DE1286595B

DE1286595B - Funkuebertragungssystem

Info

Publication number: DE1286595B
Application number: DEN26923A
Authority: DE
Inventors: Salmet Gaston
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1964-06-26
Filing date: 1965-06-22
Publication date: 1969-01-09
Also published as: US3440353A; BE665912A; CH434395A; NO116424B; SE330919B; GB1075386A; NL6507956A; FR1407825A; DK111759B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Funkübertragungssystem eine besonders günstige Verteilung, wobei lange

zwischen einer Anzahl von Stationen mittels Impuls- dauernde Störungen vermieden werden,

modulation, insbesondere Impulslagemodulation, bei

dem die Übertragung auf einer einzigen Trägerfre- Die Lösung der Aufgabe erfolgt in der Weise, daß

quenz stattfindet, und für jede Station zum Zwecke 5 erfindungsgemäß der Impulscoder einen Impulsverder Herstellung einer Funkverbindung zu einer ge- teiler enthält, der die zu übertragenden Impulse in wünschten Station aus der Anzahl von Stationen eine aufeinanderfolgenden Zeitintervallen liegenden Imfreie Zutrittsmöglichkeit dadurch besteht, daß die pulsgruppen über eine Anzahl parallelgeschalteter rufende Station dazu mittels eines Impulscoders jedes Kanäle verteilt und in den parallelgeschalteten Kapulsmodulierte Informationssignal in Form eines die io nälen Verzögerungsnetzwerke aufgenommen sind, die gewünschte Station kennzeichnenden Impulscodes , eine charakteristische Verzögerung zwischen aufeinaussendet, während die aufgerufene Station einen ^! -anderfolgenden Impulsen hervorruft, während der Impulscoder enthält, der beim Empfang des kenn- Impulsdecoder in der aufgerufenen Station einen zeichnenden Impulscodes ein Empfangstor jedesmal durch einen lokalen Oszillator gesteuerten Impulsbeim Eintreffen eines Impulses öffnet. 15 coder enthält gleich dem Impulscoder der rufenden

Solche Funkübertragungssysteme sind in der Lite- Station, von welchem Impulscoder der Ausgang mit ratur unter dem Namen »Radas« bekannt; ein solches dem Empfangstor zur Öffnung des Empfangstores System ist z.B. in der Zeitschrift I.R.E. »Trans- beim Eintreffen eines Impulses verbunden ist, und actions on vehivular Communications«, August 1961, die Ausgangsimpulse des Empfangstores eine auto-S. 40 bis 44, beschrieben. ao matische Frequenzregelung des den Impulscoder

Zum Zwecke der Herstellung einer Funkverbin- steuernden lokalen Oszillators bewirken, dung zu einer gewünschten Station aus einer Anzahl In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform

von Stationen wird dabei mittels eines Impulscoders wird der Impulsverteiler durch eine Anzahl von Toren jeder impulsmodulierten Information ein die ge- gebildet, die zum Selektieren der aufeinanderfolgenwünschte Station kennzeichnender Impulscode aus- 25 den Impulse einer Gruppe nacheinander ausgelöst gesandt, welcher erzielt wird durch Mehrfach- werden, wobei in Reihe mit diesem Impulsverteiler Aussendung eines jeden Impulses. Jeder der Impulse die Verzögerungsvorrichtung geschaltet ist. Die Verwird nämlich zu charakteristischen Zeitpunkten durch zögerungsvorrichtung wird hier durch eine Anzahl Modulierung auf charakteristische unterschiedliche einstellbarer Verzögerungsnetzwerke gebildet, deren Hilfsträgerfrequenzen mehrfach ausgesandt. 30 Verzögerungszeiten um eine Einheit oder um Viel-

Jedoch zeigt diese Mehrfach-Aussendung dieser fache derselben eingestellt werden können. Der EinImpulse durch den Impulscoder wesentliche Nach- heitswert der Zeitverzögerung £ und somit"auch dessen teile in Radas-Übertragungssystemen, insbesondere Vielfache sind größer als die Dauer T, die zum Ausresultiert eine solche Mehrfach-Übertragung in einer lösen des Empfängers notwendig ist, so daß der bewesentlichen Vergrößerung der Bandbreite und der 35 treffende Impuls nur empfangen werden kann, wenn erforderlichen Leistung, während darüber hinaus das Öffnen des Empfängers eine ähnliche Verzöge-Echoerscheinungen besonders störend sind. rung aufweist.

Bei einer anderen Ausführungsform eines solchen Zur Bildung einer bestimmten Adresse kann ge-

Funkübertragungssystems ist der Empfänger mit einer meinsam mit der Einstellung der kennzeichnenden selbsttätigen Frequenzregelvorrichtung versehen, die 40 Verzögerungszeiten zwischen den Impulsen einer den Empfänger jeweils kurzzeitig auslöst, wobei eine Gruppe auch die Impulsfolgefrequenz der auszusendurch die eintreffenden Impulse gesteuerte Desyn- denden Impulse eingestellt werden, was sich einfach chronisiervorrichtung zum Unterbrechen der A.F.C.- dadurch bewerkstelligen läßt, daß die Sendevorrich-Regelung bei Nichtübereinstimmung der eintreffenden tung mit einem einstellbaren Oszillator versehen wird, Impulse mit einer bestimmten kennzeichnenden Korn- 45 der die Impulsfolgefrequenz der auszusendenden bination von Impulsen vorgesehen ist. Stimmen die ein- Impulse bestimmt und der außerdem die Auslösetreffenden Impulse mit der betreffenden kennzeichnen- impulse für die Tore des Impulsverteilers liefert, den Kombination überein, so wird die Desynchroni- Auf diese Weise kann eine große Anzahl von

siervorrichtung außer Betrieb gesetzt, so daß der Emp- Adressen gebildet werden. Es werden z. B. Gruppen fänger für die eintreffenden Impulse verriegelt wird. 50 von vier aufeinanderfolgenden Impulsen verwendet, Es ist vorteilhaft, in dem Funkübertragungssystem und die Verzögerungszeiten zwischen diesen Impulsen nach der Erfindung Impulslagemodulation zu be- betragen z. B. 3 μβ, wobei die Impulsfolgefrequenz nutzen, da eine solche Modulationsart besonders auf zehn Frequenzen einstellbar ist, so daß die Gegünstig in bezug auf Störungsunterdrückung ist. samtzahl von Adressen 10 · 4^S = 640 beträgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein 55 Ohne große Schwierigkeiten können z. B. 20 ver-Radassystem zu schaffen, bei dem die erwähnten schiedene Impulsfrequenzen gewählt werden, wobei Nachteile nicht auftreten und wesentliche Vorteile Gruppen von sechs Impulsen benutzt werden, so daß erzielt werden, wie: die Anzahl von Adressen 20 · 6⁵ = 155 520 beträgt.

Einfachheit der Apparatur, besonders weil nur Dies zeigt deutlich, wie dieses System in einer einein einziger Hochfrequenzkanal notwendig ist; 60 fachen Weise zur Herstellung einer großen Anzahl eine sehr große Anzahl von Adressen für mög- . von Verbindungen geeignet ist. liehe Verbindungen ohne große Komplikationen; Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

ein schneller Aufbau der Verbindung (weniger Zeichnung näher erläutert.

als eine halbe Sekunde in der Praxis); F i g. 1 zeigt einen Sender eines Radioübertragungs-

praktisch vollständige Geheimhaltung (Dritte 65 systems nach der Erfindung;

können ein Gespräch praktisch nicht auffangen, Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines Empfängers eines

wenn sie nicht die Adresse kennen, infolge der Radioübertragungssystems nach der Erfindung; großen Anzahl von Verbindungen); F i g. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der

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Wirkungsweise des in F i g. 2 dargestellten Empf an- F i g. 2 zeigt den mit dem Sender nach F i g. 1 zugers, und sammenwirkenden Empfänger. Mit denen der F i g. 1

F i g. 4 zeigt ein Einzelbild eines im Empfänger übereinstimmende Elemente sind mit gleichen Beverwendeten Elementes. zugsziffern bezeichnet.

In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Sinusoszillator, dessen 5 Der Empfänger nach F i g. 2 enthält ebenfalls einen Frequenz auf einen gut stabilisierten Wert zwischen Oszillator 1, der auf zehn verschiedene Frequenzen zehn verschiedenen Werten einstellbar ist, z. B. zwi- (mit den gleichen Werten wie der des Senders) abgesehen 8 und 10 kHz. Die erzeugte sinusförmige Span- stimmt werden kann, einen Impulslagemodulator 2 nung wird einem monostabilen Pulsgenerator od. dgl. zum Erzeugen von Impulsen von 2,5 μβεΰ, der durch zugeführt, der Impulse von 2,5 [isec mit der Puls- io den Oszillator 1 synchronisiert wird (der Generator folgefrequenz des Oszillators 1 liefert. wird hier lediglich durch die Oszillatorspannung ge-

Dem Pulslagemodulator 2 oder einer mit diesem steuert), das Verzögerungsglied 3 mit Anzapfungen a,

verbundenen Stufe wird die Gesprächsmodulations- b, c, d, den 4-Zähler 4 und das Torsystem 5, 6, 7

spannung vom Mikrophon 10 über einen Modulati- und 8, welche Tore alle gemäß F i g. 1 geschaltet sind,

onsverstärker 11 zugeführt. Infolge der Modulations- 15 Die Stellungen der Schalter Xl, XI, X3 und die

spannung des Modulationsverstärkers 11 erzeugt der Frequenz des Oszillators 1 sind gleich denen der

Generator 2 in bekannter Weise positionsmodulierte Fig. 1; damit kann eine Verbindung entsprechend

Impulse, deren Zeitpunkte des Auftretens gegenüber der gleichen Adresse oder »Code« wie bei dem Sender

denen mit der Modulationsspannung Null um einen hergestellt werden.

Wert verschoben sind, der der augenblicklichen Mo- ao Es wird weiter einleuchten, daß, da der gleiche

dulationsamplitude proportional ist. Die maximale Adressensender im Sender und im Empfänger benutzt

Zeitverschiebung der Impulse ist gegenüber der wird, diese Vorrichtung eine umschaltbare Einheit

Mittellage auf 0,8 μβεο begrenzt. jeder kombinierten Sender-Empfänger-Station des

Alle verwendeten Impulse werden gemäß einem Netzes im Falle von Duplex-Verkehr bilden kann.

»Code« übertragen, der eines der Merkmale oder 25 Mit dem gemeinsamen Ausgang der Tore 5 bis 8

Adresse bildet, welche die Verbindung zwischen zwei ist der Eingang eines Begrenzers 14 verbunden, dessen

Stationen bedingt. Ausgangsspannung ein Empfängertor 15 steuert, das

Der einstellbare Code ergibt sich mittels eines entsprechend der Adresse der Verbindung ausgelöst

Systems von Toren, die auf die nachfolgende Weise wird. Zwischen der Empfangsantenne und dem Tor

gesteuert werden. 30 15 können selbstverständlich nicht weiter dargestellte

Der Oszillator 1 steuert einen Torzähler 4 mit dem Hochfrequenzstufen eingeschaltet werden.

Verhältnis 1: 4 (Skala 4), der die zyklische Öffnung Nach dem Tor 15 wird der pulsmodulierte Träger

der Tore 5, 6, 7 und 8 in dieser Reihenfolge regelt. einem Trägerdemodulator 16 zugeführt, in dem die

Dem Tor 5 werden direkt (oder gegebenenfalls Pulse vom Träger getrennt und darauf über den Einüber einen Impulserneuerer) die vom Ausgang des 35 gang e einem Decodierer 17 zugeführt werden. Die-Generators 2 stammenden Impulse zugesandt. Diese sem Decodierer 17 werden zur Demodulation außer-Impulse werden jedoch nach Durchgang durch das dem Bezugsimpulse von dem gemeinsamen Ausgang Verzögerungsglied 3 den Toren 6, 7 und 8 verzögert der Tore 5 bis 8 nach Differentiation in einem Diffezugeführt, wobei die Verzögerungszeiten entsprechend rentiationskreis 18 zugeführt, durch den der Bezugsden Toren unterschiedlich gewählt werden. Zu die- 40 punkt als Spannungsnulldurchgang festgelegt wird,
sem Zweck ist das Verzögerungsglied mit verschiede- Dem Ausgang s des Diskriminators 17 wird die nen Anzapfungen, z. B. vier (a, b, c, d), versehen, die Niederfrequenzspannung entnommen. Einerseits wird Verzögerungen von 3, 6, 9 bzw. 12 μβεϋ hervorrufen. die Gleichstromkomponente der betreffenden Nieder-

Ein Schalter Xl, X 2 oder X 3 ist bei jedem Tor frequenzspannung nach dem Durchgang durch ein angeordnet, um jedes Tor mit einer der Anzapfun- 45 integrierendes Netzwerk 19 einer Synchronisierstufe gen a, b, c oder d zu verbinden. In der Zeichnung ist 20 zugeführt, die den Oszillator 1 und die von ihm vorausgesetzt, daß die Punkte α elektrisch mitein- abgeleiteten Impulse im normalen Betrieb nahezu auf ander verbunden sind; dies gilt auch für jeden der die eintreffenden Impulse synchronisiert. Das inte-Punkte b, c, d. Infolgedessen kann für jedes Tor eine grierende Netzwerk 19 hat die Aufgabe, den Oszillabestimmte Verzögerung gewählt werden, so daß eine 50 tor 1 auf den mittleren Phasenwert zu synchronisieren, kennzeichnende Adresse aus einer Gruppe von vier Im normalen Betrieb werden durch die örtlich eraufeinanderfolgenden Impulsen gebildet wird, von zeugten Adressenimpulse nach Differentiation in dem denen der erste nicht verzögert ist, während die ande- Differentiationskreis 18 die Hübe der eintreffenden ren kennzeichnende Verzögerungen aufweisen. In lagemodulierten Impulse gegenüber ihren Referenzdem beschriebenen Falle sind 64 verschiedene Korn- 55 Zeitpunkten in dem Phasendiskriminator in eine binationen möglich, die je eine Adresse bedingen. Spannung umgewandelt, die dem Hub proportional

Da ferner die Frequenz des Oszillators 1 aus zehn ist, so daß bei s das verlangte Niederfrequenzsignal

verschiedenen Werten ausgewählt werden kann, ist erhalten wird.

in diesem Falle die Gesamtzahl möglicher Adressen Das bei 5 erhaltene Niederfrequenzsignal wird nach

640. 60 Verstärkung in einem Niederfrequenzverstärker 21

Die Ausgänge der Tore 5, 6, 7 und 8 werden mit- und über ein noch weiter unten zu beschreibendes

einander und mit dem Eingang eines Kippgenerators 9 Tor 22 der Wiedergabevorrichtung 23 zugeführt,

verbunden, der die Breite der Impulse von 2,5 μςζο Um die Adresse ihre Funktion ausüben zu lassen,

auf 0,8 μβεϋ verringert. Der Generator 9 liefert somit ist es notwendig, daß der Empfang anhält, wenn der

Impulsreihen, die in Gruppen von vier entsprechend 65 Code der empfangenen Impulse nicht oder nicht

einer bestimmten Adresse codiert und in einem Mo- mehr mit der betreffenden Adresse übereinstimmt,

dulator 12 durch Amplitudenmodulation auf eine Zu diesem Zweck werden die bei e erhaltenen

Trägerwelle aufgedrückt werden. Impulse einem Spitzendetektor 24 mit einer solchen

Zeitkonstante zugeführt, daß beim Fehlen von einem oder mehreren Adressenimpulsen die detektierte Spannung auf einen Wert absinkt, der niedriger ist als der einer Vergleichsspannung einer SchweUwertvorrichtung 25. In diesem Falle erzeugt die Schwell-Wertvorrichtung 25 einen Impuls, der einen Multivibrator 27 über einen Verstärker 26 anregt. Dieser Multivibrator erzeugt eine Oszillationsspannung, welche dem Eingang des Einstellglieds 20 zugeführt wird, so daß die Synchronisierung des Oszillators 1 gestört wird. Dann ist kein Empfang mehr möglich.

Eine zusätzliche Vorrichtung, die auf gleiche Weise wirksam ist, wird durch einen Spitzendetektor 28 gebildet, der die Spitzen sehr naheliegender Impulse von dem Multivibrator 27 mit einer hinreichend integrierenden Zeitkonstante detektiert, um eine Gleichspannung zu liefern, welche das Tor 22 sperrt, solange die Synchronisation nicht wiederhergestellt ist, so daß es nicht möglich ist, das modulierte Signal zu hören, das durch nicht erwünschte Rauschsignale so hervorgerufen werden könnte.

Die Desynchronisierung des Empfängers wird jeweils dadurch gesichert, daß die Stellungen der Schalter Xl, XI und X 3 voneinander verschieden gemacht werden, sogar wenn die Frequenzen der Oszillatoren 1 die gleichen sind (wenn diese verschieden sind, gibt es selbstverständlich keine Synchronisation). In diesem Falle schließt sich das Tor 15 des Empfängers beim Durchgang von mindestens einem der vier die Adresse bildenden Impulse, da die Einheitsverzögerung zwischen den möglichen Impulsen (3 ^isec) länger als die Öffnungsdauer des Tors ist

F i g. 3 zeigt das Prinzip des Spitzendetektors 24 mit dem Schwellwertglied 25, wobei vorausgesetzt wird, daß eine konstante Anzahl von Impulsen (hier vier) empfangen werden soll. Das Schaltbild ist beispielsweise in F i g. 4 dargestellt.

Der Diodendetektor D gemeinsam mit einem RC-Kreis wird durch eine positive Spannung V₀ vorgespannt, so daß er die gewünschte Spitzendetektion ausführen kann. Bei Z₁, Z₂, Z₃ (F i g. 3) erhält man die aufeinanderfolgenden Impulse, welche von der Diode D negativ detektiert werden. Wenn nach dem Impuls z'j keine weiteren Impulse auftreten, würde die i?C-Zeitkonstante der ansteigenden Kurve der Spannung den durch gestrichelte Linien angedeuteten Verlauf erteilen. Der nächstfolgende Impuls Z₂ bringt die Spannung bis zu der von Z₁ zurück. Wenn bei Z₄ ein Impuls fehlt, entlädt sich der Kondensator C weiter, und die Spannung geht durch Null (schraffierter Teil). In diesem Augenblick wird die Spannung der Basis des Transistors T positiv, wodurch ein Spannungsimpuls U in dem Kollektorkreis des Transistors T erzeugt und dem Multivibrator 27 über den Verstärker 26 zugeführt wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel. Statt Lagemodulation der Impulse kann auch eine andere Modulationsart angewandt werden, z. B. Amplitudenmodulation, wenn nur dafür gesorgt wird, daß die Gesamtzahl von Adressenimpulsen konstant bleibt.

Claims

Patentansprüche:

1. Funkübertragungssystem zwischen einer Anzahl von Stationen mittels Impulsmodulation, insbesondere Impulslagemodulation, bei dem die Übertragung auf einer einzigen Trägerfrequenz statfmdet, und für jede Station zum Zwecke der Herstellung einer Funkverbindung zu einer gewünschten Station aus der Anzahl von Stationen eine freie Zutrittsmöglichkeit dadurch besteht, daß die rufende Station dazu mittels eines Impulscoders jedes pulsmodulierte Informationssignal in Form eines die gewünschte Station kennzeichnenden Impulscodes aussendet, während die aufgerufene Station einen Impulsdecoder enthält, der beim Empfang des kennzeichnenden Impulscodes ein Empfangstor jedesmal beim Eintreffen eines Impulses öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulscoder (F i g. 1) einen Impulsverteiler (4, 5, 6, 7, 8) enthält, der die zu übertragenden Impulse in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen liegenden Impulsgruppen über eine Anzahl parallelgeschalteter Kanäle verteilt und in den parallelgeschalteten Kanälen Verzögerungsnetzwerke aufgenommen sind (3), die eine charakteristische Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen hervorruft, während der Impulsdecoder (Fig. 2) in der aufgerufenen Station einen durch einen lokalen Oszillator (20) gesteuerten Impulsdecoder (4, 5, 6, 7, 8) enthält gleich dem Impulscoder der rufenden Station, von welchem Impulscoder der Ausgang mit dem Empfangstor (15) zur Öffnung des Empfangstores beim Eintreffen eines Impulses verbunden ist, und die Ausgangsimpulse des Empfangstores (15) eine automatische Frequenzregelung des den Impulscoders steuernden lokalen Oszillators (4) bewirken.

2. Funkübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsverteiler durch eine Anzahl von Toren gebildet wird, die zum Selektieren der aufeinanderfolgenden Impulse einer Gruppe nacheinander ausgelöst werden, und daß in Reihe mit diesem Impulsverteiler (1, 2) die Verzögerungsvorrichtung geschaltet ist.

3. Funkübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung durch eine Anzahl einstellbarer Verzögerungsnetzwerke gebildet wird, deren Verzögerungszeiten um einen Einheitswert oder ein Vielfaches desselben eingestellt werden können.

4. Funkübertragungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung einen einstellbaren Oszillator enthält, der die Impulsfrequenz der auszusendenden Impulse bedingt und außerdem die Auslöseimpulse der Tore des Impulsverteilers liefert.

5. Funkübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger mit einem örtlichen Adressensender zum örtlichen Erzeugen aufeinanderfolgender Impulsgruppen mit den für die betreffende Station kennzeichnenden Verzögerungszeiten zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen in einer Gruppe versehen ist, welche im örtlichen Adressensender erzeugten Adressenimpulse die Synchronisierung des örtlichen Adressensenders steuern.

6. Funkübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse des Empfängertors außerdem einem Spitzendetektor zugeführt werden, dem eine Schwellwert-

vorrichtung folgt und dessen Ausgangsspannung einen Kippgenerator steuert, der beim Ansprechen die Synchronisierung des örtlichen Adressensenders stört.

7. Funkübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis des Kippgenerators außerdem an eine im Empfänger vorhandene Sperrvorrichtung angeschlossen ist, die beim Ansprechen des Kippgenerators gesperrt wird.

8. Funkübertragungssystem mit Impulslagemodulation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des örtlichen Adressensenders eine Referenzschwingung entnommen wird, die zum Demodulieren des positionsmodulierten Impulses dem Impulspositionsdemodulator zugeführt wird, wobei dem Ausgang des Impulspositionsdemodulators über ein Tiefpaßfilter außerdem die Synchronisierspannung für den örtlichen Adressensender entnommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809702/1255