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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übertragung zusätzlicher
Signale über elektrisches Nachrichtenübertragungssystem mittels Zeitraffung.
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Beispielsweise im Bereich der Nachrichten-Weitverkehrstechnik besteht
oftmals im Zuge der gegenseitigen Verkopplung zwischen mehreren mitunter unterschiedlich
aufgebauten Systemen die Aufgabe, ein von irgendwoher angeliefertes Signal bzw.
einen angelieferten Signalrahmen über einen bestimmten Streckenabschnitt eines bestimmten
Nachrichtenübertragungssystems zu führen. Stellen die zu übertragenden Signale einen
die Zeitachse lückenlos ausfüllenden Nachrichtenfluß dar, dann bereitet es erhebliche
Schwierigkeiten, die für die Aufrechterhaltung des Betriebes erforderlichen zusätzlichen
Signale mit zu übertragen.
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An sich besteht zwar die Möglichkeit, den sendeseitig ankommenden
Nachrichtenfluß zur weiteren Übertragung zusammen mit den zusätzlichen Signalen
frequenzmäßig zu beschneiden. Dies bedeutet aber eine mitunter nicht zulässige Verschlechterung
der Übertragungsqualität. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die zusätzlichen
Signale in einer anderen Modulationsart wie die primären Signale zu übertragen.
Die zweifache Modulation des Signalträgers bringt jedoch in der Regel eine gegenseitige
Störung der Signale mit sich, stellt also ebenfalls eine Verschlechterung der Übertragungsqualität
dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Übertragung zusätzlicher
Signale bei einem Nachrichtenübertragungssystem der einleitend beschriebenen Art
eine Lösung anzugeben, die unter anderem die geschilderten Schwierigkeiten in einfacher
Weise beseitigt.
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Ausgehend von, einer Anordnung zur Übertragung von Signalen über ein
elektrisches Nachrichtenübertragungssystem, bei dem erste Signale sendeseitig unter
Zuhilfenahme einer Verzögerungseinrichtung gegenläufig zu ihrer Flußrichtung periodisch
derart abgetastet werden, d'aß zwischen den aufeinanderfol- , genden Abtastabläufen
signalfreie Zeiträume entstehen, in denen weitere, gegebenenfalls in gleicher Weise
in der Zeit geraffte zusätzliche Signale übertragen werden, wird diese Aufgabe gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß die ersten Signale ein Zeit multiplexsignal sind,
dessen Bandbreite der Übertragungsbandbreite des Nachrichtenübertragungs-Zeitmultiplexsystems
weitgehend angepaßt ist und das die Zeitachse lückenlos ausfüllt, und daß die zwischen
den aufeinanderfolgenden Abtastabläufen signalfreien Zeiträume Zeitlücken darstellen,
deren Größe gleich einer oder mehreren Perioden der Signalwertfolge des Zeitmultiplexsignals
gewählt ist.
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Es ist bereits durch die deutsche Patentschrift 549 855 bekannt, eine
Übertragungsstrecke dadurch für mehrere Fernsprechsignale mehrfach auszunutzen,
daß jedes Signal gegenläufig zur Flußrichtung in einer Verzögerungsleitung abgetastet
und auf diese Weise periodisch in der Zeit gerafft wird, so daß ohne Verlust an
Nachrichteninhalt in dem zwischen zwei Abtastabläufen verbleibenden Zeitintervall
weitere in gleicher Weise zeitgeraffte Signale über die Strecke übertragen werden
können. Auf der Empfängerseite erfolgt dann eine entsprechende Zeitdehnung der übertragenen
Signale und ihre Verteilung auf die einzelnen zugehörigen Empfänger. Der für eine
solche Mehrfachausnutzung einer Übertragungsstrecke erforderliche Bedarf an Übertragungsbandbreite
übersteigt ein Mehrfaches des Bedarfs bei üblicher Übertragung. Diese Voraussetzung
ist bei Nachrichtenübertragungs-Zeitmultiplexsystemen im allgemeinen nicht gegeben,
da mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit des Systems die Bandbreite des Zeitmultiplexsignals
grundsätzlich weitgehend an die Übertragungsbandbreite des Systems von vornherein
angepaßt ist Durch die erfindungsgemäße Bemessung läßt sich das Zeitraffungsprinzip
aber trotzdem auf ein Zeitmultiplexsystem anwenden, da die Bandbreite kommerzieller
Übertragungsstrecken von Nachrichtenübertragungssystemen in der Regel auch wiederum
so ausgelegt ist, daß ihre obere Grenzfrequenz noch hinreichend oberhalb der höchsten
Signalfrequenz liegt. Die mit der Gewinnung der periodischen kleinen Zeitlücken
für die zusätzlichen Signale bedingte Heraufsetzung der höchsten Signalfrequenz
läßt sich daher in vorteilhafter Weise in solchen Grenzen halten, die keine Verschlechterung
der Übertragungsqualität zur Folge haben. Darüber hinaus lassen sich aber auch sonstige
Beeinträchtigungen der Übertragungsqualität leicht vermeiden, weil die lediglich
in den Zeitlücken übertragenen zusätzlichen Signale zeitlich von den primären Signalen
getrennt sind. Die erfindungsgemäße Übertragung zusätzlicher Signale erweist sich
somit allen einleitend geschilderten Übertragungsmöglichkeiten für derartige Signale
bei Zeitmultiplexsystemen mit lückenlosem Nachrichtenfluß überlegen.
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Die Anordnung nach der Erfindung ist in ihrer Anwendung keineswegs
auf solche Signale beschränkt, die allgemein als Hilfssignale, beispielsweise Synchronisiersignale,
Steuer- und Wählsignale, Dienstgespräche u. dgl., bezeichnet sind. Sie läßt sich
vielmehr auch mit Vorteil bei Multiplexsystemen zum Einspeisen bzw. Abzweigen eines
oder mehrerer Kanäle verwenden.
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Die Periodizität der Zeitlücken wird in einfacher Weise dadurch erhalten,
daß das Verhältnis der Geschwindigkeit der Abtastabläufe zur Fortpflanzungsgeschwindigkeit
des abgetasteten. Nachrichtenflusses gleich dem Verhältnis der Dauer der zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Abtastabläufen vorhandenen Abtastpause zur Dauer eines
Abtastablaufes gewählt ist.
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Zweckmäßig wird den zusätzlichen Signalen ein ihrer empfangsseitigen
Kennung dienendes Signal beigefügt.
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Sofern auf der Empfangsseite der zeitlich lückenlose Nachrichtenfluß
der primären Signale wiederhergestellt werden soll, ist es sinnvoll, aus dem ankommenden
Signalfluß zunächst die zusätzlichen Signale auszutasten und anschließend das Summensignal
in zur Sendeseite entsprechender Weise unter Zuhilfenahme einer-Verzögerungseinrichtung
gleichläufig zu seiner Flußrichtung periodisch derart abzutasten, daß ausgangsseitig
das gewünschte Ergebnis erhalten wird.
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Zweckmäßig werden die zusätzlichen Signale in der gleichen Modulationsart
übertragen wie die primären Signale des Nachrichtenübertragungssystems.
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Besonders günstig gestalten sich die Verhältnisse, wenn das Nachrichtenübertragungs-Zeitmultiplexsystem
mit Pulscodemodulation arbeitet. Da es sich hierbei um ein Zeitmultiplexsystem handelt,
können die zusätzlichen Signale, wie bereits ausgeführt worden ist, in vorteilhafter
Weise den Pulsrahmen vergrößernde
bzw. verkleinernde einzuspeisende
bzw. abzuzweigende Kanäle sein.
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Die zusätzlich zu übertragenden Signale in den periodisch aufeinanderfolgenden
Zeitlücken können in einfacher Weise in einem Zeitmultiplexsystem zusammengefaßt
sein. Dabei empfiehlt es sich, eine Zeitlücke einem Kanal des die zusätzlichen Signale
in ihrer Gesamtheit bildenden Zeitmultiplexsystems zuzuordnen und einen der Kanäle
dieses Zeitmultiplexsystems zur Übertragung des für die empfangsseitige Kennung
der Kanäle notwendigen Signals vorzusehen.
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Die Anordnung nach der Erfindung weist zweckmäßig sende- und empfangsseitig
eine gleiche Laufzeitkette mit einer für die gewünschte Zeitraffung bzw. Zeitdehnung
der zu übertragenden bzw. übertragenen primären Signale ausreichenden Anzahl von
Abgriffen auf. Hierbei werden die Abgriffe jeweils von einer Abtasteinrichtung nacheinander
gegenläufig bzw. gleichläufig zur Flußrichtung der Signale in den Laufzeitketten
im Rhythmus der aufeinanderfolgenden Abtastabläufe abgetastet. Außerdem weist die
Anordnung sende- und empfangsseitig eine gegebenenfalls in die Abtasteinrichtung
einbezogene weitere Schalteinrichtung auf, die sendeseitig für die Umschaltung der
Abtasteinrichtung während der auf einen Abtastablauf folgenden signalfreien Zeitlücke
auf den Ausgang bzw. die Ausgänge der die zusätzlichen Signale liefernden Einrichtung
vorgesehen ist und empfangsseitig den Empfängereingang während der Dauer der periodisch
auftretenden Zeitlücken mit den zusätzlichen Signalen mit dem Eingang bzw. den Eingängen
der Einrichtung für die zusätzlichen Signale verbindet.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Laufzeitketten
Schieberegister mit einer der Anzahl der Abgriffe entsprechenden Zahl von Registereinheiten.
Dabei kann dann der Taktpuls für das jeweilige Schieberegister sende- und empfangsseitig
von der Folgefrequenz der eingangsseitig auftretenden Signalimpulse unter Zuhilfenahme
eines Frequenzumsetzers abgeleitet werden.
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Da die Abtastung der Abgriffe der Laufzeitketten durch die Abtasteinrichtungen
nur schrittweise erfolgen kann, muß dafür gesorgt werden, daß die Impulsflanken
bei der Abtastung nicht verformt werden. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch
geschehen, daß die einem Abgriff einer Laufzeitkette zugeordnete Schaltphase der
zugehörigen Abtasteinrichtung zur Phasenlage möglicher Impulsflanken der über die
Laufzeitkette geführten Signale an dem betreffenden Abgriff ausreichend verschieden
gewählt wird.
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An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll
die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet
F i g. 1 eine schematische Darstellung der Zeitraffung eines Signals auf der Sendeseite,
F i g. 2 die schematische Darstellung der Zeitdehnung eines Signals auf der Empfangsseite,
F i g. 3 Zeitdiagramme des Abtastablaufs entsprechend den schematischen Darstellungen
nach den F i g. 1 und 2, F i g. 4 ein Zeitschema nach der Erfindung, F i g. 5 eine
sendeseitige Anordnung zur Zeitraffung eines Zeitmultiplexsignals, F i g. 6 eine
empfangsseitige Anordnung zur Zeitdehnung eines Zeitmultiplexsignals, F i g. 7 Zeitdiagramme
der bei der Anordnung nach der F i g. 5 auftretenden Spannungen, F i g. 8 Zeitdiagramme
der bei der Anordnung nach der F i g. 6 auftretenden Spannungen.
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Die schematische Darstellung nach der F i g. 1 zeigt. eine Verzögerungseinrichtung
L, deren Eingang E die einen die Zeitachse lückenlos ausfüllenden Nachrichtenfluß
darstellenden primären Signale auf der Sendeseite des Nachrichtenübertragungssystems
zugeführt werden. Der Nachrichtenfluß schreitet in der Verzögerungseinrichtung in
der durch den Pfeil angegebenen Richtung mit der Geschwindigkeit G1 fort. Dieser
in der Verzögerungseinrichtung L fortschreitende Nachrichtenfluß wird mit der Geschwindigkeit
G2 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung gegenläufig von der Abtasteinrichtung
Ab abgetastet. Zu Beginn eines Abtastablaufs nimmt die Abtasteinrichtung
Ab die Stellung W 0 an dem dem Eingang der Verzögerungseinrichtung
entgegengesetzten Ende ein. Am Ende eines Abtastablaufs befindet sie sich in der
Stellung W 1 am eingangsseitigen Ende der Verzögerungseinrichtung. Dem Ausgang der
Abtasteinrichtung Ab ist ein Umschalter U nachgeschaltet, über den
der Ausgang A für die Summe aus den primären Signalen am Eingang E der Verzögerungseinrichtung
und den zusätzlichen Signalen wechselweise an den Ausgang der Abtasteinrichtung
(Kontakt a) und an den Eingang S für die zusätzlichen Signale (Kontakt
b) angeschaltet wird. Die Steuerung: des Umschalters U erfolgt über einen
mit St bezeichneten Steuereingang.
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In den Zeitdiagrammen der F i g. 3 zeigt das oberste, mit
Ab bezeichnete Diagramm die über der Zeit t zurückgelegte Wegstrecke des
Abtasters der Abtasteinrichtung Ab und das mit St bezeichnete weitere
Diagramm die Steuerspannung am Steuereingang St des Umschalters
U. Um zu erkennen, in welcher Schaltstellung sich der Umschalter in Abhängigkeit
der Steuerspannung befindet, ist entsprechend der Bezeichnung seiner Kontakte auf
der Ordinate die Schaltstellung, bei der der Ausgang A mit dem Kontakt
a bzw. b verbunden ist, mit a bzw. b bezeichnet.
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Wie die beiden Diagramme erkennen lassen, ist der Ausgang
A über den Kontakt a des Umschalters U,
also mit der Abtasteinrichtung,
in den Zeitintervallen t 1 bis t2, t 3 bis
t 4 und t 5 bis ... verbunden, in denen die Abtasteinrichtung
jeweils einen Abtastablauf von WO bis W1 vollendet. In der sich an einen solchen
Ablauf anschließenden Pause t2 bis t3 bzw. t4 bis t5 bis zum
nächsten Ablauf schaltet der Umschalter U den Ausgang über den Kontakt
b auf den Eingang S für die zusätzlichen Signale um. Anschließend schaltet
der Umschalter U auf den Kontakt a und damit auf den Ausgang der Abtasteinrichtung
Ab zurück. Um anzudeuten, daß die Abtastung der Verzögerungseinrichtung L
durch die Abtasteinrichtung Ab während eines Abtastablaufs auch schrittweise
erfolgen kann, ist beim ersten Abtastablauf von links im Diagramm Ab in unterbrochener
Linie ein schrittweiser Ablauf dargestellt. Auch ist es nicht unbedingt nötig, den
Abtaster der Abtasteinrichtung am Ende eines Ablaufes sprungartig in die Ausgangsstellung
zurückzuführen. Vielmehr kann dies auch kontinuierlich geschehen. Im Diagramm
Ab der F i g. 3 ist dies durch die strichpunktierte Linie im Zeitintervall
t2 bis t3 angedeutet. Die Dauer der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtast-
Abläufen
ist durch die Größe des Zeitgewinnes gegeben, der durch die Zeitraffung der primären
Signale während eines Abtastablaufs erreicht wird.
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Die schematische Darstellung für die Zeitdehnung eines Signals auf
der Empfangsseite zeigt analog zur Fig. 1 die Fig.2.
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Sie zeigt wiederum eine Verzögerungseinrichtung L', eine Schalteinrichtung
U' und eine Abtast einrichtung Ab'. Die am Eingang E' empfangenen Signale
werden der Verzögerungseinrichtung L' zugeführt und pflanzen sich dort in der durch
den Pfeil angegebenen Richtung mit der Geschwindigkeit G l'
fort. Die Abtasteinrichtung
Ab' unterscheidet sich von der Abtasteinrichtung Ab nach der F i g.1
lediglich darin, daß sie nunmehr in Pfeilrichtung mit der Geschwindigkeit G2' den
Nachrichtenfluß in der Verzögerungseinrichtung gleichläufig abtastet, wobei die
Differenz der .Beträge der Geschwindigkeiten 1 G 1' 1 - 1 G 2' J und 1 G 1 1 - (
G21 auf der Empfangs-und der Sendeseite gleich sind. Das sendeseitige primäre, die
Zeitachse lückenlos ausfüllende Signal steht somit am Ausgang A' der Abtasteinrichtung
wiederum zur Verfügung. Die in den Zeitlücken übertragenen zusätzlichen Signale
werden mit Hilfe der Schalteinrichtung U' unmittelbar am Eingang E' in der Weise
ausgetastet, daß die Schalteinrichtung den Eingang E' mit dem Signalausgang S' in
den betreffenden Zeitintervallen verbindet. Das hierfür erforderliche Steuersignal
erhält die Schalteinrichtung U' über ihren Steuereingang St'.
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In der Regel werden für die sendeseitige Zeitraffung und die empfangsseitige
Zeitdehnung sende-und empfangsseitig gleiche Verzögerungseinrichtungen vorgesehen
werden. In diesem Falle stimmen dann die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten G1 und
G1' des Nachrichtenflusses in den Verzögerungseinrichtungen einerseits und die Abtastgeschwindigkeiten
G2 und G2' andererseits miteinander überein. Die Diagramme nach der F i g. 3 gelten
in gleicher Weise für die Zeitabläufe nach der F i g. 2, wenn auf der Ordinate des
Diagramms Ab, W 0 und W 1 miteinander vertauscht werden und
berücksichtigt wird, daß die Abtasteinrichtung Ab' nur dann an den Ausgang
A' ein einwandfreies Ergebnis liefert, wenn die Rückführung des Abtasters entsprechend
der ausgezogenen Linie sprunghaft erfolgt.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Zeitraffungsprinzips
ist in der F i g. 4 ein sendeseitiges Zeitschema angegeben, das an den in der F
i g. 3 angegebenen Zeitablauf anknüpft. Dieses Zeitschema ; zeigt hierbei für die
fünf Zeitpunkte t1 bis t5 mach der F i g. 3 den Nachrichtenfluß entlang dem
zurückgelegten Weg W. Der Nachrichtenfluß selbst ist in gleichen, unmittelbar aneinander
anschließenden, mit 1, 2 usw. angegebenen Einheiten, von denen bei- ; spielsweise
jede einen Nachrichtenkanal darstellen kann, angegeben. Ferner ist angenommen, daß
die Geschwindigkeit G1, mit der der die Zeitachse lückenlos ausfüllende Nachrichtenfluß
die Verzögerungseinrichtung durchläuft, fünfmal so groß sein soll wie die Geschwindigkeit
G2, mit der die Abtasteinrichtung Ab nach der F i g. 1 den Nachrichtenfluß
gegenläufig abtastet. In der F i g. 4 kommt dies dadurch zum Ausdruck, daß die die
Richtung der Fluß-bzw. Abtastgeschwindigkeit angebenden Pfeile mit G 1= 5 und G
2 =1 bezeichnet sind. Die Momentaufnahmen des Verlaufes des Nachrichtenflusses längs
des Weges W darstellenden Diagramme sind entsprechend den Zeitpunkten, denen sie
zugeordnet sind, mit t1 bis t5 bezeichnet.
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Im Zeitpunkt t1, zu Beginn des ersten Abtastablaufes hat der ankommende,
die Zeitachse lückenlos ausfüllende Nachrichtenfluß das rechte Ende der Verzögerungseinrichtung
L nach der F i g.1 mit seiner ersten Nachrichteneinheit 1 gerade erreicht. Demnach
befindet sich auf der Wegstrecke für die Abtast einrichtung in diesem Zeitpunkt
noch kein Nachrichtenfluß. Im Zeitpunkt t2 am Ende des ersten Abtastablaufs ist
der Nachrichtenfluß in der Verzögerungseinrichtung um fünf Nachrichteneinheiten
mit der Geschwindigkeit G1 fortgeschritten. Diese fünf Nachrichteneinheiten sind
von der Abtasteinrichtung abgetastet worden. Durch die Gegenläufigkeit der Abtastung
mit der Geschwindigkeit G2 ist dabei jedoch jede Nachrichteneinheit auf fünf Sechstel
ihrer ursprünglichen Breite verkürzt worden. Der sprunghafte Rücklauf des Abtasters
der Abtasteinrichtung erscheint im Diagramm der F i g. 4 durch einen Versatz der
aufeinanderfolgenden Nachrichteneinheiten 1 bis 5 um fünf Sechstel der ursprünglichen
Breite einer Einheit in Fortpflanzungsrichtung des Nachrichtenflusses in der Verzögerungseinrichtung.
Um diesen Vorgang deutlich zu machen, sind im Diagramm t2 der F i g. 4 der Nachrichtenfluß
auf selten der Abtasteinrichtung einmal vor und einmal nach dem Rücklauf dargestellt.
In dem nunmehr verbleibenden Zeitraum von ebenfalls fünf Sechstel einer Nachrichteneinheit,
die der Nachrichtenfluß in der Verzögerungsleitung braucht, bis seine Nachrichteneinheit
5 die Verzögerungseinrichtung nach der F i g. 1 bis zum rechten Ende durchlaufen
hat, ist durch die gegenläufige Abtastung eine vom primären Signal nicht mehr benötigte
Zeitlücke entstanden, in die nunmehr ein zusätzliches Signal eingefügt werden kann.
Diesen Sachverhalt zeigt das Diagramm t3, das das Bild des Nachrichtenflusses im
Zeitpunkt t3 zu Beginn eines neuen Abtastablaufs angibt. Die Nachrichteneinheit,
die für die zusätzlichen Signale innerhalb der genannten Zeitlücke gewonnen ist,
ist in der F i g. 4 im Diagramm t 3 und auch in den weiteren Diagrammen durch eine
45°-Schraffur markiert. Der Nachrichtenfluß im Zeitpunkt t4 am Ende des zweiten
Abtastablaufs entspricht dem im Zeitpunkt t2. Die Abtasteinrichtung hat im Zuge
des zweiten Abtastablaufs die Nachrichteneinheiten 6 bis 10 abgetastet und
diese wiederum jeweils auf fünf Sechstel ihrer ursprünglichen Breite verkürzt. Mit
dem Rücklauf des Abtasters am rechten Ende der Verzögerungseinrichtung wird wiederum
ein vom primären Signal nicht benötigtes Zeitintervall für eine von den zusätzlichen
Signalen zu bildende weitere Nachrichteneinheit gleicher Breite gewonnen. Dies ist
im Diagramm t5 dargestellt. Im Zuge der weiteren Abtast Abläufe wird der
die Zeitachse ursprünglich lückenlos ausfüllende primäre Nachrichtenfluß periodisch
mit signalfreien Lücken versehen, in denen die zusätzlichen Signale, vorzugsweise
in gleicher Modulationsart, aber ansonsten in beliebiger Anordnung, übertragen werden
können.
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Nach den F i g. 5 und 6 bestehen die Verzögerungseinrichtungen aus
Schieberegistern L und L'. Diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis der Dauer
einer Zeitlücke zur Periodendauer zweier aufeinanderfolgender Zeitlücken für die
übertragung der zusätzlichen Signale von 1:10 zugrunde gelegt. Dadurch bestimmt
sich die Anzahl der Registereinheiten
des sende- und des empfangsseitigen
Schieberegisters L und L' zu neun, die in ihrer Aufeinanderfolge in Richtung des
Nachrichtenflusses mit I bis IX bezeichnet sind. Ferner ist angenommen, daß dem
Schieberegister auf der Sendeseite über den Eingang E ein lückenloses PCM-Signal
von 0,576 Mbit/sec zugeführt wird. Der Takt für das Schieberegister wird aus dem
ankommenden PCM-Signal über einen Frequenzvervielfacher FV mit dem Verhältnis 1:10
gewonnen, so daß das PCM-Signal mit einer Geschwindigkeit G 1= 5,76 Mbit/sec durch
das Schieberegister durchgeschoben wird. Das PCM-Signal wird ferner zu Synchronisierzwecken
einem ersten Eingang einer Modulationseinrichtung M zugeführt, an deren zweiten
Eingang S die in den Zug des PCM-Signals einzufügenden zusätzlichen Signale herangeführt
sind. Die lediglich schematisch dargestellte Abtasteinrichtung Ab tastet
die Abgriffe des Schieberegisters, ausgehend vom Abgriff der Registereinheit IX,
gegenläufig mit der Geschwindigkeit G2 = 640 000 Schrittsec ab. Damit ergibt sich
ein Verhältnis der Geschwindigkeiten G1: G2 von 9: 1. Am Ende eines Abtastablaufes,
d. h. nach Abtas.tung des Abgriffs der ersten Registereinheit I, sind neun aufeinanderfolgende
Bits des PCM-Signals jeweils auf neun Zehntel ihrer ursprünglichen Dauer verkürzt
worden, so daß nunmehr für einen gleichen weiteren Zeitraum von der Abtasteinrichtung
der Ausgang S der Modulationseinrichtung bis zum Beginn eines neuen Abtastablaufs
abgetastet werden kann.
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In der F i g. 7 sind diese Vorgänge in einem Zeitdiagramm für den
Fall dargestellt, daß das PCM-Signal pro Bit einen regelmäßigen Wechsel aufweist.
Die einzelnen Diagramme sind dabei entsprechend den Stellen in der Schaltung nach
der F i g. 5, an denen sie auftreten, mit E, I, 1I ... IX, s und
A
bezeichnet. Um zu verhindern, daß durch den Zeitraffungsvorgang die Flanken
der Impulse des PCM-Signals verformt werden, erfolgt die Abtastung der Abgriffe
des Schieberegisters so, daß die Abtasteinrichtung stets innerhalb der Dauer eines
Impulses oder einer Impulspause von einem Abgriff auf den nächsten umschaltet. Um
dies bei den Diagrammen nach der F i g. 7 besser erkennen zu können, sind die einzelnen
Impulsflanken mit fortlaufenden arabischen Ziffern bezeichnet.
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Zur empfangsseitigen Kennung der zusätzlichen Signale ist es erforderlich,
in einer Zeitlücke innerhalb eines vorgegebenen Zyklus ein Synchronisiersignal zu
übertragen. Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 und 6 besteht dieses Synchronisiersignal
(Diagramm s) aus einem in seiner Amplitude überhöhten Impuls, der auf der Empfangsseite
mittels Amplitudensieben ausgeblendet und den zu synchronisierenden empfangsseitigen
Einrichtungen zugeführt wird.
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Wie der Vergleich des eingangsseitigen PCM-Signals am Eingang E mit
dem ausgangsseitigen PCM-Signal am Ausgang A der Abtasteiniichtung zeigt, hat sich
auf Grund der Zeitraffung die Folgefrequenz um den Faktor der Zeitraffung von 0,576
Mbit/sec auf 0,65 Mbit/sec erhöht. Die von den zusätzlichen Signalen belegten Zeitintervalle
sind in übereinstimmung mit dem Zeitschema nach der F i g. 4 wiederum durch eine
45°-Schraffur markiert.
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Um das ursprünglich lückenlose primäre PCM-Signal auf der Empfangsseite
am Ausgang A' der Abtasteinrichtung Ab' nach der F i g. 6 zurückzuerhalten,
muß die Schrittgeschwindigkeit G l' des Schieberegisters L' einerseits und
die Abtastgeschwindigkeit G2' der Abtasteinrichtung Ab' mit den entsprechenden
Geschwindigkeiten G 1 und G 2 nach der F i g. 5 übereinstimmen. Aus diesem Grunde
muß nunmehr der Frequenzvervielfacher FV' zur Gewinnung des Taktpulses von 5,76
Mbit/sec auf Grund der auf 0,64 Mbit/sec erhöhten Folgefrequenz des empfangenen
Signals einen Vervielfachungsfaktor von 1:9 aufweisen. Die mitübertragenen zusätzlichen
Signale werden auf seiten des Eingangs E' in der empfangsseitigen Einrichtung M'
für die zusätzlichen Signale unter Zuhilfenahme des mitübertragenen Synchronimpulses
ausgetastet und erscheinen am Ausgang S'.
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Den zeitlichen Verlauf der Spannungen an den verschiedenen Stellen
der Schaltung nach der F i g. 6 zeigen die Diagramme der F i g. 8, von denen die
Diagramme I, 1I ... IX, A' und S' wiederum entsprechend den
Stellen bezeichnet sind; an denen sie auftreten. Das mit Sy bezeichnete oberste
Diagramm zeigt den mittels Amplitudensieb ausgeblendeten Synchronimpuls.
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Der Einfachheit halber sind in den F i g. 5 und 6 die Abtasteinrichtungen
Ab und Ab' als mechanische Abtasteinrichtungen mit einem Schleifer
dargestellt. In Wirklichkeit handelt es sich hier natürlich um eine elektronische
Einrichtung, bei der beispielsweise jeder Abgriff einer Registriereinheit des Schieberegisters
über einen von einem Taktpuls gesteuerten elektronischen Schalter mit dem Ausgang
A bzw. A' verbunden ist. Entsprechendes gilt für den Ausgang s der
Modu'lationseinrichtung M nach der F i g. 5. Die Abtastgeschwindigkeit in gegenläufiger
oder gleichläufiger Richtung mit dem im Schieberegister im Rhythmus des Taktes fortgeleiteten
Nachrichtenffiuß wird hierbei durch entsprechende Wahl der Folgefrequenz der Steuertakte
und einer gegenseitigen bestimmten Phasenverschiebung zwischen zwei in Richtung
der Abtastgeschwindigkeit aufeinanderfolgenden Schaltern erreicht.
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Die empfangsseitige Kennung der übertragenen zusätzlichen Signale
kann selbstverständlich auch in einer anderen Weise erfolgen, als dies beim Ausführungsbeispiel
nach den F i g. 5 und 6 in den F i g. 7 und 8 dargestellt ist. Beispielsweise kann
das Synchronisiersignal in codierter Form übertragen werden.
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An Stelle von Laufzeitketten können als Verzögerungseinrichtung zur
Durchführung der erfindungsgemäßen sendeseitigen Zeitraffung und empfangsseitigen
Zeitdehnung auch Ablenkröhren, magnetische Umlaufspeicher u. dgl. zur Anwendung
gelangen. Die Bemessung der Verzögerungseinrichtung in Verbindung mit de Abtasteinrichtung
(Zahl der Abgriffe) hängt im Einzelfall von der Art der zu übertragenden zusätzlichen
Signale ab. Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 bis 8 haben die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten periodischen Zeitlücken eine für die Aufnahme
eines einzelnen Impulses bemessene Dauer. Durch geeignete Bemessung der Zeitraffung
bzw. Zeitdehnung des primären Signals können diese Zeitlücken natürlich auch wesentlich
größer, beispielsweise zur Aufnahme von zwei und mehr Impulsen gewählt werden. Gegebenenfalls
kann hierbei zur Vermeidung einer zu großen Zeitraffung die Periode aufeinanderfolgender
Zeitlücken entsprechend größer gewählt werden.