DE1512251C3 - Übertragungssystem für binäre Daten mit Frequenzmodulation und Restseitenbandbetrieb - Google Patents

Übertragungssystem für binäre Daten mit Frequenzmodulation und Restseitenbandbetrieb

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DE1512251C3
DE1512251C3 DE1512251A DE1512251A DE1512251C3 DE 1512251 C3 DE1512251 C3 DE 1512251C3 DE 1512251 A DE1512251 A DE 1512251A DE 1512251 A DE1512251 A DE 1512251A DE 1512251 C3 DE1512251 C3 DE 1512251C3
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Richard Warren San Jose Calfee
Emil Hopner
Orman Fred Meyer
Lynn Parker San Jose West
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    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/52Modulators in which carrier or one sideband is wholly or partially suppressed
    • H03C1/54Balanced modulators, e.g. bridge type, ring type or double balanced type
    • H03C1/542Balanced modulators, e.g. bridge type, ring type or double balanced type comprising semiconductor devices with at least three electrodes
    • H03C1/545Balanced modulators, e.g. bridge type, ring type or double balanced type comprising semiconductor devices with at least three electrodes using bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B14/00Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/002Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of a carrier modulation
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

3 . 4
Fehlerhäufigkeit gegenüber Restseitenbandverfahren Wird beim Restseitenbandsystem das obere Seiten-
mit Amplitudenmodulation wird durch die erzielbaren band unterdrückt, dann ergibt sich aus Gleichung (2) Vorzüge mehr als ausgeglichen. ·
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung Sl(O = cos wct — (ß/2) cos wc — wm) t (3)
näher erläutert, dabei werden auch mit der Erfindung 5
erzielbare Vorteile angegeben und erläutert. Außerdem · = [1 + (ß*U) — β cos WnI]1I2 {cos [wct + Θ (?)]}
werden an Hand eines Ausführungsbeispiels bevor- . (4)
zugte Ausgestaltungsformen der Erfindung angegeben. mit
In der Zeichnung zeigt ' @(t) — tan~l (ßß)smwmt
Fig. 1 im Diagramm den Bandpaß eines Rest- io 1 — (ß/2)coswmt '
seitenbandfilters,
F i g. 2 im Diagramm den Bandpaß eines baud- Beim Frequenzmodulationssystem werden die Am-
Ubertragungssystems mit Frequenzmodulation und plituden-Variationen limitiert, so daß aus Gleichung (4)
Restseitenbandfilterung gemäß Fig. 1, folgt
F i g. 3 im Diagramm das nach F i g. 2 modulierte 15 c ,.. _. r t , ,a,-. . ., .,,
sjgnal° SLl(O Si cos [wc_t+ (ß/2) sin wmt]. (5)
F i g. 4 im Diagramm die kennlinie für den ange- DaraUs folgt gemäß Gleichung (2)
wendeten Frequenzmodulationsbetrieb mit Restseitenbandfilterung, Sll (0 = cos wct — 03/4) cos (wc — wm) t (6)
F i g. 5 den senderseitigen Modulator eines bevor: 20 + (/S/4) cos (wc + wm) t.
zugten Ausführungsbeispiels,
F i g. 6 den Amplitudengang des Modulators nach Eine binäre Datenfolge weist nieder- und hoch-
p j g 5 · . frequente Komponenten auf. Wenn man diese Kom-
F ig.'7 im Diagramm die Übertragungscharak- ponenten einem frequenzmodulierten Signal aufprägt,
teristik des Modulators nach F i g. 5, 25 dann 8elten die eben dargelegten Gleichungszusam-
F i g. 8 im Diagramm typische Wellenformen, wie menhänge, die von einer Sinuswellen-Modulation
sie an verschiedenen Punkten des Modulators nach ausgingen, nicht mehr. Fur große Beta hegt jedoch
F i g. 5 auftreten, der Hauptanteil der Energie der frequenzmodulierten
Fiig. 9 die Schaltung des empfängerseitigen De- Welle zwischen wc ± (ß + 1) wm.
modulators, wie er in Verbindung mit dem Modulator 30 Um Verzerrungen zu vermeiden, dürfen in dem
aus Fig. 5 gemäß einer bevorzugten Ausführungs- senderseitigen Restseitenbandfilter die Bandfrequenzen
form zur Anwendung kommt, wc±Aw nicht gedämpft werden. Fig. 1 zeigt gra-
F i g. 10 im Diagramm den Amplituden- und fisch einen dementsprechenden Bandpaß, wie er theo-
Phasengang des Filters des Demodulators aus F i g. 9, retisch für ein solches Restseitenbandfilter erforderlich
F i g. 11 im Diagramm die Verstärkungscharak- 35 ist· Auf der Abszisse ist dabei in F i g. 1 die Frequenz
teristik einer De-Emphasisschaltung des Demodulators und auf der Ordinate die relative Amplitude aufge-
aus F i g. 9, tragen.
F i g. 12 im Diagramm typische Wellenformen, Aus der oben angegebenen Gleichungsdarlegung wie sie an verschiedenen Punkten des Demodulators kann man erwarten, daß die hohen Modulationsgemäß F i g. 9 auftreten, 40 frequenzen um 6 db (Dezibel) schwächer sind als
F i g. 13 im Blockdiagramm einen Taktgeberkreis die tiefen Modulationsfrequenzen und daß empfäriger-
für den Modulator gemäß F i g. 5 und seitiS zur Korrektur dieser Verzerrung ein komplexes
F i g. 14 im Blockdiagramm einen Taktgebei kreis Filter zwischen dem Begrenzer und dem Diskriminator
für den Demodulator aus F i g. 9. erforderlich ist. Die praktische Anwendung zeigt
Der Erfindung liegen die folgenden Zusammen- 45 jedoch, daß in einer Trägerfrequenz/,: von 2700 Hz
hänge zugrunde: · ""'* Abweichungen (Delta/) von ± 75 Hz gemäß
Ein frequenzmoduliertes Signal kann ausgedrückt F i fr 2 die Welle ohne Verzerrung wiedergegeben
werden durch: wurde, so daß eine Korrektur nicht erforderlich ist.
Dieses Ergebnis war unerwartet und wurde analysiert
S(t) = cos (wct + β sin WmO (1) 50 wie folgt. Wenn das Filterband so gewählt ist, daß
= cos wct cos sin wmt) — sin wct sin die Trägerfrequenz um 6 db niedriger liegt und das
sin wmt) obere Seitenband ausgewählt ist, dann ergibt sich aus
mit S(t) = ursprüngliche Signalamplitude, Gleichung (3)
t = Zeit 5S S'l (t) = (1/2) cos wct - (/3/2) cos (we - wm) t (3')
fc = Mittelfrequenz, = 1/2 (1 + /Ϊ« - 2 /Ϊ cos wmt)^
fm = Modulationsfrequenz (Sinuswelle), fcos w'{ + Θ (')] (4 )
β = Modulationsindex. mit
-'tan
&(/)tan .
cos sin wmt) sa 1 1 — β cos wmt
sin sin wmt) 02 β sin wmt
ergibt sich für β < 0,5 eingesetzt in Gleichung (1) fi Wenn f die. Amplituden-Variationen durch Begren-0 r > 0 ο \ / g5 zung unterdruckt werden (in einem Demodulator),
5(0 Si cos wct — β sin wmt sin wct ergibt sich
S? cos wct — (/3/2) cos (wc — Wm) t
+ 0?/2) cos (wc + wn) t. (2) Sll(0 ^ cos (wc/ + ß sin wmt). (S')
5 6
Die praktische Anwendung nach dieser Maßgabe geräuschverhältnis nach den Prinzipien des Prezeigte auch, daß empfängerseitig niedrige Modu- Emphasis-De-Emphasis-Betriebes anhebt.
Iationsfrequenzen (große Beta) ein Filter nach den Für den beschriebenen Kanal ergibt sich bei einem
Charakteristika gemäß F i g. 2 ohne Verzerrungen Träger von 2700 Hz und einem Frequenzhub von passieren, wenn begrenzt wird vor der Gleichrichtung. 5 ±75 Hz ein gutes Ergebnis. Da jedoch Beta = Delta Die Begrenzung stellt nicht nur die hohen Modulations- flfm ist, sinkt das Signalgeräuschverhältnis mit frequenzen des oberen Seitenbandes wieder her, son- wachsender Modulationsfrequenz ab. Bei Betrieb dem korrigiert auch die kleinen Verzerrungen der mit kleinem Beta ist der Betrieb ähnlich dem eines Tiefenmodulationsfrequenz. In F i g. 3 ist stark aus- Seitenbandrest-Amplitudenmodulations-Systems und gezogen eine Modulationswelle aufgetragen. Bei einer io die resultierenden Frequenzkomponenten sind unsolchen Modulationswelle beispielsweise steht diese abhängig von Beta. Um demzufolge bei maximalem Welle für die ursprüngliche Frequenz, die sich aus Signalgeräuschverhältnis zu arbeiten, erfolgt eine der frequenzmodulierten Welle ergibt und auch für Voranhebung der Modulationswelle um 6 db pro die Amplitudencharakteristika der Welle, nachdem Oktave über den Punkt Beta = 0,4. Beta bleibt demdiese ein Filter gemäß F i g. 2 passiert hat. Bei einem 15 zufolge oberhalb dieser Frequenz konstant.
Gleichspannungssignal — wenn also lauter binäre Für das hier beispielsweise zugrunde gelegte System
Nullen oder binäre Einsen vorliegen — ist der Aus- gilt Beta = 0,4 für /= 190Hz. Die Anhebung um gang des Frequenzmodulators eine konstante Fre- 6 db pro Oktave wurde dem Modulationssignal mit quenz, die in dem Empfänger gleichgerichtet werden 200 Hz aufgeprägt und der Ausgang des Diskrimimuß, gegebenenfalls nach Verstärkung in diesem Kanal. 20 nators wurde entsprechend gesenkt. Auf diese Weise Für niedrige Datenfrequenzen ist der Frequenzhub sinkt das für eine bestimmte Fehlerquote erforder-Delta/ durch die obere Grenzfrequenz des Kanals liehe Signalgeräuschverhältnis um 14db; d.h., daß entsprechend to + 1 Delta/gemäß Fig. 3 bestimmt. die Zuverlässigkeit der Übertragung hervorragend ist Für hohe Modulationsfrequenzen ist es jedoch vor- bis zu 3600 baud-Datenfrequenz.
teilhaft, den Maximalfrequenzhub anzuheben auf 35 Außerdem wird bei dem hier in Frage stehenden ±4 Delta/. System eine andere Bandbreiten-Kompression angeln F i g. 3 sind in der linken Ordinatenspalte die wendet, die sogenannte »Drei-Niveau-Kodierung«. Werte für die Amplitude, in der Mitte die für die Das daraus resultierende System, das von allen drei Momentanfrequenz und rechts die für das Modu- Techniken der Restseitenbandtechnik der Frequenzlationssignal angegeben. Die unmittelbar am Ausgang 30 modulation und der Drei-Niveau-Kodierung Gedes Modulators entstehende Frequenz ist in F i g. 3 . brauch macht, gestattet Übertragungen bis zu gestrichelt eingezeichnet. Diese Momentanfrequenz 4800 baud, während bis zu 3600 baud nach der (gestrichelte Linie aus F i g. 3) ist, da die hohen binären Detektormethode übertragen werden konnte. Frequenzen den Kanal nicht passieren können, ver- Eine Vielfach-Niveau-Kodierung ist schon ein seit
zerrt, so daß der Frequenzhub unsymmetrisch wird. 35 langem bevorzugtes Verfahren, die Übertragungs-Für negative Auslenkungen* ist der Frequenzhub der geschwindigkeit auf einem bandbegrenzten Kanal Momentanfrequenz nicht beeinträchtigt. Für positive zu erhöhen. In erster Linie um die Datenfrequenz Auslenkungen bedingt die Verzerrung der Momentan- übertragener binärer Daten zu erhöhen,
frequenz jedoch einen geringen Frequenzhub. Wenn Es ergeben sich folgende Charakteristika:
die daraus!resultierende Welle nun diskriminier!.wird, 4o L Senderseiti ^Γ(1 ^e binäre Welle, die nicht ergibt sich aus der Kombination der Amplituden- auf Nuzurfflck h -n ^ invertierte Kode
Variationen des Eingangssignals und dem asymmetn- übertragen, in der in einer Bitperiode eine binäre
sehen Frequenzhub infolge Unterdrückung der hohen Nudu g rch'emen Niveauübergang und eine binäre
Frequenzen eine Ausgangsverzerrung. Ejns durch ein konstantes Niv(fau gekennzeich-
Wenn der Kanal eine lineare Phasencharaktenstik 45 * :_t
S^L dCA- ΐΐsPann»n„ßsfretluenzhub-Bereich hat, 2 Diese jnvertierte WeUe iert dann einen band. bleiben d.e Null-Durchgange erhalten und die Ver- begrenzten Kanal und verläßt diesen als glatte
Zerrungen des frequenzmodulierten Signa s werden Ausgangswelle mit drei verschiedenen Niveaus.
unterdrückt. Das frequenzmodulierte Signal kann auf 3 Em fä iti wird dem oberen und unteren diese Weise durch Begrenzung unverzerrt wieder- So Niveau eine binäre Eins und Μΐί]βκα Niveau hergestellt werden. Wenn größere Frequenzhube zu- eine binäre Nuz rdnet
lassig sind, dann ergibt die Rekonstruktion des oberen
Seitenbandes durch Begrenzung die Möglichkeit, die Bei dieser Technik ist es vorteilhaft, daß das Dreihöheren Frequenzen gleichzurichten, auch wenn die Niveau-Signal auf jedem Niveau entsprechend den entsprechenden Momentanfrequenzen den Kanal nicht 55 aufgeprägten Daten verbleibt, wodurch die Gleichpassiert haben. Spannungsübertragung möglich ist.
Für ein optimales System ist charakteristisch ein Kanäle gemäß F i g. 3 und 4, die nach binärem
maximales Signalgeräuschverhältnis und eine minimale Betrieb bei Übertragung mit 3600 baud zulassen, Bandbreite und Verzerrung. Das beschriebene Rest- gestatten nach dem Drei-Niveau-Betrieb eine Überseitenbandsystem gestattet es, die verfügbare Band- 60 tragung von 4800 baud, ohne daß dadurch die Qualibreite optimal auszunutzen und die Verzerrung durch tat der übertragenen Nachricht beeinträchtigt wird, kleine Frequenzhübe minimal zu halten. Um jedoch' Es hat sich gezeigt, daß bei Null-Durchgängen von ein hohes Signalgeräuschverhältnis zu erzielen, muß 4800 Hz, 1200 Hz ohne Dämpfung passieren müssen, man mit einem hohen Beta arbeiten. Da der Ge- während 1600 Hz, wie in F i g. 4 dargestellt, auf 6 db räuschausgang eines Diskriminators mit breitem 65 gedämpft werden sollen.
Geräuscheingang nicht breitbandig ist, jedoch eine Wenn man demzufolge das Restseitenbandsystem,
Funktion der Frequenz, ergibt sich eine vernünftige die Frequenzmodulation und die Drei-Niveau-Kode Lösung dieses Problems, wenn man das Signal- miteinander kombiniert, dann kann eine 4800-baud-
1 biZ Abi
7 8
Übertragung über eine übliche Telefonleitung er- Fig. 9 zeigt die zugehörige Empfängerseite. Da
folgen, bei der die . Bandbreite normalerweise sich die empfangene Welle ein endbandiges frequenz-
von 400 bis 2700 Hz erstreckt. moduliertes Signal ist,- deren Nulldurchgänge die
F i g. 5 zeigt die Senderseite eines den dargelegten . kodierte binäre Information repräsentieren, müssen
Grundzügen entsprechenden Ausführungsbeispiels. 5 die oberen Seitenbandkomponenten wiederhergestellt
Der Einfachheit halber ist ein spannungsgesteuerter werden, während die Amplitudenschwankungen, die Multivibrator mit der Mittelfrequenzfc vorgesehen. sich durch Geräusche und andere Interferenzen in Ein solcher Oszillator erfordert jedoch ein komplexes dem Oberträgungskanal ergeben haben, entfernt Tiefpaß-Eingangsfilter mit linearer Phasenverschiebung werden. Dann werden die Null-Durchgänge in Impulse und steilen Flanken. Wenn die hohen Frequenz- io umgewandelt, woraus die Daten wiederum abgeleitet komponenten der binären Daten in der Nähe oder werden können. Außerdem ist eine Absenkung erforoberhalb der Modulatorfrequenz den Multivibrator derlich, um die senderseitige Anhebung zu kompenmodulieren könnten, dann würden Intermodulations- sieren. Die Daten liegen dann in einem Drei-Niveauverzerrungen die Folge sein. Um auf der anderen Signal vor, das in die binäre Kode übersetzt werden Seite diese hochfrequenten Komponenten auszu- 15 kann.
filtern und die Daten korrekt zu übertragen, muß das Gemäß F i g. 9 ist mit 40 ein eingangsseitiger BeFilter sehr aufwendig sein. Diese Nachteile kann man grenzer bezeichnet, der in bekannter Weise ausgebildet vermeiden, wenn man den Modulator bei einer hohen ist und Amplituden-Variationen unterdrückt und das Frequenz betreibt und diese auf die gewünschte Fre- obere Seitenband wieder hergestellt. Dem Begrenzer quenz/c herunter teilt. Dementsprechend arbeitet 20 40 ist ein Konverter 42 nachgeschaltet, der die NuIlder Oszillator bei einer Frequenz doppelt so hoch wie Durchgänge in Impulse umwandelt, und zwar wird fc und demzufolge mit dem doppelten des gewünschten jeder Null-Durchgang in der frequenzmodulierten Frequenzhubes Delta/ und liegt an einem Frequenz- Welle in einen positiven Impuls bestimmter Höhe teiler, der die gewünschte Frequenz fc mit dem ge- und Breite umgewandelt. Die De-Emphasisschaltung wünschten Frequenzhub abgibt. Die Eingangsfilterung 25 46 arbeitet komplementär zu der Pre-Emphasisschalerfolgt dann in einem einfachen Tiefpaßfilter und tung 14 aus F i g. 5. Die De-Emphasisschaltung weist einer anhebenden Schaltung. eine Rückkopplung auf, so daß die Verstärkungs-
Gemäß F i g. 5 liegt eine Quelle binärer Daten charakteristik gemäß F i g. 11 erzielt wird. Die Daten an dem Eingangskreis 10, die einen Verstärker 12 des Drei-Niveau-Signals werden in dem Entscheidungsaufweist. Letzterer ist an eine Pre-Emphasisschaltung 30 kreis 48 in die binären Signale übersetzt. Der Ent-14 angeschlossen und dieser wiederum an ein Filter scheidungskreis 48 übersetzt dabei das obere und 16. Die Pre-Emphasisschaltung 14 besteht Vorzugs- untere Niveau in eine binäre Eins, während er das weise aus einer ÄC-Kombination. Das Filter 16 ist mittlere Niveau in eine binäre Null übersetzt,
ein modifiziertes fünfpoliges Butterworth-Tiefpaß- Der Entscheidungskreis 48 wird mit dem Dreifilter. Die Frequenzkennlinie des Eingangskreises 10 35 Niveau-Signal-Ausgang der De-Emphasisschaltung 46 ist auch aus F i g. 6 ersichtlich. , beaufschlagt. Dieses Signal gelangt an eine Emitter-
Der Eingangskreis 10 liegt an einem Multivibrator- folgeschaltung 50 und von da an zwei parallelgeschal-Steuerkreis 18, der einen Verstärker 20 und einen tete Detektoren 52 und 54. Der Detektor 52 ist einem Spannungssteuerkreis 22 aufweist. Der Spannungs- hohen Niveau zugeordnet, während der Detektor 54 steuerkreis 22 enthält zwei Potentiometer 24 und 26, 40 einem niedrigen Niveau zugeordnet ist. Die Deteküber die die Mittelfrequenz fc und der Frequenzhub toren sprechen auf die Niveaus des Drei-Signal-Delta/ eines Multivibrators 28 verstellt werden kön- Eingangs an, und zwar in folgender Weise. Wenn der nen. Der Multivibrator 28 ist astabil und auf 4500 Hz Signaleingang des Entscheidungskreises 48 höher oder mit einem Frequenzhub von ±150 Hz abgestimmt. tiefer als das Null-Niveau ist, dann entsteht an dem Mit 30 ist ein Frequenzteiler bezeichnet, der ausgangs- 45 Modulatorausgang ein hohes Spannungsniveau, das seitig an dem Multivibrator 28 angeschlossen ist und von dem Detektor 52 erzeugt wird und das über einen eine binäre Kippschaltung aufweist, durch die die ODER-Kreis 56 an eine nicht dargestellte weiter-Eingangsfrequenzen halbiert werden, so daß sich eine verarbeitende Vorrichtung geschaltet ist. Die weiter-Ausgangsfrequenz von 270 Hz mit einem Frequenzhub verarbeitende Vorrichtung kann z. B. ein Anzeigevon ±75 Hz ergibt, der in die Emitterfolgestufe 32 50 instrument, ein Empfänger oder ein Rechner sein, eingespeist wird. Wenn dagegen der Signaleingang auf Null-Niveau
Die Schaltung hat eine lange Ladezeit-Konstante liegt, dann entsteht an dem Modulatorausgang ein
und mithin gute Linearität, wie aus F i g. 7 ersieht- niedriges Spannungsniveau, das von dem Detektor 54
Hch. In F i g. 7 ist ausgezogen die Ubertragungs- erzeugt wird und über den bereits erwähnten ODER-
charakteristik und gestrichelt eine Gerade einge- 55 Kreis 56 zur Weiterverarbeitung gelangt,
zeichnet. Die beschriebene Betriebsweise des Modulators
Der Ausgang der Emitterfolgestufe 32 wird in ein ist in F i g. 12 dargestellt, und zwar entsprechen die
empfängerseitiges Restseitenbandfilter 34 eingespeist Buchstaben aus F i g. 12 den in F i g. 9 eingetragenen
und gelangt von da auf den Übertragungskanal. Buchstaben. Aus den gleichen Gründen, die bereits
F i g. 8 zeigt die Signalfolgen, wie sie sich an den 60 im Text zu F i g. 8 angegeben sind, ist die Zeichnung
verschiedenen in Fig. 5, mit Buchstaben A bis E der F i g. 12 nicht ganz korrekt. Die Zeile E aus
bezeichneten Punkten ergeben. Die F i g. 8 ist ideali- F i g. 12 entspricht der Zeile A aus F i g. 8.
siert und entspricht im Sinne einer Verdeutlichung F i g. 13 und 14 zeigen Synchronisierkreise,'wie sie
nicht ganz den korrekten Verhältnissen. So ist in bei der binären Datenverarbeitung Verwendung
Zeile B der F i g. 8 die Funktion des Anhebers 14 65 finden. Wenn die Kodierung die dem System zugrunde
nicht berücksichtigt und in Zeile C der Frequenzhub liegt, wie eingangs erläutert, eingeschränkt ist, kann
stark vergrößert. In Zeile E sind die Null-Durchgänge die Taktgabe von dem demodulierten Signal unmittel-
bewahrt. bar abgeleitet werden. Wenn dagegen Daten vorliegen
die diese Einschränkungen nicht aufweisen, dann ist ein Taktgeber erforderlich. Solche Taktgeber werden an Hand der F i g. 13 und 14 erläutert.
F i g. 13 zeigt einen solchen Kreis für den Modulator aus F i g. 5 und F i g. 14 einen solchen für den Demodulator aus F i g. 9. Gemäß F i g. 13 ist der Filter 16 des Eingangskreises 10 aus F i g. 5 durch eine Filterkombination 70 ersetzt. Die Filterkombination 70 weist Filter mit duobinären Tiefpässen und einen Haltekreis, der auf die halbe Bitperiode der in Frage stehenden binären Daten abgestimmt ist, auf. Am Ausgang der Filterkombination 70 ist ein ODER-Kreis 72 angeschlossen, dessen anderer Eingang über einen Taktgeber getastet wird. Der Taktgeber ist auf
10
eine Frequenz abgestimmt, die der halben Bitperiode der Daten entspricht. Dem Taktgeber und dem ODER-Kreis 72 ist ein auf diese Frequenz abgestimmter Kreis 74 zwischengeschaltet. Die Amplitude des Taktsignals wird über ein dem ODER-Kreis 72 vorgeschaltetes· Potentiometer verstellt. Die Filterkombination 70 dient dazu,- sicherzustellen, daß Datenkomponenten nicht mit den Taktsignalen interferieren können. Der Ausgang des ODER-Kreises 72 tastet den Multivibrator des Steuerkreises 18 aus F i g. 5. Gemäß F i g. 14 ist als einziges Erfordernis für den Demodulator gemäß F i g. 9 der abgestimmte Kreis 78 vorgesehen, der einen sehr hohen (2-Wert bei der in Frage stehenden Bitfrequenz hat.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

ι 2 Patentansprüche· · Die ErfindunS betrifft ein Übergangssystem für binäre Daten mit Frequenzmodulation und Rest-
1. Übertragungssystem für binäre Daten mit seitenbandbetrieb.
Frequenzmodulation und Restseitenbandbetrieb, Bei der Übertragung binärer Daten kommt es auf gekennzeichnet durch einen sender- 5 eine möglichst hohe Datendichte, also ein günstiges,, seitigen Modulator (F i g. 5) mit einem Eingangs- hohes, empfängerseitiges Verhältnis zwischen Signal kreis (10), in den die zu übertragenden binären und Geräusch bei möglichst schmaler Übertragungs-Däten eingespeist werden, einem Oszillator (28), breite an. Die Frequenzmodulationen und Restseitender auf ein Vielfaches der Mittelfrequenz (/c) des bandbetrieb werden jeder für sich dieser Forderung Modulators abgestimmt und an einen Steuerkreis io in gewissen Grenzen gerecht.
(18) angeschlossen ist, der die Oszillatorfrequenz Es ist bekannt, bei Restseitenbandverfahren mit
nach Maßgabe des Ausganges des Eingangskreises Amplitudenmodulation einen von einem Oszillator
(10) frequenzmoduliert, und mit einem, Frequenz- beaufschlagten und von den Daten gesteuerten Modu-
teiler (30), der die modulierte Oszillatorfrequenz lator zu verwenden, dem ein Restseitenbandfilter
nach Maßgabe des Vielfachen teilt und dem ein 15 nachgeschaltet ist.
Restseitenbandfilter (34) nachgeschaltet ist; und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Übertragungsgekennzeichnet durch einen empfängerseitigen system der eingangs genannten Art so auszugestalten, Demodulator (Fi g. 9) mit einem eingangsseitigen daß die erwähnten Eigenschaften in möglichst hohem Begrenzer (40), der aus den von dem Modulator Maße erfüllbar sind.
herrührenden Signalen ein Zwei-Niveau-Signal 20 Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen
ableitet, einem diesem nachgeschalteten Über- senderseitigen Modulator mit einem Eingangskreis,
gangsdetektor (42), einem diesem nachgeschalteten in den die zu übertragenden binären Daten eingespeist
Filter (44), das aus den" Ausgangssignalen des werden, einem Oszillator, der auf ein Vielfaches der
Übergangsdetektors (42) ein Drei-Niveau-Signal Mittelfrequenz des Modulators abgestimmt und an
ableitet, und mit einem Entscheidungskreis (48), 25 einen Steuerkreis angeschlossen ist, der die Oszilla-
der dem Filter (44) nachgeschaltet ist, der aus torfrequenz nach Maßgabe des Ausganges des Ein-
dem Drei-Niveau-Signal die ursprünglichen binären gangskreises frequenzmoduliert, und mit einem Fre-
Daten wieder hergestellt. quenzteiler, der die modulierte Oszillatorfrequenz
2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, da- nach Maßgabe des Vielfachen teilt und dem ein Restdurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis (10) 30 seitenbandfilter nachgeschaltet ist; und gekennzeichnet eine Pre-Emphasisschaltung (14) und ein Filter durch einen empfängerseitigen Demodulator mit einem (16) und der Demodulator einen zur Pre-Emphasis- eingangsseitigen Begrenzer, der aus den von dem schaltung (14) komplementär arbeitende De- Modulator herrührenden Signalen ein Zwei-Niveau-Emphasisschaltung (46) aufweisen. Signal ableitet, einem diesem nachgeschalteten Uber-
3. Übertragungssystem nach Anspruch 1 und/ 35 gangsdetektor, einem diesem nachgeschalteten Filter, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator das aus den Ausgangssignalen des Übergangsdetek-(28) ein astabiler, spannungssteuerbarer Multi-· tors ein Drei-Niveau-Signal ableitet und mit einem vibrator ist. Entscheidungskreis, der dem Filter nachgeschaltet ist,
4. Übertragungssystem nach einem oder meh- der aus dem Drei-Niveau-Signal die ursprünglichen reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- 40 binären Daten wiederherstellt.
kennzeichnet, daß der Entscheidungskreis (48) Die Geschwindigkeit mit 4800 Baud, die nach der zwei parallelgeschaltete Detektoren (52, 54) auf- Erfindung erzielbar ist, ist durch bekannte frequenzweist, von denen der eine bei hohem und tiefem modulierte Systeme nicht erzielbar. Das erfinderische Eingangsniveau des Drei-Niveau-Signals ein Aus- System ist in seinen Grundzügen einfach und kann gangssignal eines ersten Ausgangsniveaus und 45 mit einfachen Maßnahmen auf die standardisierten der andere bei mittlerem Eingangsniveau ein Übertragungen, die mit langsamerer Ubertragungszweites Ausgangsniveau erzeugt. geschwindigkeit erfolgen, angewendet werden. Außer-
5. Übertragungssystem nach einem oder meh- dem gestattet das erfinderische System es, analoge reren der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- Signale, die z. B. bei der Abtastung von Dokumenten zeichnet durch einen senderseitigen Taktgeber 50 im Faksimilieverfahren auftreten, zu übertragen. (F i g. 13) mit einem Tiefpaßfilter (70) und einen Damit werden auch andere Anwendungen erschlossen, auf die Taktfrequenz abgestimmten Kreis (74), Das System ist außerordentlich flexibel und daher der ein Ausgangssignal subharmonisch zur Daten- vorteilhaft anwendbar in der internationalen Datenfrequenz passieren läßt und einem Torkreis (72), übertragung.
der eingangsseitig an den Ausgang des Eingangs- 55 Die Erfindung ist anwendbar in Verbindung mit' kreises (10) und den des abgestimmten Kreises (74) Datenübertragungen, die, wie z. B. bei der Rechnerund ausgangsseitig an den Eingang des Steuer- datenübertragung üblich, dahingehend eingeschränkt kreises (18) angeschlossen ist. sind, daß in einer bestimmten Zeitperiode mindestens
6. Übertragungssystem nach einem oder meh- eine binäre Umkehr stattfinden muß, so daß die Taktreren der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- 60 gäbe vom demodulierten Signal unmittelbar abgeleitet zeichnet durch einen empfängerseitigen Takt- werden kann. Die Erfindung ist auch anwendbar bei signaldetektor (Fig. 14) mit einem hochgradig der Übertragung und Verarbeitung von Daten die selektiv auf die binäre Datenfrequenz abgestimm- nicht in dieser oder ähnlicher Weise eingeschränkt ten Kreis (78), der an die Verbindung zwischen sind, wie es z. B. bei Daten der Fall ist, die entstanden dem Übergangsdetektor (42) und dem Filter (44) 65 sind durch Abtastung von einem Dokument,
angeschlossen ist. . Eine unter Umständen durch den bei der Erfindung
notwendigen geringen Frequenzschub zwischen den Zuständen null und eins bedingte Begünstigung der
DE1512251A 1966-03-03 1967-03-02 Übertragungssystem für binäre Daten mit Frequenzmodulation und Restseitenbandbetrieb Expired DE1512251C3 (de)

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