DE1219974B

DE1219974B - Verfahren zur Pulscodemodulation unter Verwendung von Zaehlcodern

Info

Publication number: DE1219974B
Application number: DEST22203A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Berthold Reidel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1964-06-03
Filing date: 1964-06-03
Publication date: 1966-06-30
Also published as: NL6506971A; CH421183A; CH421182A; FR1455136A; GB1096070A; US3441723A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/12

Nummer: 1219 974

Aktenzeichen: St 22203 VIII a/21 al

Anmeldetag: 3. Juni 1964

Auslegetag: 30. Juni 1966

Bei der Pulscodemodulation sind zur Codierung von elektrischen Schwingungen in dem einfachen Binärcode sogenannte Zählcoder bekannt. In der F i g. 1 ist ein derartiger Coder in Blockform dargestellt. Es sei angenommen, daß mit diesem Coder Sprache übertragen werden soll. Dann liegt das Sprachsignal dauernd am Eingang NF. Vom Steuergenerator SG wird der Kontakt ab kurzzeitig geschlossen, um das anliegende Signal abzutasten. Die Betätigungszeit für diesen Schalter ist in der F i g. 2, α dargestellt. Der abgetastete Signalwert wird dann z. B. in dem Kondensator C gespeichert. Beim Ende des Abtastimpulses wird vom Steuergenerator SG der Schalter ζ geschlossen, der den Pulsgenerator PG mit dem Binärzähler Z verbindet. Der Binärzähler wird durch die Pulse fortgeschaltet, und an seinem Ausgang liegt die jeweilige Zählerstellung im Parallelcode an. Über die Widerstände R, die die Bewertungswiderstände eines Decoders darstellen, wird eine dem jeweiligen Zählerstand entsprechende Spannung an den Differenzverstärker Diff. V. angelegt. Sobald im Differenzverstärker festgestellt wird, daß die Decoderschaltung eine Ausgangsspannung liefert, die die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet, so wird ein Signal gegeben, das veranlaßt, daß der Kontakt ζ wieder öffnet und damit die Pulsgabe zum Binärzähler unterbricht.

Der Binärwert kann jetzt im Parallelcode an dem Ausgang A abgenommen werden. Entsprechend der augenblicklich anliegenden Signalamplitude wird eine verschiedene Zahl von Impulsen im Zähler aufgenommen, wie es in Fig. 2, b für die Schalterstellung vom Kontakt ζ dargestellt ist. Die rechte Flanke der dargestellten Impulsbreite ist dabei vom Signalwert abhängig.

Vor der Codierung des nächsten Kanals muß der Zähler wieder auf Null gestellt werden. Diese Rückstellung wird vom Steuergenerator SG über die Leitung rü vorgenommen. Bei Mehrkanalsystemen werden an die obere Grenzfrequenz des Zählers erhebliehe Anforderungen gestellt. Unterstellt man 128 Amplitudenstufen und einen Abtastzyklus von 8 kHz, so ergibt sich bei einem 24-Kanal-System eine Zählfrequenz von

8-24-128 = 24,576 MHz.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pulscodemodulation unter Verwendung von Zählcodern mit Binärzählern, bei denen der Zählvorgang gestoppt wird, wenn die mit dem Zählcoder gekoppelte Decoderschaltung eine Ausgangsspannung liefert, die die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet. Sie Verfahren zur Pulscodemodulation unter
Verwendung von Zählcodern

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Berthold Reidel, Stuttgart

befaßt sich damit, die Zählfrequenz bei Aufrechterhaltung der Zahl der Quantisierungsstufen zu verringern oder bei Aufrechterhaltung der Zählfrequenz die Zahl der Quantisierungsstufen zu vergrößern. Hierzu wird als Zähler ein Binärzähler mit Vor- und Rückzahlung verwendet, und als Ausgangspunkt für die Zählcodierung wird der Mittelwert zwischen den beiden Extremwerten gewählt. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die aus dem zu codierenden Wert die erforderliche Zählrichtung bestimmt. Eine andere Lösungsmöglichkeit besteht darin, daß die Zählimpulse einer Zählerstufe höherer Wertigkeit zugeleitet werden und nach dem Stoppen des Zählvorganges eine Vergleichsschaltung die Differenz zwischen den beiden Werten ermittelt und erforderlichenfalls zur Berichtigung des Zählerstandes Impulse an die Zählerstufen geringerer Wertigkeit anlegt.

Diese beiden Lösungswege können dann auch noch miteinander kombiniert werden.

Die Erfindung wird nun an Hand des in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles für 32 Amplitudenstufen näher erläutert.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zählung mit Schritten höherer Wertigkeit mit der Ausführung, bei der ein Binärzähler mit Vor- und Rückzahlung verwendet wird und der Ausgangspunkt in der Mitte zwischen den beiden Extremwerten gewählt ist, kombiniert. Über den vom Signalgeber SG gesteuerten Kontakt ab wird wiederum die anliegende Wechselspannung vom Punkt NF abgetastet und die augenblickliche Amplitude in dem Kondensator C gespeichert. Am Schluß des Abtastimpules schließt der Kontakt z, wiederum gesteuert durch den Steuergenerator SG, und verbindet den Pulsgenerator PG mit dem binären Zähler Z. Während der Abtastung und Einspeicherung des Signals wird von einem

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Claims

Polaritätsdiskriminator Dis die Polarität des anliegenden Signals festgestellt und dadurch die Zählrichtung für den binären Zähler festgelegt. In Abhängigkeit von dem Signal schaltet der Kontakt u und läßt den Zähler über die eine Leitung vorwärts oder über die andere Leitung rückwärts zählen. Bei der Rückstellung, die ebenfalls vom Steuergenerator SG aus erfolgt und nicht dargestellt wurde, ist der binäre Zähler auf einen Wert, der in der Mitte zwischen den beiden Extremwerten liegt, als Ruhewert eingestellt worden. Wie aus der Figur ersichtlich ist, werden die Zählimpulse einer Stufe höherer Wertigkeit, nämlich in diesem Fall der Stufe 21 des Zählers, zugeführt. Der Zähler wird jetzt durch die Impulse vom Puls- *5 generator PG in Zweierschritten weitergeschaltet. Über die am Ausgang des Zählers liegende Decoderschaltung, die aus den Bewertungswiderständen 16 R .. . IR besteht, wird ein Ausgangssignal an den Differenzverstärker Diff. V. angelegt. Wenn diese zo Ausgangsspannung die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet, gibt der Differenzverstärker ein Signal, über das der Kontakt ζ geöffnet wird, so daß der Zähler nicht weitergeschaltet werden kann. Weiterhin wird das Signal an eine Koinzidenzschaltung K ange- 2S legt. Die PAM-Amplitude und die Ausgangsspannung der Decoderschaltung werden jetzt einem Schwellwertdifferenzverstärker SV (Slicer) angelegt. Dieser Schwellwertdifferenzverstärker bewirkt eine Feinkorrektur, wenn die Differenz zwischen den beiden angelegten Werten größer als eine Amplitudenstufe ist. Dieses Signal wird dann über die Koinzidenzschaltung K an die Zählstufe 2° angelegt und bewirkt dadurch die Umschaltung um eine Stufe der niedrigsten Wertigkeit. Wie leicht einzusehen ist, ergibt sich durch die Steuerung mit den Doppelschritten gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Halbierung der Zählfrequenz und durch die Steuerung von dem Mittelwert zwischen den beiden Extremwerten aus eine weitere Halbierung der maximal notwendigen Schrittzahl. Legt man eine Grobzählung mit der Stufe 21 zugrunde, so würde mit den oben angenommenen Werten die benötigte Höchstfrequenz, die der Zählcoder zu verarbeiten hat, unter Berücksichtigung der eventuellen Korrektur mit der Zählstufe 2° 8 · 24 · (128/4 + 1) = 6,3336 MHz betragen. Das Optimum der »Codierstrategie«, d. h. die Wahl der Zählstufe, mit der die Grobzählung vorgenommen wird, ergibt sich ohne weiteres aus der Amplitudenverteilung des zu codierenden Signals. Patentansprüche: „

1. Verfahren zur Pulscodemodulation unter Verwendung von Zählcodern mit Binärzählern, bei denen der Zählvorgang gestoppt wird, wenn die mit dem Zählcoder gekoppelte Decoderschaltung eine Ausgangsspannung liefert, die die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet, d a durch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Zählfrequenz bei Aufrechterhaltung der Zahl der Quantisierungsstufen oder zur Aufrechterhaltung der Zählfrequenz bei Vergrößerung der Zahl der Quantisierungsstufen als Zähler ein Binärzähler mit Vor- und Rückzählung verwendet wird und daß als Ausgangspunkt für die Zählcodierung der Mittelwert zwischen den beiden Extremwerten gewählt wird und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die aus dem zu codierenden Wert die erforderliche Zählrichtung bestimmt.

2. Verfahren zur Pulscodemodulation unter Verwendung von Zählcodern mit Binärzählern, bei denen der Zählvorgang gestoppt wird, wenn die mit dem Zählcoder gekoppelte Decoderschaltung eine Ausgangsspannung liefert, die die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Zählfrequenz bei Aufrechterhaltung der Zahl der Quantisierungsstufen oder zur Aufrechterhaltung der Zählfrequenz bei Vergrößerung der Zahl der Quantisierungsstufen einer Zählerstufe höherer Wertigkeit zugeleitet werden und nach dem Stoppen eines Zählvorganges eine Vergleichsschaltung die Differenz zwischen den beiden Werten ermittelt und erforderlichenfalls zur Berichtigung des Zählerstandes Impulse an die Zählerstufen geringerer Wertigkeit anlegt.

3. Verfahren zur Pulscodemodulation von Zählcodern mit Binärzählern, bei denen der Zählvorgang gestoppt wird, wenn die mit dem Zählcoder gekoppelte Decoderschaltung eine Ausgangsspannung liefert, die die gespeicherte PAM-Amplitude überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Zählfrequenz bei Aufrechterhaltung der Zahl der Quantisierungsstufen oder zur Aufrechterhaltung der Zählfrequenz bei Vergrößerung der Zahl der Quantisierungsstufen als Zähler ein Binärzähler mit Vor- und Rückzählung verwendet wird und daß als Ausgangspunkt für die Zählcodierung der Mittelwert zwischen den beiden Extremwerten gewählt wird und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die aus dem zu codierenden Wert die erforderliche Zählrichtung bestimmt, und daß die Zählimpulse einer Zählerstufe höherer Wertigkeit zugeleitet werden und nach dem Stoppen des Zählvorganges eine Vergleichsschaltung die Differenz zwischen den beiden Werten ermittelt und erforderlichenfalls zur Berichtigung des Zählerstandes Impulse an die Zählerstufen geringerer Wertigkeit anlegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen