DE1441754B2

DE1441754B2 - Verfahren zum selektiven uebertragen von nachrichten in einem breitbandkanal

Info

Publication number: DE1441754B2
Application number: DE19631441754
Authority: DE
Inventors: Henry Glenview 111 Magnuski (V St A)
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1962-03-22
Filing date: 1963-03-22
Publication date: 1971-12-02
Also published as: LU43316A1; DE1441754A1; GB958763A; BE629287A; US3292178A

Description

Für die Übertragung von Nachrichten zwischen mehreren Stationen, z. B. beweglichen Funksprechanlagen, insbesondere im militärischen Bereich, ist es bekannt, eine Vielzahl von Nachrichtenverbindungen gleichzeitig auf einem einzigen Breitbandkanal zu übertragen. Die gebräuchlichste Technik besteht darin, daß der Frequenzbereich des Breitbandkanals in mehrere schmale Frequenzkanäle aufgeteilt wird (IRE Trans, on Vehicular Communication Vol. VC-IO, August 1961, Nr. 2, S. 40 bis 44).

Ferner ist es bekannt (S. 41 a. a. O.), die Nachrichten in Form von Impulsfolgen zu übertragen, wobei jede Impulsfolge die Information und einen Hinweis (Adresse) darüber enthält, an welches Gerät die Information gelangen soll. Es hat sich dabei gezeigt, daß die bekannte Deltamodulation besonders gut geeignet ist, bei Vorliegen eines analogen Signals, in diesem Falle die Impulsfolge, die zu übertragen ist, zu erzeugen, d. h. aus dem analogen Signal, z. B. ein tonfrequentes Signal, ein digitales Signal zu erzeugen; der Deltamodulator dient also in diesem Fall als sehr einfacher Analog-Digitalwandler.

Damit die Impulse des zu übertragenden digitalen Signals, im Falle eines zu übertragenden analogen Signals, also die Ausgangsimpulse des Deltamodulators, nur in dem vorgesehenen Empfänger wiedergegeben werden, werden sie nicht unmittelbar übertragen, sondern erhalten eine Adresse, die spezifisch für den vorgesehenen Empfänger ist, und zwar in der Weise, daß jeder zu übertragende Impuls, d. h. jeder Modulationsimpuls z. B. in der Form von drei aufeinanderfolgenden Hochfrequenzimpulsen verschiedener Frequenz ausgesendet wird, wobei in der Frequenzkombination die Adressierung liegt, während die Folge der zu verschlüsselnden Modulationsimpulse die Information beinhaltet.

Diese drei verschiedenen Hochfrequenzimpulse werden im bekannten Fall von drei getrennten Oszillatoren verschiedener Frequenz erzeugt, deren Ausgang von drei getrennten Gattern getastet wird.

Die zu übertragenden Impulse der Impulsfolge, im Beispiel die Impulse am Ausgang des Modulators, werden einem Schieberegister zugeführt, das die Gatter während bestimmter Zeitabschnitte öffnet, so daß kurze, aufeinanderfolgende HF-Impulse verschiedener Frequenzen bei jedem Deltamodulationsimpuls ausgesendet werden. Diese Frequenzen liegen alle innerhalb des vorgesehenen Breitbandkanals.

Die Empfänger des bekannten Systems besitzen eingangsseitig Tore, die zeitlich nacheinander geöffnet werden; da die HF-Impulse mit einer festen, vorgegebenen Häufigkeit gesendet werden, weiß nämlich der Empfänger sozusagen, wann die Impulse zu erwarten sind, so daß dementsprechend die Tore zeitlich gesteuert werden können.

Wenn nun, was im allgemeinen der Fall ist, mehrere Sender im Betrieb sind, so entsteht ein Gemisch von HF-Impulsen, die verschiedene Informationen tragen, und die nicht miteinander synchronisiert sind. Aus diesem Grunde kann es vorkommen, daß die HF-Impulse verschiedener Sender eine unerwünschte Adressenkombination ergeben, die einen Empfänger, für den die Information nicht bestimmt war, ansprechen läßt. Diese unerwünschten Kombinationen können zu Störungen des Systems führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorstehend beschriebene bekannte Übertragungsverfahren in der Hinsicht zu verbessern, daß die Störungen nur noch sehr selten auftreten und dabei die Information nur geringfügig verändern können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren zum selektiven Übertragen von Nachrichten zwischen mehreren gleichartigen, vorzugsweise beweglichen Stationen in einem Breitbandkanal, bei dem eine analog dargestellte Nachricht mittels eines Deltamodulators in eine Impulsfolge umgewandelt wird oder unmittelbar eine zu übertragende Impulsfolge aus einer anderen Einrichtung senderseitig eingespeist wird und jeder Impuls der Folge durch eine Gruppe von zeitlich nacheinander ausgesendeten PIF-Impulsen dargestellt wird, wobei in der Kombination der Frequenzen der HF-Impulse die Adresse des anzusprechenden Empfängers enthalten ist, dadurch gelöst, daß zusätzlich zu dem Kriterium der Frequenzkombination das zeitliche Auftreten der HF-Impulse in einem Zeitraster als Adressenkennungskriterium benutzt wird und daß jeder einzelne HF-Impuls kürzer ist als ein zugeordneter Zeitabschnitt des Zeitrasters.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird einmal erreicht, daß die Adressenvielfalt erhöht wird, weil nunmehr die Frequenz und die zeitliche Lage der HF-Impulse im Zeitraster als Parameter zur Verfügung stehen. Außerdem wird die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen falschen Adressenkombination verringert. Hinzu kommt, durch die verkürzte Länge der HF-Impulse in dem Zeitraster, das die Empfängertore nur noch eine sehr kurze Zeit geöffnet bleiben müssen, so daß die Störungen durch unerwünschte Kombinationen ebenfalls verringert werden. Weitere Vorteile sind am Ende der Beschreibung angeführt.

Selektivruf verfahren, bei denen die Auswahl eines bestimmten Empfängers durch eine im Anfangsimpuls folgende Gruppe von Wahlimpulsen, deren Abstände als Wahlkriterium benutzt werden, erfolgt, sind an sich bekannt (deutsche Patentschrift 1 099 599). Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen erfolgt die Kennzeichnung durch Frequenz- und zeitliche Abstände in Verbindung mit einer bestimmten Lage der HF-Impulse in dem Zeitraster. Außerdem tragen die Adressierungsimpulse gleichzeitig die Information.

Der Sender zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, der mehrere durch Gatter gesteuerte Oszillatoren aufweist, ist zweckmäßig in Ausgestaltung der Erfindung so aufgebaut, daß eine digitale Signalquelle, vorzugsweise der Ausgang eines Deltamodulators, mit einem durch einen Zeitgeber gesteuerten Adressenwähler gekoppelt ist, der zu vorbestimmten Zeitpunkten eines Zeitrasters über die Gatter vorbestimmte Oszillatoren anwählt (Anspruch 2).

Durch diese Maßnahme wird ein sehr einfacher Aufbau des Senders erreicht.

Der Empfänger zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zweckmäßig dadurch gekennzeichnet, daß er als Überlagerungsempfänger, der Impulse einer einzigen Zwischenfrequenz erzeugt, sobald die zugeordnete Adressenfrequenzkombination empfangen wird, ausgebildet ist und durch Gatter gesteuerte Übertragungsoszillatoren hat, daß die Gatter von einem Zeitgeber mit einer Impulswiederholungsfrequenz gesteuert werden, die geringfügig von der Impulswiederholungsfrequenz der zu empfangenden Impulskette abweicht, und daß mit dem

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Zeitgeber eine Frequenzregeleinrichtung gekoppelt Der Sender weist einen Deltamodulator zur Er-

ist, die beim Empfang einer Impulskette den Zeit- zeugung einer Impulsfolge und Kodiermittel zur Er-

aeber mit dieser Impulskette synchronisiert (An- zeugung kodierter HF-Impulsgruppen auf, so daß

spruch 3). jeder Modulationsimpuls über die Kodierung eine

Durch diese Maßnahme entsteht eine dauernde 5 Adresse hat. Zur Kodierung gehören Mittel zur ErVerschiebung der Zeittakte des Empfängers gegen- zeugung von Schwingungen verschiedener Frequenzen über den zu empfangenden Signalen, so daß beim und Sperrmittel zur wahlweisen Verwendung der Vorhandensein eines für den Empfänger bestimmten Schwingungen zur Bildung einer kodierten HF-Im-Signals nach sehr kurzer Zeit ein Synchronismus ein- pulsgruppe. Die Sperrmittel werden von einem Zeittritt. Sobald dieser Synchronismus hergestellt ist, wird io geber gesteuert, durch welchen die HF-Einzelimdie Impulswiederholungsfrequenz des Zeitgebers des pulse zur Erzeugung kodierter HF-Impulsgruppen Empfängers nachgeregelt, so daß beide Frequenzen in verschiedene Zeitabschnitte gelegt werden. Für nunmehr miteinander übereinstimmen. Diese Maß- jeden Impuls aus dem Deltamodulator wird eine nähme trägt ebenfalls zu dem Problem der Ver- kodierte HF-Impulsgruppe gesendet, wobei für verhinderung des Ansprechens durch unerwünschte 15 schiedene Adressen Schwingungen verschiedener Kombinationen fördernd bei, da der Empfänger so- Frequenzen und in verschiedenen Zeitausschnitten zusagen fortwährend nach dem gesendeten Signal innerhalb der Impulsgruppe gesendet werden,
sucht und durch die oben beschriebene Maßnahme Die Anlage besitzt ferner einen Empfänger mit dieser Prozeß wesentlich beschleunigt wird. einen Mischer, an den die empfangenen Schwingun-

Um eine vollkommene Arbeitsweise der Frequenz- 20 gen angelegt werden, sowie eine Vielzahl von Oszilregelung zu erhalten, wird gemäß einer weiteren latoren, die über Tore mit dem Mischer gekoppelt Ausgestaltung der Erfindung die Frequenzregelein- sind. Die Tore werden vom Zeitgeber gesteuert, um richtung über ein Impulssieb gesteuert, das nur solche die von den Oszillatoren im Empfänger erzeugten Impulse durchläßt, die unterhalb eines bestimmten Schwingungen an den Mischer anzulegen, so daß bei Schwellwertes liegen (Anspruch 4). Dadurch wird 25 Empfang einer bestimmten Impulsgruppe die im verhindert, daß starke, aus unerwünschten Adressen- Empfänger erzeugten Schwingungen die erforderliche kombinationen stammende Impulse, den Empfänger Frequenz haben und in den erforderlichen Zeitauswirksam beeinflussen können. Die Störung eines schnitten liegen, wodurch am Mischerausgang Im-Empfängers, der schwache Signale empfängt, wird pulse einer einzigen Zwischenfrequenz erzeugt werdadurch wesentlich geringer. 30 den. Ein Detektor ist vorgesehen, der auf die emp-

Im Empfänger ist gemäß einer weiteren Ausge- fangene Impulsgruppe anspricht, wobei die ermittel-

staltung der Erfindung zweckmäßig eine von dem ten Impulse über einen Tonfrequenzverarbeitungs-

Amplitudensieb gesteuerte Verstärkungsregelschal- kreis an einen Tonfrequenzverstärker und einen

tung vorzusehen, die einen Hochfrequenzverstärker Lautsprecher angelegt werden. Die ermittelte Impuls-

und den Zwischenfrequenzverstärker des Empfängers 35 folge aus dem Detektor kann dabei prinzipiell an

regelt (Anspruch 5). Durch diese Maßnahme wird jedes datenverarbeitende System angelegt werden,

in Verbindung mit der Frequenzregelung auch unter das auf den gesendeten Impulszug anspricht, es muß

ungünstigen Bedingungen ein optimaler Betrieb er- also nicht in jedem Fall eine Sprechanlage sein mit

reicht. Lautsprecher usw.

Der Empfänger enthält weiterhin zweckmäßig 4° Der empfängerseitige Zeitgeber erzeugt Impulseinen Zähler zum Prüfen, ob alle Wechselstromim- gruppen, die an die Tore im Empfänger angelegt pulse eingetroffen sind, dessen Zählstand am Ende werden, deren Wiederholfrequenz etwas kleiner als jeder Impulsgruppe zurückgestellt wird (Anspruch 6), die an die Sendertore angelegte ist, so daß sich die wodurch die Sicherheit gegen Störungen durch un- Zeitausschnitte des Empfängers gegenüber den emperwünschte Kombinationen ebenfalls erhöht wird. 45 fangenen Impulsgruppen so lange verschieben, bis

Zweckmäßig enthalten die Anlagen nach der Er- sie mit diesen zusammenfallen. Im Empfänger ist

findung einen für den Sender und Empfänger ge- ein Frequenzregelkreis vorgesehen, um den Emp-

meinsamen Zeitgeber, der über eine binäre Frequenz- f ängerzeitausschnitt in Übereinstimmung mit den

teilerkette von einer Mischstufe gesteuert wird, deren empfangenen Impulsgruppen zu halten. Ein Verstär-

Ausgangssignal eine Frequenz hat, die gleich der 5° kungsregelungskreis ist ebenfalls in dem Empfänger

Differenz der Frequenzen zweier die Mischstufe an- vorgesehen; sowohl der Frequenzregelkreis als auch

steuernden Oszillatoren ist (Anspruch 7). Damit wird der Verstärkungsregelungskreis sprechen auf den

ein schaltungstechnisch günstiger Aufbau der ge- schwächsten Impuls in der gewünschten Gruppe an,

samten Anlage erreicht. um zu vermeiden, daß starke Störimpulse die Fre-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an 55 quenz- und Verstärkungsregelkreise beeinflussen.

Hand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigt In Fig. 1 ist die Baueinheit als Koffergerät aus-

F i g. 1 eine Funksprechbaueinheit zur Aufnahme gebildet und weist Batterien auf, aber sie kann nach

der Einheiten, Wunsch ohne Batterien in ein Fahrzeug eingebaut

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Funksprechanlage, oder mit Netzanschluß verwendet werden. Das Gerät

F i g. 3 die bei der Anlage nach F i g. 2 benutzte 60 ist klein, da es etwa 20 cm hoch, 22V2 cm lang und

Deltamodulation, 12Va cm breit ist. Hörer, Antenne und Schalter ragen

F i g. 4 die verwendeten kodierten Deltamodula- aus der Oberseite des Geräts heraus, wie aus F i g. 1

tionsimpulse und ersichtlich ist.

F i g. 5 ausführlicher den kleinsten Impulsdetektor, Im Blockschaltbild nach F i g. 2 ist die Anlage als

die selbsttätige Frequenzsteueranlage und den Takt- 65 Sprechfunkanlage ausgebildet. Wie noch ausführlicher

geber bei der Anlage gemäß Fig. 2. erwähnt wird, kann die Anlage zur Sendung einer be-

Zunächst sei folgende allgemeine Erläuterung vor- liebigen Impulsfolge verwendet werden und ist nicht

angestellt. auf den Sprechfunk begrenzt. Bei der Anlage nach

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F i g. 2 weist der Hörer 10 ein Mikrophon zum AnIe- Zu der Adressen- und Kodieranlage gehören die

gen von Signalen an den Tonfrequenzverstärker 11 auf. Oszillatoren 16, 17 und 18, die Schwingungen ver-

Die Tonsignale werden an den Deltamodulator 12 schiedener Frequenzen liefern. Die Oszillatoren sind

angelegt, der binäre Ausgangsimpulse erzeugt, so daß in diesem Beispiel zwecks Umschaltung auf verschie-

eine Impulsfolge mit lückenden Impulsen entsteht. 5 dene Kristalle mit einer Adressenwähleinheit 20 ge-

In Fig. 3 zeigt die gestrichelte Kurve die zu koppelt, so daß die von jedem der drei Oszillatoren

sendenden Tonsignale und die ausgezogene Kurve erzeugte Frequenz auf einen oder mehrere vorbe-

die Deltamodulationsdarstellung dieses Signals. Bei stimmte Werte eingestellt werden kann. Zum Beispiel

dem Deltamodulationssystem wird jedesmal ein lassen sich fünf verschiedene Frequenzen verwenden.

Impuls gesendet, wenn die vom Modulator auf Grund io Die Oszillatoren sind eingangsseitig mit den Toren

der ausgesandten Impulse wiedergegebene Kurve 21, 22 und 23 gekoppelt und legen fortlaufend

unter die tatsächliche Kurve abfällt, so daß ein An- Schwingungen entsprechend den drei verschiedenen

stieg bei der wiedergegebenen Kurve hervorgerufen Frequenzen an diese Tore an.

wird. In F i g. 3 liegt bei Punkt 1, einem bestimmten Ein Zeitgeber 25 ist über die Wähleinrichtung 20 Zeitpunkt, die ausgezogene Kurve unter der ge- 15 mit den drei Toren 21, 22 und 23 verbunden. Die strichelten Kurve, also wird der Impuls α gesendet, Tore sind so angeordnet, daß die von den Oszilla- und die ausgezogene Kurve steigt mit feststehendem toren 16, 17 und 18 daran gelegten Schwingungen Anstieg an. Zum Zeitpunkt 2 ist die ausgezogene durch jedes Tor geleitet werden, sobald mit der Kurve immer noch unter der gestrichelten Kurve, Wähleinheit 20 ein Impuls an ein solches Tor ange- und ein zweiter Impuls b wird gesendet. Beim Zeit- 20 legt wird. Die Wähleinheit legt derartige Öffnungspunkt 3 befindet sich die ausgezogene Kurve ober- impulse an, wenn ein Impuls gleichzeitig von dem halb der gestrichelten Kurve, mithin wird kein Im- Modulator 12 und der Zeitgebereinheit 25 angelegt puls gesendet, und die wiedergegebene Kurve hat wird. Die Schwingungen werden von den Toren aus eine negative Steigung. Zum Zeitpunkt 4 liegt die an den Endverstärker 26 angelegt, der über den ausgezogene Kurve wieder unter der gestrichelten 25 Schalter 27 mit der Antenne 28 gekoppelt ist. Kurve, so daß ein Impuls c gesendet wird. Zum Zeit- Die Wirkungsweise des Zeitgebers 25 und des punkt 5 ist die ausgezogene Kurve dann wieder unter Wählers 20 ergibt sich aus F i g. 4. Für jeden von der gestrichelten, so daß der Impuls d gesendet wird. der Modulationsquelle aus angelegten Impuls legt Zum Zeitpunkt 6 liegt die ausgezogene Kurve über die Wähleinheit 20 eine Impulsgruppe an, die eine der gestrichelten, so daß kein Impuls gesendet wird, 30 Vielzahl von Einzelimpulsen besitzt. Die Zeitgeberwodurch die wiedergegebene Kurve wieder eine einheit schafft eine Vielzahl von Zeitausschnitten für negative Steigung hat. jede Impulsgruppe, wie z. B. acht Ausschnitte nach

Ein Vergleich der ausgezogenen und der gestrichel- F i g. 4. Die Wähleinheit wählt dann drei dieser Zeitten Kurve mit den Impulsen α bis d ff. nach F i g. 3 ausschnitte aus, und Impulse werden an die Tore zeigt, daß durch die Deltamodulation die Kurve der 35 angelegt, damit diese sich während eines der Zeitgesendeten Schwingung durch eine Kurve angenähert ausschnitte öffnen. Zum Beispiel kann für jeden von wird, indem das Vorhandensein und das Fehlen der dem Dreiecksmodulator ausgehenden Impuls die Impulse benutzt werden, die Zunahmen der vom Impulsgruppe X gemäß F i g. 4 erzeugt werden. Die Modulator erzeugten Kurve zu steuern. Die Impulse Wähleinheit 20 legt einen Impuls an das Tor A an, erscheinen zu vorbestimmten, regelmäßige Abstände 40 um dieses Tor für die Dauer des Zeitausschnittes in aufweisenden Zeitpunkten, so daß nur ein Impuls jeder Gruppe X, wie gegenüber dem Tor A in F i g. 4 oder keiner, in regelmäßigen Abständen gesendet ersichtlich, zu öffnen. Damit wird die vom Oszillator zu werden braucht, um die Information digital dar- 16 ausgehende Frequenz angelegt, die in F i g. 4 als gestellt zu übertragen. Das zu übertragende Ton- ,F₁ bezeichnet ist. Die Wähleinheit 20 legt dann einen frequenzsignal, die Information, wird daher durch 45 Impuls an das Tor 2? an, um dieses während des den Deltamodulator in eine Impulsfolge umgewan- zweiten Zeitausschnittes zu öffnen, der ebenfalls aus delt (a bis d ff.), wobei im folgenden beschrieben F i g. 4 ersichtlich ist. Die vom Oszillator 17 auswird, wie diese Impulse übertragen werden, nämlich gehende WeIIeF₃ wird dann von dem Sender angenicht direkt, sondern indem jeder Impuls der Folge legt. In gleicher Weise legt die Wähleinheit 20 in den durch eine Gruppe von HF-Impulsen dargestellt 5° Zeitausschnitt nach F i g. 4 Impulse an das Tor C an, wird, wobei durch die Frequenz und die Lücken in um vom Oszillator 18 ausgehende Wellen weiterder Gruppe vorgegeben wird, für welchen Empfänger zuleiten, die in F i g. 4 als F₅ gekennzeichnet sind, die Sendung bestimmt ist (Adressierung). Jeder ein- Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die drei zelne Impuls des Modulators wird daher adressiert. Einzelimpulse jeder Gruppe nicht in nebeneinander-

Zurück zu Fig. 2; die Impulse aus dem Modulator 55 liegenden Zeitausschnitten liegen, sondern im ersten,

12 werden über die Klinke 13 an die Sendeadressen- zweiten und vierten der acht Zeitausschnitte. Diesen

oder Kodieranlage 14 angelegt. Die Klinke 13 ist Takt der Einzelimpulse regelt die Wähleinheit 20, die

vorgesehen, damit ein Gerät eingeschaltet werden Einzelimpulse können sich dabei in beliebigen drei

kann, das die Impulse unkenntlich machen kann, der acht Zeitschlitze der beschriebenen Anlage be-

um zu Geheimhaltungszwecken einen unerwünschten 60 finden. Ebenso nehmen die Einzelimpulse nicht die

Empfang der in ihnen enthaltenen Informationen zu ganzen Zeitausschnitte in Anspruch; zwischen den

verhindern. Wahlweise kann an die Klinke 13 auch einzelnen Impulsen F₁ und F₃, die in benachbarten

eine Impulsfolge aus einer anderen Anlage aus dem Zeitausschnitten sind, ist daher ein Intervall. Dieser

Deltamodulator 12, wie z. B. aus einer datenverarbei- Zwischenraum ist vorgesehen, damit die gesendeten

tenden Anlage, angelegt werden, um durch Sprechen 65 Impulse kurz und die Empfängertore nur eine sehr

erzeugte Impulse zu ersetzen. Die Anlage ist deshalb kurze Zeit lang offen sein müssen, um dadurch Stö-

zum Senden von Impulszügen für jeden beliebigen rungen minimal zu halten.

Anwendungszweck geeignet. Auch wird es durch den zeitlichen Abstand zwi-

sehen einzelnen Impulsen leichter, die eine Adresse bildenden Komponenten zu unterscheiden. Wie vorher ausgeführt, können die Frequenzen der Schwingungen, die von den Oszillatoren ausgehen, geändert werden, so daß durch Ändern der Frequenzen und Zeitabstände eine große Anzahl verschiedener Adressen geschaffen werden kann.

Sowohl die Zeitgebereinheit 25 als auch der Deltamodulator 12 werden von dem zentralen Taktgeber 15 gesteuert, so daß während eines einzigen Impulses, der vom Modulator 12 ausgeht, jede von der Wähleinheit 20 ausgehende Impulsgruppe benutzt wird. Entsprechend werden während der Zeiträume A, B, C — Teile jeder Impulsgruppe — die Tore 21, 22 und 23 betätigt, um jeden vom Modulator ausgehenden Impuls zu verschlüsseln oder zu adressieren. Der Deltamodulator 12 steuert den Adressenwähler so, daß nur bei Erzeugung eines Impulses durch den Deltamodulator eine Impulsgruppe an die Tore angelegt wird.

Bei dem Empfänger der Anlage nach F i g. 2 werden von der Antenne 28 empfangene Signale durch den Schalter 27 an den Hochfrequenzverstärker 30 angelegt. Die vom Verstärker 30 kommenden verstärkten Signale werden an den Mischer 31 angelegt. Um eigenerzeugte Schwingungen an den Mischer 31 zu liefern, sind drei Oszillatoren 32, 33 und 34 vorgesehen. Die Oszillatoren 32, 33 und 34 sind über Tore 36, 37 bzw. 38 mit dem Mischer 31 verbunden. Diese Tore steuert die Zeitgebereinheit 25, die Impulse an die Tore 36, 37 und 38 anlegt, um sie in regelmäßigen Zeitausschnitten in Betrieb zu nehmen und von den Oszillatoren 32, 33 und 34 ausgehende Schwingung an den Mischer 31 anzulegen.

Grundsätzlich hat jeder Empfänger eine feste Adresse, d. h., die Zeitausschnitte, während deren die Tore 36, 37 und 38 geöffnet sind, und die Frequenzen der Oszillatoren 32, 33 und 34 stehen fest. Natürlich sind die Zeitausschnitte und die Frequenzen veränderbar, um die Adresse eines Empfängers zu ändern.

Die Frequenzen der Oszillatoren 32, 33 und 34 sind so ausgewählt, daß bei Anlegung der Impulsgruppen der speziellen Empfängeradresse an den Mischer die Ausgangsimpulse für jeden Einzelimpuls der Gruppe dieselbe Zwischenfrequenz haben. Diese Ausgangsimpulse werden an den Zwischenfrequenzverstärker 40 angelegt, der auf eine einzige vorbestimmte Zwischenfrequenz eingestellt ist. Entsprechen Takt und Frequenzen der empfangenen Impulse der Adresse eines bestimmten Empfängers, haben die Impulse am Ausgang des Mischers die richtige Frequenz, die dann vom Zwischenfrequenzverstärker 40 an den Detektor 41 übertragen wird. Der Mischer setzt keine in unzutreffenden Zeitausschnitten befindlichen empfangenen Impulse um; wenn sie unterschiedliche Frequenzen haben, werden sie nicht vom Verstärker 40 übertragen. Diese Mittel bewirken daher eine Adressenselektierung.

Die Konstruktion des Detektors 41 richtet sich nach der zu empfangenden Impulsgruppe, zu der nach dem gegebenen Beispiel wie erwähnt drei einzelne Impulse gehören. Die festgestellten Impulse werden über das auf den schwächsten Impuls ansprechenden Amplitudensieb 45 an einen Frequenzregelkreis 42 und einen Verstärkungsregelungskreis 43 angelegt. Die Impulse werden auch direkt an einen Entscheidungszähler 44 angelegt. Der Zähler 44 zählt die Impulse in jeder eingebenden kodierten Gruppe; bei Vorhandensein und Feststellen aller drei Impulse in der Gruppe ist zusätzlich sichergestellt, daß die Adresse eingegangen ist. In diesem Falle schickt der Zähler einen Impuls an den Multivibrator 46. Werden weniger als drei gezählt, geht kein Impuls ab, und der Zähler wird durch Einwirkung des Taktgebers 15 gelöscht.

ίο Der Multivibrator 46 regeneriert die gesendete Impulsfolge. Diese Impulsfolge wird an die Klinke

48 angelegt, mit der Geheimgeräte verbunden werden können oder an die datenverarbeitende Geräte angeschlossen werden können, die auf die eingegangene Impulsfolge ansprechen. Die von der Klinke 48 ausgehenden Impulse werden mit oder ohne Unkenntlichmachung an den Tonfrequenzverarbeitungskreis

49 angelegt, der das von der Impulsfolge kommende Tonfrequenzsignal wiederherstellt, bei dem es sich im veranschaulichten Fall um ein Deltamodulationssignal handeln kann. Das wiederhergestellte Tonfrequenzsignal wird über den Tonfrequenzverstärker 50 an den Hörer 10 angelegt. Alternativ kann der Schalter 51 betätigt werden, um das Tonfrequenzsignal an den Tonfrequenzverstärker 52 und den Lautsprecher 53 anzulegen. Der Lautsprecher 50 gehört zu der Einheit nach Fig. 1, wobei der Schalter 48 den Lautsprecher 50 wahlweise anschließt, sobald der Hörer 10 auf der Gabel liegt, um einen Sprech- oder Tonanruf für Signalzwecke zu geben. Im allgemeinen wird Sprechruf verwendet, so daß der Teilnehmer am Empfänger die rufende Station erkennt und den Adressenwähler an seiner Einheit so einstellen kann, daß seine von der sendenden Station zu empfangende Sendung kodiert ist.

Der Taktgeber 15 regelt die Wiederholfrequenz der Impulsgruppen, die von der Zeitgebereinheit 25 aus an die Sendertore und die Empfängertore angelegt werden. Der Taktgeber wird durch die Sprechtaste 54 im Hörer 10 gesteuert, um die Taktfrequenz während Sendung und Empfang zu ändern. Das kann durch Einwirkung des Relais 55 geschehen, das mit dem Antennenschalter 27 und dem Taktgeber 15 gekoppelt ist. Ist der Empfänger in Empfangsbereitschaft, so kann die Taktfrequenz z. B. 320 kHz betragen. Bei Betätigung der Sprechtaste 54 zum Senden wird die Taktfrequenz auf 320,4 kHz geändert. Dieser Unterschied in der Frequenz soll es den vom Empfänger gebildeten Zeitausschnitten ermöglichen,

in Übereinstimmung mit den von einem Sender empfangenen Impulsgruppen zu kommen. Sobald die Empfängerzeitausschnitte so liegen, daß die Impulsgruppen mit ihnen zusammenfallen, und der Empfänger die Adresse erkennt, bewirkt der Frequenzregelkreis 42 die Steigerung der Frequenz des Taktgebers 15 auf 320,4 kHz, so daß sie synchron und phasengleich mit den empfangenen Impulsgruppen ist. Der Verstärkungsregelungskreis 43 steuert die Verstärkung des Hochfrequenzverstärkers 30 und des Zwischenfrequenzverstärkers, um am Detektor 41 den gewünschten Signalpegel zu schaffen. Sowohl der Frequenzregelkreis 42 als auch der Verstärkungsregelungskreis 43 werden über das Amplitudensieb 45 vom Detektor 41 aus gesteuert und sprechen auf die schwächsten Teilimpulse einer empfangenen Impulsgruppe an.

Die Betätigung des Amplitudensiebes für das schwächste Signal, des Taktgebers und des Frequenz-

regelkreises ist aus F i g. 5 zu ersehen. Vom Detektor 41 ausgehende Impulse werden an den Verstärker 55 angelegt, wo der Pegel erhöht ist. Beim Betrieb der beschriebenen Anlage können, wenn die Empfängertore bei den eingegangenen Impulsen Störungen vorliegen, infolge deren Impulsanteile mit hoher Amplitude vorhanden sind, die bei 55 a gezeigt sind. Der Teilimpuls 55 b, der nicht von Störungen begleitet ist, kann viel kleiner sein; er muß auf dem erforderlichen Pegel gehalten werden, um den Zähler zu betätigen. Der Ausgang des Verstärkers 55 wird an den Verstärker 56 mit einer Vorspannung angelegt, die nur dann einen Ausgangswert abgibt, wenn der Eingang einen bestimmten Nutzpegel übersteigt. Der Verstärker 56 wird so eingestellt, daß er Ausgangsimpulse 56 α entsprechend den Eingangsimpulsen 55a erzeugt; aber er gibt keinen Ausgangsimpuls ab, der dem Eingangsimpuls 55 b, der unter der betreffenden Nutzlautstärke liegt, entspricht.

Das aus dem Detektor 41 kommende Signal wird auch durch einen Verzögerungskreis 57 an das Tor 58 angelegt. Der Verzögerungskreis braucht nur eine kleine Verzögerung zu ergeben und ist daher im Aufbau ein einfacher Kreis. Die vom Verstärker 56 kommenden Impulse steuern das Tor 58, um die Verstärkung zu verringern oder das Signal gänzlich abzuschneiden, so daß die großen, vom Detektor 41 ausgehenden Impulsanteile amplitudenmäßig verkleinert oder ganz eliminiert werden. Dadurch kann der schwächste Impuls durchgehen und einen Ausgangsimpuls 58 b ergeben; dieser wird dazu verwendet, den Frequenzregelkreis 42 und den Verstärkungsregelkreis 43 zu steuern.

Die Steuerspannung aus dem Verstärkungsregelkreis 43 wird an den vorgespannten Verstärker 56 angelegt, um dessen Bezugspegel zu steuern. Dadurch spricht der vorgespannte Verstärker auf Eingangsimpulse eines bestimmten Pegels an, um Steuerimpulse zu liefern, welche die Impulsabgabe aus dem Detektor 41 zum Verstärkungs- und Frequenzregelkreis steuern. Die Regelspannung aus dem Verstärkungsregelkreis wird, wie F i g. 2 zeigt, auch an die Hoch- und Zwischenfrequenzverstärker des Empfängers angelegt.

Der Frequenzregelkreis 42 ist aus F i g. 5 ersichtlich; er umfaßt einen Phasenvergleicher 60 und ein ÄC-Glied, gebildet durch den Widerstand 61 und den Kondensator 62. Der Taktgeber 15 besitzt Kristalloszillatoren 64 und 65, den Mischer 66, den Begrenzer 61 und die Multivibratoren 68, 69 und 70. Die Kristalloszillatoren und der Mischer liefern eine stabile Taktfrequenz, die sowohl von Hand als auch durch den Frequenzregelkreis geregelt werden kann. Als Beispiel kann der Oszillator 64 ein kristallgesteuerter Oszillator mit einer Normalfrequenz von 3320,4 kHz sein. Auch der Oszillator 65 kann kristallgesteuert sein und eine Frequenz von 3000 kHz liefern. Der Mischer 66 ergibt dann den Frequenzunterschied, in diesem Falle 320,4 kHz, als Taktfrequenz. Die Ausgangsspannung des Mischers hat Sinusform und ist an den Phasenvergleicher 60 und den Begrenzer 67 angelegt.

Der Phasenvergleicher 60 kann von der bei Fernsehempfängern verwendeten Art sein, um eine Sinusschwingung mit Impulsen zu synchronisieren und die Sinusschwingung in genauer Phasenbeziehung zu den Impulsen zu halten. Der Ausgang des ÄC-Kreises regelt die Frequenz des Oszillators 64, um den Mischerausgang auf der gewünschten Frequenz und Phase zu halten. Da die zur sicheren Regelung erforderliche Frequenzänderung im Vergleich zur Frequenz des Oszillators 64 relativ klein ist, kann diese Regelung leicht bewerkstelligt werden.

Die rechteckförmige Ausgangsspannung des Begrenzers 67 wird an den Multivibrator 68 angelegt, der die Frequenz halbiert und so eine Rechteckausgangsspannung von 160,2 kHz erzeugt. Dieser Ausgang wird von dem Multivibrator 69 geteilt, um 80,1 kHz zu ergeben; diese wird noch einmal durch den Multivibrator 70 geteilt, um einen Ausgang von 40,05 kHz zu ergeben. Die letztere Frequenz wird als Abtastfrequenz für den Deltamodulator 70 benutzt und wird außerdem auch an den Entscheidungszähler 44 und den Multivibrator 46 in der Anlage nach F i g. 2 angelegt.

Die verschiedenen Ausgänge der Multivibratorteilerkette werden an den Zeitgeber 25 angelegt, um die Zeitintervalle zu ergeben, die erforderlich sind, die acht Zeitausschnitte zu schaffen, die in der Anlage nach F i g. 2 an den Adressenwähler 20 angelegt werden. Diese drei Ausgänge stellen auch die drei ausgewählten Zeitausschnitte für die Empfängeradresse zur Verfügung. Diese Zeitausschnitte werden leicht durch Diodenkoinzidenzkreise geschaffen, die mit dem Ausgang des Begrenzers 67 und den Ausgängen der Multivibratoren 68, 69 und 70 gekoppelt sind.

Wie schon erwähnt, ist die Wiederholfrequenz für die Impulsgruppe während der Sendung und bei Bereitschaftszustand des Senders, wenn auf Eingang eines Signals gewartet wird, verschieden. Im Bereitschaftszustand wird die Frequenz des Oszillators 64 auf 3320 kHz reduziert, so daß sich die Wiederholfrequenz der Impulsgruppen, welche die Empfängerzeitausschnitte erzeugen, von 40,05 kHz auf 40 kHz reduziert. Das wird erreicht, indem der Betätigungsschalter 71 eine Steuerspannung an den Oszillator 64 legt, um dessen Frequenz zu ändern. Der Schalter 71 kann durch das Relais 55 gemäß F i g. 2 gesteuert werden. Demgemäß wiederholen sich die Zeitausschnitte des Empfängers langsamer als die empfangenen Impulsgruppen und bewirken so lange eine Verschiebung, bis die empfangenen Impulsgruppen in die Empfängerzeitausschnitte passen. Sobald dies eintritt, liefert der Ausgang des Phasenvergleichers dem Oszillator 64 eine Spannung, die der festen Spannung so entgegenwirkt, daß die Frequenz des Oszillators 64 so lange erhöht wird, bis die Wiederholfrequenz der Ausschnitte des Empfängers dieselbe wie die Wiederholfrequenz der empfangenen Impulsgruppen ist. Bei der beschriebenen Anlage erfordert dies, daß die Frequenz des Oszillators 64 auf 3320,4 kHz erhöht wird, um eine Ausschnittwiederholungsfrequenz von 40,05 kHz zu ergeben.

Es sei darauf hingewiesen, daß HF-Impulse nur dann an den Zwischenfrequenzverstärker 40 des Empfängers nach F i g. 2 angelegt werden, wenn eins der Tore 36, 37 oder 38 betätigt wird, um eigenerzeugte Schwingungen an den Mischer 31 anzulegen; der Verstärker 40 spricht dabei nur auf die HF-Schwingungen an, die eine Frequenz haben, auf die der Verstärker 40 abgestimmt ist. Bei der gezeigten Anlage sind diese Tore nur für die Dauer der drei Zeitausschnitte offen, welche in der Adresse des speziellen Empfängers enthalten sind. Daher

schließt der Zwischenfrequenzverstärker 40 zu allen anderen Zeiten Signale aus, so daß der Zwischenfrequenzverstärker Signale, die an andere Empfänger adressiert sind und von dem Empfänger aufgenommen werden können, und Störsignale, die in den dem Zwischenfrequenzverstärker 40 vorgeschalteten Stufen des Empfängers entstehen, nicht an den Verstärker 41 weiterleitet. Die Impulse werden zu feststehenden Zeitausschnitten empfangen, so daß die Torsteuersignale sehr schmal sein können und für die Übertragung von Signalen nur während Intervallen sorgen, welche dieselbe Dauer wie die Einzelimpulse haben. Das ist sehr wirksam bei der Verringerung von Geräuschen oder Störungen aus anderen Übertragungen, die auf demselben Breitbandkanal ankommen.

Bei beliebig rufbaren Anlagen, in denen derselbe Kanal für viele Sendungen benutzt wird, besteht eine Möglichkeit, daß die Adresse eines Empfängers als eine Zusammensetzung einer Vielzahl von Stör-Signalen empfangen wird. Diese Adressenart wird als Fehler bezeichnet. Die Anlage nach der Erfindung ist vorteilhaft, weil sie die Zahl der Fehler, die auf die kurzen Zeitausschnitte zurückgehen, die wie oben ausgeführt benutzt werden, sehr klein hält. Außerdem erzeugt ein in der Anlage nach der Erfindung dennoch empfangener Fehler nur eine unerhebliche Störung des Tonfrequenzausgangssignals. Tritt der Fehler in der Zeit ein, in der ein Impuls gesendet wird, was während der Hälfte der Zeiträume der Fall ist, in denen die Anlage getastet wird, zeigt sich bei dem wiedergegebenen Signal keinerlei Effekt. Daher hat nur die Hälfte der Fehler eine Auswirkung auf die Wiedergabe. Kommt der Fehler zu einer Zeit, in der die Anlage keinen Impuls empfangen dürfte, so verursacht dies eine Änderung von nur zwei Inkrementen bei dem wiedergegebenen Deltamodulationssignal. Das heißt, die Schwingung hat dann statt eines einzigen negativen Anstiegstücks infolge des Fehlers an dieser Stelle ein einziges positives Anstiegstück. Entsprechend kommt es dann zu einer Änderung von nur zwei Inkrementen am Ausgang. Das ist keine wesentliche Änderung des Signals, wie ein Fehler sie hervorrufen würde, wenn jeder Modulationsimpuls in jedem Augenblick die volle Signalinformation liefert.

Der Empfänger gemäß der Erfindung ist verhältnismäßig einfach, da außer den Oszillatoren die Empfängerteile nicht doppelt zu sein brauchen. Weiter ist die Zeittaktung der Schaltung vereinfacht und erfordert keine Verzögerungsleitung, um dafür zu sorgen, daß die (kodierten) Adressenimpulse zusammenfallen. Die Zeittaktung kann durch eine einfache Schaltung erfolgen. Durch den Empfänger wird über jeden Impuls selbständig digital entschieden, was die Verwendung einfacher Logikkreise bei der Ermittlungsanlage, statt analoger Kreise wie Verzögerungsleitungen, gestattet.

Wie bereits ausgeführt, ist die Berücksichtigung von Sicherheitsvorkehrungen leicht, weil von der Digitalübertragung Gebrauch gemacht wird. Jede Unkenntlichmachungs- oder sonstige Geheimeinheit kann bei der Klinke angeschlossen werden, die am Sender vorgesehen ist, wobei eine ähnliche Einheit in der auf dem Empfänger vorgesehenen Klinke vorgesehen ist. Entsprechend sind keine Änderungen an ier Anlage selbst erforderlich, wenn Sicherheitsvorvehrungen zugeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum selektiven Übertragen von Nachrichten zwischen mehreren gleichartigen, vorzugsweise beweglichen Stationen in einem Breitbandkanal, bei dem eine analog dargestellte Nachricht mittels eines Deltamodulators in eine Impulsfolge umgewandelt wird oder unmittelbar eine zu übertragende Impulsfolge aus einer anderen Einrichtung senderseitig eingespeist wird und jeder Impuls der Folge durch eine Gruppe von zeitlich nacheinander ausgesendeten HF-Impulsen dargestellt wird, wobei in der Kombination der Frequenzen der HF-Impulse die Adresse des anzusprechenden Empfängers enthalten ist, d adurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Kriterium der Frequenzkombination das zeitliche Auftreten der HF-Impulse in einem Zeitraster als Adressenkennungskriterium benutzt wird und daß jeder einzelne HF-Impuls kürzer ist als ein zugeordneter Zeitabschnitt des Zeitrasters.

2. Sender zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei dem mehrere durch Gatter gesteuerte Oszillatoren vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine digitale Signalquelle, vorzugsweise der Ausgang eines Deltamodulators (12), mit einem durch einen Zeitgeber (25) gesteuerten Adressenwähler (20) gekoppelt ist, der zu vorbestimmten Zeitpunkten eines Zeitrasters über die Gatter (21 bis 23) vorbestimmte Oszillatoren (16 bis 18) anwählt.

3. Empfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Überlagerungsempfänger der Impulse einer einzigen Zwischenfrequenz erzeugt, sobald die zugeordnete Adressenfrequenzkombination empfangen wird, ausgebildet ist und durch Gatter (36, 37, 38) gesteuerte Übertragungsoszillatoren (32, 33, 34) hat, daß die Gatter von einem Zeitgeber (25) mit einer Impulswiederholungsfrequenz gesteuert werden, die geringfügig von der Impulswiederholungsfrequenz der zu empfangenden Impulskette abweicht, und daß mit dem Zeitgeber (25) eine Frequenzregeleinrichtung (42) gekoppelt ist, die beim Empfang einer Impulskette den Zeitgeber (25) mit dieser Impulskette synchronisiert.

4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzregeleinrichtung (42) über ein Impulssieb (45) gesteuert wird, das nur solche Impulse durchläßt, die unterhalb eines bestimmten Schwellwertes liegen.

5. Empfänger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine von dem Amplitudensieb (45) gesteuerte Verstärkungsregelschaltung (43), die einen Hochfrequenzverstärker (30) und den Zwischenfrequenzverstärker (40) des Empfängers regelt.

6. Empfänger nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Zähler (44) zum Prüfen, ob alle Wechselstromimpulse eingetroffen sind, dessen Zählstand am Ende jeder Impulsgruppe zurückgestellt wird.

7. Sende-Empfangs-Einrichtung mit einem Sender nach Anspruch 2 und einem Empfänger nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen für den Sender und Empfänger

gemeinsamen Zeitgeber (25), der über eine binäre Frequenzteilerkette (68, 69, 70) von einer Mischstufe (66) gesteuert wird, deren Ausgangssignal eine Frequenz hat, die gleich der Differenz der Frequenzen zweier die Mischstufe ansteuernden Oszillatoren (64, 65) ist.

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