DE1236571B - Verfahren und Anordnung zum Kodieren und Dekodieren von Nachrichten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al-36/20

Nummer: 1 236 571

Aktenzeichen: W 28024 VIII a/21 al

Anmeldetag: 14. Juni 1960

Auslegetag: 16. März 1967

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnungen zum Kodieren und Dekodieren von Nachrichten für die Übertragung. Insbesondere wird ein zweiwertiger Permutationskode vorgeschlagen, der zur Übertragung in Impulsform geeignet ist.

Die zweiwertigen Permutationskodes weisen die gemeinsamen Merkmale auf, daß ihre Elemente nur zwei, erkennbar verschiedene Zustände annehmen können, die mit Punkt und Strich, mit Zeichen und Zwischenraum, mit Plus und Minus, mit 1 und 0 oder allgemeiner mit α und b bezeichnet werden, und daß den unterschiedlichen Permutationen dieser Elemente entsprechend dem Kode eine jeweils andere Bedeutung zugeordnet ist.

Zu den zahlreichen zweiwertigen Permutationskodes zählen der Morsekode, der Zwei-von-Fünf-Kode, der natürliche Binärkode und der reflektierte Binärkode. Jeder weist hinsichtlich der erforderlichen technischen Mittel gewisse Vorteile und Nachteile auf. So ergibt der Morsekode, der auf der Statistik der englischen Sprache beruht, Einsparungen bei der Übertragung einer englischen Nachricht. Jedoch führt die Tatsache, daß seine Kodewörter verschiedene Länge aufweisen, zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Zeiteinteilung. Der Zwei-von-Fünf-Kode kann leicht aufgestellt und übersetzt werden, hat jedoch einen sehr beschränkten Anwendungsbereich. Der natürliche Binärkode, der vielleicht der Hauptvertreter dieser Klasse ist, ist auch der älteste, da er zumindest auf die Veröffentlichung von Francis Bacons »De Augmentis Scientiarum« im frühen 17. Jahrhundert zurückgeht. Er hat den Nachteil, daß jeder kleinere Verschlüsselungsfehler einen größeren Fehler in der entschlüsselten Nachricht zur Folge haben kann. Der reflektierte Binärkode weist diese Schwierigkeit nicht auf.

Im allgemeinen besteht jeder gebräuchliche feste Kode dann aus einer unveränderlichen Folge von Kodeelementen, wenn die verschlüsselte Nachricht selbst unveränderlich ist. Dies kann zu Schwierigkeiten bei den benutzten Geräten führen. Ein Beispiel für solche Schwierigkeiten ergibt sich bei der natürlichen oder reflektierten, binären Verschlüsselung eines Fernsehsignals. Wegen der in solchen Signalen vorhandenen, sehr hohen Informationsgeschwindigkeit ist es vorteilhaft, die verschiedenen Elemente jedes Kodewortes gleichzeitig und parallel zu erzeugen, indem man zu diesem Zweck eine entsprechende Kodiereinrichtung benutzt. Auf Grund der Statistik des Fernsehsignals liefern die Ausgangsleitungen der höheren Ziffernstellen des Parallelkodes meist lange, ununterbrochene Züge von Zeichen (oder Zwischen-Verfahren und Anordnung zum Kodieren und
Dekodieren von Nachrichten

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Robert Lawrence Carbrey,
Madison, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 15. Juni 1959 (820 307)

räumen), denen jeweils eine lange, ununterbrochene Reihe von Zwischenräumen (bzw. Zeichen) folgt. Da normalerweise Übertragungsstrecken Gleichstrom nicht übertragen, führen diese Umstände zu Schwankungen des Nullwertes, welche die Telegrafisten schon seit Generationen gestört haben. Ferner ergibt sich ein Verlust an Zeitinformation. Beides führt zu Betriebsunsicherheiten, und zwar nicht nur für den Dekodierer, sondern auch für zwischengeschaltete Regenerierverstärker.

Die Erfindung will diese Nachteile vermeiden und ein verbessertes Verfahren zum Kodieren und Dekodieren von Nachrichten für die Übertragung schaffen. Erfindungsgemäß werden dazu folgende Verfahrensschritte empfohlen:

a) Sendeseitiges Umwandeln des Nachrichtensignals in ein binäres Kodesignal aus Impulsen bestimmter Folgefrequenz, dessen Elemente auf Grund der Eigenschaften des Nachrichtensignals ungleichmäßig verteilt sind;

b) Umwandeln des binären Kodesignals für die Übertragung in ein modifiziertes Kodesignal durch Kombination mit einem Hilfsimpulszug, dessen Folgefrequenz gleich der halben Folgefrequenz des binären Kodesignals ist, derart, daß der Binärzustand jedes zweiten Kodeelementes des binären Kodesignals im modifizierten Kodesignal im anderen Binärzustand vorliegt;

c) empfangsseitiges Rückumwandeln des modifizierten Kodesignals in das ursprüngliche binäre Kodesignal durch Kombination mit einem Hilfs-

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impulszug, dessen Folgefrequenz gleich der halben Folgefrequenz des modifizierten Kodesignals ist;

d) Umwandeln des binären Kodesignals in das Nachrichtensignal.

Das modifizierte binäre Kodesignal weist eine relativ gleichmäßige Verteilung der Kodeelemente, auf und ist daher weniger anfällig gegen Übertragungsfehler. Wegen der gleichmäßigen Verteilung der Kodeelemente ändert sich auch der Gleichstrommittelwert kaum, und die Zeit- oder Taktinformation läßt sich leicht wiedergewinnen.

Vor der Beschreibung von Ausführungsbeispielen sollen einige Merkmale der Erfindung noch näher erläutert werden.

Das modifizierte Kodesignal kann auch als »abwechselnd vertauschter Kode« bezeichnet werden, weil jedes zweite Zeichen (bzw. Zwischenraum) des Kodes durch einen Zwischenraum (bzw. Zeichen) ersetzt ist. Aus einer ununterbrochenen Folge von Zeichen wird also eine abwechselnde Folge von Zeichen und Zwischenräumen, und aus einer ununterbrochenen Folge von Zwischenräumen wird eine abwechselnde Folge von Zwischenräumen und Zeichen. Es sei bemerkt, daß letztere dieselbe Zeitinformation enthält und denselben Mittelwert aufweist wie die erstere und sich von dieser nur in der Phase unterscheidet.

Das abwechselnde Vertauschen von Kodeelementen geschieht auf folgende Weise: Es wird ein Hilfs- oder Trägerimpulszug erzeugt, dessen konstante Folgefrequenz genau die Hälfte der Grundimpuls-Folgefrequenz des binären Kodesignals ist. Das Kodesignal wird mit diesem Träger paritätsmoduliert oder disparitätsmoduliert. Unter Paritätsmodulation oder Disparitätsmodulation wird verstanden, daß jeder Impuls des Trägers mit dem gleichzeitig auftretenden Kodeelement verglichen wird. Wenn die Werte gleich sind, wird ein Zwischenraum (oder ein Zeichen) erzeugt, und wenn sie ungleich sind, ein Zeichen (bzw. ein Zwischenraum). Wenn man die beiden möglichen Elementwerte sowohl für das binäre Kodesignal als auch für den Trägerimpuls mit »1« und »0« bezeichnet, dann ist das Zusammenwirken zwischen ihnen für alle vier möglichen Zustände bei einem Disparitätsmodulator in Tabelle I angegeben:

Tabelle I
(Disparitätsmodulator)

Es besteht also eine einfache Umkehrbeziehung zwischen einem Gleichheits- (Paritäts-) Modulator und einem Ungleichheits- (Disparitäts-) Modulator. In jedem Fall wird ein Ausgangssignal einer Art für gleiche Eingangsbedingungen und ein Ausgangssignal der entgegengesetzten Art für ungleiche Eingangsbedingungen abgegeben. Im ersten Fall ist die Operation eine binäre Addition ohne Übertrag, und der zweite Fall ist die Umkehrung des ersten. Ein derartiger

ίο Modulator steht im Gegensatz zu einem herkömmlichen multiplikativen Modulator, der ein Ausgangssignal der einen Art nur für einen der vier möglichen Fälle und ein Ausgangssignal der anderen Art in den übrigen drei Fällen liefert. Es gilt also:

Tabelle III

(multiplikativer Modulator)

Kodeelement	20	1	Trägerelement	Ausgang
O
1	1	1
O	1	O
O	O
O	O

Kodeelement	Trägerelement	Ausgang
1	1	0
0	1	1
1	0	1
0	0	0

während das Ergebnis ihres Zusammenwirkens
einem Paritätsmodulator in Tabelle II gegeben ist:

Tabelle II
(Paritätsmodulator)

Kodelement	Trägerelement	Ausgang
1	1	1
0	1	0
1	0	0
0	0	1

Die multiplikative Modulation, die bekannt und allgemein üblich ist, dient nicht dem Zweck der Erfindung. Die erforderliche Paritäts- (oder Disparitäts-) Modulation ist ein Modulationsverfahren, das verhältnismäßig unbekannt ist. Trotzdem fällt es unzweideutig unter die übliche Auslegung des Wortes »Modulation«.

Die Benutzung des modifizierten oder abwechselnd vertauschten Kodes für die Übertragung bietet eine große Freiheit bei der Wahl zum einen des erzeugten Kodes, auf den die abwechselnde Vertauschung angewendet wird, und zum anderen des wiedergewonnenen Kodes, der zuletzt durch die Dekodierung in die Nachricht umgesetzt wird. Es wurde festgestellt, daß der reflektierte Binärkode beim Verschlüsseln Vorteile bietet, daß aber seine Entschlüsselung Schwierigkeiten macht.

Es wurde ferner festgestellt, daß der natürliche Binärkode, der zwar bei der Verschlüsselung Fehlern unterworfen ist, leicht und zuverlässig mit Hilfe einfächer Einrichtungen entschlüsselt werden kann. Somit ist es von Vorteil, die ursprüngliche Nachricht unmittelbar in den reflektierten Binärkode zu übersetzen, Ungleichheitsmodulation auf diesen reflektierten Kode anzuwenden und den sich ergebenden, abwechselnd vertauschten Kode zu übertragen, empfangsseitig die Vertauschung zu beseitigen und damit den reflektierten Kode wiederherzustellen, den reflektierten Kode in den natürlichen Binärkode zu übersetzen und schließlich die ursprüngliche Nachricht aus dem natürlichen Binärkode wiederzugewinnen, wozu bekannte Dekodiereinrichtungen benutzt werden können.

Die Übersetzung aus dem reflektierten Binärkode in den natürlichen Binärkode enthält Operationen, die eine Disparitätsmodulation jedes Kodeelements nicht mit einer Trägerschwingung, sondern mit einem anderen Kodeelement umfassen, insbesondere mit den Ausgangssignalen des benachbarten Disparitätsmodulators. Wegen der Gleichheit der Operationen, die für diese Kodeübersetzung und für die Beseitigung der Vertauschung erforderlich sind, ist es möglich, diese gleichzeitig und gemeinsam auszuführen. Zu diesem Zweck wird ein einziges Gerät mit drei unabhängigen

Eingängen benutzt, das ungerader, binärer Impulsgeber genannt wird.

Der erfindungsgemäße Kode weist gegenüber anderen Kodierungen noch den Vorteil auf, daß seine Phasenlage nur zwei Werte annehmen kann, nämlich richtig und falsch. Hierdurch wird die Erkennung der falschen Phasenlage leicht und Einrichtungen für die Umwandlung in die richtige Lage werden einfach. Die Erfindung umfaßt daher auch Verfahren und Einrichtungen verschiedener Art zur Ausführung dieser beiden Operationen.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden, ins einzelne gehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnungen voll verständlich werden.

F i g. 1 ist ein Blockschema, das die Sendereinrichtung der Erfindung zeigt;

F i g. 2 und 3 sind Zeichnungen, welche die Lochform der Strahlröhren-Verschlüsselungsschablonen nach dem natürlichen binären und dem reflektierten binären Kode zeigen;

F i g. 4 zeigt eine Gruppe von Signalformen, die bei der Erklärung der Arbeitsweise gemäß der Erfindung behilflich sind;

F i g. 5 ist ein Blockschema, das die Empfangsapparatur der Erfindung zeigt;

F i g. 6 ist ein Blockschema, das eine Alternative zu F i g. 5 zeigt, bei der für jeden Kodeziffernweg zwei Ungleichheitsmodulatoren zu einem einzigen ungeraden binären Impulsgeber vereinigt sind;

F i g. 7 zeigt ein Schaltschema eines ungeraden binären Impulsgebers;

F i g. 8 ist eine Wiedergabe eines Teils eines Fernsehsignals;

Fig. 9, 10 und 11 sind Schaltschemata von Einrichtungen für die Erkennung und Korrektur irgendeines Phaseneinstellfehlers, der in dem Empfänger der F i g. 5 oder 6 auftreten kann, und zwar beruhend auf drei verschiedenen Lösungen des Problems.

Es sei nun auf die Zeichnungen eingegangen. F i g. 1 zeigt eine senderseitige Einrichtung zum Umwandeln eines Nachrichtensignals in den abwechselnd vertauschten binären Kode gemäß der Erfindung mit Hilfe der Ungleichheitsmodulation eines geeigneten Impulszugs. Für die Erläuterung sei dieses Nachrichtensignal, auf welches das Verfahren angewendet wird, ein normales Fernsehsignal, dessen Videosignal von einer Kameraröhre 1 herrührt und dessen Horizontal- und Vertikalsynchronsignale von einem Synchronimpulsgeber 2 geliefert werden. Diese Signale werden mit einer herkömmlichen Einrichtung 3 gemischt und als normgerechtes Fernsehsignal einem herkömmlichen Signalaufteilungs- und Haltekreis 4 zugeführt. Dieser wird jede Mikrosekunde zehnmal durch einen Impulsgeber 5 betätigt, der unter dem Einfluß einer 10-MHz-Zeitsignalquelle 6 steht. Die Phasenlage dieser Steuerimpulse wird mit der Phasenlage von anderen irgendwo in dem System stattfindenden Vorgängen durch Einfügen einer Verzögerungsausgleichvorrichtung 7 koordiniert.

Die so entstehende Folge von Amplitudenproben des Fernsehsignals wird durch einen Verstärker 8 auf ein geeignetes Energieniveau gebracht und einer Einrichtung zur Ablenkvorspannungsregelung zugeführt. Der Aufbau und die Arbeitsweise dieser Teile sind bekannt.

Diese Folge von Amplitudenproben geht nun als Eingangssignal zu einer binären Verschlüsselungseinrichtung 10. Eine zweckmäßige Verschlüsselungseinrichtung besteht aus einer Kathodenstrahlröhre mit einer Schablone, die derart perforiert ist, daß sie mit dem gewünschten Kode übereinstimmt, ferner mit hinter der Schablone liegenden Anoden, die nur dann von dem Kathodenstrahl getroffen werden, wenn er durch die Löcher der Schablone hindurchgeht. Wenn der Strahl in Längsrichtung der Schablone entsprechend jedem ankommenden Signalteil abgelenkt wird, nimmt jede Anode ein Signal auf, das einer Kodeziffer entspricht. Bei Signalen mit hohen Informationsgeschwindigkeiten, z. B. bei Fernsehsignalen, kann die Verschlüsselungsröhre vorteilhafterweise eine Röhre zur Erzeugung eines Parallelkodes sein, bei der der Strahl ein breiter, flacher Strahl mit solcher Breite ist, daß er gleichzeitig sämtliche Lochspalten auf der Schablone erfaßt und damit gleichzeitig auf sämtlichen Ziffernausgangsleitern Ausgangssignale abgibt. Bei einem 7ziffrigen Kode, der 128 verschiedene Signalamplituden darstellen kann, sind sieben derartiger Ausgangsleiter vorhanden.

Gleichgültig, ob die Verschlüsselungseinrichtung 10 eine Einrichtung für einen Parallel- oder einen Serienkode ist und welches die Form ihrer Schablone ist, wird der Kathodenstrahl vorteilhafterweise nur eingeschaltet, wenn er auf die richtige Lage auf der Schablone abgelenkt ist, während er während seiner Bewegung entlang der Schablone ausgeschaltet wird, so daß die Erzeugung von dazwischen auftretenden Kodeimpulsgruppen ohne Bedeutung verhindert wird. Zu diesem Zweck wird das von der Zeitimpulsquelle 6 gelieferte Zeitsignal über eine Verzögerungsausgleichseinrichtung 11 an einen Austastverstärker 12 geliefert, dessen Ausgang die Intensität des Kathodenstrahls von Null während jeder Ablenkung auf volle Stärke nach Beendigung der Ablenkung moduliert.

Die Ausgangsimpulse, welche gleichzeitig an allen sieben Ausgangsleitern 13 der Verschlüsselungsröhre 10 auftreten, können nun durch die Regeneriervorrichtungen 14 quadriert, verformt und auf gleichmäßige Normalamplitude gebracht werden. Jede derartige Regeneriervorrichtung kann aus einem herkömmlichen Sperrschwinger 15 bestehen, dem vorzugsweise ein Verstärker 16 vorangeht.

Nach dem Durchgang durch die Verzögerungs-Ausgleichseinrichtungen 17, die aus später erklärten Gründen eingeschaltet sind und die zunächst nicht beachtet werden, wird jeder Ziffernimpulszug erfindungsgemäß einem Haupteingang 21 eines Ungleichheitsmodulators 20 zugeführt. Der zweite Haupteingang 22 jedes Ungleichheitsmodulators wird mit einem Impulszug gespeist, der mit genau der Hälfte der Grundimpulsfolgefrequenz des Systems wiederkehrt. Die Grundimpulsfolgefrequenz R beträgt bei der vorliegenden Erläuterung 10 MHz. Sie ist durch die Intensitätsmodulation des Strahls der Verschlüsselungsröhre unter dem Einfluß der Zeitsignalquelle 6 festgelegt. Ein Zwei-zu-Eins-Teiler 24, der ein herkömmlicher Einfachmultivibrator sein kann und der so bemessen ist, daß er eine Zeitkonstante von mehr

aufweist, leitet von

als -=- und von weniger als

dieser Zeitsignalquelle 6 einen Impulszug ab, dessen Folgefrequenz — beträgt, d. h. bei dem vorliegenden

Beispiel 5 MHz. Dieser Impulszug geht gleichzeitig und parallel zum zweiten Haupteingang 22 sämtlicher Ungleichheitsmodulatoren 20.

Ein Ungleichheitsmodulator ist ein logisches Element, das einen Impuls oder ein Zeichen liefert, wenn die an seine beiden Eingänge angelegten Signale ungleich sind und welches keinen Impuls liefert, d. h. einen Zwischenraum, wenn die an seine beiden Haupteingänge angelegten Signale gleich sind. Es sind zahlreiche Schaltungen bekannt, die auf diese Weise arbeiten.

Um sicherzustellen, daß die zeitliche Lage der Ausgangsimpulszüge dieser Ungleichheitsmodulatoren 20 so gleichmäßig wie möglich ist, ist jeder Modulator mit einem Hilfseingang 23 versehen, an den Zeitgeberimpulse der Zeitsignalquelle 6 angelegt werden. Das Ausgangssignal jedes Ungleichheitsmodulators ist also nur dann ein Impuls oder ein Zeichen, wenn zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: a) die an seine Haupteingänge 21 und 22 angelegten Signale sind ungleich, und b) an seinem Hilfseingang 23 ist ein Zeitgeberimpuls vorhanden. Somit arbeitet vom Standpunkt des Zeitgeberimpulseingangs diese Einheit als herkömmlicher multiplikativer Modulator.

Das Ausgangssignal des Ungleichheitsmodulators 20 besteht somit, wenn es vorhanden ist, aus einer kurzen Stromspitze in der Mitte des zugeordneten Zeitelements, das eine Dauer von ¹Z₁₀ Mikrosekunden as aufweist. Jede derartige Stromspitze wird vorteilhafterweise auf ein zur Übertragung geeignetes Energieniveau gebracht und so gedehnt, daß es etwa die Hälfte des zugeordneten Zeitelements einnimmt. Beide Operationen können zweckmäßigerweise durch einen herkömmlichen Sperrschwinger 25 durchgeführt werden, der wegen der genauen Zeitlage des Ungleichheitsmodulators keinen Zeitsignaleingang erfordert.

Die durch das vorliegende System gebotenen Vorteile ergeben sich aus folgenden Betrachtungen. Wenn ein Nachrichtensignal irgendeiner normalen Art in einen binären Permutationskode mit festem Schema umgewandelt wird, z. B. in den natürlichen binären Kode oder den reflektierten binären Kode, ist es wahrscheinlicher, daß aufeinanderfolgende Werte einer einzigen Kodeziffer gleich sind, als daß sie verschieden sind. Eine kurze Betrachtung des Verschlüsselungsvorgangs, wie er durch die Kathodenstrahlverschlüsselungsröhre ausgeführt wird, wird zeigen, wie diese Situation entsteht. Wenn in F i g. 2 oder Fig. 3, welche die Verschlüsselungsschablonen einer Kathodenstrahlröhren -Verschlüsselungseinrichtung für den natürlichen binären Kode bzw. den reflektierten binären Kode zeigen, die Amplitude des Nachrichtensignals sich ändert, wird der Kathodenstrahl der Röhre über die Schablone nach oben und unten geführt. Wenn er bei einer bestimmten Signalamplitudenprobe auf ein bestimmtes Verschlüsselungsloch fällt (oder nicht fällt), dann ist es wahrscheinlicher, daß er bei der nächsten Amplitudenprobe wieder auf das gleiche Loch fällt (oder nicht fällt), als daß er dies nicht tut. Je größer das Loch ist, um so größer ist offensichtlich diese Wahrscheinlichkeit und damit die Möglichkeit einer Wiederholung von Ziffernwerten von Amplitudenprobe zu Amplitudenprobe.

Die Wahrscheinlichkeit ist somit für die Ziffer der höchsten Ordnung am größten, die mit »erste« Ziffer bezeichnet wird. Sie ist aber in gewissem Ausmaß auch bei der Ziffer mit der niedrigsten Ordnung vorhanden, die hier die siebente Ziffer ist. Diese Bedingung ist nur in dem seltenen Fall nicht vorhanden, daß die Hauptkomponente des Nachrichtensignals die Nyquistfrequenz ist, die hier 5 MHz beträgt. Bei einem Nachrichtensignal mit gewöhnlicher statistischer Verteilung wird die Ziffer der niedrigsten Ziffernstelle wahrscheinlich ohne Änderung zwei bis zehnmal wiederholt, während die Ziffer der höchsten Ziffernstelle wahrscheinlich ohne Änderung noch öfter wiederholt wird. Diese Bedingung gilt insbesondere für den Fall eines Fernsehsignals, das von der Abtastung einer Innenszene stammt, von der ein großer Teil eine Wand oder ein anderer Hintergrund mit gleichmäßiger Helligkeit ist. In diesem Fall wird jede Ziffer ohne Änderung hunderte oder auch tausende Male wiederholt.

Derartige, ununterbrochene Züge von sich wiederholenden Ziffern werten, Zeichen oder Zwischenräumen bewirken ein Abwandern des mittleren Signalpegels auf der Übertragungsleitung und ergeben Unsicherheiten bei der Arbeitsweise der Verstärker. Wenn ferner der ununterbrochene Zug einen Zug von Zwischenräumen darstellt, fällt die Zeitinformation aus, auf die sich die Verstärker und Empfänger für die Synchronisierung stützen.

Die Erfindung vermeidet beide Schwierigkeiten gemeinsam: je länger jeder ununterbrochene Zug aus Zeichen oder Zwischenräumen im Ausgang der Verschlüsselungseinrichtung mit festem Schema ist, um so langer besteht der unveränderte Zustand des abwechselnden Auftretens von Zeichen und Zwischenräumen im Ausgang des Ungleichheitsmodulators 20.

In F i g. 4 zeigt die Kurve A einen unveränderlichen 5-MHz-Impulszug, der als Träger betrachtet werden kann und der das Eingangssignal für einen der beiden Haupteingänge der Ungleichheitsmodulatoren 20 bildet. Darunter ist in Kurve B ein Zug von Kodeelementen dargestellt, der aus einer ununterbrochenen Folge von sieben Zwischenräumen besteht, denen eine ununterbrochene Folge von acht Zeichen folgt und der das Eingangssignal für den anderen Haupteingang der Ungleichheitsmodulatoren bildet. In dem Ungleichheitsmodulator werden die ersten sieben halben Perioden des Trägerzugs durch die Zwischenräume des Kodeelementszugs ungeändert gelassen, wie in Kurve C zu sehen ist, während die nächsten acht Halbperioden des Trägers durch die Zeichen des Kodeelementszugs umgewandelt werden. Wenn man einen Zwischenraum und eine nach unten gerichtete Halbwelle des Trägers mit »0« und ein Zeichen und eine nach oben gerichtete Halbwelle des Trägers mit »1« bezeichnet, kann der Träger als eine ununterbrochene, abwechselnde Folge von Einsen und Nullen ausgedrückt werden, während der Kodeimpulszug als eine Folge von sieben Nullen gefolgt von einer Folge von acht Einsen ausgedrückt werden kann.

Tabelle IV

Träger

Fester Kodeimpulszug

Binäre Summe (vertauschter Kodeimpulszug)

101010101010101
000000011111111
101010110101010

Wie sich aus der arithmetischen Summe (ohne Übertrag) ergibt, welche den Ungleichheitsmodulationsvorgang darstellt, kann der Ausgangsimpulszug durch eine abwechselnde Folge von Einsen und Nullen mit einer plötzlichen Änderung der Phase zu dem Zeitpunkt dargestellt werden, an dem sich der feste Kodezug von einer ununterbrochenen Reihe von Zwischenräumen in eine ununterbrochene Reihe von Zeichen ändert. Das gleiche Ergebnis ist in Kurve C der F i g. 4 in Signalform dargestellt, wo die Trägerschwingung sich solange wiederholt, wie der Kodezug aus Zwischenräumen besteht und wo sie plötzlich ihre Phase umkehrt, jedoch sonst wiederholt wird, solange der Kodezug aus einer ununterbrochenen Folge von Zeichen besteht.

Offensichtlich haben die beiden Teile des Signals C den gleichen allgemeinen Charakter und enthalten zu jeder Zeit eine erhebliche Menge an Zeitinformation. Offensichtlich ist auch der Mittelwert beider Teile, getrennt genommen, Null, während der Mittelwert der beiden Teile, zusammen genommen, sich infolge der Phasenänderung nur wenig von Null unterscheidet. Infolgedessen ist die Ausgangsschwingung jedes der Ausgangsziffernleiter weit mehr zur übertragung, zur Regenerierung in dazwischenliegenden Verstärkerstationen und zur Steuerung der zeitlichen Lage der Signale in Verstärker und Empfänger geeignet als der Kodeelementzug mit festem Schema ohne die Vertauschung.

Die verschiedenen Kodesignale der Ziffernleiter 26 in F i g. 1 werden nun über ein geeignetes übertragungsmittel und über die notwendige Anzahl von Verstärkerstationen zu einer Empfängerstation übertragen, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, wo die mit D₁, D₂... D₇ bezeichnete Eingangsleiter ankommen. Hier wird jedes Signal so behandelt, daß eine Verschlechterung beseitigt wird, die es in der Ubertragungsverbindung nach dem letzten Verstärker erlitten haben kann, und zwar durch eine Regeneriereinrichtung irgendeiner geeigneten Art, die in diesem Fall aus einem Verstärker 30 und einem nachfolgenden Sperrschwinger 31 besteht. Der Auslösekreis des Sperrschwingers wird durch ein verstärktes 10-MHz-Zeitsignal in Tätigkeit gesetzt, das über den Verstärker 30 zugeführt wird. Dieses 10-MHz-Zeitsignal kommt von einem Zeitsignalwiedergewinnungskreis 32. Diese Einheit, die aus einem Resonanzkreis oder aus einem auf 10 MHz abgestimmten Quarz sowie einem Verzögerungsausgleicher bestehen kann, wird ihrerseits über einen Hilfsausgangsleiter 33 des Sperrschwingers gesteuert, der ein scharf abgestimmter Resonanzkreis oder eine entsprechende Einrichtung, z. B. ein Piezokristall sein kann, der auf 10 MHz abgestimmt ist. Das Hauptausgangssignal des Sperrschwingers 31 ist eine alternierende Folge von Zeichen und Zwischenräumen, die plötzliche Phasenänderungen von Zeit zu Zeit aufweist, wie in Kurve C der F i g. 4 dargestellt ist.

ίο Die Zwischenverstärker, die in den Übertragungsweg eingeschaltet sind, können den gleichen Aufbau wie diese als Leistungsverstärker bezeichnete erste Stufe des Empfängers haben.
Da der abwechsenld vertauschte Kode gemäß der Erfindung bei der Entschlüsselung Schwierigkeiten ergeben kann, wird durch die Erfindung eine Wiedergewinnung des ursprünglichen Kodes mit festem Schema, in diesem Falle des reflektierten Binärkodes, aus dem er abgeleitet war, vorgenommen. Wegen des einfachen

ao und systematischen Aufbaus des abwechselnd vertauschten Kodes ist für diese Rückvertauschung lediglich eine Wiederholung des Ungleichheitsmodulationsverfahrens erforderlich, wie es in der Senderstation durchgeführt wurde. Zu diesem Zweck ist für jede Ziffer ein Ungleichheitsmodulator 40 mit nachgeschaltetem Sperrschwinger 43 vorgesehen, der zwei Haupteingänge und einen Hilfseingang für Zeitgeberimpulse aufweist. Der von dem Sperrschwinger 31 gelieferte vertauschte Kodeimpulszug geht zum ersten Haupteingang, während ein 5-MHZ-Hilfsdemodulatorimpulszug zu dem zweiten Haupteingang geführt wird. Dieses 5-MHz-Signal wird mit Hilfe einer Zwei-zur Eins-Frequenzteilung durch einen Einf achmultivibrator 41 von einer 10-MHz-Impulsquelle 42 geliefert, die durch den Zeitsignalausgang der Wiedergewinnungseinheit 32 gesteuert wird und die Zeitgeberimpulse für den Hilfseingang des Modulators 40 liefert. Der Ungleichheitsmodulator 40 führt zwischen diesen beiden Eingängen eine Ungleichheitsmodulation aus, die derjenigen gleicht, die in der Sendestation ausgeführt wurde. Da die unterbrochene abwechselnde Folge von Einsen und Nullen, wie oben beschrieben wurde, d. h. das Signal C der F i g. 4, als eines der Eingangssignale und eine ununterbrochene Folge von Einsen und Nullen, die das 5-MHz-Hilfssignal darstellt, als das andere Eingangssignal verwendet wird, sieht die binäre Summe der beiden Züge (ohne Übertrag) so aus, wie es in der folgenden Tabelle dargestellt ist:

Tabelle V

Vertauschter Kodeimpulszug

Träger

Binäre Summe (fester Kodeimpulszug)

Die so hervorgebrachte binäre Summe (ohne übertrag) ist eine Darstellung mit sieben Zwischenräumen, denen acht Zeichen folgen, d. h. der ursprünglich als Eingangssignal für den Ungleichheitsmodulator im Sender genommene Kodeimpulszug.

Wenn auch Mittel für die unmittelbare Entschlüsselung der reflektierten binären Kodeimpulsgruppen bekannt sind, so ist es doch wegen der Einfachheit der Entschlüsselungseinrichtungfür den natürlichen binären Kode und der Einrichtung zum Übersetzen vom reflektierten in den natürlichen Kode vorzuziehen, die Übersetzung und Entschlüsselung nacheinander durch-101010110 101010
101010101 Öl 01 01
000000011111111

zuführen. Zu diesem Zweck ist die nächste Stufe der Empfangseinrichtung ein Kodeübersetzer, bei dem eine Gruppe von Ungleichheitsmodulatoren 44 und Sperrschwingern 45 mit Steuerung durch die Zeitgeberimpulse aus der Quelle 42 benutzt wird. Da die Operationen dieser Einrichtung den Vergleich von zwei Kodeziffern verschiedener Ordnung enthalten, müssen die Operationen für die verschiedenen Ziffern nacheinander stattfinden. Zu diesem Zweck sind in der Senderstation von F i g. 1 in den verschiedenen Ziffernkanälen unterschiedliche Verzögerungen 17 eingeschaltet. Infolgedessen wird das vertauschte Kode-

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gegenstück der ersten und der zweiten Ziffer jedes Kodewortes im Übersetzer um ¹Z₁₀ Mikrosekunde früher verfügbar als dasjenige der dritten Ziffer. Ferner wird dasjenige der dritten Ziffer um ¹Z₁₀ Mikrosekunde früher verfügbar als dasjenige der vierten Ziffer usw. Die Kodeübersetzung für die aufeinanderfolgenden Ziffern eines einzelnen Kodewortes kann daher nacheinander stattfinden, ohne eine Störung durch Vergleich einer Ziffer des einen Kodewortes mit der nächsten Ziffer eines anderen Kodewortes herbeizuführen. Diese Versetzung, die durch die unterschiedlichen Verzögerungen in der Senderstation herbeigeführt wurde, hat nun ihren Zweck erfüllt und wird vorteilhafterweise durch die Einschaltung von Komplementären, unterschiedlichen Verzögerungen 47 beseitigt, die in der Zeitausgleichsstufe der Empfangseinrichtung angeordnet sind. Die verschiedenen Ziffernimpulszüge, die in den natürlichen binären Kode umgewandelt sind, sind somit in zeitliche Übereinstimmung gebracht, um entschlüsselt zu werden.

Jeder derartige Ziffernimpulszug wird nunmehr eingeteilt, und zwar unter dem Einfluß des Impulsgebers 42, wobei jedes derartige Teil vorzugsweise bis zur Ankunft des nächsten Teils durch eine Einheit 48 der Impulsdehnerstufe festgehalten wird. Die Ausgangssignale dieser verschiedenen Einheiten werden zur Entschlüsselung über Normalstrom-Schalter 49 geeigneten Abgriffen einer Anordnung aus Widerständen R zugeführt, deren Größen zu den nachfolgenden durch Potenzen von zwei in Beziehung stehen. Diese Anordnung aus Widerständen bewirkt, daß die Beiträge der verschiedenen Ziffern des binären Kodes als Spannungen zu den ursprünglichen Signalamplitudenproben addiert werden.

Der auf diese Weise durch die Entschlüsselung wiedergewonnene Zug aus Amplitudenproben wird nun geglättet, und zwar durch ein Filter 50, dessen obere Grenze bei oder etwas unter der Nyquistfrequenz liegt, die in diesem Fall 5 MHz beträgt. Das sich ergebende geglättete Nachrichtensignal geht nach Verstärkung durch einen Verstärker 51 nunmehr zu einer Wiedergabeeinrichtung 52, die zur Wiedergabe des ursprünglichen Nachrichtensignals bestimmt ist, das in dem vorliegenden Beispiel ein Fernsehsignal ist.

Gleichzeitige Rückvertauschung
und Kodeübersetzung

Der Leser wird bemerkt haben, daß die Operationen der beiden Gruppen von Ungleichheitsmodulatoren 40, 44 der Fig. 5, die zum abwechselnden Rückvertauschen und zur Kodeübersetzung dienen, gleich sind. Daher können diese Operationen im Prinzip gleichzeitig und gemeinsam durchgeführt werden, wobei zu diesem Zweck je zwei Einheiten mit zwei Eingängen zu einer einzigen Einheit mit drei Eingängen vereinigt werden. Die F i g. 6 zeigt eine Empfangseinrichtung, die sonst die gleiche wie in F i g. 5 ist, bei der diese Vereinigung durchgeführt wurde. Bei drei unabhängigen Eingängen erscheint jedoch der Ausdruck »Ungleichheit« nicht mehr geeignet. Infolgedessen wurde jede der Einheiten 55 der F i g. 6 ein »ungerader binärer Impulsgeber« genannt. Daß dieser Ausdruck eine geeignete Bezeichnung darstellt, ergibt sich aus der folgenden Tabelle, welche die Ausgangsbedingungen der Einheit für jede Permutation ihrer drei Haupteingangszustände angibt:

	Tabelle	VI	Ausgang
Eingang A	Eingang B	Eingang C	0
5 0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1

Wie bei den Ungleichheitsmodulatoren 40 und 44 der F i g. 5 ist jeder ungerade binäre Impulsgeber 55 der F i g. 6 mit einem Hilf seingang für das Anlegen des 10-MHz-Zeitimpulszugs versehen, bezüglich dessen er wie ein gewöhnlicher, multiplikativer Modulator arbeitet. Dieser einzige Hilfseingang ersetzt die entsprechenden Hilfseingänge der beiden Ungleichheitsmodulatoren 40 und 44 der F i g. 5.

Die Einzelheiten der Schaltung des ungeraden binären Impulsgebers können verschiedene Formen annehmen, von denen eine einfache in F i g. 7 dargestellt ist. Die Schaltung besteht aus einer Gruppe von fünf Schaltern 60-1 bis 60-5, die jeweils hier in üblicher Weise so dargestellt sind, daß sie zwei Leitungsklemmen an einer Leitung und eine dritte Steuerklemme an einer zu der ersten Leitung senkrechten Leitung aufweisen.

Es wird folgende Übereinkunft getroffen. Wenn einer dieser Schalter für einen Zwischenraum geschlossen und für ein Zeichen offen ist, wird er in der »normal geschlossenen« Form dargestellt, wobei die beiden Dreiecke, welche die Leitungsklemmen darstellen, miteinander in Berührung sind und das dritte Dreieck, welches die Steuerklemme darstellt und welches schwarz ausgefüllt ist, den Leitungsweg öffnet, wenn es durch einen Impuls erregt wird, der ein Zeichen darstellt. Wenn die Schalter bei Vorhandensein eines Zeichens geschlossen und bei Vorhandensein eines Zwischenraums offen sind, sind die Dreiecke, welche die Leitungsklemmen darstellen, getrennt voneinander gezeichnet und das dritte Dreieck, welches die Steuerklemme darstellt, ist umrandet gezeichnet, wodurch angedeutet wird, daß sie eine Verbindung zwischen den ersten beiden Dreiecken bei NichtVorhandensein einer Erregung durch einen Impuls herstellt.

Die Steuerklemmen der ersten beiden Schalter 60-1 und 60-2 sind miteinander verbunden und werden durch einen Impulszug an dem mit A bezeichneten Eingang versorgt. Ebenso sind die Steuerklemmen des dritten und des vierten Schalters 60-3 und 60-4 miteinander verbunden und mit einem anderen Impulszug an der mit B bezeichneten Klemme versorgt. Die Eingangsleitungsklemmen der ersten beiden Schalter sind über einzelne Widerstände 61 und 62 mit einer negativen Spannungsquelle — V verbunden. Die Ausgangsklemmen des dritten und des vierten Schalters sind miteinander und über einen Widerstand Rl₁ mit Erde verbunden. An dem Widerstand liegt die Primärwicklung eines Impulstransformators 63.

Die Ausgangsklemmen des dritten und des vierten Schalters sind außerdem mit der Ausgangsklemme eines fünften gleichen Schalters 60-5 verbunden, dessen Eingangsklemme über einen Widerstand 64 mit einer positiven Spannungsquelle + V verbunden ist. Ein dritter, mit C bezeichneter Eingangsimpulszug wird der Steuerklemme des fünften Schalters zugeführt.

Die Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 63 sind über die gleichrichtenden Elemente 65 und 66 mit einem Ausgang 67 und über einen Belastungswiderstand Rl₂ mit dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung und mit Erde verbunden.

Wie in der F i g. 7 angegeben ist, sind die Kopplungen zwischen den Steuerklemmen des ersten und des zweiten Schalters derart, daß, wenn einer dieser beiden Schalter offen ist, der andere geschlossen ist. Die Steuerklemmen des dritten und des vierten Schalters sind in der gleichen Weise miteinander gekoppelt.

Wie weiter auf der Zeichnung angegeben ist, sind die Schalter gemäß der nachfolgenden Tabelle gepolt.

	Tabelle VII	Zustand	geschlossen geschlossen geschlossen geschlossen geschlossen	Zustand	offen
		Eingang A 1 Eingang A 0 Eingang B 0 Eingang B 1 Eingang C 1		Eingang A 0 Eingang A 1 Eingang B 1 Eingang B 0 Eingang C 0	offen
Schalter Nr. 1		offen
Schalter Nr. 2		offen
Schalter Nr. 3		offen
Schalter Nr. 4
Schalter Nr. 5

Die Arbeitsweise des ungeraden binären Impulsgebers der F i g. 7 wird an Hand der nachfolgenden Betrachtung der verschiedenen Zustände der Tabelle VI verständlich.

Es sei z. B. angenommen, daß die beiden Werte A und B gleich 0 sind. Die Schalter 60-1 und 60-4 sind dann offen, während die Schalter 60-2 und 60-3 geschlossen sind. Daher sind der obere und der untere Weg beide offen, und es erscheint kein Signal von den ersten vier Schaltern am Belastungswiderstand Rl₁. Wenn beide Werte A und B gleich 1 sind, sind die Schalter 60-1 und 60-4 geschlossen, während die Schalter 60-2 und 60-3 offen sind, so daß man das gleiche Ergebnis erhält: Kein Signal liegt amBelastungswiderstand Rl₁.

Wenn zur gleichen Zeit der Eingang C gleich 0 ist, geht kein Signal durch den Schalter 60-5 hindurch. Wenn dagegen der Eingang C gleich 1 ist, geht ein positiver Impuls von der Quelle + V zum Belastungswiderstand .Rl₁, der als ein Zeichen über den Transformator 63 und den Gleichrichter 65 zum Ausgang 67 übertragen wird. Somit werden die in den Zeilen 1, 2, 7 und 8 der Tabelle VI angegebenen Operationen richtig wiederholt.

Als nächstes sei angenommen, daß der Eingang A gleich 1 ist, während der Eingang B gleich 0 ist. Die Schalter 60-2 und 60-4 sind nunmehr offen, und der untere Weg ist nicht in Tätigkeit. Die Schalter 60-1 und 60-3 sind jedoch gleichzeitig geschlossen, so daß ein Impuls von der negativen Spannungsquelle — V über den oberen Weg an den Belastungswiderstand Rl₁ angelegt wird. Wenn zur gleichen Zeit der Eingang C gleich 0 beträgt, wird dieser Impuls durch keinen anderen Impuls ausgeglichen, so daß der negative Impuls über den Gleichrichter 66 zum Ausgang 67 als ein Zeichen übertragen wird. Wenn dagegen der Eingang C zu dieser Zeit den Wert 1 aufweist, wird ein positiver Spannungsimpuls von der Quelle + V zum Belastungswiderstand Rl₁ übertragen, der dazu dient, den negativen, über den oberen Zweig gehenden Impuls auszugleichen und damit seine Übertragung zum Ausgangspunkt 67 zu verhindern. Diese beiden Zustände sind offensichtlich diejenigen der fünften und sechsten Zeile der Tabelle VI. Wenn der Eingang A gleich 0 ist, während der Eingang B gleich 1 ist, bleibt der Weg über den oberen Zweig gesperrt, während der Weg über den unteren Zweig von der Quelle — V über den Widerstand 62 zum Belastungswiderstand Rl₁ führt. Somit wird ein negativer Impuls über den Gleichrichter 66 als ein Zeichen zum Ausgang 67 übertragen, vorausgesetzt, daß der Eingang C gleich 0 ist. Wenn jedoch der Eingang C gleich 1 ist, wird der negative Impuls durch einen positiven Impuls von der Quelle + V ausgeglichen, so daß das zum Ausgang 67 übertragene Signal ein Zwischenraum ist.

Die Zeitgeberimpulse, in bezug auf die die Einrichtung der F i g. 7 als gewöhnlicher multiplikativer Modulator wirkt, können an eine HilfssteuerklemmeZ) angelegt werden, um hierdurch einen Schalter 68 beim Auftreten jedes Zeitgeberimpulses kurz zu schließen.

Phaseneinstellung: Allgemein

Eine Folge der Eigenschaften des abwechselnd vertauschten Kodes besteht darin, daß ein Schlupf des Hilfsträgerimpulszuges um eine einzige Impulsposition auf der Zeitskala in bezug auf den Kodeimpulszug nach der Rückvertauschung eine vollständige Umkehr des rückvertauschten Kodes erzeugt, verglichen mit dem ursprünglichen Kode vor der Vertauschung.

Wenn also der Hilfsträgerimpulszug um eine Position nach rechts oder links verschoben ist, ergeben sich die beiden Impulszüge und ihre Binärsumme am Ausgang des Ungleichheitsmodulators 40 der Fig. 5, verglichen mit Tabelle V, wie aus der folgenden Tabelle VIII hervorgeht:

Tabelle VIII

Vertauschter Kodeimpulszug

Träger, um eine Impulsposition verschoben
Binäre Summe

101010110101010
010101010101010
11 1 1111000 00000

Das Ergebnis besteht aus sieben Zeichen, denen acht Zwischenräume folgen. Das ist die genaue Umkehrung des ursprünglichen, nicht vertauschten Zuges aus sieben Zwischenräumen, denen acht Zeichen folgen. Genau das gleiche Ergebnis ergibt sich bei einem Schlupf von drei oder irgendeiner anderen ungeraden Zahl von Impulspositionen zwischen dem Träger und dem vertauschten Kodeimpulszug. Dagegen ist ein Schlupf von zwei oder irgendeiner geraden Anzahl von Impulspositionen nicht bemerkbar.

Diese Eigenschaft des vertauschten Kodes kann bei der Phaseneinstellung der empfangenen Nachricht in nachfolgend beschriebener Weise benutzt werden. Es sei jedoch bemerkt, daß in wenigstens einem Fall von praktischer Bedeutung die gleiche Eigenschaft nicht dazu benutzt werden kann, um die Phase einzustellen. Dieser besondere Fall ist ein Tonsignal, z. B. Sprache oder Musik, die ursprünglich in den natürlichen binären Kode verschlüsselt waren. Unter Hinweis auf F i g; 2 ergibt sich, daß die Schablone des natürlichen binären Kodes eine volle negative Symmetrie um ihre waagerechte Mittelachse aufweist, d. h. um die Linie, welche das 63. Quantenniveau von dem 64. trennt.

Wenn also eine derartige Verschlüsselungseinrichtung verwendet wird und wenn die Ablenkung des Kathodenstrahls für das Signal Null auf diese Mittellinie gerichtet ist, soll eine Nachrichtensignalamplitudenprobe betrachtet werden, durch welche der Kathodenstrahl um elf Quantenniveaus weiter nach oben abgelenkt wird, d. h. auf das 74. Niveau. Dies hat offenbar den Kode 1001010. Eine andere Nachrichtensignalprobe mit gleicher Größe, aber entgegengesetzter Polarität lenkt den Strahl von der Mittellinie nach unten auf das 53. Quantenniveau ab und hat den Kode 0110101. Offensichtlich ist die zweite Kodeimpulsgruppe die Umkehrung der ersten. Daher entsteht in diesem besonderen Fall durch eine vollständige Umkehr des rückvertauschten Kodes, im Gegensatz zum nichtvertauschten Kode, nach der Entschlüsselung die Wiedergabe jeder Nachrichtensignalprobe mit der richtigen Größe und mit umgekehrter Polarität. Das heißt, jede Nachrichtensignalprobe wird in der Phase umgekehrt. Da das Ohr ein nichtpolares Empfangsorgan und für die Phase nicht empfindlich ist, ist die Umkehrung nicht feststellbar.

Da die Schablone der F i g. 3 für den reflektierten binären Kode diese negative Symmetrie um ihre Mittelachse nicht aufweist, gilt das obige Ergebnis nicht für den Fall des reflektierten binären Kodes, auch nicht bei einem Tonsignal. Ungleich dem Ohr ist das Auge ein polarer Empfänger, so daß die Kodeumkehr, die sich durch einen Trägerschlupf ergibt, eine unrichtige Wiedergabe eines Fernsehsignals zur Folge hat. In dem besonderen Fall des natürlichen binären Kodes hat das unrichtig wiedergegebene Bild genau die gleiche Beziehung zur ursprünglichen Szene, wie ein fotografisches Negativ zu einem Positiv. Ferner ergibt die Umkehr der Polarität der Synchronisierimpulse, welche normalerweise integrale Bestandteile des Fernsehsignals bilden, einen Ausfall der horizontalen und vertikalen Synchronisation.

Daher ist es vorteilhaft, die Eigenschaften des abwechselnd vertauschten Kodes mit zu benutzen, um sicherzustellen, daß der für die Rückvertauschung benutzte Trägerzug voll mit dem Trägerzug synchron bleibt, der für die sendeseitige Vertauschung verwendet wird.

Wenn das System einmal richtig arbeitet, bietet die Aufrechterhaltung dieser Synchronisierung keine Probleme. Wenn es jedoch zuerst in Betrieb genommen wird, kann die Phase des 5-MHz-Hilfsträgers, der in der Empfangsstation gemäß F i g. 5 und 6 durch den Teiler 41 aus der Zeitsignalquelle 42 gewonnen wird, zufälligerweise in zwei entgegengesetzten Phasen einsetzen, auch wenn die Zeitsignalquelle 42 vollkommen mit der Grundimpulsfolgefrequenz von

ίο 10 MHz des ankommenden Kodeimpulszugs synchronisiert ist. Einer dieser beiden Phasenzustände ist richtig und ergibt die richtige Wiedergabe des Nachrichtensignals. Der andere ist unrichtig und erzeugt eine vollständige Umkehr, die in Tabelle VIII dargestellt ist, und ergibt eine unrichtige Wiedergabe des Nachrichtensignals. Um die unrichtige Wiedergabe in die richtige Wiedergabe zu ändern, ist es nach dem Erkennen dieses Zustands nur notwendig, einen einzigen Impuls auf seinem Weg von der 10-MHz-

ao Zeitsignalquelle 42 zum Teiler 41 zu sperren. Hierdurch wird unmittelbar bewirkt, daß sich der 5-MHz-Träger um eine Position verschiebt, so daß der Betrieb bei dem gegebenen Beispiel von demjenigen der Tabelle VIII in denjenigen der Tabelle V geändert wird.

Der einfachste Weg, um dies durchzuführen, besteht darin, den Empfänger, z. B. Fernseher, mit einem Druckknopf zu versehen, der so geschaltet ist, daß die Sperrung eines einzigen der Zeitsignalimpulse des 2:1 -Teilers 41 veranlaßt wird, dessen Ausgangssignal sich dann um eine Position verschiebt. Der Empfänger steuert somit die Phaseneinstellung der empfangenen Nachricht von Hand. Für kommerzielle Zwecke ist es jedoch selbstverständlich wünschenswert, daß die Phaseneinstellung der Nachricht automatisch korrigiert wird, und zwar vorzugsweise bevor der Empfänger bemerkt, daß sie zeitweise unrichtig war. Diese automatische Phaseneinstellung kann dann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden, die sämtlich das gemeinsame Merkmal aufweisen, daß wenigstens eine wiederkehrende Eigenschaft des Nachrichtensignals vorher bekannt sein soll und sicher in Beziehung zu einem vorbestimmten Permutationsimpulskode gesetzt werden kann. Einige dieser Wege sollen nun beschrieben werden.

Phaseneinstellung: 1. Lösung

Eine Lösung des Problems der automatischen Phaseneinstellung beruht auf der statistischen Verteilung der Fernsehsignale. Entsprechend der heutigen Norm werden die Zeiten, welche der Abtaststrahl der Fernsehkamera und der Wiedergaberöhre zur Rückkehr von dem Ende jeder Abtastzeile zum Anfang der folgenden Abtastung braucht und die als »Rücklauf«- Zeiten bekannt sind, von den Synchronisiersignalen eingenommen, welche sich auf der Amplitudenskala in einer Richtung erstrecken, die der Richtung der »hellen« Bildsignale entgegengesetzt ist. Sie erstrecken sich um ein ausreichendes Sicherheitsmaß über die Amplitude hinaus, die ein ganz schwarzes Bildelement darstellt. Sie werden als »schwärzer als schwarz« bezeichnet. Wie sich aus dem typischen Fernsehsignal der F i g. 8 ergibt, endet jede solche Amplitude in einem Grundwert; die unteren Grenzen dieser Grundwerte, die stets die gleiche Signalamplitude aufweisen, stellen den äußersten Ausschlag des Signals nach unten dar.

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. Weiterhin dauert entsprechend der heutigen Norm Rückkopplungstransformators 76 geliefert, die durch

jeder Grundwert etwa 5,1 Mikrosekunden. Bei der eine Diode 77 überbrückt ist. Die Emitterelektrode

10-MHz-Impulsfolgefrequenz und bei den parallelen erhält ihre Betriebsspannung von einer positiven Quelle

Ausgängen der Entschlüsselungseinrichtung des vor- + V über einen Widerstand R₁. Sie ist mit Hilfe eines

liegenden Beispiels stellt diese Zeit einundfünfzig 5 Haltekondensators C₁ mit Erde verbunden. Ebenso

aufeinanderfolgende Kodewörter dar. erhält die Basiselektrode ihre Betriebsspannung von

Diese Grundwerte stellen daher Merkmale des einer positiven Quelle + V über einen Widerstand R₂, Fernsehsignals dar, die vorher bekannt sind und sie ist über einen anderen Haltekondensator C₂ mit denen ein Kode unzweideutig zugeordnet werden Erde verbunden, wobei C₂ durch die Diode 78 überkann. So können z. B. die Empfindlichkeit des Ab- io brückt ist, welche verhindert, daß der Kondensator C₂ lenkverstärkers 8 und die Ablenkspannungsregelung 9 über das Erdpotential aufgeladen wird. Bei dieser (F i g. 1) so eingestellt werden, daß für jeden Grund- Einschränkung können Folgen von Kodegruppen wert der Kathodenstrahl auf den Fuß der Verschlüsse- 1111111 den Sperrschwinger nicht anstoßen, wenn lungsschablone abgelenkt wird, so daß jedes der nicht die Anzahl der Kodegruppen 0000000 ebenfalls einundfünfzig aufeinanderfolgenden Elemente des 15 unzureichend ist. Die Widerstände R₁ und R₂ sind so Grundwerts im herkömmlichen oder im reflektierten bemessen, daß der Transistor 74 gesperrt ist, wenn Kode als 0000000 verschlüsselt wird. Dagegen lenkt die normalen Ladungen in den Kapazitäten C₁ und C₂ ein Bildelement mit maximaler Helligkeit den Strahl gespeichert sind, wie nachfolgend beschrieben wird, auf die obere Grenze der Schablone ab, so daß es im Durch den Transformator 76 ist eine festinduktive natürlichen Kode als 1111111 und im reflektierten 20 Kopplung zwischen der Kollektorelektrode und der Kode als 1000000 verschlüsselt wird. Im Fall des Basiselektrode vorgesehen, so daß ein Sperrschwinger reflektierten Kodes stellt das Kodewort 1111111 eine entsteht. Die Kollektorelektrode ist ferner über einen Strahlablenkung auf das 85. Quantenniveau dar, das Sperrkondensator Ct, mit einem Belastungswiderstand seinerseits im natürlichen binären Kode durch das 79 und mit der Steuerklemme eines Schalters 80 verWort 1010101 dargestellt wird. 25 bunden, der normalerweise geschlossen ist und dessen

Wenn diese Einstellungen durchgeführt werden, Leitungsweg von dem 10-MHz-Impulsgeber 42 zum ist es klar, daß, wenn im Empfänger die Phasenlage Einfachmultivibrator 41 führt. Bei jedem Auftreten des örtlich erzeugten Trägers richtig ist, Kodewörter des Kodeworts 0000000 an den Ausgängen der verder Form 0000000 regelmäßig wiederkehren, und zwar schiedenen Signaleinteilungs- und Haltekreise 48 erbei jedem der Grundwerte des Fernsehsignals in 30 scheint es als eine Gruppe von negativen Imlpusen Gruppen von etwa einundfünfzig aufeinanderfolgenden an den »Plus«-Klemmen der verschiedenen Phasenderartigen Wörtern. Dagegen bildet eine Wiederkehr aufteiler 70 und damit an den Anoden der oberen der umgekehrten Kodewörter 1111111 eine unzwei- UND-Schaltung 71. Es bewirkt damit, daß sämtliche deutige Anzeige, daß die Phaseneinstellung unrichtig Dioden der UND-Schaltung 71 in ihren gesperrten ist. Wenn ferner aufeinanderfolgende Gruppen von 35 Zustand gebracht werden und daß ihr gemeinsamer einundfünfzig Kodewörtern mit der Form 1111111 Leiter auf das Potential der Quelle — V abfallen kann, ohne dazwischenliegende Kodewörter mit der Form so daß ein negatives Potential an die Emitterelektrode 0000000 wiederkehren, wird es praktisch zur Gewiß- des Transistors 74 gelangt, das diesen gesperrt hält. heit, daß der Empfänger eine unrichtige Phasen- Wiederholungen des Kodeworts 0000000 in schneller einstellung hat. Wenn diese Gewißheit vorhanden ist, 40 Folge bewirken durch Aufladen des Haltekondenkann der Träger dazu veranlaßt werden, um eine sators C₁ eine Ansammlung, so daß der Transistor 74 Position sich zu verschieben, so daß die Phasenein- noch weiter in seinem gesperrten Zustand gebracht stellung umgekehrt und damit berichtigt wird. wird. Unter dieser Bedingung kann kein Einschwing-

F i g. 9 zeigt eine Einrichtung zur Erkennung der Vorgang, der in der unteren UND-Schaltung 72 entobigen Zustände und zur Durchführung der verlangten 45 stehen könnte, den Transistor 74 auslösen.

Operationen. Auf der linken Seite der Figur sind die Bei jedem Auftreten des Kodewortes 1111111 an

verschiedenen Signaleinteilungs- und Haltekreise 48 den Ausgängen der verschiedenen Einteilungs- und

der F i g. 5 wiederholt, von denen jeder einen Phasen- Haltekreise 48 erscheint das umgekehrte Kodewort

aufteiler 70 mit zwei Ausgangsklemmen versorgt, die 0000000 an den »Minus«-Ausgangsklemmen der vermit »Plus« und »Minus« bezeichnet sind. Die ver- 50 schiedenen Phasenaufteiler 70 als Gruppe von nega-

schiedenen »Plus«-Ausgangsklemmen führen zu den tiven Impulsen. Diese Bedingung bewirkt über die

einzelnen Kathoden einer Gruppe 71 aus sieben untere UND-Schaltung 72, daß das Potential der

Dioden, deren Anoden gemeinsam über einen Wider- Basiselektrode des Transistors 74 herabgedrückt wird,

stand mit einem negativen Potential- V verbunden sind. Eine große Anzahl derartiger Kodewörter ergibt eine Diese Anordnung 71 aus Dioden, Widerstand und 55 Ansammlung von negativer Ladung auf dem unteren

Potentialquelle ist eine UNTJ-Schaltung bekannter Haltekondensator C₂ derart, daß die Sperrgrenze des

Art. Ebenso sind die verschiedenen »Minus«-Klemmen Transistors 74 verringert wird.

der Phasenaufteiler 70 mit den einzelnen Dioden- Wenn die Anzahl von Wiederholungen des Kodekathoden 72 einer anderen UND-Schaltung verbunden. worts 1111111, durch die die untere UND-Schaltung 72 Die gemeinsame Klemme der ersten UND-Schaltung 60 erkannt werden, die Anzahl der Kodewörter 0000000, ist über eine Sperrdiode 73 mit der Emitterelektrode die durch die obere UND-Schaltung 71 erkannt eines als Sperrschwinger arbeitenden Transistors 74 werden, um ein genügendes Maß überschreitet, wird verbunden, während die gemeinsame Klemme der die auf dem unteren Haltekondensator C₂ angezweiten UND-Schaltung in gleicher Weise über eine sammelte negative Ladung groß genug, und die auf andere Sperrdiode 75 mit der Basiselektrode des 65 dem oberen Haltekondensator C₁ angesammelte nega-Transistors 74 verbunden ist. Die Betriebsspannung tive Ladung bleibt klein genug, um den Transistor 74 wird der Kollektorelektrode von einer negativen in volle Bereitschaft zu versetzen, so daß er durch Potentialquelle — V über die Primärwicklung eines den nächsten an seine Basiselektrode angelegten

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negativen Impuls in Tätigkeit gesetzt wird. Nach dem abhängt, wird ein Impuls an die Steuerklemme des nächsten Auftreten des Kodeworts 1111111 beginnt Schalters 80 geliefert und damit der Durchgang eines daher der Transistor 74 zu leiten. Infolge der Sperr- einzigen der 10-MHz-Impulse zum Einfachmultivischwingerwirkung ist die Zunahme der Leitung groß, brator 41 gesperrt und der örtlich erzeugte Träger so daß ein Impuls mit hoher Energie über den Sperr- 5 veranlaßt, sich um eine einzige Position zu verschieben, kondensator 78 an die Steuerklemme des Schalters 80 Bei der Schaltung der F i g. 9 hängen die Größen geliefert wird. Hierdurch wir momentan der Durchgang der aufeinanderfolgenden, zunehmenden Ladungen, eines einzigen der 10-MHz-Zeitimpulse zum Einfach- die durch die Ausgangsimpulse der oberen und der multivibrator 41 gesperrt, so daß dieser einen einzigen unteren UND-Schaltung 71 und 72 den Haltekonden-Impuls lang pausiert, bevor er ausgelöst wird. Hier- io satoren C₁ und C₂ zugeführt werden, teilweise von den durch wird bewirkt, daß sein 5-MHz-Ausgangs- bereits in diesen Kondensatoren gespeicherten Laimpulszug um eine Position sich verschiebt und damit düngen ab, wobei die Ladungszunahme um so kleiner die Phaseneinstellung umkehrt. Der Emitterstrom ist, je größer die gespeicherte Ladung ist. Wenn daher des Transistors 74, der während des Sperrschwinger- bei der Erkennung der Phaseneinstellung der Auslöseimpulses fließt, bewirkt, daß der Kondensator C₁ auf 15 wert des Sperrschwingers in bezug auf die Kapazität ein negatives Potential geladen wird. Dieses negative der Kondensatoren, die Größe der Spannungsquellen Potential reicht aus, um den Transistor 74 nach Be- und der Ladewiderstande so gewählt wird, daß der endigung des Sperrschwingerimpulses im gesperrten Auslösewert erst nach einer beträchtlichen Anzahl, z. B. Zustand zu halten, und damit für eine kurze Zeit nach fünfzig in schneller Folge aufeinanderfolgenden eine nachfolgende Auslösung zu verhindern, auch wenn 20 Ladungen oder nach einer noch größeren, in größeren zufällig wiederholte Kodewörter 1111111 erscheinen. Abständen aufeinanderfolgenden Anzahl erreicht wird,

Bei berichtigter Phaseneinstellung soll das Kode- wird die Gewißheit, mit der der Sperrschwinger nach

wort 0000000 in Zwischenräumen erscheinen, um ein dem Auftreten der nächsten Ladung ausgelöst wird,

negatives Potential auf dem Kondensator C₁ zu geringer. So wird die Sicherheit der Erkennung einer

halten, wodurch der Transistor 74 gesperrt bleibt. 25 unrichtigen Phaseneinstellung durch eine Ungewißheit

Wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Folge in der Arbeitsweise des Phasenwiedereinstellkreises

von Kodewörtern 0000000 nicht erscheint, entlädt erkauft.

der Strom im Widerstand R₁ den Kondensator C₁, so Diese Schwierigkeiten werden leicht durch Rück-

daß der Sperrschwinger ausgelöst werden kann, wenn kopplung einer konstanten Spannung beseitigt, welche

eine Folge von Kodewörtern 1111111 erscheint. 30 die Änderung des Bezugspegels bewirkt, von dem aus

_., . ,, „ _T .. die aufeinanderfolgenden Ladungen gemessen werden.

. Phaseneinstellung: 2. Losung F i g. 10 zeigt eine Schaltung dieser Art, die so ange-

Die zweite Lösung des Problems der automatischen ordnet ist, daß sie auf das unrichtige Verhältnis von Phaseneinstellung hängt von der Statistik des reflek- Zwischenräumen zu Zeichen in der zweiten Ziffertierten Binärkodes ab. Die F i g. 3 zeigt, daß bei jedem 35 impulsposition des reflektierten binären Kodes an-Signalteil, das größer als ein Viertel des Signalampli- spricht. Wie bei der F i g. 9 bildet ein Nebenweg des tudenbereichs von Spitze zu Spitze und kleiner als Signal-Einteilungs- und Haltekreises 48-2 der zweiten Dreiviertel dieses Bereichs ist, die Ziffernstelle 2 des Ziffer der Fig. 3 den Eingang der Schaltung. Der reflektierten Kodes als Zeichen vorhanden ist. Bei den Impulszug der zweiten Ziffernstelle wird in diesem meisten in der Praxis vorkommenden Signalen, be- 40 Fall mit Hilfe eines Sperrkondensators C₃ an den sonders bei allen, außer den lautesten, Tonsignalen, gemeinsamen Eingang von zwei Dreifachdiodendurcherscheint daher die Ziffer 2 als Zeichen wesentlich lassen 83 und 84 angelegt. Die Dioden dieser Durchöfter als als Zwischenraum. Daher kann eine Zählung lasse sind entgegengesetzt gepolt, sie erhalten ihre der Zeichenimpulse auf dem Leiter der Ziffer 2 bei positiven und negativen Spannungen von den Quellen richtiger Phaseneinstellung einen Einschaltfaktor von 45 + V und — V. Zweckmäßigerweise werden von dem mehr als 50°/₀ zeigen, z. B. erscheinen 80°/₀ der Zeit- 10-MHz-Impulsgeber gelieferte Zeitgeberimpulse über zeichen und nur 20°/₀ der Zeitzwischenräume. Wenn einen Transformator an beide Durchlässe gemeinsam dagegen die Phaseneinstellung unrichtig ist, gilt das und mit übereinstimmender Phase angelegt. Bei dieser Umgekehrte, wobei 20% der Zeitzeichen und 80°/₀ Anordnung gibt jeder ankommende Zeichenimpuls der Zeitzwischenräume erscheinen. So kann der Ver- 50 eine Ladung mit einem bestimmten Vorzeichen an den gleich des Verhältnisses der Zeichen der Ziffer 2 zu den Haltekondensator C₄, während jeder ankommende Zwischenräumen der Ziffer 2 als Grundlage für die Zwischenraumimpuls eine Ladung mit entgegenFeststellung der richtigen oder unrichtigen Phasen- gesetztem Vorzeichen an den gleichen Kondensator einstellung dienen, und damit zur Erzeugung eines gibt. Der Haltekondensator C₄ ist über einen herkömm-Sperrimpulses, der bewirkt, daß der örtlich erzeugte 55 liehen Transistorverstärker 86 mit geerdetem Kollektor Träger sich um eine Position verschiebt. an dieBasiselektrode eines Transistorsperrschwingers 87

Diese Lösung führt zu einer Vereinfachung der angeschlossen, dessen Elektroden wie im Fall des F i g. 9 insofern, als sämtliche Phasenaufteiler 70 und Transistors 74 der F i g. 9 geschaltet sind. Ein zusämtliche Dioden beider UND-Schaltungen, mit Aus- sätzlicher Rückkopplungsweg führt von der Primärnahme derjeniger, die mit dem Ausgang des Ein- 60 wicklung des Kopplungstransformators 88 über die teilungs- und Haltekreises 48-2 der Ziffernstelle 2 ver- Diode 89 zum Haltekondensator C₄. Der durch den bunden sind, weggelassen werden. Mit dieser Abände- Sperrschwinger erzeugte positive Impuls ändert bei rung arbeitet die Schaltung der F i g. 9 so, daß ein der nachfolgend beschriebenen Arbeitsweise den Pegel Überschuß von Zwischenräumen der Ziffernstelle 2 des Haltekondensators C₄ derart, daß er der richtigen über Zeichen der Ziffernstelle 2 erkannt wird. Wenn 65 Phaseneinstellung entspricht, so daß ein normaler dieser Überschuß eine ausreichend lange Zeit anhält, Auswertungszeitraum entsteht, bevor der Sperrdie von den Zeitkonstanten der Haltekondensatoren C₁ schwinger wieder in Tätigkeit gesetzt werden kann, und C₂ und der zugehörigen Widerstände R₁ und R₂ auch wenn eine Ziffernstelle 2 als Zwischenraum vor-

handen ist. Der Verstärkertransistor 86 ist als Emitterfolgestufe mit den Widerständen R₅ und R₆ geschaltet, wobei die am Widerstand JR₆ entstehende Spannung durch den Filterkondensator C₅ geglättet wird. Die entstehende Spannung am Filterkondensator C₆ dient als veränderliches Bezugspotential für die Gleichstromwiedergewinnungsdiode 90. Diese Diode 90 wirkt in der bekannten Art der Gleichstromwiedergewinnung, um zu verhindern, daß der ankommende Signalzug unter das Bezugspotential absinkt. Somit werden sämtliche Impulse im wesentlichen auf ihrer vollen Größe oberhalb des Bezugspotentials gehalten. Im Gegensatz zu anderen Systemen dieser allgemeinen Art, bei denen das Bezugspotential festgehalten wird, ändert sich bei der Schaltung der Fig. 10 das Bezugspotential am Kondensator C₅ im Verhältnis zu der im Kondensator C₄ gespeicherten Ladung. Wenn das Potential an C₄ infolge des Vorherrschens von Zeichenimpulsen positiver wird, wird das Bezugspotential am Filterkondensator C₅ ebenfalls positiver, so daß auch der Eingangsimpulszug der beiden Dreifachdiodendurchlaßkreise 83 und 84 positiver werden kann. Infolgedessen ist das Potential, das am Haltekondensator C₄ entstehen kann, nicht auf den Bereich Spitze zu Spitze des Eingangssignalzugs begrenzt. Es ist stattdessen auch die Summe des Bereichs Spitze zu Spitze des Eingangssignalszugs und des Bereichs Spitze zu Spitze des Bezugspotentials am Filterkondensator C₅ begrenzt. Durch diesen vergrößerten Bereich werden die Größen der aufeinanderfolgenden Ladungen in den Haltekondensator C₄ im wesentlichen unabhängig von der bereits in dem Kondensator gespeicherten Ladung.

Auf Wunsch kann eine Schaltung, wie diejenige der F i g. 10, für jede der sieben Ziffern eingefügt werden, so daß dieses Prinzip in alle Kodewortdurchlaßkreise der F i g. 9 eingeführt wird.

Phaseneinstellung: 3. Lösung

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Eine weitere Lösung des Problems der Phaseneinstellung besteht darin, z. B. durch Abänderung der Verschlüsselungsschablone eine Anordnung derart zu treffen, daß ein bestimmtes Kodewort nur auftreten kann, wenn die Phaseneinstellung unrichtig ist. Zum Beispiel stellt in Fig. 2 das Kodewort0111111 in natürlichem binären Kode das 63. Niveau von unten dar, während das umgekehrte Kodewort 1000000 das 64. Niveau darstellt. F i g. 3 zeigt, daß diese Niveaus im reflektierten binären Kode durch 0100000 und 1100000 dargestellt werden. Jedes dieser Niveaus liegt innerhalb des Ablcnkbcrcichs des Kathodenstrahls der Verschlüsselungsröhre auf der Schablone für normale Fernsehsignale, während die für Sprachsignale die kleinsten Amplituden darstellen. Infolgedessen kann in jedem Fall erwartet werden, daß jedes dieser Kodeworte von Zeit zu Zeit durch eine Kathodenstrahlröhre mit einer Schablone nach F i g. 2 oder 3 erzeugt wird.

Es sei jedoch angenommen, daß die gesamte Gruppe der sieben Löcher der Verschlüsselungsschablone an einem dieser beiden Niveaus, z. B. am 64. Niveau, weggelassen wird und daß die Schablone verkürzt wird, um einen leeren Zwischenraum zu vermeiden. Bei dieser Abänderung der Schablone kann weder das natürliche Kodewort 1000000 noch das reflektierte Kodewort 1100000 jemals im Verlauf des normalen Verschlüsselungsvorgangs erscheinen.

Daher ist bei dieser Anordnung das bloße Auftreten des Kodeworts 1100000 im reflektierten binären Kode oder des Kodeworts 1000000 im natürlichen binären Kode zu irgend einer Zeit nach der Durchführung der Rückvertauschung eine klare Anzeige, daß die Phaseneinstellung unrichtig ist und daß ein Impuls des 10-MHz-Impulszuges zum 5-MHz-Generator gesperrt werden muß, damit sich dieser um eine Position verschiebt.

Fig. 11 zeigt eine Abänderung der Fig. 9, die so vereinfacht ist, daß sie diese Operationen durchführt. Wie vorher ist ein zweckmäßiger Eingang durch die Einteilungs- und Haltekreise 48 der F i g. 5 oder 6 geschaffen, wo der Kode nach der Rückvertauschung erscheint. Sämtliche Dioden der einzigen UND-Schaltung 92, außer der ersten, sind mit den Ausgängen »Plus« des Phasenaufteilers 70, wie bei der oberen UND-Schaltung 71 der F i g. 9 verbunden. Die erste Diode ist dagegen mit dem »Minus«-Ausgang des Phasenaufteilers der ersten Ziffer, wie bei der unteren UND-Schaltung72 der Fig. 9 verbunden. Die UND-Schaltung 92 ist somit so bemessen, daß sie das verbotene Kodewort 1000000 erkennt und bei seinem Auftreten einen Impuls an die Basis des Sperrschwingertransistors 94 liefert. Da keine Vergleiche mit dem umgekehrten Kodewort durchgeführt zu werden brauchen, kann die Emitterelektrode des Transistors 94 mit Erde verbunden werden. Der Kreis ist sonst der gleiche wie derjenige der F i g. 9 und enthält die Dioden 77, 95 und 97, den Transformator 96, den Kondensator 98 und den Widerstand 99. Da jedes natürliche binäre Kodewort mit der Form 1000000 einen Fehler bei der Phaseneinstellung anzeigt, ist keine merkliche Zeit erforderlich, um eine sichere Entscheidung zu erreichen. Infolgedessen kann der Haltekondensator C₂' und sein Ladewiderstand R₂' so bemessen werden, daß sie eine verhältnismäßig kurze Zeitkonstante ergeben. Auf Wunsch kann die Ausgangsspannung der UND-Schaltung 92 auf einen höheren Amplitudenpegel gebracht werden, z. B. durch einen Verstärker, bevor sie an die Basiselektrode des Transistors 94 gelangt, so daß er nach dem Auftreten einer sehr kleinen Anzahl von Wiederholungen des verbotenen Kodeworts ausgelöst wird.

Das Prinzip der abwechselnden Vertauschung mit seiner speziellen Anwendung auf Kodeimpulszüge mit Zeichen und Zwischenräumen kann ebenso mit Vorteil auch auf Kode anderer Form angewendet werden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kodieren und Dekodieren von Nachrichten für die Übertragung, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) serideseitiges Umwandeln des Nachrichtensignals in ein binäres Kodesignal aus Impulsen bestimmter Folgefrequenz, dessen Elemente auf Grund der Eigenschaften des Nachrichtensignals ungleichmäßig verteilt sind,

b) Umwandeln des binären Kodesignals für die Übertragung in ein modifiziertes Kodesignal durch Kombination mit einem Hilfsimpulszug, dessen Folgefrequenz gleich der halben Folgefrequenz des binären Kodesignals ist, derart, daß der Binärzustand jedes zweiten Kodeelementes des binären Kodesignals im modifizierten Kodesignal im anderen Binärzustand vorliegt,

c) empfangsseitiges Rückumwandeln des modifizierten Kodesignals in das ursprüngliche binäre Kodesignal durch Kombination mit einem Hilfsimpulszug, dessen Folgefrequenz gleich der halben Folgefrequenz des modifizierten Kodesignals ist,

d) Umwandeln des binären Kodesignals in das Nachrichtensignal.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes ungeradzahlige Kodeelement des binären Kodesignals in den jeweils anderen Binärzustand überführt wird, während die geradzahligen Kodeelemente unverändert bleiben.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung des Nachrichtensignals in das binäre Kodesignal eine Kathodenstrahl-Kodierröhre vorgesehen ist, deren Verschlüsselungsmaske ao mit dem reflektierten Binärkode entsprechenden Löchern ausgestattet ist.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Umwandlung des binären Kodesignals in das modifizierte Kodesignal ein Umwandlungsgerät vorgesehen ist, das aus einem Generator,

welcher den Hilfsimpulszug mit der Folgefrequenz—

Jl

erzeugt, wenn R die Folgefrequenz des binären Kodesignals ist, und einem Paritätsmodulator mit zwei Eingängen und einem Ausgang besteht, und daß das binäre Kodesignal an einen Eingang und der Hilfsimpulszug an den anderen Eingang angelegt wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Paritätsmodulator einen Ausgangsimpuls eines ersten Binärzustandes liefert, wenn die Binärzustände der Impulse des binären Kodesignals und des Hilfsimpulszuges sich entsprechen und einen Ausgangsimpuls des zweiten Binärzustandes liefert, wenn die Impulse verschiedene Binärzustände haben.

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig das wiedergewonnene, reflektierte binäre Kodesignal zur Wiedergewinnung des Nachrichtensignals in den natürlichen Binärkode umgewandelt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche jede Impulsgruppe des natürlichen Binärkodes in einen Amplitudenabschnitt übersetzt, und eine Einrichtung, welche die Amplitudenabschnitte nacheinander an eine Wiedergabeeinrichtung anlegt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig eine Einrichtung zur Erfassung der Phasenbeziehung zwischen der ersten Impulsgruppe des modifizierten Kodesignals und dem Hilfsimpulszug sowie eine Einrichtung vorgesehen ist, welche bei einer unerwünschten Phasenlage die Phase des Hilfsimpulszuges umkehrt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig eine Einrichtung vorgesehen ist, welche aus dem modifizierten Kodesignal ein Zeitsignal mit der Folgefrequenz R des modifizierten Kodesignals gewinnt und zur Erzeugung des Hilfsimpulszuges durch den Faktor 2 teilt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Gewinnung und Teilung des Zeitsignals einen Einfachmultivibrator aufweist, dessen Zeitkonstante größer als

1 2

-=- und kleiner als -5- ist, und daß normalerweise

jeder Impuls des Zeitsignals an den Einfachmultivibrator angelegt wird, so daß dieser Ausgangs-

2
impulse mit der Folgefrequenz -=- liefert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 046 680.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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