7 aus ihrer 14er-Stellung in ihre 0-Stellung gelangt, sendet sie einen Trägerimpuls .an den Gruppenzähler 26. -Wenn die Sperrspannung von der Verriegelungsvorrichtung 3 weggenommen wird, wird das Band nicht sofort freigegeben; durch entsprechende elektrische oder mechanische Verzögerungsmittel wird das Band erst nach einer Zeitspanne freigegeben, die im wesentlichen der Zeitspanne entspricht, die- zur Dbertragung eines Zeichens erforderlich ist. Durch diese Verzögerung soll ein Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden ZEichengruppen erreicht werden, welcher dazu ausgenützt wird, um auf der Empfängerseite jede Gruppe zu prüfen. Während dieser Verzögerungszeitspanne bewegt sich der Verteiler 5 aus seiner 16er-Stellung und kehrt in seine 0-Stellung zurück, so daß die Einrichtung die folgende Zeichengruppe empfangen kann. Gewünschtenfalls kann die Freigabe des Bandes 1 durch den Verteiler 5 gesteuert werden, d. h. die Verriegelungsvorrichtung kann durch den Verteiler gehalten werden, bis er in seine 0-Stellung zurückkehrt.
  • Dieses beschriebene Verfahren wird so lange wiederholt, bis nach übertragung des Prüfzeichens für die vierzehnte Zeichengruppe die Zählvorrichtung 26 ihre vierzehnte Position erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt sendet diese Vorrichtung 26 einen Spannungsstoß zur Verriegelung der Vorrichtung 3 zwecks Unterbrechung der Bewegung des Bandes 1 und einen Spannungsstoß zur Erregung des Verteilers 27, wodurch die Wähler 10 bis 23 ausgelesen werden. Der Verteiler 27 ist in der gleichen Weise wie der Verteiler 5 ausgebildet und bewirkt ein komplimentäres Auslesen der Wähler. Die in dieser Weise aus den Wählern 10 bis 23 mittels des Verteilers 27 hergeleiteten Prüfzeichen werden der übertragungslei tung 9, dem Magnetband 8 und der Zählvorrichtung 7 zugeführt. Zusätzlich werden sie zum Verteiler 5 zurückgeführt, wodurch die Wähler 10 bis 23 auf Null zurückgesetzt werden, und zum Verteiler 6, wodurch der Prüfzeichenzähler 24 das »Schluß«-Prüfzeichen ermittelt; zuvor bezeichnet mit a"c. Sobald die Zählvorrichtung 7 ihre vierzehnte Position erreicht, wird das »Schluß«-Prüfzeichen abgelesen, der Leitung 9 und dem Magnetband 8 zugeleitet und zum Verteiler 6 zurückgeleitet, um so den Zähler 24 zurückzusetzen, und zur Zählvorrichtung 7 zurückgegeben, um diese in ihre 0-Stellung zurückkehren zu lassen. Auch die Zählvorrichtung 26 kehrt in ihre 0-Stellung zurück und sendet einen Trägerimpuls zur Schaltvorrichtung 28. Diese Vorrichtung hält die Verriegelungsspannung für die Sperre 3 aufrecht und schaltet alle beweglichen Teile der Einrichtung ab, d. h. die Verteiler 5, 6, 25 und 27, die Zählvorrichtung 7 und das Magnetband B. Auf diesem Band ist nun der gesamte Block einschließlich aller Prüfzeichen aufgezeichnet.
  • Auf der Empfängerseite wird der Block geprüft und das Ergebnis dieser überprüfung über die Leitung 29 zum Sender zurückgesandt. Das in der Leitung 29 erscheinende Zeichen kann entweder ein »Falsch«-Zeichen oder ein »Richtig«-Zeichen sein. Mittels eines Detektors 30 wird die Art des Zeichens bestimmt. Beim Empfang eines »Falsch«-Zeichens schaltet der Detektor 30 das Magnetband 8 auf Wiederholung, so daß die 1Tbertragung des Blocks von neuem vor sich geht. Diese Wiederholung hat auf die sonstigen Teile der Einrichtung keinen Einiluß, da diese durch die Vorrichtung 28 abgeschaltet sind. Wird über die Leitung 29 ein »Richtig«-Zeichen empfangen, steuert der Detektor 30 die Schaltvorrichtung 28 zurück, wonach die übertragungseinrichtung ihre bereits beschriebene normale Tätigkeit fortsetzt.
  • Die Empfangseinrichtung, die in F i g. 2 wiedergegeben ist, enthält mehrere Teile, die mit entsprechenden Teilen in F i g: 1 identisch sind und die auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die über die Leitung 9 übertragenen Zeichen werden den Verteilern 5 und 6, der Zählvorrichtung 7 und einem von zwei magnetischen Aufzeichnungsbändern 35 und 36 zugeleitet, welche abwechselnd betätigt werden. Die Zählvorrichtungen 7 und 26 haben sechzehn Positionen anstatt fünfzehn, und die Ableseverteiler werden demzufolge in Stellung 15 der Vorrichtungen 7 und 26 erregt. Die über die Leitung 9 eintreffenden Zeichen werden den Aufzeichnungsbändern über einen Schalter 31 zugeführt, welcher in der 15er-Stellung einer der Zählvorrichtungen 7 und 26 offen ist, so daß keine Prüfzeichen auf dem Magnetband aufgezeichnet werden.
  • Die aus den Prüfzeichenwählern 10 bis 24 durch die Verteiler 27 und 25 abgelesenen Prüfzeichen werden zu den Verteilern 5 und 6 zurückgeführt und auch über einen Irrtumsdetektor 32 zur Zählvorrichtung 7. Ist ein Block fehlerlos übertragen, verbleibt die Vorrichtung 24 in ihrer 0-Stellung nach jeder Zeichengruppe, wie auch die Präfzeichenwähler 10 bis 23 in ihrer 0-Stellung verbleiben, nachdem der Block übertragen ist. Bei fehlerfreier übertragung geht also kein Impuls durch den Irrtumsdetektor 32 und dieser verbleibt in seiner Ruhestellung. Wenn in der Übertragung ein Fehler auftritt, hat wenigstens einer der Wähler eine von Null abweichende Stel-. Jung, so daß zumindest ein Impuls zurückgesendet wird; in diesem Fall wird der Detektor 32 in seine Betätigungsstellung gebracht. Wenn die Zählvorrichtung 26 in ihre 0-Stellung zurückkehrt, sendet sie zum Detektor 32 einen Tastimpuls. Befindet sich der Detektor in seiner Ruhestellung, läuft der Tastimpuls weiter zum »Richtig«-Signal-Generator 33, welcher über die Leitung 29 ein »Richtig«-Signal zurücksendet. Durch einen gleichzeitig betätigten Schalter 37 werden die Aufzeichnungsbänder umgeschaltet, und das Band mit dem empfangenen Block wird auf Wiedergabe umgeschaltet, so daß die Zeichen des Blocks einem Bandlocher 38 zugeleitet werden, der die Zeichen in ein Band 39 überträgt. Befindet sich der Detektor dagegen in seiner Betätigungsstellung; wird der Tastimpuls zu einem »Falsch«-Signal-Generator 34 geleitet, welcher über die Leitung 29 ein »Falsch«-Zeichen zurücksendet. Die Übertragung des Blocks wird nunmehr wiederholt, so daß die Aufzeichnung in den Bändern 35 oder 36 durch eine richtiggestellte Fassung ersetzt wird.
  • F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführung der Sendeeinrichtung, welche zur Benutzung gelangt, wenn gewünscht wird, daß die »Träger« jedes der Wähler 10 bis 23 zu der ersten Stufe des nächsten Wählers übertragen werden sollen, wie durch Pfeile zwischen aufeinanderfolgenden Wählern dargestellt ist. Wenn zu einer gegebenen Zeit der Wähler 10 von Stellung 31 zu Stellung 1 übergeht, wird ein Trägerimpuls zur ersten Stufe des Wählers 11 gesandt usw. Die im Wähler 23 erzeugten Trägerimpulse werden einem zusätzlichen Wähler 40 zugeleitet, der in der Position 15 des Verteilers 27 abgelesen wird. Der Ablesewert dieses Wählers tritt an die Stelle des Prüfzeichens ac,C in der Ausführung der F i g. 1 und 2, so daß das Zeichen a"c wegfällt. Dies erfolgt mittels eines Schalters 41, der in der Position 14 des Zählers 26 offen ist, d. h. während die Wähler 10 bis 23 und 40 abgelesen werden.
  • In der in F i g. 4 wiedergegebenen Empfangseinrichtung muß der Ablesewert des Wählers 40 des Senders dem entsprechenden Empfängerwähler 40 zugeleitet werden, uni diesen Wähler auf Null zurückzusetzen, falls kein Übertragungsfehler vorliegt: Diese erfolgt in Position 15 des Verteilers 5, welcher sich andernfalls in der Leerlaufposition befindet, aber umgeschaltet wird zum Betätigungszustand in Position 15 des Zählers 26. In sonstiger Hinsicht entsprechen Ausbildung und Betätigungsweise der in F i g. 3 und 4 veranschaulichten Einrichtungen denen der F i g. l und 2.
  • Die Erfindung ist auf die beschriebene Ausführung nicht beschränkt; es lassen sich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, verschiedene Änderungen durchführen. So ist es vor allem nicht wesentlich, daß alle Zeichengruppen eines Blocks die gleiche Anzahl von Zeichen umfassen, es kann vielmehr ein Block verwendet werden, der aus den »natürlichen« Gruppen besteht, die in der zu übertragenden Nachricht enthalten sind. Jede dieser Gruppen endet mit einem Abstandszeichen, und entweder vor oder nach diesem Abstandszeichen kann ein Prüfzeichen eingefügt werden. In diesem Fall enthält die Sende- wie auch die Empfangseinrichtung einen Abstandszeichendetektor, welcher bei Empfang eines Abstandszeichens den Verteiler 5 auf seine 0-Stellung zurücksetzt, da über diesen Verteiler die Prüfzeichenwähler für die verschiedenen Kolonnen gespeist werden.
  • Wenn keine Prüfzeichen für die verschiedenen Zeichengruppen, d. h. für jede Reihe des Blocks, benötigt werden, werden aus den beschriebenen Einrichtungen die Teile 6, 24 und 25 weggelassen, und der Gruppe 10 bis 23 wird eine Zählvorrichtung hinzugefügt.
  • Während. sich die beschriebenen Einrichtungen eines »Falsch«- und eines »Richtig«-Zeichens bedienen, um das Ergebnis der auf der Empfängerseite durchgeführten Überprüfung bekanntzugeben, kann der Sender auch in der Weise ausgeführt sein, daß er seine Tätigkeit nach einer gewissen Zeitspanne automatisch fortsetzt, sofern kein »Falsch«-Zeichen empfangen wurde; in diesem Fall kann auf das »Richtig«-Zeichen verzichtet werden.
  • Statt zur Aufzeichnung der Zeichen des Blocks Magnetbänder zu benutzen, kann auch auf jeder Seite eine Matrize mit Speicherelementen vorgesehen sein, deren Reihen und Kolonnen den Reihen und Kolonnen des Blocks entsprechen. In diesem Fall braucht dann bei fehlerhafter Übertragung nicht der ganze Block wiederholt zu werden, sondern es genügt, jene Reihen und Kolonnen zu wiederholen, in denen Fehler aufgetreten sind.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren. zur Überprüfung von Daten oder Informationen auf richtige Übertragung hin, die als matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnete Zeichen oder Symbole vorgegeben sind, und die einem vorgegebenen Zeichen- oder Symbolvorrat entnommen und jeweils einem numerischen Wert zugeordnet sind mit Hilfe von Prüfziffern wobei geberseitig die matrixartig angeordneten Zeichen und Symbole Zeile für Zeile übertragen und empfängerseitig die Zeichen- oder Symbolmatrix aus den einzelnen einlaufenden Zeilen wieder zusammengesetzt wird, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß für jede Spalte der matrixartig angeordneten Zeichen oder Symbole durch Anwendung eines bestimmten arithmetischen Gesetzes auf die numerischen Werte, die den einzelnen, in dieser Spalte der Matrix stehenden Zeichen oder Symbole zugeordnet sind, automatisch eine Prüfziffer gebildet wird, und daß die Gesamtheit aller so bestimmter Prüfziffern als letzte Zeile der Zeichen- oder Symbolmatrix übertragen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich für jede Zeile der Zeichen- oder Symbolmatrix durch die Anwendung eines bestimmten arithmetischen Gesetzes auf die den Zeichen oder Symbolen innerhalb dieser Zeile zugeordneten numerischen Werte eine weitere Prüfziffer bestimmt wird, die direkt nach derjenigen Matrixzeile übertragen wird, für die sie bestimmt ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Prüfziffern durch eine wiederholte Anwendung der arithmetischen Funktion a, = R" [w(a,' - ai)]. auf die numerischen Werte der einzelnen Zeichen oder Symbole innerhalb einer Spalte oder Zeile schrittweise berechnet wird, wobei n eine vorgegebene Schlüsselzahl, a, die neu errechnete Prüfziffer, aj das bereits vorliegende Zwischenergebnis der Prüfzifferberechnung und a; der numerische Wert des im gerade stattfindenden Rechenschritt zusätzlich hinzugenommenen Zeichens oder Symbols bedeutet und R, ein Operator ist, der anzeigt, daß der bei einer Division durch die Schlüsselzahl n verbleibende Rest zu nehmen ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überträge, die bei der Berechnung einer Spaltenprüfziffer auftreten, der Prüfziffer der nächsten Spalte hinzuaddiert werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe w in der arithmetischen Funktion in Anspruch 3 gleich »1« gesetzt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Informationen oder Daten darstellenden Zeichen nach dem Baudoi Kode kodiert sind, der einunddreißig verschiedene Kodierungsmöglichkeiten aufweist, und daß als Schlüsselzahl n die Zahl 31 verwendet wird. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1154 657.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1280315B (de) * 1966-02-10 1968-10-17 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur Berechnung von Pruefzeichen und zur Gewinnung einer direktenKorrekturangabe

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