DE1259975B

DE1259975B - Zeitmultiplexverfahren

Info

Publication number: DE1259975B
Application number: DEB71795A
Authority: DE
Inventors: James Russell Ransom; Merlin Edward Olmstead
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1962-05-18
Filing date: 1963-05-07
Publication date: 1968-02-01
Also published as: US3176225A; GB969310A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

int. α.:

H04j

Deutsche Kl.: 21 a4 - 49

Nummer: 1259 975

Aktenzeichen: B 71795IX d/21 a4

Anmeldetag: 7. Mai 1963

Auslegetag: 1. Februar 1968

Bei allen Zeitmultiplexverfahren müssen zweierlei Informationen übermittelt werden: Einmal der Code, der nur die ausgewählte Empfangsstation ansprechen läßt, und zum zweiten der eigentliche Nachrichteninhalt. Der Nachrichteninhalt wird in Form von Frequenzmodulationen gesendet, aber er besteht innerhalb des Senders und innerhalb des Empfängers aus den verschiedenen Amplituden der verarbeiteten Impulse. Bei einem bekannten Zeitmultiplexverfahren (»NFT«, 1960; S. 29) werden drei Impulse in solcher zeitlicher Folge angeordnet, daß sie dem Code entsprechen. Einer dieser Impulse oder alle drei zusammen tragen eine gleichartige Amplitudeninformation. Dabei sind praktisch hinsichtlich der Information zwei Impulse überflüssig. Das begrenzt die Anzahl der Gespräche, die beispielsweise über einen Kanal auf derselben Welle geführt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zeitmultiplexverfahren zu finden, bei dem nur Impulse gesendet werden, die eine Amplitudeninformation tragen, wobei die Impulse gleichzeitig durch ihren zeitlichen Abstand den Code für den Empfänger beinhalten.

Dabei würde also kein einziger hinsichtlich der zu übermittelnden Information überflüssiger Impuls gesendet, womit ein Kanal besser ausgenutzt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren vor. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben, und zwar ein Empfänger und ein Sender. Dabei ist zur Vereinfachung angenommen, daß der Sender nur eine einzige Verzögerungsleitung mit festen Anschlüssen hat, d. h. also, er verschlüsselt nur in einen Code. Mit anderen Worten heißt dies, daß er nur einen Empfänger anspricht. In der oben beschriebenen Weise kann dabei durch Ändern der Verzögerungsleitung bzw. der zeitlichen Lage der Abzapfungen ein anderer Code eingestellt werden, womit ein entsprechender anderer Empfänger angesprochen wird. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein die Wirkung eines erfindungsgemäß arbeitenden Senders erläuterndes Blockschaltbild,

Fig. 2A und 2B graphische Darstellungen von Wellenformen der Zeitgeber- und Codiervorgänge des Senders nach Fig. 1,

F i g. 3 ein schematisches Schaltbild der sowohl .im Sender als auch im Empfänger verwendeten Speichertorschaltung,

Zeitmultiplexverfahren

Anmelder:

The Bendix Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,

8023 Pullach, Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:
James Russell Ransom, Baltimore, Md.;
Merlin Edward Olmstead, Towson, Md.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 18. Mai 1962 (195 731)·

F i g. 4 ein die Arbeitsweise eines Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellendes Blockschaltbild,

F i g. 5 ein schematisches Schaltbild eines Impulsamplitudenmodulators, wie er im Empfänger nach F i g. 4 und im Sender nach F i g. 1 zur Anwendung gelangt, und

F i g. 6 eine graphische Darstellung von Wellenformen, die die verschiedenen Vorgänge im Empfänger der F i g. 4 erläutern.

Die F i g. 1 erläutert ein nach den Grundsätzen der Erfindung aufgebautes Radio-Nachrichtensystem für Ton oder Sprache. Das Ausgangssignal einer NF-Quelle, die üblicherweise aus einem Mikrophon besteht, wird verstärkt und einem Tiefpaßfilter 11 zugeführt, der die Komponenten der Sprache mit höherer Frequenz schwächt. Das Ausgangssignal des Filters 11 durchläuft einen Trennverstärker 12, der

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aus einem üblichen Kathodenfolger- oder Emitter- würden .daher die Abgriffe des Verzögerungsgliedes folgerkreis bestehen kann, und wird vier parallelen im Empfänger bei 10, 7, 5 und 1 Mikrosekunde Eingängen 13 bis 16 zugeführt, die vier getrennte liegen.

Zweirichtungstorschaltungen (bidirectional gates) 17 Ein Impulsgenerator 22 (Fig. 1) mit einer Frequenz

bis 20 speisen. Die Torschaltungen 17 bis 20 entnehmen 5 von 10 kHz liefert die Zeitintervalle, die durch die dem an den Eingangsleitungen 13 bis 16 anstehenden oberste Zeile der Impulse der Fig. 2A dargestellt kontinuierlichen NF-Signal in geordneter Folge Proben sind. Diese Impulse werden mittels eines Zählers, den und speichern diese. Die Torschaltungen werden die Flip-Flop-Schaltungen 23 und 24 sowie vier zweiseitig oder als in zwei Richtungen wirkend »UND«-Torschaltungen 25 bis 28 bilden, in Gruppen bezeichnet, um anzugeben, daß sowohl Proben io geteilt, die den ImpulsenA bis D der Fig. 2A positiver als auch negativer Polarität gespeichert entsprechen. Die Flip-Flop-Kreise weisen jeweils eine werden können, was bei einem Wechselspannungs- »1 «-Ausgangsleitung und eine »O«-Ausgangsleitung auf Eingangssignal erforderlich ist. und werden beim Erscheinen eines Impulses an einer

Das NF-Signal wird einer Probenentnahme mit Zeitgeber-Eingangsklemme von einem Zustand in den einer Folgefrequenz von 1OkHz unterworfen. Die 15 anderen Zustand' umgesteuert. Die »1 «-Leitung der aufeinanderfolgenden Proben werden dann in Gruppen Flip-Flop-Schaltung 23 ist mit den Torschaltungen 26 zu vier Proben angeordnet, zeitlich komprimiert und und 28 verbunden, während deren »0«-Leitung an die mit jeweiligen einzelnen Abständen, die der Bestim- Torsehaltungen 25.und 27 angeschlossen ist und auch mungsangabe oder Adresse der ausgewählten Emp- noch einen Auslöseimpuls für die Flip-Flop-Sehaltung fangsstation entsprechen, gesendet. Es soll kurz auf 20 24 liefert. Die «1«-Leitung der Flip-Flop-Schaltung 24 die Fig. 2A und 2B Bezug genommen werden, ist an die Torschaltungen27 und 28 angeschlossen, wobei die oberste Zeile mit Impulsen von einer während ihre »0«-Leitung mit den Torsehaltungen 25 Mikrosekunde Dauer, die mit einer Folgefrequenz von und 26 verbunden ist.

10 kHz auftreten, die Frequenz und die Dauer der Es soll anfänglich angenommen werden, daß die

Proben darstellt, die dem NF-Signal entnommen 25 »1 «-Leitung beider Flip-Flop-Schaltungen im Zustand werden. Die Amplitude dieser Impulse ist nicht wichtig, EIN ist, d.h., daß sich beide Flip-Flop-Schaltungen da ihnen bis hierher noch nicht das NF-Signal auf- in dem Zustand befinden, der auf der »1 «-Leitung gedrückt wurde. Die Impulse der Zeilen A, B, C und D einen höheren Spannungspegel ergibt als auf der treten bei einem Viertel der Probenentnahme-Folge- »0«-Leitung. Der erste vom Generator 22 kommende frequenz oder in Intervallen von 400 Mikrosekunden 3° Impuls kippt die Flip-Flop-Schaltung 23 in den auf und erscheinen in der alphabetischen Folge. Die >>Null«-Zustand. Das »Null«-Ausgangssignal der Flip-Pulse^ bis D betätigen jeweils eine der Torschaltun- Flop-Schaltung 23 bringt die Flip-Flop-Schaltung 24 gen 17 bis 20 (F i g. 1) und lassen zu, daß jede ebenfalls in den Zustand »Null«. Der erste vom Torschaltung aufeinanderfolgend von dem NF-Signal Generator 22 kommende Impuls hatte somit bewirkt, der Leitungen 13 bis 16 eine Probe von 1 Mikrosekunde 3 5 daß beide Flip-Flop-Schaltungen ihren Zustand ändern. Dauer entnimmt. Die Torsehaltungen speichern vier Der zweite vom Generator 22 kommende Impuls Proben, so daß sie nachfolgend die Signalamplituden- bringt die Flip*Flöp-Schaltung 23 von »Null« auf information den Adressiercodierkreisen zuführen »Ein«. Ein Ansprechen der Flip-Flop-Schaltung 24 können. erfolgt nicht, da nur der Zustand »Auf« an der

Die Fig. 2B stellt ein typisches Stationsadressier- 40 »0«-Leitung der Flip-Flop-Schaltung23 als Auslösecode oder einen Stationsbestimmungsschlüssel dar. Die signal wirksam ist. Am Ende des zweiten vom Generaaus vier Impulsen bestehende Gruppe ist innerhalb tor22 kommenden.Impulses befinden sich die Flipeiner Zeitspanne von lOMikrosekunden enthalten, Flop-Schaltungen 23 und 24 in den Zustand »Ein« und was durch die Konstanten einer abgegriffenen oder »Null«. Wenn sich beide Flip^Flop-Schaltungen anfängangezapften Verzögerungsleitung oder eines Verzöge- 45 lieh im »Ein«-Zustand befinden, sind am »UND«- rungsgliedes im Sender festgelegt wird. Da die Möglich- Tor 28 zwei Eingangssignale vorhanden. Das Tor 28 keit ausgeschaltet ist, daß zwei benachbarte Anzapf un- ist jedoch nicht freigegeben, da an der dritten Eingangsgen des Verzögerungsgliedes benutzt werden, ist es leitung 31 kein Eingangssignal vorhanden ist. Die möglich, unter Verwendung von vier Impulsen und Leitung 31 stellt einen gemeinsamen Eingang für alle eines Verzögerungsgliedes von 10 Mikrosekunden nur 5° Torschaltiingen 25 bis 28 dar Und ergibt somit eine etwa fünfunddreißig einzelne Adressen oder -Bestim- Sperrung aller dieser Torsehaltungen, solange an mungsangaben zu verschlüsseln. Längere Verzögerungs- dieser Leitung kein Impuls vorhanden ist. Die leitungen oder Verzögerungsglieder lassen jedoch die Leitung 31 erhält vom Generator 22 Impulse, die in Anordnung von viel mehr einzelnen Adressenkombi- einer Verzögerungsleitung oder in einem Verzögerungsnationen zu, so daß die Meine Anzahl von Bestimmungs- 55 glied 32 um V₂ Mikrosekunde verzögert wurden. Da angaben in dem veranschaulichten Ausführungs- die Flip-Flop-Schaltungen 23 und 24 einen bestimmten beispiel nicht als eine Begrenzung der Erfindung Zeitbetrag zur Änderung ihres Zustandes erfordern, angesehen werden soll. Wie aus der F i g. 2B ersieht- muß diese Verzögerung für die Impulse zwischen dem lieh ist, würde eine in Intervallen von' 0, 3, 5 und Generator 22 und der Leitung 31 eingeführt werden, 9 Mikrosekunden angezapftes Verzögerungsglied einen ⁶° da andernfalls die Torschaltung, die durch den Zug von vier Impulsen entsprechenden Zeitabstandes anfänglichen Zustand der Flip-Flop-Schaltungen teilliefern, wenn ihm ein einzelner Eingangsimpüls weise freigegeben ist, als auch die Torschaltung, die zugeführt wird. Die Einrichtung zur Wiedererkennung durch den folgenden Zustand der Flip-Flop-Schaltundes Stationsadressiercode stellt an der Empfangsstation gen freigegeben ist, aufeinanderfolgend für die Dauer ein Verzögerungsglied dar, das mit Abgriffen ver- 65 des vom Generator 22 kommenden Impulses freisehen ist, die komplementär zu den Abgriffen des gegeben werden würden. Dieser Umstand würde die Verzögerungsgliedes' im Sender liegen^ Für den gewünschte klare Division durch vier und Absonderung Fall des veranschaulichten Codes oder Schlüssels der Impulse A bis D verhindern.

Die Arbeitsweise des Zählers ist in der folgenden Tabelle zusammenfassend dargestellt:

Flip-Flop-Schaltung 23	Flip-Flop-Schaltung 24
Anfangszustand »1«	»1« Tor 28 teilweise freigegeben,
	kein Ausgangssignal
Impulse 1 ΰ »0«	»0« Tor 25 freigegeben 1 Mikrosekunde lang
Impulse 2 a »1«	»0« Tor 26 freigegeben 1 Mikrosekunde lang
Impulse 3 σ »0«	»1« Tor 27 freigegeben 1 Mikrosekunde lang
Impulse 4 0 »1«	»1« Tor 28 freigegeben 1 Mikrosekunde lang ·
Impulse 5 0 »0«	»0« Tor 25 freigegeben 1 Mikrosekunde lang
und so weiter

Die Trennverstärker 33 bis 36, die jeweils an die Torschaltungen 25 bis 28 angeschlossen sind, liefern an den betreffenden Ausgängen 38 bis 40 die in F i g, 2 A dargestellten Impulse A bis D. Diese Impulse geben die zweiseitig wirkenden Torschaltungen 17 bis 20 in richtiger Reihenfolge frei und legen die Zeitfolge und die Dauer der von dem zu übertragenden NF-Signal zu entnehmenden Proben fest.

Die Einzelheiten einer typischen, in beiden Richtungen wirkenden Torschaltung gehen aus der F i g. 3 hervor. Das NF-Signal, dem Proben entnommen werden sollen, liegt über dem Eingang 13 am Emitterfolgerverstärker 42. Die alle 400 Mikrosekunden auftretenden Freigabeimpulse A werden über eine Leitung 37 der Primärwicklung eines Impulstransformators 43 zugeführt. Die beiden Sekundärwicklungen 44, 45 des Transformators 43 sind so angeschlossen, daß ihre Phasenlage entgegengesetzt ist, wodurch ein der Primärwicklung zugeführter Impuls an der Leitung 46 einen positiven und an der Leitung 47 einen negativen Impuls ergibt. An die Leitungen 46 und 47 sind eine große Zeitkonstante aufweisende Widerstands-Kondensator-Filter 48, 49 (jeweils in Parallelschaltung) und zwei Dioden 51, 52 angeschlossen, so daß sich ein geschlossener Stromkreis mit den Wicklungen 44 und 45 ergibt. Die Dioden 51 und 52 sind mit solcher Polarität angeschlossen, daß ein dem Eingang 37 zugeführter Impuls bewirkt, daß beide Dioden leiten und die Kondensatoren der Filter 48 und 49 geladen werden. Durch die große Zeitkonstante dieser Filter wird die Ladung beibehalten, so daß nach Beendigung des Eingangsimpulses beide Dioden in Sperrichtung vorgespannt sind. Die in Sperrichtung vorgespannten Dioden 51 und 52 bilden eine sehr hohe Impedanz zwischen den Punkten 54 und 55. Wenn die Dioden jedoch leitend sind, fällt die Impedanz zwischen diesen Punkten auf einen sehr geringen Wert. Ein zwischen den Punkt 55 und Erde eingeschalteter Speicherkondensator 56 lädt sich daher während des Leitzustandes der Dioden 51 und 52 sehr schnell auf die am Punkt 54 vorhandene Spannung und behält diese Ladung so lange bei, wie sich diese Dioden im nichtleitendem Zustand befinden. Demzufolge wird der Kondensator 56 alle 400 Mikrosekunden während einer Zeitdauer von 1 Mikrosekunde synchron mit dem .4-Impuls der Leitung 37 an den eine niedrige Impedanz aufweisenden Ausgang des Verstärkers 42 angeschlossen. Während des Intervalls von 1 Mikrosekunde lädt sich der Kondensator 56 auf den dann herrschenden Spannungspegel des NF-Signals. Die Ladung wird dann ohne Rücksicht auf zwischenliegende Änderungen der Spannung des NF-Signals bis zum Eintreffen des nächsten ^[-Impulses beibehalten. Nach dem Eintreffen des nächsten ^-Impulses nimmt er eine neue Ladung entsprechend dem Augenblickswert des NF-Signals in diesen Moment auf.

Es soll jetzt wieder auf die F i g. 1 Bezug genommen werden. Die Torschaltungen 18 bis 20 haben gleichen Aufbau und gleiche Arbeitsweise wie die Torschaltung 17, jedoch mit der Ausnahme, daß sie entsprechend mit den Impulsen B bis D synchronisiert sind. Nach der Erzeugung der vier Impulse A bis D sind daher in den Kondensatoren der Torschaltungen 17 bis 20 vier einzelne Spannungspegel gespeichert, die den Proben entsprechen, welche von dem zu übertragenden NF-Signal in Intervallen von 100 Mikrosekunden entnommen wurden. Sind die vier Proben des NF-Signals jetzt in den Torschaltungen 17 bis 20 gespeichert, so besteht die Arbeitsweise des Systems im folgenden darin, innerhalb eines Intervalls von 10 Mikrosekunden vier Impulse auszusenden, die eine Bestimmungsangabe für eine ausgewählte Station aufweisen und entsprechend den gespeicherten NF-Proben moduliert sind. Ein am Ausgang des Verstärkers 36 erscheinender D-Impuls bedeutet, daß für die Sendung vier Proben zur Verfügung stehen. Der D-Impuls wird für die Erzeugung von vier Impulsen verwendet, die innerhalb eines Intervalls von 10 Mikrosekunden geeignete Abstände aufweisen, in dem sie über eine Treibeeinrichtung 57 für die Verzögerungsleitung einer angezapften Verzögerungsleitung oder einem mit Abgriffen versehenen Verzögerungsglied 58 zugeführt werden. Die Verzögerungsleitung 58 weist Abgriffe an Intervallen auf, die der Adresse oder der Bestimmungsangabe der gewählten Station entsprechen, und die im Beispiel der F i g. 2 B bei 0, 3, 5 und 9 Mikrosekunden liegen. Der erste Impuls E des Adreß- oder Bestimmungsschlüssels erscheint daher am Ausgang des Trennverstärkers 59 unmittelbar, nachdem der Impuls D der Treibereinrichtung 57 zugeführt worden war. Der Impuls E betätigt einen Impulsamplitudenmodulator 61 (welcher an späterer Stelle mit Bezug auf die F i g. 5 erläutert wird), der einen Impuls mit einer Amplitude erzeugt, die sich in Übereinstimmung mit der in der Torschaltung 17 gespeicherten Probe ändert. Der vom Modulator 61 kommende Impuls läuft durch eine »ODER«-Torschaltung 62 und durch einen Verstärker 63, von wo er als Steuerspannung einem in der Spannung gesteuerten Oszillator 64 von 60 MHz zugeführt wird. Der Ausgang des Oszillators 64 wird im Leistungsverstärker 65 verstärkt, impulsmoduliert und als Signalträger ausgestrahlt. Die Nennfrequenz des Oszillators kann natürlich auch einen anderen Wert als 60 MHz aufweisen, und einem beliebigen gewählten Kanal angepaßt werden, in dem das System arbeiten soll.

Der Oszillator 64 läuft dauernd durch und schwingt bei einem Steuerimpuls einer bestimmten vorgeschrie-

benen Amplitude von beispielsweise —3 Volt bei seiner Mittenfrequenz von 60 MHz. Wenn der Steuerimpuls kleinere Amplituden, beispielsweise —1 Volt aufweist, so wird die Frequenz des Oszillators 64 verschoben, beispielsweise auf 60,05 MHz, oder wenn der Steuerimpuls größere Amplitude, beispielsweise —5 Volt, aufweist, so weicht die Frequenz des Oszillators von der Mittenfrequenz von 60 MHz in entgegengesetzter Richtung ab, so daß jene Frequenz von beispielsweise 59,95 MHz ergibt Die Amplitude des vom Verstärker 63 kommenden Impulses bewirkt somit eine Frequenzmodulation des Ausgangssignals des Verstärkers 65. Da dieses Ausgangssignal in Form eines mit einer Bestimmungsangabe verschlüsselten Impulses übertragen oder gesendet werden soll, so sperrt ein Impulsmodulator 66 das Ausgangssignal des Verstärkers 65 von der Antenne 67 so lange ab, bis er synchron mit den Impulsen E bis H aufgetastet wird. Die Tast- oder Verschlüsselungsimpulse werden aus dem verstärkten Ausgangssignal eines »ODER«- Tores 68 abgeleitet, den der Impuls E des Trennverstärkers 59 und die Impulse F bis H der Trennverstärker 69 bis 71 zugeleitet werden, welche an die Abgriffe des Verzögerungsgliedes 58 angeschlossen sind. Bis hierher wurde aufgezeigt, wie der Impuls D zur Erzeugung des ersten Impulses E der Adressiercodiergruppe verwendet wird und wie dieser Impuls eine Amplitudenmodulation gemäß der Probe des NF-Signals aus der Torschaltung 17 erfährt und wie er endlich als frequenzmodulierter Impuls ausgesendet wird. Die verbleibenden Impulse Fbis Ader Adressiercodiergruppe werden in gleicher Weise erzeugt und gesendet. Einzelne Trennverstärker 69 bis 71 und Impulsamplitudenmodulatoren 72 bis 74 halten die Identität jedes der Impulse aufrecht. Wenn der Impuls D das Verzögerungsglied 58 durchläuft, wird zuerst der Impulsamplitudenmodulator 72, als nächstes der Modulator 73 und am Schluß der Modulator 74 freigegeben, wobei in der gleichen Reihenfolge Impulse ausgesendet werden, zu denen die in den Torschaltungen 18 bis 20 gespeicherten Proben herangezogen werden. Um zu verhindern, daß die Modulatoren 61 und 62 bis 74 die Speicherkondensatoren der Torschaltungen 17 bis 20 entladen, sind diese Modulatoren von den Torschaltungen durch Verstärker 75 bis 78 getrennt, welche eine sehr hohe Eingangsimpedanz aufweisen.

Innerhalb von 10 MikroSekunden werden vier Impulse, die die innerhalb eines Intervalls von Mikrosekünden entnommenen Proben darstellen, gesendet. Der Sender kann daher den Kanal während Mikrosekünden frei machen, so daß für weitere Impulse Platz ist. Nach einer Ruhepause in dieser Periode werden vier neue NF-Proben entnommen, welche dann in der vorstehend ausgeführten Weise schnell gesendet werden.

Die Aufgabe des Empfängers besteht darin, sein Adressencode oder seinen Bestimmungsangabeschlüssel zu erkennen und darauf anzusprechen, dagegen andere Impulskombinationen zurückzuweisen, aus der Frequenzmodulation der empfangenen Impulse die Amplitudeninformation herauszuholen, die empfangenen Impulse in richtiger Folge anzuordnen und zu speichern sowie die Zeitbasis der empfangenen Impulse zu dehnen und das ursprüngliche NF-Signal wieder herzustellen.

- Die F i g. 4 stellt ein Blockschaltbild des Empfängers dan Das von der Empfangsantenne 81 kommende Signal wird in einem 60-MHz-Enipfänger 82 verstärkt und einem Amplitudenmodulationsdetektor 83 zugeführt, der die Modulationshüllkurve des Signals wieder herstellt. Der Verstärker für 63 MHz wurde nur veranschaulicht, um die Erfindung zu vereinfachen. In der Praxis wird er gewöhnlich durch einen Überlagerungskreis ersetzt, der Einrichtungen enthält, die eine Umwandlung auf eine passende Zwischenfrequenz und eine Verstärkung vornehmen. Das Ausgangssignal ία des ZF-Verstärkers würde dann in der gleichen Weise verwertet werden, wie dies für das Ausgangssignal des Verstärkers 82 erläutert wird.

Auf den Detektor 83 folgt ein Videofrequenzverstärker 84, der ein mit Abgriffen versehenes Entschlüsselungs-Verzögerungsglied 85 speist. Die Abgriffe des Verzögerungsgliedes 85 sind in Intervallen versetzt angeordnet, die komplementär zu den Abgriffen des Verzögerungsgriffes 58 im Sender liegen, wie bei der Besprechung der Fig. 2B festgestellt wurde, zn Nachdem eine richtige Impulsgruppe angelegt wurde, ist an jedem Abgriff der Verzögerungsleitung 85 ein Impuls vorhanden, wodurch ein Koinzidenzdetektor 86 betätigt wird, der einen einzelnen Ausgangsimpuls erzeugt. Die Impulse des Detektors 86 erscheinen einmal für jede vier Impulse umfassende Gruppe, die empfangen wird, oder mit einer Frequenz von 2500 Impulsen je Sekunde. Diese Impulse werden nachstehend als P-Impulse bezeichnet. Dar Detektor 86 ist über eine normalerweise offene Torschaltung 87 mit einem 2,5-kHz-Rufstrom.kreis 88 verbunden. Das Ausgangssignal der Torschaltung 87 wird umgekehrt und als Auslösesignal einer Flip-Flop-Schaltung 89 zugeführt. Wenn auf diese Weise die Flip-Flop-Schaltung 89 ausgelöst wurde, wird die Torschaltung 87 gesperrt oder geschlossen. Wie an späterer Stelle aufgezeigt wird, sind Einrichtungen vorgesehen, die die Flip-Flop-Schaltung 89 zurückstellen, so daß nach Ablauf von 380 Mikrosekünden die Torschaltung 87 wieder geöffnet wird. Dadurch wird sichergestellt, daß nur solche vom Detektor 86 kommenden Impulse, die periodisch mit einer Frequenz von etwa 2,5 kHz wiederkehren, die Torschaltung 87 passieren und verhindert, daß gelegentlich aus Zufallskombinationen von Impulsen gebildete unechte Impulse Fehler in die Speicherkreise des Empfängers hineinbringen. Eine weitere Fehlerverminderung ist durch den Rufkreis (ringing circuit) 88 möglich, der etwa zwanzig aufeinanderfolgende P-Impulse erfordert, um ein nutzbares Ausgangssignal aufzubauen. Das Ausgangssignal des Rufkreises 88 wird verwendet, um einen 10-kHz-Oszillator91 damit in eine harmonische Synchronisation zu bringen, so daß im Empfänger eine Quelle von 10-kHz-Impulsen zur Verfügung steht, die genau mit dem 10 kHz liefernden Generator 22 des Senders synchronisiert ist. Die vom Oszillator 91 kommenden Impulse werden einer »UND«-Torstufe 92 zugeführt, die zwei andere normalerweise freigebende Eingänge besitzt, die zulassen, daß die Impulse zur Zeitgeber-Eingangsleitung 93 einer Zähler-Flip-Flop-Schaltung 94 gelangen. Die Flip-Flop-Schaltung 94 empfängt die umgekehrten P-Impulse der Torschaltung 87 über eine »EIN«-Rückstelleitung 95. Die P-Impulse der Leitung 95 lösen auch einen 400 Mikrosekünden aufweisenden monostabilen Multivibrator 96 auf, der während dieser Periode die »UND«-Torschaltung 92 sperrt. Für die Wiederherstellung des NF-Signals ist es erwünscht, daß die Flip-Flop-Schaltung 94 entweder einen »0«- oder . einen »!«-Zustand während etwa 100 Mikro-

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Sekunden beibehält. Der Oszillator 91 kann mit den beginnend mit dem Tor 100 nach dem Erscheinen

P-Impulsen synchronisiert sein, jedoch trotzdem mit eines P-Impulses.

einer leichten Phasenverschiebung oder einer festen Die von den Trennverstärkern 104 bis 107 abge-Verzögerung kufen. Wegen der Wirkung des Multi- nommenen Ausgangssignale der Torschaltungen 100 vibrators 96 würde ein vom Oszillator 91 kommender, 5 bis 103 sind die 100-Mikrosekunden-Impulse A' bis D', zum P-Impuls auf der Leitung 95 leicht verzögerter die nacheinander in der Reihenfolge auftreten, in der Impuls bewirken, daß nach nur wenigen Mikro- die Torschaltungen freigegeben werden. Die Vordersekunden die Flip-Flop-Schaltung 94 ihren Zustand kante des D'-Impulses erscheint 300 Mikrosekunden auf »0« ändert, an statt daß dieser Vorgang nach einer nach der Vorderkante des ^'-Impulses. Die Vorder-Zeitspanne von 100 Mikrosekunden eintritt. Der io kante des D'-Impulses löst einen monostabilen Multi-P-Impuls löst jedoch, gleichzeitig mit der Einstellung vibrator 98 aus, der auf 80 Mikrosekunden eingestellt der Flip-Flop-Schaltung 94 auf den Zustand »1« den ist. Die ablaufende oder Hinterkante des 80-Mikro-Multivibrator 96 aus und sperrt dabei die Torschal- Sekunden-Impulses des Multivibrators wird einer tung 92 während 40 Mikrosekunden. Dadurch wird Rückstell-Eingangsleitung 99 der Flip-Flop-Schaltung sichergestellt, daß die Flip-Flop-Schaltung 94 im 15 89 zugeführt und bringt diese Einrichtung auf das Zustand »1«, der durch den P-Impuls auf der Leitung 95 Ausgangssignal Null und öffnet die Torschaltung 87. eingestellt wurde, mindestens 40 Mikrosekunden lang Die Torschaltung 87 wird daher 380 Mikrosekunden verbleibt. Im allgemeinen wird der Oszillator 91 nach dem Durchlaufen eines P-Impulses wieder Impulse erzeugen, die phasenmäßig dichter an den geöffnet, und zwar unter Vorwegnahme des nächsten P-Impulsen liegen als die To eranz von 40 Mikro- 40 P-Impulses. Wenn die Amplitude der Impulse A' bis D' Sekunden, die durch die vorstehende Anordnung entsprechend den gesendeten Proben des NF-Signals zugelassen wird. Für die vorliegenden Zwecke kann moduliert ist und die Impulse dann kombiniert werden, angenommen werden, daß zwischen dem Auftreten entsteht daraus ein kontinuierliches Signal von eines P-Impulses und der Erzeugung eines Impulses treppenartiger Form, das sich in seiner Amplitude durch den Oszillator 91 keine Verzögerung vorhanden 25 entsprechend dem ursprünglichen kontinuierlichen ist. In diesem Fall wird 100 Mikrosekunden nach dem NF-Signal ändert. Es ist nur erforderlich, das stufen-P-Impuls ein Impuls vom Oszillator 91 auf der förmige Signal in einem geeigneten Filter zu glätten, Zeitgeberleitung 93 erscheinen, der ein Umschalten um im wesentlichen das ursprüngliche NF-Signal der Flip-Flop-Schaltung 94 auf »0« bewirkt. Das wiederzugeben. Als nächstes werden die Einrichtungen »O«-Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung94 wird 30 zur Modulation der Impulse^' bis D' beschrieben, als Zeitgeberimpuls einer zweiten Flip-Flop-Schaltung Der an den 60-MHz-Verstärker 82 angeschlossene 97 zugeführt, die ihren anfänglichen Zustand »0« FM-Diskriminator 108 wandelt die frequenzmodulierauf »1« ändert. 200 Mikrosekunden nach dem P-Impuls ten Impulse E bis H in vier Impulse E' bis H' verändererscheint ein anderer Impuls des Oszillators 91 auf der barer Amplitude um, wodurch im Empfänger die Leitung 93 und stellt die Flip-Flop-Schaltung 94 35 Impulsausgangssignale der im Sender befindlichen auf »1«. Bei 300 Mikrosekunden ändert die Flip-Flop- Modulatoren 61 und 72 bis 74 (F i g. 1) wiederSchaltung 94 wieder ihren Zustand. Bei 400 Mikro- hergestellt werden. Diese Impulse werden einer Sekunden erscheint ein anderer P-Impuls, wobei der Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsglied 109 Zyklus wiederholt wird. Vier »UND«-Tore 100 bis 103 zugeführt, das bei Intervallen Abgriffe aufweist, die sind so angeschlossen, daß sie durch die Zählungen 40 komplementär zum Stationsadressiercode liegen, und der Flip-Flop-Schaltungen 94 und 97 in folgender _ZWar ähnlich wie beim Verzögerungsglied 85. Der Weise freigegeben werden: erste Impuls E' der Gruppe, der ohne Verzögerung

ausgesendet wurde, durchläuft die volle, 10 Mikrosekunden betragende Länge der Leitung. Der zweite,

Flip-Flop-Schaltung 94

Flip-Flop-Schaltung 97 45 _mit 3 Mikrosekunden Verzögerung gesendete Impuls F'

läuft bis zum Abgriff für 7 Mikrosekunden usw., bis

η τ inn * · 1. 10 Mikrosekunden nach dem Beginn des Impulses £"

*?*ϊ°^Γίί? ^re!^geget^en alle Impulse an den Abgriffen der Verzögerungs-

1 τ 1 i^reiS^eS^e°^en leitung 109 in richtiger Reihenfolge anstehen. Gleich-

λ τ ϊη* *^re!S^ege?^en 50 zeitig geht durch die Torschaltung 78 ein im Koinzi-

»>0« Tor 103 freigegeben denzdetektor 86 erzeugter Impuls P und erscheint

umgekehrt auf der Leitung 110 und gibt vier in beiden Ein »ODER«-Tor 119 erhält von den »!«-Leitungen Richtungen arbeitende Torschaltungen 111 bis 114 der Flip-Flop-Schaltungen 94 und 97 zwei Eingangs- frei. Die Torschaltungen 111 bis 114 sind gleich aussignale. Die Torschaltung 119 liefert daher für irgend- 55 gebildet wie die Torschaltungen 17 bis 20 im Sender, eine Zählung in den Flip-Flop-Schaltungen94 und 97 deren Einzelheiten in Fig. 3 veranschaulicht sind, ein Freigabe-Eingangssignal _zum »UND«-Tor 92, mit Jede der Torschaltungen 111 bis 114 enthält einen der Ausnahme der Zählung »0« bis »0«. Wenn die Speicherkondensator, der einen der von der Verzöge-Zählung »0« bis »0« erreicht ist, kann der Oszillator 91 rungsleitung 109 kommenden Impulse E' bis H' aufdie Flip-Flop-Schaltungen 94 und 97 nicht weiter 60 nimmt und speichert. An die Torschaltungen 111 bis vorrücken. Die Flip-Flop-Schaltung 94 kann auf die 114 sind vier Verstärker 115 bis 118 mit hoher EinZählung »1« nur durch einen auf der Leitung 95 gangsimpedanz angeschlossen, die die Torschaltung an erscheinenden P-Impuls vorgerückt werden, dem ein vier Impulsamplitudenmodulatoren 120 bis 123 anFreigabe-Ausgangssignal der Torschaltung 119 folgt koppeln. Die Modulatoren sind in gleicher Weise wie und wobei der Oszillator 91 die Flip-Flop-Schaltungen 65 die Modulatoren 61 und 72 bis 74 der F i g. 1 auswährend der nächsten drei Zählungen vorrückt. geführt und in ihren Einzelheiten in F i g. 5 dar-Dadurch wird sichergestellt, daß die Tore 100 bis 103 gestellt, auf die im folgenden Bezug genommen in richtiger Reihenfolge freigegeben werden, und zwar wird.

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Jeder Modulator enthält einen Emitterfolger, der einen PNP-Transistor 124 enthält. Die Basis 125 des Transistors 124 ist über ein aus den Widerständen 126, 127 bestehendes Vorspannungsnetzwerk und einen Kondensator 128 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen. Der Transistor ist daher normalerweise so vorgespannt, daß er sperrt, wodurch die Ausgangsspannung am Emitter 129 gleich Null ist. Die Anoden der zwei Dioden 131, 132 sind an die Verbindungsstelle 133 der beiden Widerstände 126 und 127 angeschlossen. Bei dieser Schaltung ist die an der Verbindungsstelle 133 anstehende Spannung diejenige der negativsten Quelle von den beiden an die Kathoden 134 oder 135 der Dioden 131 und 132 angeschlossenen. Eine der Kathoden, beispielsweise die Kathode 134 ist mit einem der Verstärker, beispielsweise dem Verstärker 115 verbunden, über den die in der Torschaltung 111 gespeicherte Spannung, abgenommen wird.

Die vom Verstärker 104. kommenden Impulse A' ao gehen von einer negativen Basislinie ins Positive und sind größer als die größte in der Torschaltung 111 zu speichernde Probe. Nach dem Erscheinen eines λ('-Impulses an der Kathode 135 steigt die Spannung an der Verbindungsstelle 133 mit dem ^'-Impuls so lange an, bis die Spannung der Verbindungsstelle gleich der Probenspannung an der Kathode 134 ist. Die Spannung an der Verbindungsstelle kann nicht höher anwachsen. Die Spannung am Emitter 129 wird daher durch die Spannung der Probe festgelegt, die der Kathode 134 zugeführt wird.

Betrachtet man wieder die Fig. 4, so ist ersichtlich, daß die von den Modulatoren 120 bis 123 kommenden Impulse in richtiger Folge durch die Impulse A' bis D' der Verstärker 104 bis 107 getastet werden. Die Ausgangssignale der Modulatoren werden in einer »ODER«-Torschaltung 137 zusammengeführt, die ein Ausgangssignal in Form einer treppenartigen Welle abgibt, deren Durchschnitts- oder Mittelwert das gewünschte kontinuierliche NF-Signal ist. Den Mittel- 4P wert aus dem Ausgangssignal der Torschaltung 137 liefert ein Tiefpaßfilter 138. Ein Kerbfilter (notch filter) 139 beseitigt jeden Ton dieser Frequenz, der in das Signal durch eine Unausgeglichenheit in den Speicher- und Verstärkerkreisen gelangen kann. Auf das Filter 139 folgt ein NF-Verstärker 140, der das wiederhergestellte NF-Signal verstärkt, so daß es in beliebiger Weise verwertet werden kann. :

Die Wirkungsweise des Empfängers ist in den Wellenformendiagrammen der Fig. 6A .bis 6K zusammenfassend dargestellt. Beim Zusammentreffen oder bei einer Koinzidenz der vier Eingangsimpulse am Detektor 86 wird alle 400 Mikrosekunden einmal ein P-Impuls von 1 Mikrosekunde Dauer erzeugt, wie in Fig. 6A veranschaulicht ist- Der Oszillator91 ist mit den P-Impulsen synchronisiert, so daß er in Intervallen von 100 Mikrosekunden (Fig. 6B) Impulse erzeugt. Jeder der P-Impulse löst den 40-Mikrosekunden-Multivibrator 96 aus,, welcher für diese Zeitspanne die Torschaltung^ sperrt (F i g. 6C). Der P-Impuls bewirkt auch, daß die Flip-Flop-Schaltung 94 vom Zustand _i »Null« in den Zustand »EIN« gelangt, wobei die nächsten drei Impulse des Oszillators 91 einen Wechsel verursachen (F i g. 6D). Jeder nach-, »Null« gehende Impuls der Fh'p-Flop- 65 , Schaltung 94 löst .die Flipj-Flop-Schaltung 97 aus (Fig. 6E) und, bewirkt, daß-letztere mit halber Frequenz der ersten umschaltet oder wechselt. Durch die Kombinationen der Zustände der Flip-Flop-Schaltungen 94 und 97 werden die »UND«-Torschaltungen 100 bis 103 in der Aufeinanderfolge betätigt, wie sie aus den Fig. 6F bis 61 hervorgeht. Die Vorderkante des D'-Impulses der Torschaltung 103 löst den Multivibrator98 (Fig. 6J) aus, der nach Mikrosekunden die Flip-Flop-Schaltung 89 zurückstellt, so daß die Torschaltung 87 wieder öffnet. Das kombinierte Ausgangssignal der Modulatoren 102 bis ist in Fig. 6 K als Ausgangssignal des »ODER«-¹ Tores 137 dargestellt, wobei die darin enthaltene gestrichelte Linie das vom Filter 138 wiederhergestellte NF-Signal veranschaulicht.

Claims

Patentansprüche: -

1. Zeitmultiplexverfahren unter Verwendung von . im Vergleich zu dem übermittelten Signal kurzen ; Impulsen, welche Gruppen bilden, innerhalb welcher die Impulsabstände den Empfängercode darstellen, gekennzeichnet durch folgende-Merkmale:

a) Senderseitig wird der bei der Abtastung des Signals gewonnene Amplitudenwert der Impulse jeweils in Gruppen gespeichert;

b) nach dieser Speicherung werden diesen Impulsgruppen zugeordnete zweite Impulsgruppen von gleicher Impulsanzahl erzeugt, innerhalb

; welcher die Impulsabstände den Code dar- _: stellen und deren zeitliche Länge kürzer ist als der Abstand zwischen zwei Abtastimpulsen;

c) den Impulsen der zweiten Gruppe wird dann der in den Impulsen der ersten Gruppe enthaltene Nachrichteninhalt für die Aussendung aufgeprägt.

2. Sender für das Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch so viele gesteuerte Torschaltungen (17 bis 20) zwischen dem Signaleingang (10 bis 12) und je einem einer Torschaltung nachgeschalteten Speicher (56 in Fig. 3) wie eine Gruppe Impulse hat, einen mit der Abtastfrequenz schwingenden Impulsgenerator (22), dessen Impulse im Vergleich zur Zeit zwischen zwei Impulsen kurz sind, und einen dem Generator (22) nachgeschalteten Impulszähler (23 bis 28), der die Generatorimpulse in ständiger- Folge als Öffnungsimpulse nacheinander an die Torsohaltungen (17 bis 20)

..legt: "- " '

3. Sender nacfr Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Empfänger zugeordnete Verzögerungsleitung (58) so viel Abzapfungen hat, wie Torschaltungen (17 bis 20) vorhanden sind» wobei die seitliche Lage der Ausgangsimpulse der Verzögerungsleitung, die mit jedem Öffnungsimpuls (D) für die letzte Torschaltung (20) einen kurzen Eingangsimpuls erhält, den Code darstellt, und daß die Ausgangsimpulse der Verzögerungs·' leitung je an einen einer Torschaltung (17 bzw. 18

; bzw. 19 bzw. 20) nachgeschalteten Modulator (61 bzw. 72 bzw. 73 bzw. 74) gelegt sind, in denen diese codierten Impulse mit den in den entsprechenden Speichern (56 in F i g. 3). gespeicherten Ampli-

. tuden moduliert werden.

4. Empfänger für das Verfahren nach Anspruch i ■zum Empfangen von Signalen; von einem Sender , nach- Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch

zwei Verzögerungsleitungen (85,109) mit bezüglich der zugeordneten senderseitigen Verzögerungsleitung komplementär liegenden Abzapfungen, deren eine (85) bei Anliegen der diesem Empfänger zugeordneten codierten Impulsgruppen den Empfänger in Betrieb setzt und deren zweite (109) über ihre Abzapfungen den Amplitudeninformationsgehalt eines jeden empfangenen Impulses auf einen

Speicher gibt, und einen mit der Abtastfrequenz des Senders schwingenden Impulsgenerator (91), dessen Ausgangsimpulse derart vom Inhalt der Speicher über Torschaltungen (111 bis 114) moduliert werden, daß Impulse der Sender-Abtastfrequenz entstehen, deren Amplituden dem Amplitudeninformationsgehalt der gruppenweise gesendeten Impulse entsprechen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen