DE1287629B - - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

zur Umwandlurng eines Binärcode, durch das man Verfahren zur Umwandlung eines Binärcode, insbe-

Verbesserungen bei der Übertragung von modulier- sondere für die Übertragung von PCM-Signalen, zu

ten codierten Impulsen, bei der die Signale von schaffen, durch das die mittlere Zahl der Ziffern 1 einer Sendestelle zu einer Empfangsstelle über eine 5 vergrößert wird, wenn der Pegel des angelegten Si-

bestimmte Zahl von Regenerator-Verstärkern laufen, gnals in der Nähe des Wertes 2"-* liegt (n = Zahl

erreicht. Es können dadurch die Sprachsignale ge- der Codeziffern). Dies wird erfindungsgemäß dadurch

ändert werden, um die Stabilität der Bitsynchronisier- erreicht, daß in Abhängigkeit vom Wert der höchst-

signale zu verbessern, wenn diese in den Regenerativ- wertigen Codestelle die übrigen Stellen des Code un-

verstärkern aus dem empfangenen Signal abgeleitet io geändert bleiben oder invertiert werden,

werden. Bei der Übertragung von Pulscodedemodu- Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung werden

lationssignalen (PCM) werden die Informationen in die übrigen Stellen des Code invertiert, wenn die

zeitlicher Folge in der Form von Zahlen übertragen, höchstwertige Stelle den Wert 1 hat. Eine weitere

die in einem Binärcode ausgedrückt sind. Für jede Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß zur

Ziffer der Zahl ist eine bestimmte Zeitlage festgelegt, 15 Wiederherstellung des ursprünglichen Code die

und im allgemeinen ist eine Ziffer mit dem Wert 1 gleiche Umwandlung noch einmal durchgeführt wird,

durch die Übertragung eines Signals und eine Ziffer Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des

mit dem Wert 0 durch die Übertragung keines Signals Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der

gekennzeichnet. Code einmal direkt an eine Torschaltung und einmal

Zur Aussendung werden die Zeitlagensignale, die 20 über einen Inverter an eine zweite Torschaltung anden verschiedenen Ziffern zugeordnet sind, durch gelegt wird und daß die höchstwertige Stelle des einen sehr genauen Taktgeber erzeugt. Während der Code eine bistabile Kippschaltung steuert, die in AbÜbertragung sind die Nachrichtensignale Dämpfun- hängigkeit vom Wert die eine oder andere Torschalgen der Amplitude und Phasenstörungen unter- tung freigibt.

worfen, so daß es nötig wird, sie in Verstärkern zu 25 Die Erfindung wird nun an Hand des in der regenerieren, die einen vereinfachten örtlichen Takt- Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles ergeber enthalten. Dieser Taktgeber wird z. B. durch läutert. Es zeigt
die Nachrichtensignale synchronisiert. F i g. 1 eine Schaltung gemäß der Erfindung,

In einem Regeneratiwerstärker werden die Nach- Fig. 2 Diagramme von Synchronisiersignalen und richtensignale also wieder in die richtige Form ge- 30 von bestimmten Codewerten und
bracht und auch in die richtige Zeitlage, die durch F i g. 3 Tabellen von Codewerten,
die Synchronisiersignale festgelegt ist. Ein bekanntes Im Ausführungsbeispiel ist ein Halbbitcode ge-Verfahren zum Erzeugen dieser Synchronisiersignale wählt, der unter dem Namen »return to zero« bebesteht darin, daß die regenerierten Signale an einen kannt ist. In gleicher Weise kann aber auch ein Schwingkreis angelegt werden, der auf die Wieder- 35 pseudoternärer Vollbitcode verwendet werden, der als holungsfrequenz der Impulse abgestimmt ist und der »non return to zero with alternate mark« bekannt ist. nach Filterung eine Schwingung von der mittleren Die von den Taktgebern mit sehr hoher Konstanz Wiederholungsfrequenz des Übertragungssystems ab- abgegebenen Taktsignale t(d) sind in Fig. 2 dargibt, gestellt. Diese Signale legen die Zeitlagen für die

Es ist jedoch bekannt, daß der Pegel und die Phase 40 Nachrichtensignale fest. Außer den Signalen t, die

dieses Synchronisiersignals von der Zahl und dem ohne Unterbrechung abgegeben werden, werden

Abstand der Nachrichtensignale abhängt. Wenn eine zyklische Signale iO bis ti erzeugt, die nur einmal je

Nachricht z.B. aus n = 7 Bit besteht, dann erhält acht Taktsignale auftreten. In der F i g. 2 sind nur die

man, wenn ein Code 1111111 immer wieder Signale 10, ti, ti und ti in den Zeilen b, c, d und e

wiederholt wird, nicht das gleiche Synchronisations- 45 dargestellt. Die siebenstelligen Code Co werden syn-

signal wie bei der Übertragung des Code 10 0 0 0 00, chron mit den Signalen ti bis ti ausgesendet. Die

der auf die gleiche Weise wiederholt wird. Es ist be- höchstwertige Ziffer wird dabei zur Zeit ti gesendet,

kannt, daß die Amplitude dieses Signals etwa pro- Die Zeitachse T ist oberhalb der F i g. 2 dargestellt,

portional zum Mittelwert der Nachrichtensignale je Das Signal i0 kippt die bistabilen Schaltungen 2

Kanalzeit ist. Mit Kanalzeit ist die Zeit bezeichnet, 50 und 3 (Fig. 1) in den Zustand0. Zur Zeitil tritt

die für die Übertragung einer Nachricht vorgesehen ist. die erste Ziffer des umzuwandelnden Code auf, die

Bei einem Codiersystem mit η = 7 Bit, das sehr oft höchstwertigste Ziffer. Für die Beschreibung wird

verwendet wird, um Abtastwerte eines Sprachsignals jetzt angenommen, daß es der Code A ist, der in der

zu übertragen, hat der binäre Pegel, der dem Fehlen Zeile / der F i g. 2 dargestellt ist. Dieser Code ent-

eines Sprachsignals zugeordnet ist, den Wert 2^G = 64 55 spricht dem Niveau 64, die erste Ziffer hat den Wertl

und wird als Code ausgedrückt durch 10 0 0 000; und die sechs folgenden Ziffern den Wert 0. Die

der Code, der der maximalen negativen Amplitude UND-Schaltung 4 läßt das zur Zeitlage ti auftretende

entspricht, hat den Wert 0 0 00 0 0 0 und der Code, Signal 1 durch, so daß die bistabile Schaltung 2 in

der der maximalen positiven Amplitude entspricht, den Zustand 1 kippt. Wenn an der UND-Schaltung 6

den Wert 1111111. Man kann leicht erkennen, und 60 das Ausgangssignal 0 der bistabilen Schaltung 3 an-

dies ist auch durch statische Messungen nachgewie- liegt, läßt diese den Impuls mit dem Wert 1 des

sen, daß Schwingungen, die keinem Signal oder sehr Code A durch. Dieser Impuls tritt am Ausgang der

geringen Amplituden entsprechen, sehr häufig auf- ODER-Schaltung 8 auf.

treten, so daß die mittlere Zahl von Ziffern 1 groß Zur Zeitlage ti kippt die bistabile Schaltung 3 in

ist, wenn die aufeinanderfolgenden Ziffern Pegeln 65 den Zustand 1, da das Signal ti über die UND-Schal-

entsprechen, die unter 64 liegen, während sie relativ tung 5 angelegt wird. Dadurch wird die UND-Schal-

klein ist, wenn die Abtastwerte Pegeln entsprechen, tung 7 geöffnet, da sie ein Entsperrungssignal von der

die gleich oder größer 64 sind. bistabilen Schaltung 3 und vom Inverter 9 erhält.

Über die UND-Schaltung 7 werden jetzt die Impulse ti bis ti durchgelassen, die über die ODER-Schaltung 10 angelegt werden. Auf diese Weise werden die im Code A folgenden Ziffern, die den Wert 0 haben, als Ziffern 1 übertragen. Der am Ausgang der ODER-Schaltung 8 auftretende Code A' hat nur noch die Werte 1 und ist in der Zeile g in der F i g. 2 dargestellt.

Bei der Beschreibung der Arbeitsweise dieser Schaltung wurde die Kippzeit der bistabilen Kippschaltung 2 und insbesondere der bistabilen Kippschaltung 3 nicht gegenüber der Dauer der Signale berücksichtigt. In der Praxis haben die Nachrichtensignale eine Dauer von 625 ns, während die Kippzeit für die Kippschaltung in der Größenordnung von 50 ns liegt. Überdies werden die Ausgangssignale der ODER-Schaltung 8 nicht direkt an die Übertragungsleitung angelegt, sondern werden noch einmal neu geformt oder werden in einem Kreis, in dem sie noch einmal sowohl in Lage und Dauer in die richtige Phase gebracht werden, in bipolare Impulse umgewandelt.

Wenn der zu übertragende Code einem Wert unterhalb 64 entspricht, z.B. dem Wert63, wie es der Code B in Zeile / der Fi g. 2 darstellt, ist die erste Ziffer des Code eine 0, und diese wird direkt über den Ausgang der ODER-Schaltung 8 weitergeleitet. Zur Zeitil bleibt die bistabile Schaltung 2 im Zustand 0, die durch das vorhergehende Signal iO erzwungen wurde. Weiterhin bleibt zur Zeit ti die bistabile Schaltung 3 ebenfalls im Zustand 0, der ebenfalls durch das Signal i0 erzwungen wurde. Die UND-Schaltung 7 bleibt gesperrt, während die UND-Schaltung 6 freigegeben ist und die anderen Ziffern des Code ohne Änderung durchläßt. Man erhält also am Ausgang der ODER-Schaltung den ungeänderten Code B', der in der Zeile g der F i g. 2 dargestellt ist.

Wenn die erste Ziffer des Code den Wert 1 hat, d. h., wenn der entsprechende Pegel gleich oder größer als 64 ist, werden alle anderen Ziffern des Code invertiert. Die erste Ziffer bleibt jedoch ungeändert. Wenn andererseits die erste Ziffer den Wert 0 hat, d. h., wenn der entsprechende Pegel kleiner als 64 ist, werden alle Ziffern des Code ohne Änderung übertragen. Durch diese Änderung des Code erhält man also für die häufigsten Codewerte, d. h. für die Codewerte in der Nähe des Wertes 64 eine große Zahl von Ziffern mit dem Wert 1, wodurch der Mittelwert der Ziffern 1 erhöht wird und man ein besseres Synchronisationssignal in den Regenerationsverstärkern ableiten kann.

Man erkennt, daß die so erhaltenen Codewerte identisch zu denen sind, die man erhalten würde, wenn man die η Ziffern des bei einer symmetrischen Codierung erhaltenen Code invertieren würde. Bei diesem Codierverfahren werden die Amplituden auf beiden Seiten des Pegels, der der Abwesenheit von Sprachsignalen entspricht, codiert, wobei die erste Ziffer des Code die Polarität des Abtastwertes angibt: die Ziffer 0 für einen Abtastwert, der größer als der Pegel 64 ist, und die Ziffer 1 einen Abtastwert, der niedriger als der Pegel 64 ist.

Diese Schaltung ist in gleicher Weise einsetzbar in der Empfangsstelle, um den ursprünglichen Code wiederherzustellen. Da die erste Ziffer aller Codewerte ohne Änderung übertragen wird, dient sie zur Steuerung der Inversion des empfangenen Code gemäß den Kriterien, die auch schon bei der Aussendung verwendet wurden. Es werden nur die Codewerte, deren erste Ziffer den Wert 1 hat, invertiert. Diese Code sind also zweimal invertiert worden, einmal beim Senden und einmal beim Empfang und haben wieder die ursprüngliche Form.

Eine entsprechende Anhäufung von Code mit einer großen Zahl von Ziffern mit dem Wert 1 erhält man, wenn man die Werte zu den Zeiten i2-*7 invertiert, wenn an der ersten Stelle der Wert 0 übertragen wird und danach den gesamten zu übertragenen Code noch einmal invertiert.

In der F i g. 3 a ist ein normaler Binärcode mit η = 5 dargestellt, in der F i g. 3 b der mit der Anordnung nach F i g. 1 umgewandelte Binärcode und in F i g. 3 c der sich aus der Umwandlung gemäß dem vorhergehenden Absatz ergebende Code.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Umwandlung eines Binärcode, insbesondere für die Übertragung von FCM-Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Wert der höchstwertigen Codestelle die übrigen Stellen des Code ungeändert bleiben oder invertiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Stellen des Code invertiert werden, wenn die höchstwertige Stelle den Wert 1 hat.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiederherstellung des ursprünglichen Code die gleiche Umwandlung noch einmal durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Stellen des Code invertiert werden, wenn die höchstwertige Stelle den WertO hat und daß danach alle Codewerte invertiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiederherstellung des Code alle Codewerte invertiert werden und danach die Umwandlung in Abhängigkeit vom Wert der höchstwertigen Stelle durchgeführt wird.

6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Code einmal direkt an eine Torschaltung (6) und einmal über einen Inverter (9) an eine zweite Torschaltung (7) angelegt wird und daß die höchstwertige Stelle des Code eine bistabile Kippschaltung (2) steuert, die in Abhängigkeit vom Wert die eine oder andere Torschaltung (6 oder 7) freigibt (F i g. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen