DE1275575B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur UEbertragung binaerer Daten durch Phasensprungmodulation - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04b

H04j
H041

Deutsche Kl.: 21 al -7/03

Nummer: 1275 575

Aktenzeichen: P 12 75 575.8-31 (R 37952)

Anmeldetag: 23. Mai 1964

Auslegetag: 22. August 1968

Die Erfindung betrifft Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Übertragung binärer Daten durch Phasensprungmodulation einer Trägerwelle. Im besonderen betrifft die Erfindung Maßnahmen, die zur Verminderung der Bandbreite bei einer vorgegebenen Übertragungsfrequenz dienen, die zum Übertragen einer vorgegebenen Anzahl von Bits pro Sekunde erforderlich ist. Die Erfindung beinhaltet eine Umsetzung der Daten in Duplexform oder eine gleichzeitige Modulation einer Trägerwelle mit zwei Gruppen digitaler Signale, woraus sich unterschiedliche Größen für die Phasenverschiebungen ergeben. Dadurch kann man die erforderliche Tastgeschwindigkeit gegenüber der Phasentastgeschwindigkeit im üblichen Simplexverfahren halbieren.

Es sind Übertragungssysteme bekannt, die digitale Amplituden- oder Frequenzmodulationen verwenden. Die Eigenschaften von Phasensprungsystemen sind erst kürzlich erörtert worden, insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer Datenübertragung mit so hoher Geschwindigkeit unter vorgegebenen Bedingungen, und da man mit Phasensprungsystemen ein besonders günstiges Signal-zu-Rauschverhältnis erhalten kann. Diese Entwicklungen sind in einer Anzahl von Patenten offenbart und niedergelegt, die die Grundlage der vorliegenden Erfindung bilden. Die besonders günstigen Ergebnisse, die man mit diesen Phasensprungsystemen erhalten kann, erlauben es, für einen bestimmten Kanal zu beiden Seiten einer Übertragungswelle fester Frequenz eine schmale Bandbreite zu verwenden. Diese Bandbreite ist im wesentlichen durch die Tastgeschwindigkeit und die Tastgröße bestimmt, die erforderlich ist, die Welle in diskreten Phasenschritten zu modulieren. Sie ist gleich der Anzahl der Informationsbits pro Sekunde bei der gewählten Bitübertragungsgeschwindigkeit. Eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 Bit pro Sekunde erfordert daher eine Tastgeschwindigkeit von 600 Zyklen pro Sekunde oder aber eine Bandbreite zu beiden Seiten der festgelegten Frequenz der Trägerwelle von nicht weniger als 1200 Hz. Dann ist es aber notwendig, um die Nachbarkanäle innerhalb des Frequenzspektrums um etwas mehr als 1200 Hz auseinanderzulegen.

In jedem praktischen System ist eine Anhäufung von Frequenzen sehr kritisch. Daher ist die Informationsmenge, die mit einem System übertragen werden kann, durch die Anzahl der verfügbaren Frequenzen im Spektrum begrenzt. Demzufolge führt eine Verminderung der Bandbreite für einen bestimmten Kanal und für eine bestimmte Bitgeschwindigkeit auf eine proportionale Erhöhung der Datenmenge, die Verfahren und Schaltungsanordnung zur
Übertragung binärer Daten durch
Phasensprungmodulation

Anmelder:

Robertshaw Controls Company, Richmond, Va.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

6000 Frankfurt 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

Cecil Annand Crafts, Santa Ana, Calif.;

Robert L. Carlson, Fullerton, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Mai 1963 (283 045) -

mit diesem System pro Zeiteinheit übertragen werden kann.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Übertragung digitaler Dal en mit einer vorbestimmten Bitzahl pro Sekunde durch Phasensprungmodulation einer Trägerwelle zu verbessern, bei dem jeder Phasensprung ein ganzzahliges Vielfaches von JV aus (JV + 1) Phasenwinkel Φ beträgt und (JV + 1) Φ — 360° ist, in dem empfängerseitig aus der phasensprungmodulierten Trägerwelle ein Bezugssignal für einen Phasensprung sowie ein Zeittaktsignal abgeleitet wird.

Zur Aufgabe der Erfindung gehört es auch, Sendeschaltungen und Empfangsschaltungen zur Durchführung des Verfahrens anzugeben. Der Sender soll dazu dienen, einen Bitstrom von hoher Geschwindigkeit in zwei parallele Bitströme umzusetzen, von denen jeder nur die Hälfte der Information enthält.

Der Empfänger, der einem solchen Duplexsender angepaßt ist, soll dazu dienen, zwei parallele Datenströme wieder in einen Seriendatenstrom umzusetzen.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Zeittaktsignal mit einer Impulswiederholungsfrequenz erzeugt wird, das der vorgegebenen Bitzahl pro Sekunde entspricht, daß ein Rechteckwellensignal erzeugt wird, das die Daten als

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eine kontinuierliche Impulsfolge darstellt, in der die vier Leitungen erscheinen, von denen jede Leitung Impulse mit der vorgegebenen Bitzahl pro Sekunde einer möglichen Kombination von Eingangssignalen aufeinanderfolgen, daß diese Impulsfolge in zwei für die Und-Torschaltungen entspricht, getrennte Datenströme aufgeteilt wird, von denen Eine Empfangsschaltung zur Durchführung des jeder solche Datenteile enthält, die durch die jeweils 5 Verfahrens ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß zweiten Bits in dem kontinuierlichen Datenstrom die einlaufende Welle, die in vier diskreten Phasendargestellt werden, daß die in diesen beiden Daten- Sprüngen moduliert ist, von denen jeder eine Darströmen nacheinanderfolgend auftretenden Paare stellung für eine der möglichen Kombinationen von nebeneinanderliegender Bits als Phasenschrittmodu- Strom- und Pausensignalen in zwei gleichzeitig auflation übertragen werden, wobei jeder Phasenschritt io tretenden kontinuierlichen Signalzügen bedeutet, einem der ganzzahligen Vielfachen eines Phasen- einer Eingangsschaltlogik zugeführt ist, die einen winkeis der Trägerwelle entspricht, daß die modu- Schaltkreis aufweist, der aus den beiden gleichzeitig lierte Trägerwelle empfangen wird und aus ihr zwei auftretenden Signalen einen Zeitgeberimpulszug absimultane Datenströme in Form von Rechteckwellen leitet, dessen Wiederholungsfrequenz das Doppelte abgeleitet werden, daß aus den empfangenen 15 der Signalfrequenz in einem der beiden Signalzüge Impulsfolgen ein Zeittaktimpulszug entwickelt wird, ist, daß in einem weiteren Schaltkreis das Zeitgeberdessen Geschwindigkeit mit den Impulsen der Daten- signal mit jedem der beiden gleichzeitig auftretenden ströme in einer synchronen Beziehung steht, daß die Signalzügen vereinigt ist, daß die beiden Signalzüge simultanen Datenströme und der abgeleitete Zeit- außerdem jeweils einer Umkehrstufe zugeführt sind taktimpulszug in einer Serienfolge miteinander ver- 20 und die inversen Signalzüge ebenfalls mit dem Zeiteinigt werden, so daß die zwei Datenströme in einen geberimpulszug vereinigt sind, daß ein Schaltkreis einzigen Datenstrom umgesetzt werden, der dem zum Verteilen der derart zusammengefaßten vier senderseitig erzeugten Datenstrom gleicht und die Signale auf vier getrennte Kanäle vorgesehen ist und gleiche Bitgeschwindigkeit aufweist. daß die Signale in diesen vier getrennten Kanälen zu Mit Hufe impulsgesteuerter Torschaltungen wer- 25 einem Zeitpunkt jeweils paarweise in einer Ausgangsden beispielsweise auf vier Ausgangsleitungen uni- stufe zusammengefaßt sind, so daß ein einziges Auspolare Impulse erzeugt, die so verteilt sind, daß mit gangssignal entsteht, das alle Strom- und Phaseneiner Geschwindigkeit, die der halben Bitgeschwin- signale enthält, die in den beiden Signalkanälen vordigkeit des Informationssignals entspricht, ein und handen sind und dann mit der doppelten Frequenz nur ein Impuls auf einer von vier Leitungen gleich- 30 wie die einzelnen Signale in einem der beiden Signalzeitig erscheint. Gleichzeitig ist dann aber auch eine züge auftreten.

Aussage darüber enthalten, wie groß die Phasen- Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung verschiebung sein muß, die der ausgesendeten Welle mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben, aufgeprägt werden soll. Diese Signale können bei- Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Serien-zuspielsweise auf vier getrennten Leitungen verwendet 35 Duplex-Übertragungseinheit;

werden, wie es in der deutschen Patentschrift F i g. 2 stellt die Verarbeitung des Dateneingangs-1206 946 beschrieben worden ist. Hier ist die Größe stromes an Hand zeitlicher Spannungsverläufe dar, der Phasenverschiebung der Trägerwelle durch die die notwendig ist, um ein verdoppeltes Ausgangs-Auswahl der Leitung bedingt, auf der das Signal, das signal zu erzeugen, das dazu dient, die Trägerwelle auf diese Weise aufgeteilt ist, erscheint. Logische 40 mit der halben Datenbitgeschwindigkeit zu tasten; Schaltungen, die dazu dienen, diese Ausgangssignale F i g. 3 ist ein Blockschaltbild des senderseitigen zusammenzufassen und die gewünschte Phasen- Signalgenerators sowie der senderseitigen logischen verschiebung der Trägerwelle hervorzurufen, sind Schaltkreise zur Phasenauswahl, die nach den bereits vorgeschlagen worden. Die Wiedervereinigung entsprechenden Ausgangssignalen aus F i g. 1 erfolgt; des verdoppelten Inforrnationssignalstromes, um 45 Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des Eingangsteiles den ursprünglichen Eingangsstrom wiederzugewinnen, eines Empfängers, der an den Ausgang der Fig. 3 der in Serienform vorgelegen hat, wird auf der Emp- angeschaltet ist, aus dem die phasengetasteten Daten fangsseite des Systems analog zu der Serien-zu- geliefert werden, die wieder aufgelöst werden sollen; Duplexumsetzung am Sender durchgeführt. F i g. 5 ist ein logisches Blockschaltbild der emp-Eine Sendeschaltung zur Ausführung des Ver- 50 fängerseitigen Auflöseschaltung, die dazu dient, fahrens ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß der Daten, die als vier verschieden große Phasensprünge binäre Signalzug zwei Und-Torschaltungen zugeführt vorliegen, in ein Paar binärer Signale umzusetzen; ist, daß der binäre Signalzug weiterhin in seiner Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Schaltkreises, Polarität umgekehrt zwei weiteren Und-Torschaltun- der die beiden binären Signale, die in dem Schaltgen zugeführt ist, derart, daß an jeweils einem Ein- 55 kreis nach F i g. 5 erzeugt werden, zusammenfaßt, gang der vier Torschaltungen Signale anliegen, daß um einen Serienstrom binärer Daten herzustellen, der aus dem Zeitgebersignal zwei Zeitgeberimpulse mit genauso zusammengesetzt ist wie an der senderseitijeweils der halben Impulswiederholungsfrequenz gen Datenquelle;

erzeugt werden, deren Impulse gegeneinander ver- F i g. 7 ist ein Spannungs-Zeit-Diagramm und setzt sind, daß der erste der beiden Zeitgeberimpuls- 60 dient zur Erklärung der Verarbeitungsschritte, die züge von halber Frequenz der ersten und der dritten empfangsseitig durchgeführt werden müssen, um das der Und-Torschaltungen und der zweite der beiden Duplexsignal zusammenzufassen und in einen Serien-Zeittaktimpulszüge von halber Frequenz der zweiten strom umzusetzen;

und der vierten der vier Und-Torschaltungen züge- Fig. 8 ist ein Blockschaltbild und zeigt, wie die

führt ist, derart, daß die Zeitgeberimpulszüge jeweils 65 Schaltkreise, die in den vorangegangenen Figuren

an den zweiten Eingängen der Und-Torschaltungen dargestellt sind, zusammengesetzt werden müssen, um

liegen, und daß von den Und-Torschaltungen Aus- ein vollständiges Signalverarbeitungssystem herzu-

gangssignale abgeleitet sind, die jeweils auf einer von stellen;

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F i g. 9 zeigt einen rückstellbaren Flip-Flop, der in ist, wie es durch den Impulszug 7 in F i g. 2 gezeigt den hier gezeigten Schaltkreisen Verwendung finden ist. Diese Impulsfolge wird einer Klipperstufe 8' zukann; geführt, die diese Impulse auf der gleichen Weise

Fig. 10 zeigt einen Schalt-Flip-Flop, der ebenfalls verarbeitet, in der die Impulse 5 in der Klipperstufe 6' in den hier gezeigten Schaltkreisen verwendet werden 5 verarbeitet werden. Als Ausgang ergibt sich dann ein

kann; Impulszug, der in der Fig. 2 als Impulszug 8 gezeigt

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform einer Umkehr- wird. Der Impulszug 8 und der Impulszug 6 sind in

stufe, die in der Erfindung verwendet werden kann; allem gleich, nur liegen die Impulse aus dem Impuls-

F i g. 12 zeigt einen Univibrator oder einen Ver- zug 8 zeitlich zwischen den Impulsen aus dem

zögerungsmultivibrator, wie er in den vorhergehen- io Impulszug 6.

den Blockschaltbildern angedeutet ist. Der Datenstrom aus der Datenquelle 1' wird direkt

Um die Erfindung verstehen zu können, soll nun zwei gleichen Und-Torschaltungen 9' und 10' zugeals erstes an Hand der Impulszugdiagramme aus den führt, während der Datenstrom 2, der das Inverse Fig. 2 und 7 erklärt werden, wie die einzelnen des Datenstromes 1 ist, zwei gleichen Und-Tor-Blockschaltbilder arbeiten. Durch den Impulszug 1 15 schaltungen 11' und 12' zugeführt ist. Diese beiden aus F i g. 2 ist ein Strom von Datensignalen dar- Datenströme stellen den ersten Eingang für die Torgestellt, dessen Datengeschwindigkeit beispielsweise schaltungen 9' bis 12' dar. Der Impulsstrom 6 wird 1200 pro Sekunde beträgt und der von einer Daten- den beiden Und-Torschaltungen 9' und 11' zugeführt, quelle 1' aus F i g. 1 stammt. Die einzelnen Daten- von denen die eine auch den Datenstrom 2 empsignale haben nur zwei Signalamplituden. Der Serien- 20 fängt. Auf gleiche Weise wird der Impulsstrom 8 den datenstrom aus dem Baustein 1' wird einmal direkt restlichen beiden Und-Torschaltungen 10' und 12' auf der von dem Baustein 1' ausgehenden Leitung zugeführt, von denen eine Torschaltung mit dem verwendet, die zu den Bausteinen 9' und 10' führt, Datenstrom 1 und die andere Torschaltung mit dem und zum anderen in einer Umkehrstufe 2' umgekehrt, Datenstrom 2 versorgt wird. Wenn ein positives so daß sich ein Signalzug ergibt, der mit dem Aus- 25 Signal aus dem Datenstrom 1 zeitlich mit einem der gangssignal 1 identisch ist, aber eine umgekehrte Impulse 6 zusammenfällt, der beispielsweise das Phase aufweist. Dieser Impulszug ist daher als inver- positive Signal aus der Differenzierstufe 5' darstellt, tierter Impulszug 2 in F i g. 2 gezeigt. Weiterhin sind so gibt die Torschaltung 9' ein Ausgangssignal ab, Zeitgeberimpulse vorgesehen, die den grundlegenden das man in dem Impulszug 9 der Fig. 9 beobachten Zeitmaßstab innerhalb des Systems darstellen. Diese 30 kann. Die Torschaltung 10 gibt ein Ausgangssignal Zeitgeberimpulse stammen aus einem passenden Zeit- ab, wenn ein positiver Teil des Datenstroms 1 mit impulsgenerator, der bei 3' dargestellt ist. Dieser einem negativen Signal der Differenzierstufe 5' zeit-Generator gibt Impulse ab, wie sie im Impulszug 3 lieh zusammenfällt, das man durch ein Umkehren der F i g. 2 dargestellt sind. Diese Impulse werden des Ausgangs der Differenzierstufen und anschließeneinem Flip-Flop 4' zugeführt, der üblich aufgebaut 35 den Abschneidens der negativen Spitzen erhalten hat, ist und der für abwechselnd gleiche Eingangssignale um das positive Tastsignal zu erzeugen, das zum aus dem Zeitgeberimpulsgenerator Gleichstrom- Ansteuern der Torschaltung 10' notwendig ist, um ausgangssignale von entgegengesetzten Polaritäten ein Signal herzustellen, wie es in der F i g. 2, Impulsliefert. Die Zeittaktimpulse, die im Impulszug 3 der zug 10, dargestellt ist. Die Torschaltung 11' spricht Fig. 2 gezeigt sind, werden gemeinsam mit dem 40 auf das inverse Datenstromsignal 2 an, wenn das Datenstrom derart gesteuert, daß die Zeitgeber- Ausgangssignal an der Klipperstufe 6' ein positives impulse mit den Informationsbits des Datenstroms Signal ist, während die Torschaltung 12' auf die synchron sind und angenähert in der Mitte der positiven Signale aus der Umkehrstufe 2' anspricht, Informationsbits erscheinen. Während jedes Einheits- wenn sie mit positiven Signalen aus der Klipperimpulses innerhalb des Datenstroms erscheint daher 45 stufe 8' zeitlich zusammenfallen. Die Ausgangssignale ein Zeitgeberimpuls. Um die Zeitgeber und Daten- dieser Torschaltungen sind als Impulszüge 9, 10, 11 impulse auf Wunsch zu synchronisieren, um die und 12 dargestellt.

Phasenverschiebungen innerhalb der Kanäle syn- Ein umschaltbarer Flip-Flop 13' weist zwei Ein-

chron durchzuführen, können übliche Maßnahmen gänge auf. An dem einen Eingang laufen die Impulse

verwendet werden, wie sie beispielsweise in Multiplex- 50 aus dem Impulszug 9 und am anderen Eingang die

verfahren angewendet sind. Impulse aus dem Impulszug 11 ein. Wie man sieht,

Das Ausgangssignal des Flip-Flops 4' ist im Impuls- werden die Torschaltungen 9' und 11' nicht gleichzug 4 der F i g. 2 gezeigt. Es wird einer Differenzier- zeitig angesteuert, da an jeder Und-Torschaltung zwei stufe 5' zugeführt, die aus dem Ausgangssignal des positive Signale anliegen müssen, um ein Ausgangs-Flip-Flops 4' Impulse erzeugt, die mit den Zeitgeber- 55 signal hervorzurufen, und da die Torschaltungen 9' impulsen zeitlich koinzidieren, die jedoch abwech- und 11' mit Eingangssignalen versorgt werden, die selnd unterschiedliche Polarität aufweisen. Das ist in auf den gegenphasigen Datenströmen 1 und 2 bedem Impulszug 5 der F i g. 2 gezeigt. Von den beiden ruhen. Den beiden Torschaltungen 9' und 11' werden Teilen des Ausgangssignals der Differenzierstufe 5' jedoch zur gleichen Zeit positive Signale aus dem wird der eine einer Gleichrichter- oder Klipper- 60 Impulszug 6 zugeführt, die aus der einen oder der schaltung 6' zugeführt, deren Aufgabe es ist, aus dem anderen der abwechselnden Folgen von Zeitgeber-Ausgangssignal der Differenzierstufe die ins Negative Signalen abgeleitet sind, die hier als positive Signale gehenden Impulse (oder die positiven Impulse aus dargestellt und in dem Impulszug 5 gezeigt sind. Die einen negativen Impulsstrom) zu entfernen. Der einzigen Signale des Impulszuges 9 werden daher zweite Teil des Ausgangssignals aus der Differenzier- 65 durch positive Signale 6 ausgelöst, die während stufe wird durch eine Umkehrstufe 7' hindurch- positiver Spannungen im Datenstrom 1 auftreten. Die geführt, die ein Ausgangssignal erzeugt, das mit dem Und-Torschaltung 11' gibt ein Ausgangssignal 11 ab, Ausgangssignal der Differenzierstufe 5' gegenphasig das nur dann auftritt, wenn ein positiver Abschnitt

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des Impulszuges 2 mit einem positiven Impuls aus als Eingangssignal für die Torschaltung 16' Verwendern Impulszug 5 oder 6 zusammenfällt. Die einen det, deren anderem Eingang die Signale auf der Lei-Eingänge der Torschaltungen 10' und 12' werden rung 13 zugeführt sind. Die Torschaltung 17' spricht gemeinsam mit den Impulsen des Impulszuges 7 ver- auf den vierten möglichen Zustand an, in dem auf sorgt, nachdem die negativen Teile abgeschnitten 5 der Leitung 10 und auf der Leitung 14 gleichzeitig worden sind. (Die Impulse 7 sind den Impulsen 5 positive Signale anliegen. Jede der vier Torschaltuninvers.) Die Eingänge der Torschaltungen 10' sind gen 15' bis 18' hat einen Ausgang. Die Signale an daher während solcher Impulseinheitsabschnitte an- diesen Ausgängen sind in der Fig. 2 in den Zeilen gesteuert, die mit den Steuerzeiten für die entspre- 15, 16, 17 und 18 dargestellt. Sie werden einem chenden Eingänge der Torschaltungen 9' und 11' io logischen Schaltkreis als Eingangssignale zugeführt, abwechseln. Die Signale für diese Torschaltungen der dazu verwendet wird, den Sender so zu tasten, stammen aus dem Serienstrom 2, so daß sich bei 10 daß die vier verschiedenen, vorgegebenen Größen und bei 12 koinzidente Ausgangsimpulse ergeben, der Phasenmodulation entstehen, die übertragen werwie es bereits beschrieben worden ist, und zwar den sollen.

derart, daß ein Impuls auf der Leitung 10 niemals mit 15 Wie man der F i g. 2 weiterhin entnimmt, ist M-einem Impuls auf der Leitung 12 zusammenfällt, und gender Zustand notwendig, um auf der Leitung 13 derart, daß zwei aufeinanderfolgende Signale niemals einen positiven Ausgang hervorzurufen: Auf der Leihäufiger als mit der halben Bitgeschwindigkeit auf- tung 1 muß ein positiver Impuls anliegen, und gleichtreten, sofern man die Leitungen 10 und 12 gemein- zeitig damit muß einer der bereits erwähnten posisam betrachtet. Das gleiche gilt auch für die Signale äo tiven Impulse auftreten, die aus der Impulsfolge der Impulszüge 9 und 11. stammen, die die halbe Bitgeschwindigkeit als

Der rückschaltbare Flip-Flop 13 gibt, wie es üblich Wiederholungsfrequenz aufweist und die durch die ist, zwei Ausgangssignale ab. Ein Schaltungsbeispiel bereits erwähnte Impulsfolge der abwechselnden für einen solchen Flip-Flop ist in der F i g. 9 gezeigt. Zeitgeberimpulse auf der Leitung 6 hervorgerufen Diese beiden Flip-Flop-Ausgangssignale sind gegen- as ist. Das ist in der F i g. 2, Zeile 9, gezeigt, In der phasig, so daß zu einem beliebigen Zeitpunkt ent- Zeile 9 sind vier dieser Impulse gezeigt, von denen weder die Leitung 13 oder die Leitung 14 unter jedoch nur zwei eine Änderung hervorrufen, da die Strom steht, und zwar deswegen, weil an dem einen Leitung 13 bei dem Auftreten des zweiten und dritten Ausgang eines solchen Flip-Flops immer eine Eins positiven Impulses bereits positiv ist. Die Impulse anliegt, wenn der entgegengesetzte Ausgang eine Null 30 auf der Leitung 13 können nur dann wieder auf Null angibt. Wenn also auf der Leitung 13 eine positive zurückgeschaltet werden, wenn auf der Leitung 11 Spannung erscheint, da ein positiver Impuls auf der ein positives Signal auftritt. In der Zeile 11 (Fig. 2) Leitung 6 mit einem positiven Impuls auf der Lei- sind sechs solcher Impulse gezeigt, von denen fünf tung 1 zeitlich zusammengefallen ist, bleibt diese zu Zeitpunkten erscheinen, zu denen auf der Leitung positive Spannung auf der Leitung 13 so lange erhal- 35 13 bereits ein negatives Signal anliegt, so daß diese ten, bis auf der Leitung 1 wieder ein Impuls erzeugt fünf Impulse die Signalamplitude auf der Leitung 13 ist, der den Flip-Flop 13' zurückstellt. Wenn das nicht ändern können.

geschieht, erscheint der positive Ausgang auf der Die Signale auf der Leitung 13 (Zeile 13 in F i g. 2)

Leitung 14, und der positive Ausgang auf der und die Signale auf der Leitung 14 sind zueinander Leitung 13 wird abgebrochen. Auf der Leitung 11 40 spiegelbildlich. Das ist durch üblichen Aufbau des liegt jedoch nur dann ein Impuls an, wenn die Span- rückstellbaren Flip-Flops bedingt, für den in der nung auf Leitung 2 positiv ist und wenn auf der Fig. 9 ein Schaltungsbeispiel angegeben ist. Die Leitung 6 ein positiver Impuls anliegt. Genauso liegt Signale auf den Leitungen 10 und 12 rufen immer auf der Leitung 12 nur dann ein Ausgangsimpuls an, dann Signale auf den Leitungen 17 und 18 hervor, wenn auf der Leitung 2 die positiven Abschnitte des 45 wenn auf der Leitung 14 positive Signale anliegen, Signals erscheinen und wenn auf der Leitung 8 während sie auf den Leitungen 15 und 16 Ausgangsimpulse erscheinen, die durch die Inversion der signale hervorrufen, wenn das Signal auf der Leitung positiven Signale aus dem Differenzierglied 5' hervor- 13 positiv ist. Dadurch wird die Darstellung der gerufen sind. Möglichkeiten auf einer der Leitungen 15 bis 18 ver-

Die Signalausgänge des Flip-Flops 13' werden zum 50 vollständigt, die man erhält, wenn man jedes zweite Ansteuern von vier Und-Torschaltungen 15', 16', 17' Zeitgebersignal mit dem Datenstrom auf Leitung 1 und 18' verwendet. Die beiden Torschaltungen 15' vergleicht. Es ist daher möglich, eine vollständige und 16' werden angesteuert, wenn die Leitung 13 Übertragung eines Signals mit vier verschiedenen positiv ist, während die Torschaltungen 16' und 17' Modulationsstufen mit der halben Bitgeschwindigkeit angesteuert werden, wenn die Leitung 14 positiv ist. 55 durchzuführen, die der binäre Signalzug aufweist, Das zweite Steuersignal für die Torschaltung 15' aus dem dieses vierstufige Signal abgeleitet wurde, ist dann vorhanden, wenn die Leitung 1 positiv ist Sender für Signale solcher Art können auf ver-

und wenn die Leitung 8 als Folge der abwechselnd schiedene Weise aufgebaut werden. Man kann beinegativ werdenden Spannungen auf Leitung 4 eben- spielsweise von dem Schaltkreis ausgehen, der in der falls positiv ist, was mit jedem zweiten der ur- 60 deutschen Patentschrift 1206 946 vorgeschlagen sprünglichen Zeitgebersignale der Fall ist. Die worden ist, und diesen Schaltkreis so abwandeln, wie gleichen, jeweils abwechselnden Zeitgebersignale es in der F i g. 3 dargestellt ist. Dort wird von 3' her steuern auch den zweiten Eingang der Torschaltung ein Zeitgebersignal mit einer Impulswiederholungs-18' an, sofern sie mit positiven Spannungen auf der frequenz von 1200 Hz zugeführt, das in einem Flip-Leitung 2 zusammenfallen und die Leitung 8 zu die- 65 Flop 4' in eine Rechteckwelle umgesetzt wird, deren sem Zeitpunkt ein Signal führt. Dieses von den Frequenz in einem Frequenzverdoppler 108' verpositiven Signalen auf den Leitungen 2 und 8 (Lei- doppelt wird. Diese Rechteckwelle doppelter Fretungl2) gemeinsam hervorgerufene Signal wird auch quenz wird in einem Filter 108 oder in einem pas-

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senden Resonanzkreis in eine normale Sinuswelle Größe nach der Phasenverschiebung entspricht, die umgewandelt. Diese Sinuswelle wird dann als Ton- durch Signale auf einer der Leitungen 15 bis ,18 vor- oder Trägerwelle verwendet, die moduliert wird. gegeben ist, die den logischen Schaltkreis ansteuern. Eine solche Trägerwelle ist auf diese Weise aus den Die Phasenschieber 109, 110, 111 und 112 sind Zeitgeberimpulsen abgeleitet oder diesen Zeitgeber- 5 übliche Mittel, um schrittweise Phasenverschiebungen impulsen zumindest definiert zugeordnet, die die einer Grundfrequenz durchführen zu können, die Phasenverschiebungen des Senders innerhalb der ein- durch das Filter 108 hindurchgeht. Diese Phasenzelnen Kanäle synchronisieren. Es soll bemerkt wer- schieber werden so ausgewählt, daß sie die erforderden, daß ein Phasensprung an jedem beliebigen Teil liehe Größe der Phasenverschiebung hervorrufen, der Trägerwelle hervorgerufen werden kann, bei- io Durch die Torschaltung 113 wird eine Welle doppelspielsweise bei den Nulldurchgängen der Träger- ter Frequenz (2400 Hz) hindurchgeführt. Die gleiche welle, so daß es möglich ist, Signale zu erzeugen, die Welle wird auch durch den Phasenschieber 109 hineine einfachere Gestalt haben und im Empfänger durchgeführt, der eine nacheilende (oder voreilende) leichter aufgelöst werden können. Phasenverschiebung um einen Winkel Φ hervorruft,

In der obengenannten deutschen Patentschrift ist 15 von dem hier angenommen ist, daß er ein einfacher im einzelnen beschrieben, wie ein logischer Schalt- Phasenschritt von 72° ist. Die Welle, die aus dem kreis arbeiten kann, der Informationssignale, die an Phasenschieber -110 kommt, unterscheidet sich in vier Anschlüssen 73, 74, 75 und 76 angelegt sind, in ihrer Phase von der Welle aus dem Filter 108 um vier verschieden große Phasenschiebeschritten einer den Winkel 2Φ, während die Wellen aus den Trägerwelle umsetzen kann, die mit Vorzug aus den 20 Phasenschiebern ,111 und 112 in ihrer Phase von der Hauptzeittaktimpulsen abgeleitet ist. Das Eingangs- Welle aus dem Filter 108 um die Winkel 3 Φ und 4 Φ signal am Anschluß 73 ändert die Phase des Aus- verschoben sind. Dabei erfolgen die Phasenverschiegangssignals um einen einfachen Phasenschritt (72°), bungen immer in der gleichen Richtung. Diese WeI-während die Signale an den Anschlüssen 74, 75 und len mit den fünf unterschiedlichen Phasenlagen wer- 76 die Phase der Ausgangswelle um einen doppelten, 25 den alle für die Übertragung den Torschaltungen 113 einen dreifachen und einen vierfachen Phasenschritt bis 117 zugeführt. Zu irgendeinem beliebigen Zeit-(144, 216 und 288°) ändern. Diese Schaltlogik ist punkt ist immer nur eine dieser Torschaltungen durch in der F i g. 3 mit der Bezugsziffer 72 bezeichnet. ein Ausgangssignal aus dem Signalgenerator 102 auf-Wie in der bereits genannten deutschen Patent- getastet. Die Ausgangssignale der Torschaltungen schrift beschrieben worden ist, besteht diese Schalt- 30 113 bis 117 sind in einer Mischstufe 118 zusammenlogik im wesentlichen aus einer Anzahl diagonal gefaßt. Sie werden dann über eine Ausgangsstufe verbundener Und-Torschaltungen, die in einer 119 einem Kabel oder einer Hochfrequenzschaltung Matrix angeordnet sind. Das ist in der Fig. 3 ge- zugeführt. Das Ausgangssignal der Ausgangsstufe 119 zeigt. Die Reihenzahl der Matrix ist gleich der Zahl weist daher fortschrittliche Phasenverschiebungen der verschiedenen Eingänge, während die Spalten- 35 auf, deren Größe davon abhängt, welcher der Anzahl der Matrix gleich der Anzahl der verschiedenen Schlüsse 73 bis 76 zu irgendeinem Zeitpunkt gerade Phasenschritte des Trägers ist, die als momentaner mit einem Eingangssignal versorgt ist.
Wert der Trägerwellenphase senderseitig ausgewählt Zur Erzeugung der Trägerwelle kann jeder stabile werden können. Die dargestellten Oder-Schaltungen Sinuswellengenerator herangezogen werden. Die Zeitsind einzeln den Spalten zugeordnet. Diesen Oder- 40 geberimpulse kann man dann aus der Trägerwelle Schaltungen werden Eingangssignale aus jeder ein- ableiten. Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, wird die zelnen Reihe der zugeordneten Spalte zugeführt, und Sinuswelle aus einem stabilen Zeittaktimpulsgenerator zwar ist jede Und-Torschaltung, die in dieser Spalte abgeleitet, und zwar mit einer Frequenz der gesitzt, mit einem der Eingänge der Oder-Schaltung wünschten Informationstastgeschwindigkeit oder Bitverbunden. Die Oder-Torschaltungen 97, 98, 99, 100 45 geschwindigkeit. Eine 1200-Hz-Zeittaktimpulsfre- und 101 sind daher die fünf Ausgänge der logischen quenz wird auf diese Weise in eine Welle von Matrix. Weiterhin ist ein abgewandelter Ringtor- 2400 Hz umgesetzt, die in einem Filter 108 gefiltert signalgenerator vorgesehen, der einzelne Signal- ist und als Trägerwelle dient. Die Zeitgeberimpulse generatorstufen 103, 104, 105, 106 und 107 auf- können dazu verwendet werden, eine 1200-Hzweist. Dieser Generator ist so in die Schaltung 50 Rechteckwelle zu erzeugen. Dazu kann man beieingesetzt, daß er auf ein Ausgangssignal aus irgend- spielsweise mit diesen Zeitkontaktimpulsen einen einer der Oder-Torschaltungen hin von einem an- Flip-Flop 4' ansteuern, dessen Ausgangssignal dann gesteuerten Zustand in einen anderen angesteuerten durch Differenzieren, Umkehren, Addieren und Zustand übergeht. Eine Oder-Schaltung, die der aus- Formen derart umgewandelt werden kann, daß sich gewählten logischen Funktion einer bestimmten 55 eine Rechteckwelle von 2400 Hz ergibt, die dann Spalte entspricht, bestimmt das Signalerzeugungs- dem Filter 108 zugeführt wird. Die Zeittaktimpulse element, das ein Ausgangssignal abgibt. Wie in der können aber die gefilterte 2400-Hz-Welle auch auf bereits genannten deutschen Patentschrift bereits be- eine andere Art auslösen.

schrieben worden ist, gibt zu irgendeinem Zeitpunkt Das wichtige Merkmal, das bis jetzt beschrieben

immer nur eine der Signalgeneratorstufen ein Aus- 60 worden ist, beinhaltet Vorrichtungen sowie ein Ver-

gangssignal ab, während ein Übergang von einer fahren, nach dem Informationsbits, die mit einer

dieser Signalgeneratorstufen zu einer anderen da- Geschwindigkeit von 1200 Bits pro Sekunde auf-

durch bestimmt ist, welche der Anschlüsse 73, 74, 75 treten, einer Trägerwelle als Phasenverschiebungen

oder 76 von den Leitungen 15, 16, 17 und 18 aufgeprägt werden, wobei die Phasenänderungen mit

Impulse zugeführt werden. 65 einer maximalen Häufigkeit von 600 Hz auftreten.

Die Ausgangstorschaltungen 114, 115, 116, 117 Wenn die Frequenz der Trägerwelle 2400Hz be-

und 113 sind Auswahltorschaltungen, die dazu die- trägt, können zum Nachweis eines bestimmten

nen, denjenigen Phasenzustand einzustellen, der der Phasensprunges im Empfänger vier volle Perioden

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der Trägerwelle herangezogen werden. Weiterhin die bereits beschrieben worden sind, Zeittaktimpulse soll bemerkt werden, daß die absolute Phasenlage, der gleichen Wiederholungsfrequenz erzeugt, ist es die zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt übertragen möglich, empfängerseitig Zeittaktimpulse mit der wird, ohne Bedeutung ist, da die übertragene Infor- gleichen Wiederholungsfrequenz hervorzurufen, ohne mation nicht in der absoluten Phasenlage, sondern 5 die Zeittaktimpulse vom Sender her mit übertragen in der Größe der Phasenverschiebung oder Phasen- zu müssen. Das ist möglich, wenn die Zeittaktänderung vorhanden ist. frequenz ein fester Bruchteil der Ton- oder Träger-Ein Signal, das so übertragen wird, wie es eben frequenz ist und wenn die Zahl der diskreten Phasenbeschrieben worden ist, besteht aus einer einzigen schritte, die für die Übertragung verwendet werden, Tonwelle, wie beispielseiwe aus einer Sinuswelle von io multipliziert mit dieser Frequenz gleich der vielfachen 2400 Hz. Wie man erkennen kann, arbeitet das hier Frequenz ist, die in dem Empfänger erzeugt wird, beschriebene Verfahren, diese Welle zu modulieren, um eine unmodulierte Welle mit der Frequenz der für positive und negative Phasensprünge gleich gut, Trägerwelle zur Verfügung zu haben, die zur Phasendie in der richtigen Reihenfolge durchgeführt wer- demodulation des eingehenden Signals mit jedem den. Bei dieser Modulation gibt es keine Rückkehr 15 Zeittaktimpuls benutzt ist. In solchen Fällen, in denen zu einer Null- oder einer Bezugsphase, die in der man sich der Bandbreite wegen einen zusätzlichen übertragenen Welle erkennbar ist. Anstatt die Kanal erlauben kann, kann man die Zeittaktimpulse Phasenverschiebungen mit ± 72° und ± 144° anzu- auch über einen Extrakanal übertragen, der neben geben, erscheint es zweckmäßiger, die einzelnen demjenigen Kanal liegt, in dem die Trägerwelle für Phasenschritte mit 72, 144, 216 und 288° zu be- zo die Phasenmodulation übertragen wird. In vielen zeichnen, wenn auch zwischen den Phasenlagen von Fällen ist jedoch die Verwendung von zusätzlicher +288° und —72° oder zwischen den Phasenlagen Bandbreite nicht möglich, so daß die Frequenz der von +144° und —216° der Ausgangswelle kein phasenmodulierten Welle dazu verwendet werden Unterschied besteht. kann, empfangsseitig eine Bezugsfrequenz zu erzeu-AIs Eingangsdaten können verschiedene Impuls- 25 gen, deren Frequenz gleich der Anzahl der verwenfolgen verwendet werden. Das können beispielsweise deten Phasensprünge multipliziert mit der doppelten Daten aus einem Rechner oder Daten sein, die sich Zeittaktfrequenz ist, so daß diese Bezugsfrequenz auf eine Anzahl anderer Zwecke beziehen, die aus mit jeder Amplitude der empfangenen Trägerwelle wiederholten Stromsignalen auf irgendeiner bestimm- synchron ist, unabhängig davon, mit welchem ten Leitung oder aus wiederholten Pausensignalen 30 Phasenschritt die einlaufende Welle gerade modu- oder auch aus Kombinationen zwischen Strom- und liert ist.

Pausensignalen bestehen können. Um nun das Auf- Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden die Schwineinanderfolgen von Strom- und Pausensignalen in gungen für vollständige Perioden der Trägerwelle dem Seriendatenstrom oder in irgendeinem Kanal oder einer symmetrischen Rechteckwelle in Hertz nicht zu beschränken, die in dem übertragenen Signal 35 (Hz) angegeben, während andere Impulswiedervereinigt sind, ist es daher bei einer Verarbeitung holungsfrequenzen in Impulsen pro Sekunde (p/sec) von Strom- und Pausensignalen, die in Simplexform und die Geschwindigkeit, mit der die Informationsvorliegen, wünschenswert, diese Signale nach dem bits übertragen werden, als Bits pro Sekunde (B/sec) Verfahren der Erfindung in Duplexform umzusetzen, bezeichnet werden.

so daß man in der Lage ist, wiederholte Strom-Strom- 40 Auch drahtlose Übertragungen mittels Radiowellen

Signale, Pausen-Pausen-Signale oder auch Strom- können nach dem 5-Phasen-Verfahren für binäre

Pausen- und Pausen-Strom-Signale zu übertragen. Signale in Duplexform durchgeführt werden, wenn

In einem solchen Übertragungssystem wird es not- Phasenidentität nicht angestrebt wird und statt dessen

wendig, die übertragenen Signale im Empfänger Phasensprünge verwendet werden, die ganzzahlige

durch Vergleich mit einer willkürlich gewählten Be- 45 Vielfache eines Phasenschrittes von 72° sind. Ein

zugsgröße wiederzugewinnen, die einer gleichartigen einfacher Phasensprung wird in dem Empfänger als

Bezugsgröße entspricht, die senderseitig verwendet Übergang von einer Phasenlage zu der nächstfolgen-

wird. Ein Verfahren dafür ist kürzlich für die Über- den Phasenlage festgestellt, der zeitlich mit einer

tragung phasenstarr gekoppelter Signale vorgeschla- Amplitude der Welle von fünffacher Frequenz zügen worden, in dem die vom Empfänger erkannte 50 sammenfällt, die in dem Empfänger aus der phasen-

Phase als Anzeige für die absolute Phasenänderung modulierten einlaufenden Schwingung abgeleitet ist.

von der Nullphase des Senders verwendet wird. Ein zweites Signal kann dann ein Phasenschritt von

In der Erfindung wird nun ein anderes Prinzip 144° sein, der als doppelter Phasenschritt festgestellt

verwendet, nach dem eine Kopplung der Phasen wird, trotz der Tatsache, daß die ausgesendete Welle

zwischen dem Sender und dem Empfänger nicht mehr 55 und die empfangene Welle nicht synchron sind. Es

nötig ist. Ebenso ist es auch nicht notwendig, ein gibt daher vier verschieden große, erkennbare

Synchronisationssignal mitzuübertragen, das die Phasensprünge, nämlich Φ, 2 · Φ, 3 · Φ und 4 · Φ.

Dauer eines »Einheitsimpulses« anzeigen müßte, Der Wert 5 · Φ entspricht wieder einer Phasen-

der der Übertragung zugrunde liegt, um empfangs- verschiebung von 0°, da 5 · Φ = 360° ist.

seitig die Anzahl von aufeinanderfolgend über- 60 Nach der Erfindung können auch andere Viel-

tragener gleicher Informationsbits festzustellen, wenn fache als die Vielfachen von vier verwendet werden,

beispielsweise hintereinander drei Stromsignale in Man kann beispielsweise noch einmal durch zwei

einer Folge einlaufen. Zu diesem Zweck wird nach oder nach entsprechenden Abwandlungen auch

der Erfindung ein Zeittaktsignal direkt empfänger- durch einen anderen Faktor als zwei teilen und die

seitig abgeleitet. Wenn man eine Impulseinheitslänge 65 Phasensprünge so abändern, daß N gleich große

verwendet, die gleich dem Reziproken der Bitzahl Phasensprünge zwischen N + 1 Phasenlagen einer

pro Sekunde ist, mit der die Übertragung erfolgen vollen Trägerwellenperiode stattfinden. Man kann

soll, und wenn man senderseitig mit den Geräten, auch eine Phasentastgeschwindigkeit benutzen, die

der halben Frequenz einer höherfrequenten Trägerwelle entspricht, wenn man eine Phasenmodulation in sechs oder acht Schritten verwendet, ohne die Bandbreite proportional der zusätzlich übertragenen Information vergrößern zu müssen. Praktische und theoretische Schwierigkeit schränken jedoch die Brauchbarkeit von Phasensprüngen kleinerer Winkel ein. In der Beschreibung ist immer angenommen, daß N = 4 ist.

In den F i g. 4 und 5 ist gezeigt, wie eine solche Welle empfangen und demoduliert wird. In der obengenannten Patentschrift ist bereits ein geeigneter Empfänger beschrieben worden. Hier ist jedoch ein solcher Empfänger in abgewandelter Form gezeigt, der noch Steuersignale abgibt, die dazu verwendet werden, die mit halber Geschwindigkeit in paralleler Form einlaufenden Duplexsignale in einen Seriendatenstrom umzusetzen, dessen Daten mit der Tastgeschwindigkeit am Sender anfallen.

In der F i g. 4 wird ein einlaufendes Signal, das eine Trägerwelle von beispielsweise 2400Hz enthalten kann, begrenzt, differenziert und geklippt, wie es in den Schaltblöcken 120, 121 und 122 angegeben ist. Die dabei entstehenden unipolaren Signale steuern einen Signalgenerator 129 an und regeln die Impulswiederholungsfrequenz seiner Ausgangssignale derart, daß sich ein genau konphases Signal ergibt, das die fünffache Frequenz der einlaufenden Trägerwelle, also 12 000 Hz, aufweist. Die Ausgangsgrößen des Generators 129 sind mit allen übertragenen Phasenlagen auf gleiche Weise synchron. Eine Teilerschaltung, die hier als Ringzähler gezeigt ist, benötigt fünf Eingangsimpulse, um eine vollständige, fünfstufige Periode seiner Ausgangsgröße zu durchlaufen. Jeder der Und-Torschaltungen 123, 124,125, 126 und 127 sind die Ausgangssignale der Klipperstufe 122 zugeführt, während an ihren anderen Eingängen jeweils ein anderes von fünf Signalen anliegt, die aus dem Frequenzteilerring 128 stammen. Jede der Und-Schaltungen gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn an ihren Eingängen gleichzeitig Signale anliegen, wie es üblich ist. Jede der Und-Schaltungen ist mit ihrem Ausgang an Schaltkreise mit einem Gleichrichter, einem Integrator und einem Impulsformer angeschlossen, so daß sich am Ausgang irgendeiner dieser Schaltungen oder auch an einer anderen dieser Schaltungen ein Ausgangssignal ergibt, das der Phasenlage entspricht, die gerade übertragen worden ist. Jede Ausgangsgröße aus den Ringzählerstufen A, B, C, D und E des Frequenzteilers enthält ein Signal, das wie die nichtmodulierte einlaufende Welle eine Frequenz von 2400 Hz besitzt. Mit einem dieser Ausgänge ist ein Flip-Flop 190 verbunden, der dann Zeittaktimpulse mit einer Frequenz von 1200 Hz abgibt.

Die Integration sowie die Impulsformung der Ausgangssignale aus den verschiedenen Und-Torschaltungen wird in Schaltkreisen durchgeführt, die mit den Bezugsziffern 130, 131, 132, 133 und 134 bezeichnet sind. Diese Schaltkreise haben Ausgänge 136, 137, 138, 139 und 140, die zu einer Schaltlogik 135 in F i g. 5 führen, die ähnlich wie die senderseitig verwendete Schaltlogik aus Reihen und Spalten von Und-Torschaltungen aufgebaut ist. Die Schaltlogik 135 dient dazu, auf der Empfängerseite die Größe des Phasensprunges von einer übertragenen Phasenlage zur nächsten übertragenen Phasenlage zu bestimmen. Die Impulse auf den Leitungen 136 bis 140 werden einmal einzelnen den diagonal verbundenen Und-Torschaltungen der Schaltlogik zugeführt, und zum anderen Verzögerungsschaltkreisen 161, 162, 163, 164 und 165, die jeweils einer der Spalten der logischen Matrix zugeordnet sind, um an den Oder-Schaltungen 172 bis 175 Ausgangssignale hervorzurufen, die jeweils zu einer Reihe gehören. Das ist aber bekannt. Wenn dann der zweite Eingang einer Und-Schaltung in der entsprechenden Spalte angesteuert wird, zeigt jede Reihe einen anderen der Phasensprünge von Φ, 2 · Φ, 3 · Φ oder Α· Φ an. Die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen 161 bis 165 sind einem Signalgenerator 166 zugeführt, der einzelne Generatorstufen 167, 168, 169, 170 und 171 aufweist, die jeweils einem der Verzögerungsglieder zugeordnet sind. Die Ausgangsgrößen der Signalgeneratorstufen 167 bis 171 werden den Spalten der logischen Matrix zugeführt, so daß beispielsweise die Generatorstufe 167 die Und-Torschaltungen ihrer Spalte mit einem zweiten Steuersignal versorgt, wenn ein verzögerter Impuls aus dem Schaltkreis 131 und aus der Stufe A des Frequenzteilers 128 einläuft, wie es bereits in der obengenannten deutschen Patentschrift 1206 946 beschrieben worden ist. Mit jeweils zwei der Oder-Torschaltungen 172 bis 175 ist eine der Oder-Torschaltungen 176, 177, 178 und 179 verbunden, um mit Hilfe des Multivibrators 180 auf Signale in den jeweils paarweise zusammengefaßten Ausgängen der Bausteine 15', 16', 17' und 18' hin binäre Ausgangssignale zu erzeugen, die in F i g. 2 durch die Wellenform 15, 16, 17 und 18 dargestellt sind, und um mit Hilfe des Multivibrators 181 einen weiteren Satz von Ausgangssignalen hervorzurufen, wenn man die Ausgänge der Bausteine 15' bis 18 auf andere Weise paarweise zusammenfaßt. Das ist in der F i g. 5 durch die Bezugsziffern S₁, M₁ und S₂, M₂ angedeutet und ebenfalls in der bereits genannten deutschen Patentschrift beschrieben.

Aus den Verzögerungsschaltkreisen 161 bis 165 werden über die Leitungen 182, 183, 184, 185 und 186 Ausgangssignale abgenommen und einer Oder-Schaltung 187 zugeführt, so daß am Ausgang der Oder-Schaltung 187 immer dann ein Impuls erscheint, wenn ein Impuls auf einer der Leitungen 136 bis 140 anliegt. Die Impulse am Ausgang der Schaltung 187 erscheinen daher mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 600p/sec. Diese »Nulldurchgangsimpulse« können aber auch mit der gleichen Wirkung von anderen Stellen der Schaltung abgeleitet werden.

Die Ausgangsimpulse der Multivibratoren 180 und 181 werden dem Schaltkreis nach F i g. 6 zugeführt, wo sie an den Eingängen 21 und 22 als Eingangssignale in Duplexform anliegen und in einen Serien-Datenstrom umgesetzt werden. Die Zeitgeberimpulse aus dem Flip-Flop 190 (F ig. 4) lauf en bei 25 als Eingangssignale ein, und die Ausgangssignale der Oder-Schaltung 187 sind die »Nulldurchgangsimpulse«, die bei 26 in den F i g. 6 und 7 gezeigt sind.

Das Blockschaltbild aus F i g. 6 zeigt nun die Maßnahmen, die notwendig sind, um ein Duplexausgangssignal eines Empfängers für ein vierstufiges Signal in einen Serienstrom binärer Daten umzusetzen, der eine solche Gestalt hat, wie es in Verbindung mit der senderseitigen Modulation bereits beschrieben worden ist. Wie im Fall der Senderseite, die in der F i g. 1 gezeigt ist, wird auch das Emp-

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fangsverfahren mit einer Schaltung nach F i g. 6 in Polarität umkehrt. Die Ausgangssignale der Umkehr-Verbindung mit den zeitlichen Spannungsverläufen stufen 23' und 24' werden dafür verwendet, jeweils beschrieben, die in der F i g. 7 dargestellt sind. Die einen der Eingänge der Und-Torschaltungen 3Γ und Numerierung der verschiedenen Zeilen in dieser Dar- 33' anzusteuern. Der Zeitgeberimpulszug, der in der stellung entspricht den Signalen an den verschiede- 5 Zeile 25 gezeigt ist, wird dem einen Eingang der nen Ausgängen in der F i g. 6, die die gleiche Bezugs- Und-Torschaltung 28' zugeführt, deren anderem Einziffer tragen. gang Impulse zugeführt sind, die aus dem »Null-

In der F i g. 7 sind die Duplexeingangssignale, die durchgangsimpulszug« 26 stammen. Eine Impulsan den Anschlüssen 21 und 22 anliegen, in den formerstufe, die bei 27' gezeigt ist, kann aus einem Zeilen 21 und 22 dargestellt. Die in diesen Impuls- io Univibrator oder einer anderen Vorrichtung bezügen übertragenen Daten sind voneinander unab- stehen, die einen Rechteckimpuls erzeugt, dessen hängig, jedoch sind die Zeitpunkte, zu denen ein Dauer etwa dem halben Abstand der Impulse 26 Phasensprung auftritt, synchronisiert. In den beiden entspricht und dessen Länge daher etwa einer sen-Zeilen 21 und 22 (F i g. 7) sind typische Beispiele derseitigen Einheitsimpulslänge entspricht. Die Ausfür Datenströme gezeigt, die mit der Empfangs- 15 gangsimpulse 27 der Impulsformerstufe werden mit schaltung nach den F i g. 5 und 6 aus einem Binär- den Zeitgeberimpulsen in der Torschaltung 28' komsignal in Duplexform wiedergewonnen sind, wie bei- biniert, so daß sich der Impulszug 28' ergibt, dessen spielsweise aus einem vierstufigen Signal, das in Ver- Impulse zeitlich mit jedem zweiten Impuls der Zeitbindung mit der F i g. 1 beschrieben worden ist. geberimpulse 25 zusammenfallen.

Die Verarbeitung der Daten, die in den Daten- 20 Die Impulse 28 werden einem Verzögerungsströmen 21 und 22 enthalten sind, wird dadurch schaltkreis 29' zugeführt, der daraufhin einen Imdurchgeführt, daß man den Spannungen, die in pulszug29 abgibt. Die Impulse aus dem Impulszug diesen Datenströmen enthalten sind, bestimmte Zeit- 29 sind gegenüber den Impulsen aus dem Impulszug taktsignale hinzuaddiert, die zwar getrennt vom 26 um etwa eine Einheitsimpulsbreite verzögert. Die Sender her empfangen werden können, die aber so 25 Impulse 29 werden als Zeitgeberimpulse einer Reihe gezeigt sind, als ob sie empfängerseitig aus der ein- aus vier Und-Torschaltungen 30', 31', 32' und 33' laufenden Welle abgeleitet worden sind. Wenn ein zugeführt. An der Und-Torschaltung 30' und an der Zeitgeberimpulszug empfangsseitig erzeugt wird, Und-Torschaltung 32' liegt noch jeweils eines der kann man innerhalb des Empfängers eine Frequenz- Duplexeingangssignale 21 und 22 an, während den vervielfacherschaltung benutzen, die ein Signal er- 30 Und-Torschaltungen 31' und 33' die gleichen Einzeugt, deren Frequenz, sofern fünf verschiedene gangssignale zugeführt sind, nachdem sie die Um-Phasenlagen verwendet werden, das Fünffache der kehrstufen 23' und 24' durchlaufen haben. Die anFrequenz der einlaufenden Trägerwelle ist, so daß deren Eingänge der Torschaltungen werden von den sich eine Bezugsfrequenz erzeugen läßt, die frei von Zeitgeberimpulsen 29 angesteuert. Als Ergebnisse jeglicher Phasenmodulation ist. Man kann aber auch 35 treten auf jeder der Leitungen 30, 31, 32 und 33 die eingehende Welle von 2400 Hz dazu verwenden, Impulse auf, von denen die Impulse auf den Leituneine Zeittaktfrequenz von 1200 Hz zu erzeugen, wie gen 30 und 31 sowie die Impulse auf den Leitungen sie in der Zeile 25 der Fig.7 dargestellt ist. In dem 32 und 33 jeweils zueinander komplementär sind. Fall, in dem irgendeine andere Frequenz für die Daher erzeugt jeder Impuls, der in der Zeile 26 Trägerwelle verwendet wird, die eine Harmonische 40 (F i g. 7) gezeigt ist, zwei positive Ausgangssignale, der Bitübertragungsfrequenz ist, kann man aus der von denen das eine entweder auf der Leitung 30 Trägerwelle eine vielfache Frequenz ableiten, die oder 31 und das andere entweder auf der Leitung 32 dann dazu verwendet werden kann, für die vorgege- oder auf der Leitung 33 auftritt, bene Bitübertragungsgeschwindigkeit ein Zeitgeber- Zwei rückstellbaren Flip-Flop-Schaltungen 34' und

signal abzuleiten. Man kann aber auch die wieder- 45 35' werden Ansteuersignale von den Ausgängen der gewonnenen Datensignale an den Duplexeingängen Und-Torschaltungen 30, 31, 32 und 33 her zuge-21 und 22 dazu verwenden, mit Hilfe bekannter Ver- führt. Die Rückstellspannung für den Flip-Flop 34' fahren, die ein Differenzieren, ein Umkehren und stammt dabei von der Und-Torschaltung 30', wähein Addieren beinhaltet, einen Zeitgeberimpulszug rend die Rückstellspannung für den Flip-Flop 35' mit einer Frequenz von 1200 Hz zu erzeugen, der in 50 von der Und-Torschaltung 32' abgenommen wird, der Zeile 25 der F i g. 7 dargestellt ist. Es ist jedoch Die Vorschaltsignale für diese beiden Flip-Flops auch günstig, wenn die »Nulldurchgangsinformation« stammen aus den Und-Torschaltungen 31' und 33'. zur Verfügung steht, die man aus einem Quadrieren Die Steuersignale für die beiden Flip-Flops 34' und und einem Differenzieren der eingehenden Welle oder 35' sind in den Zeilen 30 bis 33 der F i g. 7 gezeigt, einer Unterharmonischen dieser Welle erhalten kann. 55 während die Ausgangssignale der beiden Flip-Flops Man kann die Nulldurchgangsinformation aber auch in den Zeilen 34 und 35 der F i g. 7 zu sehen sind, aus der Oder-Schaltung 187 erhalten, die in der Man kann erkennen, daß die Ausgangssignale der Fig. 5 gezeigt ist. Es ist günstig, wenn die Zeitgeber- beiden Flip-Flops 34' und 35' den Duplexeingangsimpulse aus der Zeile 25 (F i g. 7) gegenüber den Signalen an den Anschlüssen 21 und 22 entsprechen, Impulsen, die in der Zeile 26 gezeigt sind, um eine 60 jedoch gegenüber diesen Eingangssignalen um eine halbe Einheitsimpulsbreite verschoben sind. Die Einheitsimpulsbreite verzögert sind. Die Spannungs-Gründe dafür sind die gleichen, wie sie bei der Be- impulszüge 34 und 35 werden nun direkt zwei Undschreibung der Senderseite des Systems erklärt wor- Torschaltungen 44' und 46' zugeführt, die den Unddensind. Torschaltungen 30' und 32' entsprechen. Weiterhin

In den Zeilen.23 und 24 der Fig. 7 sind nun die 65 werden die Flip-Flop-Ausgangssignale durch UmErgebnisse gezeigt, die man erhält, wenn man die kehrstufen hindurchgeführt, so daß die Impulszüge Signalzüge, die in den Zeilen 21 und 22 dargestellt 36 und 37 entstehen, die den Spannungen auf den sind, mit Hilfe der Umkehrstufen 23' und 24' in ihrer Leitungen 24 und 25 entsprechen. Die Umkehr-

stufen 36' und 37' gleichen den Umkehrstufen 23' und 24', und ihre Ausgangssignale werden Und-Torschaltungen 45' und 47' zugeführt, die den Und-Torschaltungen 31' und 33' gleichen. Jede der Und-Torschaltungen 44', 45', 46' und 47' wird daher durch Signale angesteuert, die dem Signal 34, dem invertierten Signal 34, dem Signal 35 und dem invertierten Signal 35 entsprechen. Diese Und-Torschaltungen geben dann Ausgangssignale ab, die in F i g. 7 in den Zeilen 44, 45, 46 und 47 gezeigt sind, wenn an ihren anderen Eingängen ebenfalls Steuerimpulse einlaufen, die aus dem Zeitgebereingangssignal und aus dem Nulldurchgangssignal abgeleitet sind, wie es noch beschrieben wird.

Es soll noch einmal daran erinnert werden, daß die Impulswiederholungsfrequenzen der Nulldurchgangsimpulse 600 Hz beträgt und der Tastfrequenz entspricht, und daß diese Nulldurchgangsimpulse als positive Impulse abgeleitet werden können, wie sie in der Zeile 26 der F i g. 7 gezeigt sind. Dort fallen sie ao mit Änderungen in den Duplexsignalen zusammen, die aus der empfangenen Welle abgeleitet worden sind. Diese Impulse werden mit Vorzug auf eine Impulseinheitsbreite gedehnt, wie es in der Zeile 27 der F i g. 7 gezeigt ist, was beispielsweise mit Hilfe eines Univibrators durchgeführt werden kann. Sie werden dann dazu verwendet, die Duplexsignale wiederzugewinnen, die in den Zeilen 34 und 35 der F i g. 7 gezeigt sind. Das Ausgangssignal der Impulsformerstufe 27', das in der Zeile 27 der F i g. 7 gezeigt ist, wird auch einem Eingang der Und-Torschaltung 28' zugeführt und dient dazu, das Zeitgebereingangssignal mit dem Umsetzer zu synchronisieren, der so arbeitet, daß er aus den wiedergewonnenen Duplexsignalen den Seriendatenstrom ableitet, und zwar so, daß die Ausgangsdaten nicht invertiert sind, wie es noch beschrieben wird. Ein Zeitgeberimpulssignal mit einer Wiederholungsfrequenz von 1200 Hz, das in der Zeile 25 der F i g. 7 gezeigt ist, wird über eine Oder-Torschaltung 25' abgenommen und einem Schalt-Flip-Flop 38' zugeführt, von dem zwei gegenphasige Impulszüge 38 und 39 abgeleitet werden. Das Signal, das in der Zeile 38 der Fig. 7 gezeigt ist, wird über eine übliche Differenzierstufe sowie über eine übliche Klipperstufe geleitet und dient anschließend als zweites Eingangssignal für die Und-Torschaltung 41', wo es dazu dient, die Zeitgeberimpulse 40 und 43 miteinander zu synchronisieren. Das Signal, das in der Zeile 38 der F i g. 7 gezeigt ist, erzeugt, wenn es differenziert und geklippt worden ist, Tastimpulse, die in der Zeile 40 der F i g. 7 gezeigt sind, die jeweils jedem zweiten Schaltvorgang des Flip-Flops 38' entsprechen, wie man es aus einem Vergleich mit den positiven Spannungssprüngen entnehmen kann, die in der Zeile 38 der Fig. 7 gezeigt sind. Das invertierte Signal 38, das in der Zeile 39 der F i g. 7 gezeigt ist, wird differenziert und geklippt und als Tastsignal verwendet, wie es in der Zeile 43 der F i g. 7 gezeigt ist. Die Impulse aus dem Impulszug 43 liegen zeitlich zwischen den Impulsen des Impulszuges 40. Die beiden Impulszüge 40 und 43 werden dazu verwendet, die zweiten Eingänge der vier Und-Torschaltungen 44', 45', 46' und 47' anzusteuern, an deren ersten Eingängen bereits die Signale 34, 35, 36 und 37 anliegen, so daß sich Ausgangssignale ergeben, die in der F i g. 7 in den Zeilen 44 45, 46 und 47 gezeigt sind. Den einen Ausgangsimpuls erhält man, wenn die Und-Torschaltung 44' von positiven Impulsen der Impulszüge 34 und 40 gleichzeitig angesteuert ist, während am Ausgang der Und-Torschaltung 45' dann ein Ausgangsimpuls entsteht, wenn positive Impulse aus den Impulszügen 36 und 40 zusammenfallen. Ein Ausgangssignal im Impulszug 47 tritt immer dann auf, wenn die Und-Torschaltung 47' gleichzeitig durch positive Impulse aus den Impulszügen 37 und 43 angesteuert ist, während die Impulse des Impulszuges 46 dann entstehen, wenn der Und-Torschaltung 46' gleichzeitig positive Impulse aus den Impulszügen 35 und 43 zugeführt sind.

Man kann sehen, daß die Ausgangssignale in den Impulszügen 38 und 39 beispielsweise von dem Schalt-Flip-Flop abgeleitet sind und daß sie entstehen, wenn dieser Schalt-Flip-Flop durch Impulse des Impulszuges 25 umgeschaltet wird. Sie können daher auch in umgekehrter Reihenfolge auftreten, mit dem Ergebnis, daß die Daten, die im Ausgangssignal enthalten sind, dann falsch sind, sofern sie nicht korrigiert werden. Wenn der Signalzug 38 differenziert und geklippt worden ist, können die Impulse aus diesem Signalzug zu einem unrichtigen Zeitpunkt auftreten, so daß es nicht mehr möglich ist, sie den passenden Impulsen aus den Signalzügen 34 und 37 hinzuzuaddieren. Diese Mehrdeutigkeit wird in der Und-Torschaltung 41' aufgelöst, die immer dann einen Impuls abgibt, wie er beispielsweise in der Zeile 41 der F i g. 7 gezeigt ist, wenn die Phase nicht stimmt. Dieser Impuls 41 wird dann der Verzögerungsschaltung 42' zugeführt, deren Ausgangsimpuls um eine halbe Einheitsimpulslänge verzögert auftritt, wie es in der Zeile 42 der F i g. 7 gezeigt ist. Der Ausgangsimpuls 42 tritt nur dann auf, wenn die Phase der Impulse im Impulszug 38 nicht richtig ist, was sich durch eine zeitliche Koinzidenz zwischen Impulsen aus dem Impulszug 40 und aus dem Impulszug 27 bemerkbar macht. Wenn dieser Zustand eintritt, gibt die Und-Torschaltung an die Verzögerungsschaltung einen einzelnen Impuls ab, der in der Zeile 41 der F i g. 7 gezeigt ist, so daß ein einzelner, verzögerter Impuls entsteht, der in der Zeile 42 der F i g. 7 gezeigt ist, und der über die Oder-Schaltung 25' dem Schalt-Flip-Flop zugeführt wird, so daß dieser Flip-Flop ein zusätzliches Zeitgebersignal erhält. Dieser zusätzliche Zeitgeberimpuls korrigiert die Polaritäten der Impulszüge 38 und 39 innerhalb der ersten Impulseinheitszeit, die nach dem Auftreten des Fehlers liegt, so daß sie für den restlichen Teil eines Intervalls von 600 Impulsen pro Sekunde richtig bleiben.

Die Impulse in den Impulszügen 40 und 43 treten jeweils mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 600 p/sec auf. Sie sind zeitlich jedoch so gegeneinander verschoben, daß sich, wenn man die beiden Impulszüge zusammenfaßt, ein Signal mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 1200 p/sec entsteht. Der Impulszug 40 wird einmal mit dem Impulszug 34 kombiniert, so daß der Impulszug 44 entsteht, und zum anderen mit dem Impulszug 36, so daß der Impulszug 45 entsteht. Der Impulszug 43 vereinigt sich mit dem Impulszug 35, so daß der Impulszug 46 entsteht, und mit dem Impulszug 37, so daß der Impulszug 47 entsteht. Diese Impulszüge, die in den Zeilen 44 bis 47 der F i g. 7 gezeigt sind, werden so zusammengefaßt, daß sich zuerst die Impulszüge ergeben, die in den Zeilen 48 und 49 dargestellt sind, und dann so, daß sich der Impulszug aus der Zeile 50 ergibt. Um den Impulszug 48 herzustellen, werden die

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Impulszüge 46 und 44 mit einer Oder-Schaltung 48' zusammengefaßt, während die Impulszüge 45 und 47 mit der Oder-Schaltung 49' zusammengefaßt sind, so daß sich ein Impulszug ergibt, der in der Zeile 49 der F i g. 7 gezeigt und dem Impulszug aus der Zeile 48 komplementär ist, so daß dann ein Signal mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 1200p/sec vollständig ist. Die Impulszüge 48 und 49 werden einem rückschaltbaren Flip-Flop 50' zugeführt, der auf diese beiden Impulszüge hin den gewünschten Datenausgang erzeugt. Wie man sieht, ist das Ausgangssignal des Flip-Flops 50', das in der Zeile 50 der F i g. 7 gezeigt ist, sowohl dem Dateninhalt als auch der Form nach mit dem Datenstrom 1 (oder auf Wunsch auch mit dem Datenstrom 2) identisch, der senderseitig verwendet worden ist, wie es bereits beschrieben wurde.

Wie nun das gesamte System aufgebaut ist, das zuerst mit einer Serien-zu-Duplexmodulation arbeitet und das dann anschließend eine Demodulation und eine Duplex-zu-Serienumsetzung durchführt, ist in der Fig. 8 gezeigt. In den Schaltkreisen nach Fig. 1 und 3 wird zuerst ein Seriendatenstrom in Duplexform umgesetzt, bevor er mit Hilfe von Phasensprüngen unterschiedlicher Größe einem Träger aufmoduliert und übertragen wird. Anschließend wird der Datenstrom in dem Schaltkreis nach F i g. 4 empfangen und in Informationen über die Größe der Phasensprünge umgesetzt, die dann auf der dazugehörigen der Leitungen 136 bis 140 erscheinen. Diese Informationen werden dann in dem Schaltkreis nach F i g. 5 verarbeitet, so daß sich zwei Duplexeingangssignale21 und 22, eine Zeittaktimpulsfrequenz von 1200 p/sec sowie ein Nulldurchgangssignal mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 600 p/sec ergeben. Alle diese Impulszüge und Signale werden dann dazu verwendet, die beiden Duplexeingänge wieder in einen Seriendatenstrom zurückzuverwandeln, der dann dorthin weitergeleitet wird, wo die Daten benötigt werden.

Die Fig. 9 zeigt einen rückstellbaren Flip-Flop, der zwei Eingänge und zwei Ausgänge aufweist. Jeder der beiden Ausgänge läßt sich in Übereinstimmung mit einem zuerst erschienenen Signal eines bestimmten Vorzeichens steuern. F i g. 10 zeigt einen üblichen Flip-Flop, der von einem Signal eines bestimmten Vorzeichens, das an dem einen Eingang anliegt, in den anderen Zustand umgeschaltet werden kann.

Fig. 11 zeigt eine Signalumkehrstufe, während die F i g. 12 ein Beispiel für einen einfachen Univibrator ist. Alle diese Schaltungen können in den bereits beschriebenen Schaltkreisen verwendet werden.

Die Erfindung ist hauptsächlich darauf gerichtet, die Bandbreite, die für eine Bitübertragung mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1200B/sec oder auch einer anderen Übertragungsgeschwindigkeit notwendig ist, auf eine Bandbreite zu vermindern, die für eine Übertragung mit der halben Bitgeschwindigkeit (600B/sec) notwendig ist. Das gleiche Prinzip kann aber unabhängig davon angewendet werden, für welche Datenübertragungsgeschwindigkeit man sich entschieden hat. Man kann das Prinzip beispielsweise in Multiplexsystemen anwenden, in denen jeder Kanal eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 150 B/sec haben kann. Man kann beispielsweise in jedem einzelnen von 16 Kanälen eine Übertragungsgeschwindigkeit von 150 B/sec verwenden und alle 16 Kanäle nach einem Multiplexverfahren im Hörfrequenzbereich unterbringen, so daß sich eine Gesamtdaten-Übertragungsgeschwindigkeit von 2400 B/sec ergibt.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von binären Daten mit einer vorbestimmten Bitzahl pro Sekunde durch Phasensprungmodulation einer Trägerwelle, wobei jeder Phasensprung ein ganzzahliges Vielfaches von N aus (N + 1) Phasenwinkel Φ beträgt und (N + 1) Φ = 360° ist, in dem empfängerseitig aus der phasensprungmodulierten Trägerwelle ein Bezugssignal für einen Phasensprung sowie ein Zeittaktsignal abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeittaktsignal (3) mit einer Impulswiederholungsfrequenz erzeugt wird, das der vorgegebenen Bitzahl pro Sekunde entspricht, daß ein Rechteckwellensignal (4) erzeugt wird, das die Daten als eine kontinuierliche Impulsfolge darstellt, in der die Impulse mit der vorgegebenen Bitzahl pro Sekunde aufeinander folgen, daß diese Impulsfolge in zwei getrennte Datenströme (6 bzw. 8) aufgeteilt wird, von denen jeder solche Datenteile enthält, die durch die jeweils zweiten Bits in dem kontinuierlichen Datenstrom dargestellt werden, daß die in diesen beiden Datenströmen (6 bzw. 8) nacheinanderfolgend auftretenden Paare nebeneinanderliegender Bits als Phasenschrittmodulation übertragen werden, wobei jeder Phasenschritt einem der ganzzahligen Vielfachen eines Phasenwinkels der Trägerwelle entspricht, daß die modulierte Trägerwelle empfangen wird und aus ihr zwei simultane Datenströme (21 bzw. 22) in Form von Rechteckwellen abgeleitet werden, daß aus den empfangenen Impulsfolgen ein Zeittaktimpulszug (25) entwickelt wird, dessen Geschwindigkeit mit den Impulsen der Datenströme in einer synchronen Beziehung steht und daß die simultanen Datenströme und der abgeleitete Zeittaktimpulszug in einer Serienfolge miteinander vereinigt werden, so daß die zwei Datenströme in einen einzigen Datenstrom (50) umgesetzt werden, der dem senderseitig erzeugten Datenstrom gleicht und die gleiche Bitgeschwindigkeit aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Übertragung von Daten in Form von Phasensprüngen einer Trägerwelle einer einzigen Frequenz, in dem jeder Phasensprung das Vielfache eines Bruchteiles einer Periode ist, der das Reziproke einer ganzen Zahl größer als Zwei ist, und in dem das Datensignal im Empfänger durch einen Vergleich der empfangenen Schwingung mit einer Schwingung durchgeführt wird, deren Frequenz ein Vielfaches der Frequenz der empfangenen Welle ist und von ihr abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig ein Datensignal (1) in Impulsform mit einer bestimmten Bitgeschwindigkeit mit Hilfe eines Signalgenerators erzeugt wird, daß dieses Impulsdatensignal in zwei Impulswellenabschnitte (6 bzw. 8) mit jeweils der halben Bitgeschwindigkeit aufgeteilt wird, wobei jeder Impulswellenabschnitt die jeweils zweiten Bits aus dem Impulsdatensignal enthält, daß diese beiden Impulswellenabschnitte der Trägerwelle mit der halben Bitgeschwindigkeit als kombinierte Phasentastungen (15, 16, 17, 18) auf-

geprägt werden, daß empfangsseitig diese beiden Impulswellenabschnitte (21, 22) nachgewiesen auf getrennte Kanäle verteilt werden, daß empfängerseitig ein Zeitgebersignal (25) erzeugt wird, dessen Frequenz der Bitgeschwindigkeit entspricht, daß diese Zeitgebersignale jedem der beiden getrennten Abschnitte des Impulswellenzuges nach Polarität und Zeitpunkt derart hinzuaddiert werden, daß sich Impulskombinationen (44 bis 47) ergeben, die zu verschiedenen Zeiten auftreten und die diesen Kanälen und Polaritäten der beiden Signale auf der Senderseite entsprechen, daß diese zu verschiedenen Zeiten auftretenden Impulse so zueinander addiert werden, daß ein Impulsserienstrom (48, 49) von der vorgegebenen Bitgeschwindigkeit entsteht, und daß die derart vereinigten Impulssignale als ein Datenstrom (50) dargestellt werden, der mit dem Datensignalstrom vergleichbar ist, der in dem Sender erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Sendeseite (1) eine Folge von Strom- und Pausensignale in der Form eines Serienstromes aus binären Signalen zugeführt wird, daß ein Zeittaktgebersignal (3) erzeugt wird, dessen Impulswiederholungsfrequenz gleich der maximalen Geschwindigkeit ist, mit der diese Strom- und Pausensignale auftreten, daß aus dem Zeitgebersignal und aus dem erzeugten binären Datenimpulszug zwei gleichzeitige Strom- und Pausensignale mit der halben Geschwindigkeit abgeleitet werden, wovon das eine der Datensignale diejenigen Strom- und Pauseninformationen enthält, die bei jedem zweiten Zeitgebersignalintervall in dem Seriendatenzug enthalten sind, und von denen das zweite die restlichen Strom- und Pausensignale aus dem Seriendatenimpulszug enthält, daß aus den beiden gleichzeitigen Datensignalen gemeinsame Modulationen (15 bis 18) für den Träger erzeugt werden, wobei jede der vier möglichen Kombinationen von Strom- und Pausensignalen in den beiden Kanälen einem Modulationssprung unterschiedlicher Größe entspricht, und daß diese vier verschieden großen Modulationssprünge der Trägerwelle als vierstufiges Signal aufgeprägt werden.

4. Sendeschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der binäre Signalzug zwei Und-Torschaltungen (9', 10') zugeführt ist, daß der binäre Signalzug weiterhin in seiner Polarität umgekehrt zwei weiteren Und-Torschaltungen (1Γ 12') zugeführt ist, derart, daß an jeweils einem Eingang der vier Und-Torschaltungen (9' bis 12') Signale anliegen, daß aus dem Zeitgebersignal (3 in F i g. 2) zwei Zeitgeberimpulse (6, 8 in F i g. 2) mit jeweils der halben Impulswiederholungsfrequenz erzeugt werden, deren Impulse gegeneinander versetzt sind, daß der eine der beiden Zeitgeberimpulszüge mit halber Frequenz bezüglich der anderen in seiner Polarität umgekehrt ist, daß der erste (6 in Fi g. 2) der beiden Zeitgeberimpulszüge von halber Frequenz der ersten und der dritten der Und-Torschaltungen (9', 1Γ) und der zweite (8 in Fi g. 2) der beiden Zeittaktimpulszüge von halber Frequenz der zweiten (10') und der vierten (12') der vier Und-Torschaltungen (9' bis 12') zugeführt ist, derart, daß die Zeitgeberimpulszüge jeweils an den zweiten Eingängen der Und-Schaltungen (9' bis 12') liegen, und daß von den Und-Torschaltungen (9' bis 12') Ausgangssignale abgeleitet sind, die jeweils auf einer von vier Leitungen (73, 74, 75, 76 in F i g. 3) erscheinen, von denen jede Leitung einer möglichen Kombination von Eingangssignalen für die Und-Torschaltungen (9' bis 12') entspricht.

5. Sendeschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen, die aus den Ausgängen der Und-Torschaltungen (9' bis 12') die Signale für die vier Leitungen (73 bis 76) ableiten, einen Flip-Flop (13') aufweisen, der abwechselnd von der ersten (9') und der dritten (H') Torschaltung angesteuert ist und zwei Ausgangssignale abgibt, die abwechselnd und sich gegenseitig ausschließend positive Signale sind, daß diese Vorrichtungen weiterhin eine Gruppe von vier Und-Torschaltungen (15', 16', 17', 18') aufweisen, von denen die ersten beiden (15', W) von dem ersten Flip-Flop-Ausgangssignal (13 in F i g. 2) und die letzten beiden Und-Torschaltungen (17', 18') von dem zweiten Flip-Flop-Ausgangssignal (14 in Fig. 2) angesteuert sind, daß die zweiten Eingänge aller Und-Torschaltungen (15' bis 18') der zweiten Gruppe von den Ausgangssignalen der zweiten und vierten Torschaltung (10', 12') der ersten Und-Torschaltungsgruppe (9' bis 12') angesteuert sind und daß mit dem Ausgang einer jeden Und-Torschaltung der zweiten Gruppe (15' bis 18') eine gesonderte Leitung (73, 74, 75, 76) verbunden ist, so daß auf diesen vier Leitungen Ausgangssignale erscheinen, die sich zeitlich gegenseitig ausschließen.

6. Sender zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise (F i g. 3), die die Modulationsschritte hervorrufen, eine Vorrichtung (108', 108) enthalten, die aus den Zeitgeberimpulsen eine Trägerwelle erzeugen, deren Frequenz das Doppelte der Impulswiederholungsfrequenz der Zeitgeberimpulse ist, daß durch eine weitere Vorrichtung (109 bis 117) aus der Trägerwelle fünf äquidistante Phasenlagen auswählbar sind, von denen jede an einen gemeinsamen Ausgang (118, 119) ankoppelbar ist, und daß mit dem gemeinsamen Ausgang (118, 119) noch eine weitere Vorrichtung (72) verbunden ist, die auch logische Schaltkreise enthält, und die dazu dient, während eines jeden Abschnitts der Zeitgeberimpulszüge der halben Impulswiederholungsfrequenz eine der Phasenlagen auszuwählen, die sich von der vorhergehenden Phase des Ausganges in Abhängigkeit von einem der vier Modulationsschritte unterscheidet.

7. Sender zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, in dem der Träger eine einzige Frequenz aufweist und mit einer Harmonischen des Zeitgebersignals synchron ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (109 bis 117), die die Modulationsschritte unterschiedlicher Größe erzeugen, Wählschaltungen (72) für die verschiedenen Phasenlagen einer einzigen Frequenz aufweisen, von denen jede von der vorhergehenden Phasenlage um ein Einfaches, ein Zweifaches, ein Dreifaches oder ein Vierfaches eines Fünftels einer vollen Periode getrennt ist, und daß die Phasentastungen mit einer maximalen Häufigkeit auftreten, die der halben

Wiederholungsfrequenz des Zeitgebersignals entspricht, wodurch der Senderausgang in Übereinstimmung mit den vier Stufen des Signals mit einer maximalen Wiederholungsfrequenz getastet ist, die ebenfalls der halben Wiederholungsfrequenz des Zeitgeberimpulses entspricht.

8. Empfangsschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaufende Welle, die in vier diskreten Phasensprüngen moduliert ist, von denen jeder eine Darstellung für eine der möglichen Kombinationen von Strom- und Pausensignalen in zwei gleichzeitig auftretenden kontinuierlichen Signalzügen bedeutet, einer Eingangsschaltlogik (F i g. 4) zügeführt ist, die einen Schaltkreis (128,190 in F i g. 4) aufweist, der aus den beiden gleichzeitig auftretenden Signalen einen Zeitgeberimpulszug ableitet, dessen Wiederholungsfrequenz das Doppelte der Signalfrequenz in einem der beiden Signalzüge ist, daß in einem weiteren Schaltkreis (30', 32', 28' in Fig. 6) das Zeitgebersignal mit jedem der beiden gleichzeitig auftretenden Signalzügen vereinigt sind, daß die beiden Signalzüge außerdem jeweils einer Umkehrstufe (23', 24') zugeführt sind und die inversen Signalzüge ebenfalls mit dem Zeitgeberimpulszug vereinigt ist (28', 3Γ, 33'), daß ein Schaltkreis (34', 35') zum Verteilen der derart zusammengefaßten vier Signale auf vier getrennte Kanäle vorgesehen ist und daß die Signale in diesen vier getrennten Kanälen zu einem Zeitpunkt jeweils paarweise in einer Ausgangsstufe (44' bis 50') zusammengefaßt sind, so daß ein einziges Ausgangssignal entsteht, das alle Strom- und Pausensignale enthält, die in den beiden Signalkanälen vorhanden sind und die dann mit der doppelten Frequenz wie die einzelnen Signale in einem der beiden Signalzüge auftreten.

9. Empfangsschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaufende Welle, die mit vier diskreten Phasensprüngen moduliert ist, wobei die Häufigkeit der einzelnen Phasensprünge die Hälfe der Tasthäufigkeit der Ursprungliehen zweistufigen Nachricht oder Information beträgt, einer Eingangsschaltlogik (Fig. 4) zugeführt ist, die aus dem einlaufenden Signal für jede Phase (136 bis 140), die durch die Größe des Phasensprunges dargestellt ist, ein Ausgangssignal entwickelt, daß dieses Ausgangssignal einem weiteren Schaltkreis (F i g. 5) zugeführt ist, der daraus zwei gleichzeitig auftretende Signalzüge ableitet, daß die Eingangsschaltlogik einen Schaltkreis (128, 190 in F i g. 4) aufweist, der aus dem einlaufenden Signal Zeitgeberimpulszüge ableitet, deren Frequenz gleich der Tastfrequenz der ursprünglichen zweistufigen Nachricht ist, daß weiterhin ein Schaltkreis (161' bis 165', 187 in F i g. 6) vorgesehen ist, der einen weiteren Zeitgeberimpuls mit der halben Frequenz ableitet, und daß in einer Endstufe (F i g. 6) die gleichzeitig auftretenden Strom- und Pausensignale mit den Zeitgeberimpulszügen der vollen und der halben Frequenz vereinigt sind, so daß ein Ausgangssignal entsteht, in dem die gleichzeitig auftretenden Signale abwechselnd ineinander verschachtelt sind, so daß sich eine Serienfolge binärer Signale ergibt, deren Bithäufigkeit der Tasthäufigkeit der ursprünglichen zweistufig getasteten Nachricht entspricht.

10. Empfangsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichzeitig auftretenden Signalzüge, die aus dem aus der Größe der Phasensprünge abgeleiteten Signal entwickelt sind, zwei Anschlüssen (21', 22' in Fig. 6) zugeführt sind, denen Umkehrstufen (23', 24') nachgeschaltet sind, die die beiden Signalzüge umkehren, daß weiterhin vier Und-Torschaltungen (30' bis 33') von den beiden Anschlüssen (2Γ, 22') aus und von den Umkehrstuf en (23', 24') angesteuert sind, daß weiterhin Schaltkreise (25', 28', 29', 41', 42') vorgesehen sind, durch die die zweiten Eingänge der Und-Torschaltungen (30' bis 33') durch die Zeitgeberimpulse der ganzen und der halben Frequenz angesteuert sind, und daß die Ausgangsimpulse aus diesen vier Und-Torschaltungen (30' bis 33') in einem Schaltkreis (44' bis 50') zusammengefaßt sind, die die gleichzeitig auftretenden Signale in Zeitintervallen addiert, die der ganzen Frequenz entsprechen, so daß die Signale hintereinander als Serienfolge erscheinen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1206 946.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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