DE1295639B - Anordnung zum Abtrennen von Impulsen aus einer Impulsfolge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Abtrennen von Impulsen aus einer Impulsfolge, deren Amplitude unter einem bestimmten Bruchteil des höchsten der vorhergehenden Impulse liegt.

In der Fernmeldetechnik läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung anwenden, wo es sich darum handelt, die Impulse einer Impulsfolge von den Grundstörungen zu trennen, von denen angenommen wird, daß sie eine kleinere Amplitude als die Signale der Nachricht besitzen.

Wenn es gelingt, auf diese Weise aus einer Impulsfolge die Störimpulse abzutrennen, läßt sich eine Nachricht oder eine andere Signalfolge ohne Grundstörungen erhalten.

Gemäß der Erfindung wird dies mit einer Anordnung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Anordnung ein Subtrahierwerk, einen Verstärker und einen Kondensator aufweist, daß das Subtrahierwerk die Eingangsimpulse um einen Spannungswert vermindert, der gleich dem größten bisher aufgetretenen Impuls ist, daß aus dem Kondensator eine Bezugsspannung dem Subtrahierwerk aufgegeben wird, die mit den Eingangsimpulsen verglichen wird, daß die Differenzsignale im Verstärker derart verarbeitet werden, daß die mit negativem Vorzeichen zurückgehalten, die mit positivem Vorzeichen aber verstärkt werden, und daß die verstärkten, am Ausgang auftretenden Signale den Kondensator aufladen, der dem Subtrahierwerk den von dem nachfolgenden Impuls zu subtrahierenden Wert liefert.

Die Frequenz, mit der die zu diskriminierenden Impulse aufeinander folgen, muß dabei innerhalb ein und derselben Impulsfolge einen bestimmten Wert übersteigen, der von den Stromkreiskonstanten abhängig ist, damit der Kondensator keine Zeit hat, sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden, nutzbaren Impulsen nennenswert zu entladen.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt: Es wird eine Bezugsspannung erzeugt, diese F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 2 eine Darstellung der Impulsfolge am Eingang der Anordnung und

F i g. 3 die Darstellung derselben Impulsfolge am Ausgang der Anordnung, d. h. frei von den Impulsen kleinerer Amplitude, diedie Anordnungabgefangen hat.

Das in F i g. 1 in Form eines Kreises dargestellte Subtrahierwerk hat die Aufgabe, nur die Impulse zu

ίο verstärken, die gleich groß wie oder größer als der größte der vorausgegangenen Impulse sind.

Wie sich aus dem Blockschaltbild nach F i g. 1 ergibt, ist der Eingang 1, an welchem die zu diskriminierende Impulsfolge auftritt, mit dem Eingang E eines Verstärkers A mit einem Verstärkungsfaktor Ag über das Subtrahierwerk verbunden.

Zwischen den Ausgang U des Verstärkers A und Erde sind eine Diode D und ein Kondensator C in Reihe geschaltet, wobei an den Enden des Kondensators ein Rückkopplungssignal abgenommen wird, das dem Subtrahierwerk eingangsseitig zugeleitet wird. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wenn der erste positive Impuls der zu diskriminierenden Impulsfolge am Eingang I auftritt, ist der Kondensatoi C entladen, und es tritt daher kein Rückkopplungssignal am Subtrahierwerk S auf. Der erste Impuls der Folge, z. B. mit der Amplitude F₁, geht durch den Verstärker A und wird am Ausgang U verstärkt, so daß er über die Diode D den Kondensator C auf

einen Wert F₁

mit einer sehr kurzen Zeit-

l+A_G

konstanten auflädt, die von der Ausgangsimpedanz des Verstärkers A abhängig ist. Es entsteht somit am Kondensator C ein Signal, das dem Subtrahierwerk S über den Rückkopplungskreis zugeführt wird, während am Eingang I der erste Impuls der Folge noch vorhanden ist.

Am Ende dieses Eingangsimpulses mit der Amplitude F₁ ist der Kondensator C auf einen Wert

Differenz positiv oder negativ ist, und es wird in dem einen Fall die Weiterleitung des einlaufenden Impulses verhindert bzw. im anderen Fall der Impuls verstärkt und dem Ausgang zugeführt, wobei gleichzeitig der so verstärkte Wert benutzt wird, um die genannte Bezugs- oder Vergleichsspannung entsprechend abzuändern.

Der Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Anordnung und einer bekannten, einfachen Schwellwertschaltung besteht darin, daß zwar in beiden Fällen der Störimpuls kleiner sein soll als das Signal; ein Schwellwert ist jedoch fest vorgegeben und bringt die Gefahr mit sich, daß die Nutzsignale eliminiert werden; es kommt oft vor, daß die Gebermittel, die Übertragungsmittel (Leitung, Kabel, Radiowellen) oder Empfänger Änderungen der Arbeitsweise unterliegen. Alle aufgenommenen Signale werden dann zeitabhängig geschwächt.

Die erfindungsgemäße Anordnung hingegen hat den Vorteil, daß die Störimpulse, die unterhalb eines bestimmten Anteiles der höchsten ankommenden Signalimpulse liegen, eliminiert werden, d. h. daß eine automatische Anpassung an die Augenblicksbedingungen gewährleistet ist.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Verstärkungsfaktor Ag des Verstärkers A bei offenem Kreis sehr groß ist, am Ausgang im Kondensator praktisch der Impuls der Amplitude F₁ ansteht, der am Eingang I aufgetreten ist.

Der Kondensator bleibt auf diesem Spitzenwert des am Eingang aufgetretenen Impulses aufgeladen, weil ihn die Diode D vom Ausgang trennt und weil der Verstärker A eine sehr hohe, theoretisch unbegrenzte Eingangsimpedanz aufweist.

Beim Auftreten des zweiten Impulses der zu diskriminierenden Impulsfolge ist der Kondensator noch auf dem Wert Vc₁ ^l V₁ aufgeladen, so daß er nur in dem Fall, wenn der neue Impuls größer als der vorausgehende (F₂ > Vc₁) ist, am Eingang E des Verstärkers ein positives Differenzsignal ergeben kann, welches verstärkt wird und den Kondensator auf diesen neuen Wert Va₂ ^ F₂ auflädt.

Andernfalls sperrt der Verstärker die Übertragung dieses zweiten Impulses, so daß kein Signal am Ausgang auftritt, nachdem am Ausgang des Subtrahierwerkes S ein negatives Differenzsignal vorhanden ist.

Es ist daher klar, daß am Ausgang U der Anordnung nur ein Impuls auftreten kann, der größer als oder gleich groß wie der größte Impuls der Impulse ist, die bis zu diesem Augenblick am Eingang I aufgetreten

sind, und zwar im Verhältnis η-—~— verstärkt; mit

anderen Worten, gibt die Vorrichtung in jedem Augenblick nur diejenigen Impulse am Ausgang wieder, die am Eingang mit einer Amplitude auftreten, die größer

als oder gleich groß wie multipliziert mit der

1 + Ag

Amplitude des größten vorher am Eingang eingetretenen Impulses sind.

Der Verstärkungsfaktor Ae des Verstärkers A legt die Genauigkeit fest, mit der der größte Impuls von den anderen Impulsen isoliert wird.

Das oben Gesagte gilt mit ausreichender Genauigkeit, soweit die Frequenz der Impulsfolge ziemlich hoch ist. In Wirklichkeit beginnt der Kondensator C nach jedem Impuls, durch die begrenzte Eingangsimpedanz des Subtrahierwerkes S bedingt, eine Ent- ladungsperiode, so daß nach einer gewissen Zeit die Schwelle der Anordnung, die bestimmt, welche Signale abgetrennt werden sollen, sich um einen Wert vermindert, dessen Größe von der Zeitkonstante und von der Frequenz abhängig ist.

Mit anderen Worten, wird im Lauf der Zeit der Vergleichswert nicht mehr durch die Amplitude des zuletzt übertragenen Impulses gegeben, sondern durch einen immer kleineren Bruchteil dieser Amplitude.

Versuche haben gezeigt, daß die beschriebene An-Ordnung auch bei kleinster Frequenz der Eingangsimpulse von 0,5 Hz zufriedenstellend arbeitet, wobei jeder Impuls eine Dauer, die zwischen einigen Mikrosekunden und einigen Millisekunden veränderbar ist, und eine Amplitude, die zwischen einigen zehntel Millivolt bis zu einigen Volt veränderbar ist, besitzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zum Abtrennen von Impulsen aus einer Impulsfolge, deren Amplitude unter einem bestimmten Bruchteil des höchsten der vorhergehenden Impulse liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ein Subtrahierwerk (S), einen Verstärker (A) und einen Kondensator (C) aufweist, daß das Subtrahierwerk (S) die Eingangsimpulse um einen Spannungswert vermindert, der gleich dem größten bisher aufgetretenen Impuls ist, daß aus dem Kondensator (C) eine Bezugsspannung dem Subtrahierwerk (S) aufgegeben wird, die mit den Eingangsimpulsen verglichen wird, daß die Differenzsignale im Verstärker derart verarbeitet werden, daß die mit negativem Vorzeichen zurückgehalten, die mit positivem Vorzeichen aber verstärkt werden, und daß die verstärkten, am Ausgang auftretenden Signale den Kondensator (C) aufladen, der dem Subtrahierwerk (S) den von dem nachfolgenden Impuls zu subtrahierenden Wert liefert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen