DE1277913C2 - PULSE DELTA MODULATION MESSAGE TRANSMISSION SYSTEM - Google Patents

PULSE DELTA MODULATION MESSAGE TRANSMISSION SYSTEM

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DE1277913C2
DE1277913C2 DE1966S0103904 DES0103904A DE1277913C2 DE 1277913 C2 DE1277913 C2 DE 1277913C2 DE 1966S0103904 DE1966S0103904 DE 1966S0103904 DE S0103904 A DES0103904 A DE S0103904A DE 1277913 C2 DE1277913 C2 DE 1277913C2
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    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4902Pulse width modulation; Pulse position modulation

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pulsdeltamodulations-Nachrichtenübertragungssystem mit einem sendeseitigen Modulator, bestehend aus einem zu äquidistanten Zeiten arbeitenden Vergleicher, dem das Analogsignal zugeführt wird und dem ein im Ruhezustand auf einen mittleren Wert (Null-Linie) aufgeladener Speicher mit einer Lade- und Entladeschaltung zugeordnet ist, die den Speicher dann um jeweils eine Amplitudenstufe auflädt, wenn die jeweilige Amplitudenprobe einen größeren Amplitudenwert hat als der im Speicher quantisiert bewahrte Wert der vorhergehenden Amplitudenprobe, und die den Speicher jeweils dann um eine Amplitudenstufe entlädt, wenn die jeweilige Amplitudenprobe einen kleineren Amplitudenwert hat als der im Speicher quantisiert bewahrte Wert der vorhergehenden Amplitudenprobe, und bestehend aus einer mit dem Vergleicher verbundenen Impulsgeberschaltung, die entweder bei jedem Nachladen oder bei jedem Entladen des Speichers wenigstens einen für die Übertragung bestimmten Ausgangsimpuls abgibt, ferner mit einem empfangsseitigen Demodulator, bei dem die übertragenen Impulse der Lade- und Entladeschaltung eines im Ruhezustand auf einen mittleren Amplitudenwert (Null-Linie) aufgeladenen Speichers in der Weise zugeführt werden, daß zur Erzeugung von Amplitudenstufen bei jedem der Ladeschaltung zugeführten Impuls eine quantisierte Nachladung und bei Ausbleiben von übertragenen Impulsen eine quantisierte Entladung des Speichers sich vollzieht, oder umgekehrt, und bei dem an den Speicher, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Tiefpasses, die Ausgangsleitung für das zurückgewonnene Analogsignal angeschaltet ist, und ferner mit je einer im Modulator und Demodulator angeordneten, die zu übertragende und die übertragene Impulsfolge bewertende Bewertungsschaltung mit einem weiteren Speicher, der eine die Größe der Amplitudenstufen ähnlich der Hüllkurve des Analogsignals beeinflussende Steuerspannung abgibt. The invention relates to a pulse delta modulation communication system with a modulator on the transmitter side, consisting of a comparator working at equidistant times, to which the analog signal is supplied and to which a store charged to a mean value (zero line) in the idle state is assigned to a charging and discharging circuit, which then increases the memory by one amplitude level charges when the respective amplitude sample has a larger amplitude value than that in the memory quantized preserved value of the previous amplitude sample, and then each of the memory by one Amplitude stage discharges when the respective amplitude sample has a smaller amplitude value than the quantized in memory preserved value of the previous amplitude sample, and consisting of one with Pulse generator circuit connected to the comparator, which either with each reloading or with each Discharging the memory emits at least one output pulse intended for transmission, further with a receiving-side demodulator, in which the transmitted pulses of the charging and discharging circuit a store charged to a mean amplitude value (zero line) in the idle state in are supplied in such a way that they are supplied to the charging circuit in order to generate amplitude steps in each case Pulse a quantized recharge and, if there are no transmitted pulses, a quantized charge Discharge of the memory takes place, or vice versa, and in the case of the memory, preferably with the interposition of a low-pass filter, the output line for the recovered analog signal is switched on, and also with one arranged in the modulator and demodulator, the one to be transmitted and the transmitted pulse train evaluating evaluation circuit with a further memory, the one emits control voltage influencing the size of the amplitude levels similar to the envelope curve of the analog signal.

Für die Übertragung von Informationen mittels Pulsmodulation sind verschiedene Verfahren bekannt.Various methods are known for the transmission of information by means of pulse modulation.

Allen Verfahren ist gemeinsam, daß dem die Information beinhaltenden Analogsignal zu äquidistanten Zeiten Abtastproben entnommen und dann mittels einer charakteristischen Modulation von Impulsen zur Empfangsseite übertragen werden. Als Beispiele wären zu nennen: die Pulsamplituden-, die Impulsfrequenz-, die Impulsphasen- und die Impulsdauermodulation. Bei einem weiteren Übertragungsverfahren der Pulscodemodulation werden die Amplitudenwerte der einzelnen Abtastproben mittels spezifischer Codezeichen übermittelt. Bei der Pulsdeltamodulation hingegen wird jeweils untersucht, ob eine dem Analogsignal entnommene Amplitudenprobe einen größeren oder einenWhat all the methods have in common is that the analog signal containing the information is equidistant Times are sampled and then by means of a characteristic modulation of pulses to the Receive side. Examples are: the pulse amplitude, the pulse frequency, the Pulse phase and pulse duration modulation. In another transmission method, pulse code modulation the amplitude values of the individual samples are transmitted using specific code characters. In the case of pulse delta modulation, on the other hand, it is checked whether a signal is taken from the analog signal Amplitude sample a larger or a

kieineren Wert hat im Vergleich zu einer vorzugsweise unmittelbar vorausgehenden Amplitudenprobe, die zu diesem Zweck in einem Speicher gehalten wird. Ist beispielsweise der Amplitudenwert der späteren Amplitudenprobe höher als der der zeitlich vorausgehenden Amplitudenprobe, so wird ein Impul -: zur Empfangsseite übermittelt. 1st der zeitlich spätere Amplitudenwert kleiner, unterbleibt die Aussendung eines Impulses. Sind die miteinander verglichenen Amplitudenwerte gleich, und zwar tfcer einen längeren Zeitabschnitt, so wird im allgemeinen alternierend eine Impulsfolge übertragen, bei der beispielsweise nur jeder zweite Impuls, bezogen auf die maximal mögliche Pulsfolge, übertragen wird. Für diesen Fall ist es allerdings erforderlich, daß der Modulator eine Null-Linie hat, die einem mittleren Amplitudenwert, entspricht. Die Demodulationseinrichtung wertet die empfangene Impulsfolge in der Weise aus, daß sie einen Speicher, dem später da: Analogsignal wieder entnommen werden soll, bei Eintreffen jedes Impulses um eine bestimmte Ladungsmenge nachlädt und bei Ausbleiben eines impulses eine Entladung um eine vorgegebene Ladungsmenge vornimmt. Hat der Speicher Tiefpaßeigenschaften oder wird ihm ein Tiefpaß zugeordnet, so kann ihm das Analogsignal, allerdings mit dem entsprechenden Quantisierungsgeräusch, auf Grund der Lade- und Entladevorgänge entnommen werden.Has less value compared to a preferred immediately preceding amplitude sample, which is kept in a memory for this purpose. is For example, the amplitude value of the later amplitude sample is higher than that of the temporally preceding one Amplitude test, a pulse -: to the receiving end transmitted. If the later amplitude value is smaller, a pulse is not transmitted. Are If the amplitude values compared with one another are the same, namely for a longer period of time, then im generally alternately transmit a pulse train in which, for example, only every second pulse is related to the maximum possible pulse train. In this case, however, it is necessary that the Modulator has a zero line that corresponds to a mean amplitude value. The demodulation device evaluates the received pulse train in such a way that it has a memory, which later there: analog signal should be removed again, reloads by a certain amount of charge when each pulse arrives and in the absence of a pulse, discharges a predetermined amount of charge. Does the Memory low-pass properties or if a low-pass is assigned to it, the analog signal, however with the corresponding quantization noise, due to the loading and unloading processes can be removed.

Bei einem Übertragungssystem mit Pulsdeltamodulation zeigt sich, daß bei kleinen Amplitudenwer!en des Analogsignals und konstant gehaltenen Ladungs- bzw. Entladungsmengen in den einzelnen Speichern das Quantisierungsgeräusch einen außergewöhnlich hohen Anteil ausmachen kann. Geht man von einem beispielsweise sinusförmigen Verlauf des zu übertragenden Analogsignals aus unter Zugrundelegung konstanter Maximalamplitude, so erkennt man, daß mit zunehmender Anzahl von Abtastproben pro Periode des Analogsignals die Amplitudendifferenz zwischen zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Amplitudenproben kleiner wird. Das bedeutet, daß mit zunehmender Abtastfrequenz die Ladungs- bzw. Entladungsmenge und damit die Quantisierungsstufenhöhe kleiner gemacht werden kann und demzufolge das Quantisierungsgeräusch entsprechend zurückgeht. In der Praxis ist aber meist die Abtastfrequenz vorgegeben, z. B. zu 20 kHz, und wenn dann eine entsprechend hohe obere Frequenzgrenze für das zu übertragende Analogsignal noch zusätzlich gefordert wird, muß zwangtäufig bei konstanter Quantisierungsstufenhöhe das Quantisierungsgeräusch bei kleinen Amplitudenwerten des Analogsignals unerträglich hoch werden.In a transmission system with pulse delta modulation, it can be seen that with small amplitude values Analog signal and the constant charge or discharge quantities in the individual storage units Quantization noise can make up an exceptionally high proportion. If you think of one For example, sinusoidal curve of the analog signal to be transmitted based on constant Maximum amplitude, it can be seen that with an increasing number of samples per period of the analog signal is the difference in amplitude between amplitude samples that are immediately consecutive in time gets smaller. This means that as the sampling frequency increases, the amount of charge or discharge increases and thus the quantization step height can be made smaller and consequently the quantization noise decreases accordingly. In practice, however, the sampling frequency is usually specified, e.g. B. to 20 kHz, and if so, then a correspondingly high upper frequency limit for the analog signal to be transmitted is also required, the quantization noise must inevitably have a constant quantization level with small amplitude values of the analog signal become unbearably high.

Man hat schon versucht, dieser Schwierigkeit durch Anwendung eines Momentanwert-Kompanders zi> begegnen, doch hat dies bei einem bekanntgewordenen Vorschlag dieser Art den Nachteil, daß bei weit von der Null-Linie abliegenden Amplitudenwerten des Analogsignals die Quantisierungsstufenhöhe sehr groß werden muß, was einerseits schaltungstechnische Schwierigkeiten bereitet und andererseits die Verständlichkeit der zu übertragenden Information nachteilig beeinflußt.Attempts have already been made to solve this difficulty by using an instantaneous value compander encounter, but this has the disadvantage of a known proposal of this type that by far from the The amplitude values of the analog signal lying away from the zero line, the quantization step height can be very large must, which on the one hand causes circuit difficulties and on the other hand the understandability of the too transmitted information adversely affected.

Aus der deutschen Patentschrift 11 58 560 ist ein Nachrichtenübertragungssystem mit Pulsdeltamodulation bekannt, bei dem zur Verminderung des ungunstigen Einflusses einer konstanten Quantisierungsstufenhöhe auf die Übertragungsqualitäl die Impulse, die auf den örtlichen Speicher des Deltamodulators zurückgeführt werden, abhängig von den im Deltamodulator erzeugten Impulsen in ihrem Ladungsinhalt moduliert werden. Es wird nur eine Art von Impulsen erzeugt, die einerseits ausgesendet wird und andererseits die Aufladung des Speichers des Deltamodulators steuert, wobei die jeweilige Impulsladung abhängig von der Häufigkeit der Impulse moduliert wird. Außerdem wird an den Vergleicher des Deltamodulators noch eine sogenannte Pegelspannung angelegt, die von einem bestimmten Mittelwert des Eingangssignals abhängig ist Empfangsseitig wird ein dem sendeseitigen lmpulsmodulator entsprechender Impulsmodulator verwendet. Da zudem nur die Aufladung kompandiert wird, geschieht die über Variation der mittleren Impulsdichte der zu übertragenden Impulsfolge erfolgenden Übertragung der Hüllkurve des Analogsignals nicht hinreichend exakt.From the German patent 11 58 560 is a Message transmission system with pulse delta modulation known, in which to reduce the unfavorable Influence of a constant quantization level on the transmission quality the pulses that are fed back to the local memory of the delta modulator are modulated in their charge content depending on the pulses generated in the delta modulator will. Only one type of impulse is generated, which on the one hand is sent out and on the other hand the Controls the charging of the memory of the delta modulator, whereby the respective pulse charging depends on the Frequency of the pulses is modulated. In addition, a So-called level voltage is applied, which depends on a certain mean value of the input signal If the receiving side is a pulse modulator corresponding to the transmitting side pulse modulator is used. Since, in addition, only the charge is companded, this happens via variation of the mean pulse density The transmission of the envelope curve of the analog signal taking place in the pulse sequence to be transmitted is not sufficient exactly.

Aus der DT-PS 9 48 527 ist ein weiteres Nachrichtenübertragungssystem für Pulsdeltamodulation mit einer Dynamikregelung bekannt, bei der sende- und empfangsseitig aus der zu übertragenden ImpulsfolgeFrom the DT-PS 9 48 527 is another message transmission system known for pulse delta modulation with a dynamic control, in the case of the transmitting and receiving side from the pulse train to be transmitted

eine von der mittleren Frequenz der Polaritätswechsel des Vergleicherausgangssignals abhängige Regelspannung abgeleitet wird, die einen Regler für den Analogsignaipegel steuert.
Aus der Zeitschrift »1963 IEEE Intern. Conv.
a control voltage dependent on the mean frequency of the polarity change of the comparator output signal is derived which controls a regulator for the analog signal level.
From the magazine »1963 IEEE Intern. Conv.

Record«, Part 8, S. 260 bis 265, ist die sogenannte »High Information Delta Modulation« bekannt. Bei dieser wird die Quantisierungsstufenhöhe so lange exponentiell vergrößert oder verkleinert, bis der Vergleicher ein Erreichen der Analogspannung feststellt. Erfordert dieRecord ”, Part 8, pp. 260 to 265, what is known as“ High Information Delta Modulation ”is known. With this one will the quantization level increases or decreases exponentially until the comparator turns on Reaching the analog voltage. Requires the

Höhe der Analogspannung nur eine Änderung um eine Quantisierungsstufe, so erhöht sich die nachfolgend zu verwendende Quantisierungsstufe nur um die halbe Höhe.If the level of the analog voltage only changes by one quantization level, the following increases the quantization level used by only half the height.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachrichtenübertragungssystem mit Pulsdeltamodulation zu realisieren, das bei kleinen Amplitudenwerten des Analogsignals ein geringeres Quantisierungsgeräusch aufweist als die bekannten Systeme.The invention is based on the object of a message transmission system with pulse delta modulation to realize that with small amplitude values of the analog signal there is less quantization noise than the known systems.

Ausgehend von einem Nachrichtenübertragungssystern der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Bewertungsschaltungen derart ausgebildet sind, daß sie aus der Häufigkeit des Wechsels der Lade- und Entladevorgänge die der Hüllkurve des Analogsignals ähnlichen Steuerspannungen ableiten, daß in den Lade- und Entladeschaltungen mit diesen Steuerspannungen beaufschlagte Steuervorrichtungen vorgesehen sind, die mit zunehmender zeitlicher Häufigkeit des Wechsels von Lade- und Entladevorgängen die jeweilige Ladungs- bzw. Entladungsmenge vermindern, daß der Vergleicher, dem in einer Abtasteinrichtung zu äquidistanten Zeiten aus dem Analogsignal entnommene Amplitudenproben zugeführt werden, zwei Ausgänge hat und entsprechend dem Ergebnis des jeweiligen Vergleichs an dem einen oder dem anderen Ausgang einen Impuls abgibt und daß an seine beiden Ausgänge von denen einer mit der Übertragungsleitung verbunden ist, die modulatorseitige Bewertungsschaltung angeschlossen ist.Starting from a message transmission system of the type described in the introduction, this The object is achieved according to the invention in that the two evaluation circuits are designed in such a way that that it is based on the frequency of the change in the charging and discharging processes that of the envelope curve of the analog signal Derive similar control voltages that in the charging and discharging circuits with these control voltages acted upon control devices are provided, which with increasing frequency of the change of charging and discharging processes reduce the respective charge or discharge amount that the Comparator taken from the analog signal in a sampling device at equidistant times Amplitude samples are supplied, has two outputs and according to the result of the respective Comparison emits a pulse at one or the other output and that at both of its outputs one of which is connected to the transmission line, the modulator-side evaluation circuit connected.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Steuereinrichtung von Modulator und Demodulator des erfindungsgemäß cn Systems ist dadurch gekennzeichnet, daß sie au: einem Impulsbreitenmodulator besteht, dem zur Brei tenmodulation die Steuerspannung zugeführt ist.An advantageous embodiment of the control device of the modulator and demodulator of the invention cn Systems is characterized by the fact that it consists of a pulse width modulator, that of the pulp tenmodulation the control voltage is supplied.

Vorteilhaft ist es beim Erfindungsgegenstand weiter hin, wenn die Ausgänge des Vergleichers mit dei Eingängen eines bistabilen Multivibrators verbundei sind, wenn an der, Ausgängen des bistabilen MultivibraIt is also advantageous in the subject matter of the invention if the outputs of the comparator with dei Inputs of a bistable multivibrator are verbundei, if at the, outputs of the bistable multivibra

tors eine Differenzierschaltung angeschaltet ist, und wenn mit dieser Differenzierschaltung eine gleichrichtende Schaltung verbunden ist, die den weiteren Speicher speist, dem ein Entladewiderstand zugeordnet ist, der eine durch die Hüllkurve des Analogsignals bestimmte Entladezeitkonstante sicherstellt.tors a differentiating circuit is switched on, and if this differentiating circuit has a rectifying circuit Circuit is connected, which feeds the further memory, which is assigned a discharge resistor which ensures a discharge time constant determined by the envelope of the analog signal.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, von denen das eine einen Modulator und das andere einen Demodulator des erfindungsgemäßen Nachrichtenübertragungssystems betrifft, näher erläutert.The invention is based on two exemplary embodiments, one of which is one Modulator and the other a demodulator of the communication system according to the invention concerns, explained in more detail.

Die Fig.l zeigt einen Pulsdeltamodulator des erfindungsgemäßen Nachrichtenübertragungssystems. Es ist angenommen, daß ein Analogsignal NF beispielsweise mit Telefoniequalität (obere Frequenzgrenze 3,4 kHz) übertragen werden soll. Der Modulator enthält einen Speicher Cl, dem eine Ladeschaltung LS zugeordnet ist. Der Speicher Cl und der Eingang für das Analogsignal NF liegen an einem Amplitudenvergleicher, der zu äquidistanten Zeiten mittels eines Taktgenerators TG beispielsweise mit einer Taktfrequenz Λ von 20 kHz wirksam für den Amplitudenvergleich gemacht wird. Der Vergleicher V hat zwei Ausgänge, von denen der Ausgang 1 dann einen Impuls abgibt, wenn der Amplitudenwert des Analogsignals NF größer ist als die im Speicher Cl gespeicherte Amplitude. Weiterhin hat der Vergleicher V einen Ausgang 2, an dem dann ein Impuls abgegeben wird, wenn der in dem Speicher Cl gespeicherte Amplitudenwert zum Vergleichszeitpunkt größer ist als der am Vergleicher Vanliegende Amplitudenwert des Analogsignals NF. Wird ein Impuls über den Ausgang 1 von V abgegeben, so wird dieser Impuls in Richtung zum fernen Empfänger übertragen, vor allem unter Zwischenschaltung eines impulsformenden Verstärkers und gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Impulsregeneratoren im Übertragungsweg. In der Fig.l ist ein solcher impulsformender Verstärker mit /Vangedeutet, an dessen Ausgang sich der gestrichelt angedeutete Übertragungsweg anschließt. Die Aussendung eines Impulses über den Ausgang 1 von V bedeutet, wie bereits erwähnt, daß in den Speicher C1 ein zu niedriger Amplitudenwert eingespeichert ist. In diesem Fall wird deshalb bei Pulsdeltamodulation eine Nachladung des Speichers Cl erforderlich. Dies geschieht dadurch, daß an den Ausgang 1 von V außerdem ein bistabiler Multivibrator FF angeschaltet wird, dessen von dem angesteuerten Schaltungsteil getrennter Ausgang die Ladeschaltung LS veranlaßt, eine vorgegebene Ladungsmenge an den Sipeicher Cl, der aus dem Kondensator besteht, nachzuladen. Ist dagegen am Ausgang 1 kein Impuls, sondern nur am Ausgang 2 von Vein Impuls vorhanden, so wird dieser Schaltungsteil des bistabilen Multivibrators FF unmittelbar angesteuert und eine Entladung des Speichers C1 über die Lade- bzw. Entladeschaltung LS um einen vorgegebenen Ladungswert veranlaßt.Fig.l shows a pulse delta modulator of the message transmission system according to the invention. It is assumed that an analog signal NF is to be transmitted, for example with telephony quality (upper frequency limit 3.4 kHz). The modulator contains a memory C1 to which a charging circuit LS is assigned. The memory Cl and the input for the analog signal NF are connected to an amplitude comparator, which is made effective for the amplitude comparison at equidistant times by means of a clock generator TG, for example with a clock frequency Λ of 20 kHz. The comparator V has two outputs, of which the output 1 emits a pulse when the amplitude value of the analog signal NF is greater than the amplitude stored in the memory C1. Furthermore, the comparator V has an output 2 at which a pulse is emitted when the amplitude value stored in the memory C1 at the time of comparison is greater than the amplitude value of the analog signal NF at the comparator Van. If a pulse is emitted via output 1 of V , this pulse is transmitted in the direction of the remote receiver, especially with the interposition of a pulse-shaping amplifier and, if necessary, with the interposition of pulse regenerators in the transmission path. In Fig.l such a pulse-shaping amplifier is indicated with / V, at the output of which the transmission path indicated by dashed lines connects. The emission of a pulse via the output 1 of V means, as already mentioned, that an amplitude value that is too low is stored in the memory C1. In this case, therefore, it is necessary to recharge the store C1 in the case of pulse delta modulation. This is done by connecting a bistable multivibrator FF to output 1 of V , the output of which, which is separate from the controlled circuit part, causes the charging circuit LS to reload a predetermined amount of charge to the Sipeicher Cl, which consists of the capacitor. If, on the other hand, there is no pulse at output 1, but only at output 2 of Vin pulse, then this circuit part of the bistable multivibrator FF is activated directly and the store C1 is discharged by a predetermined charge value via the charging or discharging circuit LS.

Bis dahin ist zunächst angenommen, daß die Ladungsund Entladungsmengen pro Impuls im Ausgang 1 bzw. 2 konstant sind. Um zu der Wirkung einer sogenannten Silbenkompandierung v.u kommen, wird nun im Modulator nach Fig.l die Hüllkurve des Analogsignals nachgebildet Die Hüllkurve wird nämlich indirekt durch die Anzahl der Schaltungsvorgänge im bistabilen Multivibrator iFFpro Zeiteinheit beschrieben. Wird deshalb, so wie in der Fig.l gezeigt, von beiden Ausgängen des bistabilen Multivibrators FF ein Differenzierglied Diff gespeist, so erhält man eine Impulsfolge, die bei abnehmender Amplitude eines Analogsignals NF in ihrer Folgefrequenz erheblich zunimmt. Diese Impulsfolge wird nun beim Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Weise ausgewertet, daß sie nach Gleichrichtung in einer Gleichrichteranordnung G/zur Ladung eines weiteren Speichers C2, der beim Ausführungsbeispiel aus einem Kondensator besteht, dient. Diesem Speicher ist ein Entladewiderstand R zugeordnet, um eine durch die Hüllkurve des ίο Analogsignals bestimmte Entladezeitkonstante sicherzustellen. Wird nämlich die Zeitkonstante zu groß gewählt, so ergibt sich eine nur unzureichende Abbildung der Hüllkurve in C2; das gleiche gilt für eine zu kleine Zeitkonstante. Die am Speicher C2 auftretende Spannung wird beim Ausführungsbeispiel einem Impulsbreitenmodulator als Steuerspannung zugeführt, dem als Startimpulse ebenfalls die Ausgangsimpulse des Taktgenerators TG eingespeist werden. Die an dem Ausgang 3 des Impulsbreitenmodulators /A/aufttetenden, mit der Hüllkurve des Analogsignals breitenmodulierten Impulse dienen zur Steuerung der Schließungszeit des Schalters S, der in den Steuerungsweg vom bistabilen Multivibrator FF zur Lade- bzw. Entladeschaltung LS eingefügt ist. Es wird somit durch den Schalter S bei Zugrundelegung konstanten Entladebzw. Ladestroms für den Speicher Cl die Zeit im Takt der Hüllkurve des Analogsignals gesteuert, in der eine Entladung bzw. eine Nachladung sich vollzieht. Diese Steuerung ist durch die entsprechende Polarisationswahl der Steuerspannung beim Ausführungsbeispiel der Erfindung so ausgebildet, daß sie mit zunehmender Häufigkeit der Umschaltevorgänge im bistabilen Multivibrator FF die pro Umschaltevorgang nachgeladene bzw. entladene Ladungsmenge vermindert. Mit anderen Worten bedeutet dies eine Dynamikpressung für die Übertragung.Until then, it is initially assumed that the charge and discharge quantities per pulse in output 1 and 2 are constant. To come vu to the action of a so-called Silbenkompandierung, the envelope of the analog signal will now be in the modulator according to Fig.l emulated The envelope is described namely indirectly by the number of switching operations in the bistable multivibrator iFFpro unit time. If, therefore, as shown in Fig.l, a differentiating element Diff is fed from both outputs of the bistable multivibrator FF , a pulse sequence is obtained which increases significantly in its repetition frequency as the amplitude of an analog signal NF decreases. In the exemplary embodiment of the invention, this pulse sequence is evaluated in such a way that, after rectification in a rectifier arrangement G /, it is used to charge a further store C2, which in the exemplary embodiment consists of a capacitor. A discharge resistor R is assigned to this memory in order to ensure a discharge time constant determined by the envelope curve of the ίο analog signal. If the time constant is chosen to be too large, the result is only an inadequate mapping of the envelope curve in C2; the same applies to a time constant that is too small. In the exemplary embodiment, the voltage occurring at the memory C2 is fed as a control voltage to a pulse width modulator, to which the output pulses of the clock generator TG are also fed as start pulses. The pulse width modulated with the envelope of the analog signal is used to control the closing time of the switch S, which is inserted in the control path from the bistable multivibrator FF to the charging or discharging circuit LS. It is thus by the switch S based on constant Entladebzw. Charging current for the memory Cl controlled the time in the cycle of the envelope curve of the analog signal in which a discharge or a recharge takes place. This control is designed by the appropriate polarization of the control voltage in the embodiment of the invention so that it reduces the amount of charge recharged or discharged per switching process with increasing frequency of switching processes in the bistable multivibrator FF. In other words, it means dynamic compression for the transmission.

Auf der Empfangsseite, also für den Demodulator, wird die Schaltung fast völlig übernommen. Das entsprechende Beispiel ist in der Fig.2 gezeigt. Über den Eingang 4 des Demodulators kommen die übertragenen Impulse an und werden über einen regenerierenden Verstärker /? Vdem bistabilen Multivabrator FF'zugeführt. Weiterhin ist ein Speicher CI' mit zugehöriger Lade- bzw. Entladeschaltung LS' vorgesehen. Vom Speicher Cl', der beim Ausführungsbeispiel ein Kondensator ist, wird über einen Tiefpaßverstärker TV das Analogsignal NF entnommen. Unterschiedlich zur F i g. 1 entfällt beim Demodulator nach der F i g. 2 die Vergleicherschaltung V. Es wird vielmehr über der bistabilen Multivibrator FF' die Lade- bzw. Entladeschaltung unmittelbar angesteuert Ebenso wie bei dei F i g. 1 ist jedoch eine Differenzierung der in den beider Ausgängen des bistabilen Multivibrators FF' auftreten den Impulse mittels eines Differenziergliedes DiI vorgesehen mit anschließender Gleichrichtung in Gl und Speicherung der gleichgerichteten Spannung ii einem Kondensator C2'. Parallel zu C2' liegt wiederun ein Entladewiderstand R', der entsprechend den in de Fig.l zum Entladewiderstand Λ gegebenen Hinweiset dimensioniert ist. Die am Speicher C 2' auftretend! Spannung wird einem Impulsbreitenmodulator IM zugeführt, dessen Ausgang 3' den Schalter S' in der ai Hand der Fig.l für den Schalter S erläuterten Weisi steuert.On the receiving side, i.e. for the demodulator, the circuit is almost completely taken over. The corresponding example is shown in Fig.2. The transmitted impulses arrive via input 4 of the demodulator and are transmitted via a regenerating amplifier /? Vdem bistable multivabrator FF ' supplied. A memory CI 'with an associated charging or discharging circuit LS' is also provided. The analog signal NF is taken from the memory C1 ', which is a capacitor in the exemplary embodiment, via a low-pass amplifier TV. Different from F i g. 1 does not apply to the demodulator according to FIG. 2 the comparator circuit V. Rather, the charging or discharging circuit is controlled directly via the bistable multivibrator FF '. 1, however, a differentiation of the pulses occurring in the two outputs of the bistable multivibrator FF 'is provided by means of a differentiating element DiI with subsequent rectification in Gl and storage of the rectified voltage ii in a capacitor C2'. In parallel with C2 'there is again a discharge resistor R', which is dimensioned in accordance with the information given in de Fig. 1 for the discharge resistance Λ. Occurring at memory C 2 '! Voltage is fed to a pulse width modulator IM , the output 3 'of which controls the switch S' in the manner explained for the switch S in the hand of FIG.

f>5 Als Takt wird dem Breitenmodulator IM' ein Impulsfolge zugeführt, die von einem frei schwingende Impulstaktgenerator TG' erzeugt wird, der von de Eingangsimpulsfolgc in seiner Taktfrequenz nachgezcf> 5 A pulse train is fed to the width modulator IM ' as a clock, which is generated by a freely oscillating pulse clock generator TG' , the clock frequency of which is replicated by the input pulse train

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D.

gen wird. Die Ableitung der Nachziehspannung geschieht beim Ausführungsbeispiel der F i g. 2 aus dem Ausgang des regenerierenden Verstärkers RV. Die Taktimpulsfolge wird beim Ausführungsbeispiel der Fig.2 aus dem Taktimpulsgenerator TC außerdem der als Eingang dienenden Stufe des bistabilen Multivibrators FF' zugeführt, damit eine Zeitregenerierung des möglicherweise auf dem Übertragungsweg zeitverzerrten Übertragungssignals (übertragene Impulsfolge) sichergestellt ist. Der bistabile Multivibrator FF' ist derart ausgebildet, daß die an der Verbindungsleitung zwischen ihm und dem regenerierenden Verstärker R Vanliegenden Werte »L« oder »0« jeweils zum Taktzeitpunkt übernommen werden. Ein Umkippen des bistabilen Multivibrators FF'erfolgt dann, wenn der in ihm gespeicherte Wert und der an der Verbindungsleitung zwischen ihm und dem regenerierenden Verstärker RV anliegende Wert nicht übereinstimmen. gen will. The derivation of the tightening tension occurs in the exemplary embodiment in FIG. 2 from the output of the regenerative amplifier RV. In the embodiment of FIG. 2, the clock pulse sequence is also supplied from the clock pulse generator TC to the input stage of the bistable multivibrator FF ' , so that time regeneration of the transmission signal (transmitted pulse sequence) that may have been time-distorted on the transmission path is ensured. The bistable multivibrator FF ' is designed in such a way that the values "L" or "0" present on the connection line between it and the regenerating amplifier RV are taken over at the time of the cycle. The bistable multivibrator FF 'is overturned when the value stored in it and the value applied to the connection line between it and the regenerating amplifier RV do not match.

Bei der vorbeschriebenen Modulations- und Demodulationseinrichtung arbeiten die bistabilen Multivibratoren FF und FF' absolut synchron bezüglich ihrer abgegebenen Information. Durch die gleichartige Ausbildung der Schaltung für die Gewinnung der Hüllkurve des Analogsignals ist daher sichergestellt, daß die sendeseitige Pressung und die empfangsseitige Dehnung gut übereinstimmen, so daß Verfälschungen des Analogsignals mit Sicherheit vermieden sind. Weiterhin wird durch die wesentliche Absenkung der Höhe der Quantisierungsstufen bei kleinen Analogsignal-Amplitudenwerten eine wesentliche Reduzierung des Quantisierungsgeräusches für diese Amplitudenbereiche sichergestellt.In the case of the modulation and demodulation device described above, the bistable multivibrators FF and FF 'work absolutely synchronously with regard to their output information. The similar design of the circuit for obtaining the envelope curve of the analog signal ensures that the compression on the transmission side and the expansion on the reception side correspond well, so that falsifications of the analog signal are definitely avoided. Furthermore, the significant reduction in the height of the quantization steps for small analog signal amplitude values ensures a significant reduction in the quantization noise for these amplitude ranges.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 und 2 die Ladung bzw. Entladung mit konstantem Strom und lediglich gesteuerten Lade- bzw. Entladezeiten vollzogen wird, ist bei einer anderen Ausführungsforni der Erfindung diese Steuerung auch in der Weise möglich, daß der Lade- bzw. Entladestrom zwar jeweils zeitlich konstant, aber in seinem Strom-Wert dem Verlauf der Hüllkurve in den Speichern C2 bzw. C 2' entsprechend geändert wird.While in the embodiments according to FIG. 1 and 2 the charging and discharging with constant current, respectively and only controlled loading and unloading times are carried out, is in another execution form the invention, this control is also possible in such a way that the charging or discharging current in each case constant over time, but its current value corresponds to the course of the envelope curve in memories C2 and C 2 ' is changed accordingly.

An Stelle der bei den Ausführungsbeispielen gezeigten Gleichrichtung in den Stufen G/bzw. Gl', der in den beiden Ausgängen der bistabilen Multivibratoren FF und FF' auftretenden Ausgangsimpulse kann ein impulsformender Verstärker angewendet werden. Die Ausgangsimpulse der bistabilen Multivibratoren sind nämlich nach der Differenzierung zeitlich extrem kurze Nadelimpulse. Werden diese Nadelimpulse einem die Impulshäufigkeit bewertenden Verstärker zugeführt, so ist die Gleichstromkomponente im Ausgang dieses Verstärkers von der Häufigkeit der Nadelimpulse abhängig. Diese Gleichstromkomponente kann dann zur Ladung bzw. Entladung eines Kondensatorspeichers verwendet werden, an dem dann die Hüllkurve des Analogsignals ebenso wie bei den Ausführungsbeispielen zur Verfügung steht. Diese Hüllkurvenspannung kann demzufolge entsprechend den Ausführungen bei den Ausführungsbeispielen weiterverarbeitet werden. Diese Art der Ableitung der Hüllkurvenspannung hat den Vorteil, daß sie eine größere Regelsteilheit ermöglicht und somit noch stärkere Pressung bzw. Dehnung zuläßt.Instead of the rectification shown in the exemplary embodiments in stages G / or. Gl ', the output pulses occurring in the two outputs of the bistable multivibrators FF and FF' , a pulse-shaping amplifier can be used. After the differentiation, the output pulses of the bistable multivibrators are extremely short needle pulses. If these needle pulses are fed to an amplifier that evaluates the pulse frequency, the direct current component at the output of this amplifier is dependent on the frequency of the needle pulses. This direct current component can then be used for charging or discharging a capacitor store, at which the envelope curve of the analog signal is available, just as in the exemplary embodiments. This envelope voltage can accordingly be processed further in accordance with the explanations in the exemplary embodiments. This type of derivation of the envelope voltage has the advantage that it enables a greater control steepness and thus allows even greater pressure or expansion.

Für Pulsdeltamodulation ist es vorteilhaft, wenn der sendeseitige Modulator in Ruhestellung hinsichtlich seines Speichers CX auf einen mittleren Amplitudenwert aufgeladen ist. Dieser mittlere Amplitudenwert ist dann die sogenannte Null-Linie. Dies kann beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 1 bereits dadurch erreicht werden, daß in Reihe zum Eingang für das Analogsignal NF eine Spannungsquelle UO geschaltet wird, deren Spannung dem gewünschten mittleren Amplitudenwert entspricht. Empfangsseitig wird dann bei dem beschriebenen Demodulator das Ruhepotential an CY selbständig in eine mittlere Lage, nämlich die Null-Lage gezogen. In manchen Fällen empfiehlt es sich allerdings, zusätzlich im Demodulator eine Schaltung vorzusehen, die bei über längere Zeit ausbleibender Impulsfolge den Speicher CV auf einen dem mittleren Ampütudenwert entsprechenden Ladungswert einstellt bzw zieht.For pulse delta modulation, it is advantageous if the modulator on the transmitter side is charged to an average amplitude value with regard to its memory CX in the rest position. This mean amplitude value is then the so-called zero line. In the exemplary embodiment according to FIG. 1 can already be achieved in that a voltage source UO is connected in series with the input for the analog signal NF , the voltage of which corresponds to the desired mean amplitude value. On the receiving side, in the demodulator described, the rest potential at CY is automatically pulled into a middle position, namely the zero position. In some cases, however, it is advisable to additionally provide a circuit in the demodulator which, if the pulse sequence is absent for a long period of time, sets or draws the memory CV to a charge value corresponding to the mean amperage value.

An Hand der F i g. 3 und 4 wird nachstehend noch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform für einen Teil einer Modulator- bzw. Demodulatorschaltung behandelt.On the basis of FIG. 3 and 4 is a particularly advantageous embodiment for one below Treated part of a modulator or demodulator circuit.

Die F i g. 3 zeigt den bistabilen Multivibrator FF, der zwei differenzierende und Ansteuerdioden aufweisende Eingänge El und E2 hat. Die dem Eingang Ei zugehörige Transistorstufe des bistabilen Multivibrators ist mit einer Spannungsbegrenzerschaltung SpB versehen, die aus der Reihenschaltung einer normalen Diode mit einer kapazitiv überbrückten Zenerdiode besteht. Durch die Spannungsbegrenzerschaltung SpB wird erreicht, daß das Kollektorpotential des damit verbundenen Transistors, das im leitenden Zustand dieser Stufe praktisch auf Bezugspotential, also Null, liegt, im sperrenden Zustand der Stufe unabhängig von Variationen der Be'triebsspannung + Ub und auch unter Belastung stets dem Wert der Zenerspannung in SpB entspricht. An den mit dem Spannungsbegrenzer SpB verbundenen Ausgang des bistabilen Multivibrators FF ist unmittelbar ein Ladewiderstand R und der Speicherkondensator Cl angeschaltet. An Cl schließt sich die Vergleicherschaltung an, die zwei Transistoren Ts I und Ts 2 enthält. In der Kollektorzuleitung und in der Basiszuleitung jeder der beiden Transistoren ist eine Übertragerwicklung eingeschaltet, wobei alle vier Wicklungen auf einen Übertragerkern angeordnet sind. In die Emitterzuleitung der beiden Transistoren ist die Einspeisung der Taktimpulse gelegt. Normalerweise, also im Ruhezustand, ist diese Spannung Ut ausreichend positiv, so daß beide Transistoren mit Sicherheit gesperrt sind. Nur während der kurzen Taktzeil, in der ein Amplitudenvergleich zwischen dem in Cl eingespeicherten Amplitudenwert und dem Amplitudenwert von Λ/Fdurchgeführt werden soll, wird diese gemeinsame Etnitterzuleitung auf Bezugspotential, also auf 0 Volt beim Ausführungsbeispiel gelegt. Diese Zeitkonstanter des die vier Wicklungen enthaltenden Übertragers sind so groß gewählt, daß während der kurzen Taktzeit, ir der der Vergleich durchgeführt wird, die Schaltung wie ein bistabiler Multivibrator wirkt, wobei jeweils die Stufe (Ts 1 oder Ts 2) einen gegen die Betriebsspannung + Ub negativen Impuls abgibt, deren Basispotentia positiver ist in bezug auf das Basispotential der jeweil; anderen Transistorstufe des Vergleichers. Diesel Ausgangsimpuls des Vergleichers hat, wenn er z. B. vor TsI kommt, die Wirkung, daß er über £1 den darai angeschalteten Transistor sperrt. Damit wird ein< Nachladung von Cl über R wirksam, weil da: Kollektorpotential des über Ei gesperrten Transistor positiv gegen das Bezugspotential Null wird und dei Wert der Zenerspannung annimmt. Würde der Aus gangsimpuls von Ts 2 kommen, so wäre dies gleichbe deutend, daß der in CI eingespeicherte AmplitudenThe F i g. 3 shows the bistable multivibrator FF, which has two differentiating inputs E1 and E2 which have control diodes. The transistor stage of the bistable multivibrator belonging to the input Ei is provided with a voltage limiter circuit SpB , which consists of the series connection of a normal diode with a capacitively bridged Zener diode. The voltage limiter circuit SpB ensures that the collector potential of the connected transistor, which in the conductive state of this stage is practically at reference potential, i.e. zero, in the blocking state of the stage regardless of variations in the operating voltage + Ub and also under load always the Corresponds to the value of the Zener voltage in SpB. A charging resistor R and the storage capacitor Cl are connected directly to the output of the bistable multivibrator FF connected to the voltage limiter SpB. The comparator circuit, which contains two transistors Ts I and Ts 2 , is connected to Cl. A transformer winding is switched on in the collector lead and in the base lead of each of the two transistors, with all four windings being arranged on a transformer core. The feed of the clock pulses is placed in the emitter lead of the two transistors. Normally, that is to say in the idle state, this voltage Ut is sufficiently positive that both transistors are definitely blocked. Only during the short clock line in which an amplitude comparison between the amplitude value stored in C1 and the amplitude value of Λ / F is to be carried out is this common etnitter lead connected to reference potential, i.e. to 0 volts in the exemplary embodiment. These time constants of the transformer containing the four windings are chosen so large that the circuit acts like a bistable multivibrator during the short cycle time in which the comparison is carried out, with each stage (Ts 1 or Ts 2) one against the operating voltage + Ub emits negative impulse whose base potential is more positive with respect to the base potential of the respective; other transistor stage of the comparator. Diesel output pulse of the comparator has when he z. B. comes before TsI, the effect that it blocks the transistor switched on darai via £ 1. A <reloading of Cl via R becomes effective because: The collector potential of the transistor blocked via Ei becomes positive towards the reference potential zero and assumes the value of the Zener voltage. If the output pulse would come from Ts 2 , this would be equivalent to the amplitudes stored in CI

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wert größer ist als der augenblickliche Amplitudenwert von NF. Cl muß daher entladen werden, und dies veranlaßt die Steuerung über El, indem sie den an El angeschlossenen Transistor des bistabilen Multivibrators FFsperrt. Dadurch wird der andere Transistor des bistabilen Multivibrators FF leitend, und Cl wird über R gegen Bezugspotential Null entladen.value is greater than the current amplitude value of NF. Cl must therefore be discharged, and this causes the control via El by blocking the transistor of the bistable multivibrator FF connected to El. As a result, the other transistor of the bistable multivibrator FF becomes conductive, and Cl is discharged via R to zero reference potential.

Die Breitenmodulationseinrichtung wird bei einer Schaltung nach der Fig. 3 zwischen die Schaltungspunkte X und X' eingefügt, und zwar in Form eint s Transistors, dessen Emitter- und Kollektorelektrode an X bzw. X' angeschlossen sind und dem über einen Basisschutzwiderstand R' die Steuerspannung zugeführt wird. Diese Steuerspannung bringt den durch den Transistor gebildeten Schalter stets dann in den leitenden Zustand, wenn sie positiv gegen das Potential in X ist. Dieser positive Steuerspannungsimpuls, der in der maximalen Amplitude zweckmäßig nennenswert höher gewählt ist als das maximal mögliche Potential am Kollektor des Transistors des Schalters, wird bei der Schaltung nach F i g. 1 an der Stelle 3 entnommen, und zwar in Form eines entsprechend der Hüllkurve des Analogsignals breitenmodulierten positiv gegen Bezugspotential Null orientierten Impulses. Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet mit npn-Transistoren. Bei Anwendung von Transistoren gegensätzlichen Leitfähigkeitstyps sind die Spannungen entsprechend im Vorzeichen zu ändern. The width modulation device is inserted between the nodes X and X ' in a circuit according to FIG. 3, in the form of a transistor whose emitter and collector electrodes are connected to X and X' and the control voltage via a base protection resistor R ' is fed. This control voltage always brings the switch formed by the transistor into the conductive state when it is positive with respect to the potential in X. This positive control voltage pulse, the maximum amplitude of which is expediently chosen to be significantly higher than the maximum possible potential at the collector of the transistor of the switch, is used in the circuit according to FIG. 1 taken at point 3, namely in the form of a pulse that is width-modulated in accordance with the envelope curve of the analog signal and is positively oriented towards zero reference potential. The circuit described above works with npn transistors. When using transistors of opposite conductivity types, the voltages must be changed accordingly in sign.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist in einem Zeitdiagramm in der Fig.4 erläutert. Die Taktspannung Ut des Taktgenerators TG (Fig. 1) ist im Zeitdiagramm ganz oben dargestellt. Es ist dies eine Folge von negativen Impulsen, bezogen auf Plus-Potential von Ub, wobei diese Taktimpulse relativ sehr kurz sind. Beispielsweise haben sie eine Dauer von einer Mikrosekunde und kleiner. Weiterhin sind im Zeitdiagramm die bei FI und El auftretenden Spannungen Ue\ und Ue2, jeweils gegen Bezugspotential Null gemessen, aufgetragen. Für den ersten Impuls zur Zeit (ι von Ue\ ist angenommen, daß der Amplitudenwert des Analogsignals Λ/F in diesem Augenblick, also zur Abtastzeit, positiver war als der in Cl eingespeicherte Amplitudenwert. Für die beiden Abtastungen bei η und η ist angenommen, daß das Umgekehrte vorliegt,The mode of operation of this circuit is explained in a timing diagram in FIG. The clock voltage Ut of the clock generator TG (Fig. 1) is shown at the top of the timing diagram. This is a sequence of negative pulses, based on the plus potential of Ub, these clock pulses being relatively very short. For example, they have a duration of one microsecond and less. Furthermore, the voltages Ue \ and Ue2 occurring at FI and El , each measured against reference potential zero, are plotted in the time diagram. For the first pulse at time (ι of Ue \ it is assumed that the amplitude value of the analog signal Λ / F at this moment, i.e. at the sampling time, was more positive than the amplitude value stored in Cl. For the two samples at η and η it is assumed that that the opposite is the case,

ίο während zur Abtastzeit H wiederum der Amplitudenwert von NFgrößer als der in C\ eingespeicherte sein soll. Dementsprechend ist Ue\ bei π und U negativ gegen das positive Bezugspotential Ub und zu den Zeiten ß und fj noch positiver als das positive Bezugspotential Ub. Letzteres beruht auf der Wirkung des Übertragers. Lki verläuft hierzu gerade gegensinnig. Demzufolge ist die Spannung Ux'am Korrektor des Transistors, an den der Ladewiderstand R angeschaltet ist, von fi nach η positiv gegen das Bezugspotential Null und zwischen η und M praktisch auf dem Bezugspotential Null. Erst zur Zeit f4 geht Ux' wieder auf seinen positiven, die Ladung bestimmenden und durch die Zenerdiode festgelegten Wert zurück. Dem Schalter wird über den Anschluß 3 eine breitenmodulierte Impulsfolge zugeführt, die als Spannung L/3 im Zeitdiagramm unten noch aufgetragen ist. Die Breitenmodulation ist vor allem eine reine Rückflankenmodulation, und die maximale Impulsbreite der Impulse von t/3 ist stets wenigstens etwas geringer als der zeitliche Abstand zwischen den Taktimpulsen von UL Es wird also in jedem Abtastintervall jeweils ein Lade- oder Entladevorgang für den Speicher Cl veranlaßt, und jeder solche Vorgang ist mit eine Funktion der Hüllkurve des Analogsignals NF. ίο while at sampling time H the amplitude value of NF should again be greater than that stored in C \. Accordingly, Ue \ at π and U is negative compared to the positive reference potential Ub and at times ß and fj even more positive than the positive reference potential Ub. The latter is based on the effect of the transmitter. Lki runs in the opposite direction to this. As a result, the voltage Ux'at the corrector of the transistor to which the charging resistor R is connected is positive from fi to η relative to zero reference potential and practically at zero reference potential between η and M. Only at time f4 does Ux 'go back to its positive value, which determines the charge and is determined by the Zener diode. A width-modulated pulse train is fed to the switch via the connection 3 and is plotted as voltage L / 3 in the timing diagram below. The width modulation is primarily a pure trailing edge modulation, and the maximum pulse width of the pulses of t / 3 is always at least slightly less than the time interval between the clock pulses of UL It is caused in each case a charging or discharging for the memory Cl So in every sample interval , and each such process is a function of the envelope of the analog signal NF.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: I. Pulsdeltamodulations-Nachrichtenübertragungssystem mit einem sendeseitigen Modulator, bestehend aus einem zu äouidistanten Zeiten arbeitenden Vergleicher, dem das Analogsignal zugeführt wird und dem ein im Ruhezustand auf einen mittleren Wert (Null-Linie) aufgeladener Speicher mit einer Lade- und Entladeschaltung zugeordnet ist, die den Speicher dann um jeweils eine Amplitudenstufe auflädt, wenn die jeweilige Amplitudenprobe einen größeren Amplitudenwert hat als der im Speicher quantisiert bewahrte Wert der vorhergehenden Amplitudenprobe, und die den Speicher jeweils dann um eine Amplitudenstufe entlädt, wenn die jeweilige Amplitudenprobe einen kleineren Amplitudenwert hat als der im Speicher quaniisiert bewahrte Wert der vorhergehenden Amplitudenprobe, und bestehend aus einer mit dem Vergleicher verbundenen Impulsgeberschaltung, die entweder bei jedem Nachladen oder bei jedem Entladen des Speichers wenigstens einen für die Übertragung bestimmten Ausgangsimpuls abgibt, ferner mit einem empfangsseitigen Demodulator, bei dem die übertragenen Impulse der Lade- und Entladeschaltung eines im Ruhezustand auf einen mittleren Amplitudenwert (Null-Linie) aufgeladenen Speichers in der Weise zugeführt werden, daß zur Erzeugung von Amplitudenstufen bei jedem der Ladeschaltung zugeführten Impuls eine quantisierte Nachladung und bei Ausbleiben von übertragenen Impulsen eine quantisierte Entladung des Speichers sich vollzieht, oder umgekehrt, und bei dem an den Speicher, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Tiefpasses, die Ausgangsleitung für das zurückgewonnene Analogsignal angeschaltet ist, und ferner mit je einer im Modulator und Demodulator angeordneten, die zu übertragende und die übertragene Impulsfolge bewertende Be-Wertungsschaltung mit einem weiteren Speicher, der eine die Größe der Amplitudenstufen ähnlich der Hüllkurve des Analogsignals beeinflussende Steuerspannung abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bewertungsschaltungen derart ausgebildet sind, daß sie aus der Häufigkeit des Wechsels der Lade- und Entladevorgänge die der Hüllkurve des Analogsignals ähnlichen Steuerspannungen ableiten, daß in den Lade- und Entladeschaltungen mit diesen Steuerspannungen beaufschlagte Steuervorrichtungen vorgesehen sind, die mit zunehmender zeitlicher Häufigkeit des Wechsels von Lade- und Entladevorgängen die jeweilige Ladungs- bzw. Entladungsmenge vermindern, daß der Vergleicher, dem in einer Abtasteinrichtung zu äquidistanten Zeiten aus dem Analogsignal entnommene Amplitudenproben zugeführt werden, zwei Ausgänge hat und entsprechend dem Ergebnis des jeweiligen Vergleichs an dem einen oder dem anderen Ausgang einen Impuls abgibt und daß an seine beiden Ausgänge, von denen einer mit der Übertragungsleitung verbunden ist, die modulatorseitige Bewertungsschaltung angeschlossen ist.I. Pulse delta modulation communication system with a modulator on the transmitter side, consisting of a constant time working comparator, to which the analog signal is fed and to which one in the idle state a mean value (zero line) charged accumulator with a charging and discharging circuit is assigned, which then charges the memory by one amplitude level each time the respective Amplitude sample has a larger amplitude value than the quantized value stored in the memory of the previous amplitude sample, and then the memory by one amplitude level discharges when the respective amplitude sample has a smaller amplitude value than that in the memory quantified preserved value of the previous amplitude sample, and consisting of one with the Comparator connected pulse generator circuit, either with each reload or with each Discharging the memory emits at least one output pulse intended for transmission, also with a receiving-side demodulator, in which the transmitted pulses of the charging and Discharge circuit of a charged in the idle state to a mean amplitude value (zero line) Memory are supplied in such a way that to generate amplitude levels at each of the Charging circuit supplied pulse a quantized recharge and in the absence of transmitted Impulses a quantized discharge of the storage takes place, or vice versa, and in the case of the Memory, preferably with the interposition of a low-pass filter, the output line for the recovered analog signal is switched on, and further with one each in the modulator and Demodulator arranged, the to be transmitted and the transmitted pulse train evaluating evaluation circuit with another memory that has the size of the amplitude levels similar to the Emits envelope curve of the analog signal influencing control voltage, characterized in that that the two evaluation circuits are designed such that they are based on the frequency of the The charge and discharge processes alternate with control voltages similar to the envelope curve of the analog signal deduce that these control voltages are applied in the charging and discharging circuits Control devices are provided with increasing frequency of the change of charging and discharging processes reduce the respective charge or discharge amount, that the comparator taken from the analog signal in a sampling device at equidistant times Amplitude samples are supplied, has two outputs and corresponds to the result of the respective comparison at one or the other output emits a pulse and that on its two outputs, one of which is connected to the transmission line, the one on the modulator side Evaluation circuit is connected. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung ein Impulsbreitcnmodulator vorgesehen ist, dem zur Breitenmodulation die Steuerspanniing zugeführt ist.2. System according to claim 1, characterized in that a pulse width modulator is used as the control device is provided, to which the control voltage is fed for width modulation. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch3. System according to claim 1 or 2, characterized gekennzeichnet, daß die Ausgänge des Vergleichers mit den Eingängen eines bistabilen Multivibrators verbunden sind, daß an den Ausgängen des bistabilen Multivibrators eine Differenzierschaltung angeschaltet ist und daß mit dieser Differenzierschaltung eine gleichrichtende Schaltung verbunden ist, die den weiteren Speicher speist, dem ein Entladewiderstand zugeordnet ist, der eine durch die Hüllkurve des Analogsignals bestimmte Entladezeitkonstante sicherstellt characterized in that the outputs of the comparator with the inputs of a bistable multivibrator are connected that at the outputs of the bistable multivibrator a differentiating circuit is switched on and that a rectifying circuit is connected to this differentiating circuit is, which feeds the further memory, which is assigned a discharge resistor, the one through the Envelope curve of the analog signal ensures a certain discharge time constant
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