DE1516810B1 - Zweiphasen-Amplitudenmodulationssystem fuer die UEbertragung von zweiwertigen digitalen Informationen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zweiphasen-Amplituden- der Digitalinformation enthält und deren Periode modulationssystem für die Übertragung von zwei- gleich zwei Bitintervallen der Digitalinformation wertigen digitalen Informationen, insbesondere ana- ist, wobei die Phase der ersten Schwingung in log-digital-umgesetzten Größen, bei welchem die zu der Mitte einer Schwingungsperiode beim einen übertragende Information durch Phasen- und Ampli- 5 Digitalwert umgekehrt wird, dagegen beim anderen tudenänderungen einer Signalschwingung verkörpert Digitalwert unverändert bleibt; und daß die Ampliist. tudenänderung mittels einer zweiten Schwingung er-

Bekanntlich erfolgt bei Impulsmodulations-Mehr- folgt, die von einer gegenüber der ersten Bezugsfachübertragungssystemen die Übertragung der ein- schwingung um 180° phasenverschobenen zweiten zelnen Nachrichten über verschiedene Kanäle, wobei io örtlich erzeugten Bezugsschwingung gleicher Frees von der für die einzelnen Kanäle verfügbaren quenz abgeleitet ist und die übrigen Bitintervalle der Bandbreite abhängt, was für Frequenzen, d. h. welche Digitalinformation enthält, wobei die Amplituden-Nachrichtenmenge man ohne Nutzsignalverlust über änderung für den einen Digitalwert einen gegebenen einen Kanal übertragen kann. Natürlich kann man, Pegel und für den anderen Digitalwert einen anderen um die insgesamt übertragbare Nachrichtenmenge zu 15 gegebenen Pegel hat, gegenüber der Phasenänderung vergrößern, versuchen, die Anzahl der Kanäle, z. B. um eine ungerade Anzahl von halben Bitintervallen bei Zeitmultiplexsystemen, zu erhöhen, wobei das der Digitalinformation verzögert ist und jeweils die bekannte Problem des Übersprechens oder Neben- Dauer einer Bezugsschwingungsperiode umfaßt, und Sprechens auftritt. Es ist zwar bei einem Zeitmulti- wobei der amplitudenveränderte Schwingungsteil plexsystem, das der Übertragung von Sprachschwin- ao den phasenveränderten Schwingungsteil so modugungen dient, bekannt (deutsche Auslegeschrift liert, daß in der resultierenden Signalschwingung der 1 036 337), die Kanalzahl ohne Gefahr des Neben- mittlere Gleichspannungspegel annähernd Null ist. Sprechens dadurch zu erhöhen, daß man, statt mit Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß, indem

einer Impulsfolge durch verschiedenartige Modu- die Amplitude nur zweier Punkte in jeder Periode lation mehrere Nachrichten zu übertragen, jeden 25 der übertragenen Schwingung sowohl Phasen- als Impuls der Folge durch verschiedenartige Modu- auch Amplitudenänderung enthält, die durch die lation zwei zeitlich verschiedene Abtastwerte der- Signalinformation zweifach beeinflußte Schwingung selben Nachrichtenschwingung gleichzeitig über- keine nennenswert größere Ubertragungsbandbreite tragen läßt, wobei z. B. der eine Abtastwert die benötigt als eine entweder impulsamplituden- oder Phase eines Impulses beeinflußt, der einen Träger 30 impulsphasenmodulierte Schwingung. Es kann also tastet, dessen Frequenz durch den anderen Abtast- über einen gegebenen Kanal doppelt soviel Inforwert moduliert wird, so daß die Impulsfolgefrequenz mation übertragen werden. Da außerdem die Synnur die Hälfte der Abtastfrequenz beträgt und da- chronisation der Amplitudenänderung durch das durch bei gleichem Phasenhub sich entsprechend Phasenänderungssignal erfolgt, ist kein eigener Taktmehr Kanäle unterbringen lassen, wobei man statt 35 geberkanal erforderlich. Das Problem, das dadurch mit PPM-FM unter anderem auch mit PPM-PAM entsteht, daß bei einfacher Überlagerung der Ampliarbeiten kann. Abgesehen davon, daß es sich in die- tudenänderung und der Phasenänderung die gleichsem Fall darum handelt, Abtastwerte einer in ihrer spannungsmäßige Nullinie der Schwingung durch Amplitude beliebig schwankenden Nachrichten- die Amplitudenänderung verschoben werden würde, schwingung, nicht aber zweiwertige Digitalinfor- 40 ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Amplimationen, bei denen die Nachricht ausschließlich in tudenänderung gegenüber der Phasenänderung um zwei verschiedenen Amplitudenwerten sowie deren eine ungerade Anzahl von halben Bitintervallen der Aufeinanderfolge verschlüsselt ist, zu übertragen, ist Digitalinformation verzögert ist, so daß eine Amplinatürlich auch einer derartigen Erhöhung der Kanal- tudenänderungsperiode jeweils die zweite Hälfte zahl sehr bald eine Grenze gesetzt. Wenn nun aus 45 einer Phasenänderungsperiode und die erste Hälfte irgendwelchen Gründen ein gegebener Übertragungs- der nächstfolgenden Phasenänderungsperiode Überkanal in seiner Bandbreite festgelegt ist und man spannt und also, da die amplitudengeänderte Schwinüber den gegebenen Kanal eine größtmögliche Nach- gung am Ende einer Periode auf jeden Fall die Phase richtenmenge übertragen will, stößt man wiederum wechselt, die Amplitudenänderung in der übertraan die durch die Bandbreite gesetzte Grenze, die man 50 genen Schwingung ausgemittelt ist. In den Zeichmit der Signalfrequenz ohne Informationsverlust nungen zeigt

nicht wesentlich überschreiten kann. Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein des Modulatorteils des erfindungsgemäßen Systems, Übertragungssystem speziell für zweiwertige digitale Fig. 2 eine die Arbeitsweise der Anordnung nach

Informationen zu schaffen, bei dem die erwähnte, 55 Fig. 1 veranschaulichende Folge von Signaldurch die Kanalbandbreite gesetzte Grenze wesent- verlaufen,

lieh erweitert ist, so daß also eine erheblich größere F i g. 3 das Blockschaltbild einer Ausführungsform

Nachrichtenmenge pro Zeiteinheit ohne Infor- des Empfangs- oder Demodulatorteils des Systems mationsverlust über den Kanal übertragen werden und

kann. 60 F i g. 4 eine die Arbeitsweise der Anordnung nach

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß Fig. 3 veranschaulichende Folge von Signalein Zweiphasen-Amplitudenmodulationssystem der verlaufen.

eingangs genannten Art vorgesehen, das dadurch F i g. 1 zeigt eine geeignete Modulationsanordnung

gekennzeichnet ist, daß die Phasenänderung mittels zum Erzeugen einer in ihren einzelnen Perioden einer von einer örtlich erzeugten, frequenzmäßig 6g amplitudenmodulierten-phasenmodulierten (AM-PM) mit der Digitalinformation verknüpften Bezugs- Signalschwingung entsprechend den Prinzipien der schwingung abgeleiteten ersten Schwingung erfolgt, Erfindung. F i g. 2 zeigt diejenigen Signalverläufe, die die jeweils um eins überspringende Bitintervalle im Betrieb der Anordnung typischerweise auftreten.

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In der Anordnung nach Fig. 1 werden zwei Arten gleiche Polarität haben, sind in Fig. 2 durch den von Flip-Flop-Schaltungen verwendet. Bei dem Signalverlauf E wiedergegeben,
durch die Blöcke 15 und 36 repräsentierten Typ Es wird somit durch die der Datenquelle 13 zuerfolgt eine Phasenumkehr der an den Ausgängen 1 geleiteten Rechteckschwingungen A und B, die um und 0 erseheinenden Ausgangssignale immer dann, 5 180° gegeneinander phasenverschoben sind, am wenn ein Impuls entsprechender Polarität auf den Ausgang der Datenquelle 13 die Digitalinformation E Tasteingang (oder die Tasteingänge) T gelangt. Die bereitgestellt. Diese Digitalinformation soll überSignale an den Ausgängen 1 und 0 sind stets gegen- tragen werden. Die im Signalverlauf £ wiedergegephasig. bene Digitalinformation besteht aus negativ gerich-

Bei dem durch die Blöcke 24, 30 und 32 repräsen- io teten Impulsen (bezeichnet mit M) und aus der tierten Flip-Flop-Typ werden an den Ausgängen 1 Abwesenheit von Impulsen (bezeichnet mit S). Und und 0 entsprechende gegenphasige Signale dann zwar entsprechen die negativ gerichteten Impulse bereitgestellt, wenn auf entweder den Setzeingang S jeweils einem Zeichen, während die Abwesenheit oder den Zurücksetzeingang R ein Impuls entspre- eines Impulses jeweils einem Fehlzeichen, d. h. einer chender Polarität gegeben wird. Und zwar befindet 15 Zeichenlücke, entspricht. Der Signalverlauf E ersieh bei Aufgabe eines Impulses der entsprechenden streckt sich über einen Zeitraum von 12 Baud. Das Polarität auf den Setzeingang S das Flip-Flop im Baud (Bd), an sich eine in der Telegraphiertechnik »gesetzten« Zustand. Am 1-Ausgang erscheint dann gebräuchliche Meßeinheit, umfaßt im vorliegenden ein 1-Signal, während am O-Ausgang ein O-Signal Fall die Zeitdauer jeweils einer vollen Periode der erscheint. Das 1-Signal kann beispielsweise ein posi- so Rechteckschwingung A oder B und entspricht dem tives Signal sein. Bei Aufgabe eines zweiten Impul- Bitintervall, das den einzelnen Digitalinformationen ses entsprechender Polarität auf den Setzeingang S im Signalverlauf E zugewiesen ist. Die zu überwird die Phase der Signale an den Ausgängen 1 tragende Information, die im Signalverlauf £ als aus und 0 gegenüber dem gesetzten Zustand nicht ver- Zeichen und Zeichenlücken zusammengesetzt erändert. Wird auf den Zurücksetzeingang R ein Im- 25 scheint, hat daher im vorliegenden Fall die Form
puls entsprechender Polarität gegeben, so schaltet MMSSMSMMSMSS
das Flip-Flop in den »zurückgesetzten« Zustand.

Nunmehr führt der 1-Ausgang ein O-Signal und der Die Ausgangsschwingung A des Rechteckgenera-O-Ausgang ein 1-Signal. Der »gesetzte« Zustand des tors 14 gelangt ferner zum Tasteingang T des Flip-Flip-Flops kann auch umgekehrt gegenüber der 30 Flops 15. Immer dann, wenn das Signal A negativ obigen Defination festgelegt werden. Beide Arten gerichtet ist, ändert sich die Phase der an den Ausvon Flip-Flops gleichen einander insofern, als sie gangen 1 und 0 erscheinenden Ausgangssignale des unempfindlich gegen Impulse sind, die mit der un- Flip-Flops. Das Flip-Flop 15 liefert somit zwei um richtigen Polarität auf ihre entsprechenden Eingänge 180° phasenverschobene Signalverläufe C und D, die gelangen. 35 mit der Schwingung A synchronisiert und gegenüber

Die verschiedenen UND-Gatter 16, 18, 27 und 34 dieser frequenzhalbiert sind. Der Signalverlauf C

der Anordnung nach F i g. 1 liefern jeweils an ihrem erscheint am 1-Ausgang des Flip-Flops 15, während

Ausgang ein Signal eines gegebenen Pegels dann und der Signalverlauf D am O-Ausgang dieses Flip-Flops

nur dann, wenn Impulse der entsprechenden Polari- erscheint.

tat gleichzeitig auf ihre beiden Eingänge gegeben 40 Die gesamte am Ausgang der Datenquelle 13 werden. Wenn nur an einem oder an gar keinem erscheinende Digitalinformation E gelangt zum einen Eingang ein Impuls der richtigen Polarität liegt, Eingang des UND-Gatters 16 sowie zum einen Einbleibt der Ausgang des betreffenden UND-Gatters gang des UND-Gatters 18. Der Signalverlauf C geauf einem vom gegebenen Signalpegel abweichenden langt zum anderen Eingang des UND-Gatters 16, Pegel. So erzeugen bei einer Art von UND-Gatter 45 während der Signalverlauf D zum anderen Eingang zwei gleichzeitig eintreffende positiv gerichtete des UND-Gatters 18 gelangt. Die UND-Gatter 16 Signale ein positiv gerichtetes Ausgangssignal, wäh- und 18 liefern ein negativ gerichtetes Ausgangssignal, rend bei einer anderen Art von UND-Gatter zwei wenn sie gleichzeitig jeweils zwei negativ gerichtete negativ gerichtete Eingangssignale ein negativ ge- Eingangssignale empfangen. Als erstes soll die am richtetes Ausgangssignal erzeugen. 50 Ausgang des UND-Gatters 16 erscheinende Informa-

In F i g. 1 ist eine Datenquelle 13 gezeigt. Diese tion betrachtet werden.

Datenquelle kann irgendeine Einrichtung zum Er- Man sieht, daß der Signalverlauf C während der zeugen eines Analogsignals, das zu übertragende geradzahligen Bauds 2, 4, 6 usw. des Signalverlaufs E Information beinhaltet, sein. Die Datenquelle enthält negativ gerichtet ist. Das Ausgangssignal des UND-eine Einrichtung zum Abtasten der positiven und 55 Gatters 16 gibt daher die geradzahligen Bauds des negativen Amplitudenspitzen des Analogsignals. Signalverlaufs E wieder. Dieses Ausgangssignal wird Diese Abtastung erfolgt mit Hilfe von der Daten- im Inverter 20 umgekehrt und erscheint als Signalquelle 13 zugeleiteten gegenphasigen Eingangs- verlauf K (Fig. 2) mit dem Informationsinhalt
schwingungen A und B. MSSMMS.

Aus Fig. 1 sieht man, daß die gegenphasigen 60

Eingangsschwingungen A und B von einem Recht- Diese Information gelangt zum Zurücksetzeingang

eck-Bezugsgenerator 14 geliefert werden, der die in des Flip-Flops 24.

den Signalverläufen A und B in F i g. 2 wieder- Das Ausgangssignal C des Flip-Flops 15 gelangt

gegebenen Rechteckschwingungen erzeugt. Die ferner zum Differentiator 26, der die negativ eerich-

Datenquelle 13 liefert nur dann Ausgangsimpulse, 65 teten Teile dieses Signals C differenziert, so daß das

wenn die Amplitude des Analogsignals bei der Ab- Signal G erhalten wird. Die Impulse dieses Siepals G

tastung einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die gelangen zum Setzeingang S des Flip-Flops 24, der

Ausgangsimpulse der Datenquelle 13, die stets die daraufhin an seinem 1-Ausgang den Spannungs-

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verlauf L und an seinem 0-Ausgang den Spannungs- des Signalverlaufs E repräsentiert wird. Das heißt,

verlauf M' erzeugt. Wie oben erklärt, würde ein der Signalverlauf P ist positiv, wenn ein geradzahliges

Impuls des Signalverlaufs G dann keinen Einfluß auf Baud des Signalverlaufs E ein Zeichen aufweist, und

den Zustand des Flip-Flops 24 haben, wenn dieses negativ, wenn ein geradzahliges Baud des Signal-

Flip-Flop an seinem 1-Ausgang eine positiv gerich- 5 Verlaufs E eine Zeichenlücke aufweist. Außerdem ist tete Spannung und an seinem 0-Ausgang eine negativ die Zeitdauer jedes Bauds des Signalverlaufs P

gerichtete Spannung erzeugte. Das heißt, das Flip- doppelt so lang wie die Zeitdauer eines Bauds des

Flop 24 würde in diesem Fall weiter die positiv Signalverlaufs JE. Dies ergibt sich daraus, daß der

gerichtete Spannung am 1-Ausgang und die negativ Signalverlauf P durch die Impulse G synchronisiert

gerichtete Spannung am 0-Ausgang liefern. io ist, die ihrerseits auf den Signalverlauf C bezogen

Dagegen bewirkt ein auf den Zurücksetzeingang R sind. Jedes Baud des Signalverlaufs P umfaßt daher des Flip-Flops 24 gelangender Impuls des Signal- einen Zeitraum, der gleich einer vollen Periode des Verlaufs K eine Umkehrung der Ausgänge dieses Signalverlaufs C ist. Wie bereits erwähnt, hängt die Flip-Flops. Das heißt, es erscheint dann am 1-Aus- Zeitdauer der einzelnen Bauds des Signalverlaufs E gang der negativ gerichtete Spannungsverlauf L und 15 von der vollen Periode der Signalverläufe A und B am 0-Ausgang der positiv gerichtete Spannungs- ab. Da der Signalverlauf C gegenüber den Signalverlauf M'. Die Impulse des Signalverlaufs G sind verlaufen A und B in der Folgefrequenz halbiert ist, jeweils mit dem Beginn eines Bauds synchronisiert. sind die Bauds des Signalverlaufs P doppelt so lang Die Impulse des Signalverlaufs K liegen jeweils in wie die Bauds des Signalverlaufs E.
der Mitte eines Bauds. Wenn somit ein Impuls im 20 Zusätzlich sind die Bauds des Signalverlaufs P Signalverlauf K erscheint, so liegt er zeitlich stets gegenüber dem Signalverlauf E um 1 Baud dieses nach dem Auftreten eines Impulses des Signal- Signalverlaufs oder V2 Baud des Signalverlaufs P ververlaufs G. Ein Impuls des Signalverlaufs K findet zögert. Im Signalverlauf P steht somit eine Spannung daher das Flip-Flop 24 stets im gesetzten Zustand bereit, die auf die Zeichen- und Lückeninformation vor. Wenn folglich ein Impuls des Signalverlaufs K 25 der geradzahligen Bauds des Signalverlaufs E beerscheint, so kehrt er stets die Polaritäten der Aus- zogen ist. Im vorliegenden Fall ist willkürlich der gänge des Flip-Flops 24 um. Bei Abwesenheit eines positiv gerichteten Spannung der Wert von zwei EinImpulses des Signalverlaufs K sind die Ausgangs- heiten, dagegen der negativ gerichteten Spannung der signale des Flip-Flops 24, d. h. die Signalverläufe L Wert von einer Einheit zugeordnet. Wie noch erläu- und M', am 1-Ausgang positiv gerichtet und am 30 tert werden wird, gelangt der Signalverlauf P zum 0-Ausgang negativ gerichtet. Modulator 40, um dessen Ausgangssignal in seiner

Der am 1-Ausgang des Flip-Flops 24 erscheinende Amplitude zu steuern. Das Ausgangssignal des Signalverlauf L gelangt zusammen mit den Impulsen Modulators 40 ist somit eine Schwingung, die entdes Signalverlaufs G zu den entsprechenden Ein- sprechend der Zeichen- und Lückeninformation der gangen des UND-Gatters 27. Das UND-Gatter 27 35 geradzahligen Bauds des Signalverlaufs £ amplitudenerzeugt eine positiv gerichtete Ausgangsspannung, moduliert ist.

wenn seine beiden Eingänge positiv sind. Es erscheint Das UND-Gatter 18 (F i g. 1) empfängt die Signal-

somit am Ausgang des UND-Gatters 27 der Signal- verlaufe D und E. Wenn beide Eingänge des UND-

verlaufiV. Gatters 18 negativ sind, liefert dieses Gatter eine

Der am 0-Ausgang des Flip-Flops 24 erscheinende 4° negative Ausgangsspannung. Der Signalverlauf D ist

Signalverlauf M' gelangt zusammen mit den Impulsen jeweils in den ungeradzahligen Bauds des Signal-

des Signalverlaufs G zu den entsprechenden Ein- Verlaufs E negativ. Das Ausgangssignal des UND-

gängen des UND-Gatters 28. Wie beim UND-Gatter Gatters 18 weist somit jedesmal dann einen negativ

27 erscheinen am Ausgang des UND-Gatters 28 gerichteten Impuls auf, wenn in einem ungerad-

positiv gerichtete Impulse (Signalverlauf O'), wenn 45 zahligen Baud des Signalverlaufs E ein Zeichen

die Impulse des Signalverlaufs G zu einer Zeit am erscheint. Dieses Ausgangssignal des UND-Gatters 18

UND-Gatter 28 eintreffen, wenn der Signalverlauf M' wird im Inverter 22 umgekehrt und ergibt dann den

gerichtet ist. Signalverlauf F. Die durch den Signalverlauf F reprä-

Die Impulse der Signalverläufe N und O' gelangen sentierte Digitalinformation hat die Form

von den UND-Gattern 27, 28 zum Setzeingang S 5° MSMMSS
bzw. zum Zurücksetzeingang R des Flip-Flops 30.

Jeder Impuls des Signalverlaufs O' setzt das Flip- Die Impulse des Signalverlaufs F gelangen zum Flop 30 zurück, so daß sein Ausgang (Signalverlauf P) Zurücksetzeingang des Flip-Flops 32, während die positiv ist, wobei das Flip-Flop 30 die positive Aus- Ausgangsimpulse G des Differentiators zum Setzgangsspannung so lange liefert, wie es im zurück- 55 eingang dieses Flip-Flops 32 gelangen. Das Flipgesetzten Zustand ist. Wenn zum Setzeingang S des Flop 32 wird jedesmal, wenn zu seinem Setzeingang Flip-Flops 30 ein Impuls des Signalverlaufs N ge- ein Impuls des Signalverlaufs G gelangt, unter Erlangt, wird das Ausgangssignal P des Flip-Flops 30 zeugung eines positiv gerichteten Ausgangssignals negativ. Gelangt ein Impuls des Signalverlaufs O' gesetzt. Wenn ein Impuls des Signalverlaufs F zum zum Flip-Flop 30, während dieses sich im zurück- 60 Zurücksetzeingang R des Flip-Flops 32 gelangt, wird gesetzten Zustand befindet, so bleibt der Ausgang dieses Flip-Flop zurückgesetzt, so daß sein Ausgang des Flip-Flops 30 positiv. Ebenso bleibt, wenn das negativ wird. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 32 Flip-Flop 30 sich im gesetzten Zustand befindet und ist durch den Signalverlauf H wiedergegeben. Wegen in diesem Zustand ein Impuls des Signalverlaufs iV der Phasenbeziehung der Impulse der Signalverläufe F zu seinem Setzeingang gelangt, der Ausgang negativ. 65 und G ist das Ausgangssignal H des Flip-Flops 32

Vergleicht man die Signalverläufe E und P, so immer dann positiv, wenn ein Impuls des Signalsieht man, daß der Signalverlauf P diejenige Infor- Verlaufs F erscheint,
mation enthält, die durch die geradzahligen Bauds Die Ausgangsspannung des Flip-Flops 32 gelangt

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zusammen mit den Impulsen des Signalverlaufs G formation erscheint um IV2 Baud später im mit AM

vom Differentiator 26 zum UND-Gatter 34. Das bezeichneten linken Teil des Signals. Wie man sieht,

UND-Gatter 34 liefert immer dann ein positives Aus- steuert das Signal 7 die Polarität des Signals ß, wähgangssignal, wenn seine Eingangssignale G und H rend das Signal P die Amplitude des Signals Q

positiv sind. Die Ausgangsimpulse des UND-Gatters 5 steuert.

34 werden im Inverter 38 umgekehrt (Signalverlauf /) Der Signalverlauf Q beinhaltet ein Phasenmodula-

und auf den Tasteingang des Flip-Flops 36 gegeben. tionssignal

Die Rechteckausgangsschwingung des Flip-Flops MSMMSS,
15 (Signalverlauf D) gelangt ferner zu einem zweiten

Tasteingang des Flip-Flops 36. Eine Polaritäts- 10 das den ungeradzahligen Bauds des Signalverlaufs E

umkehr des Eingangs des Flip-Flops 36 wird ent- entspricht, sowie ein Amplitudenmodulationssignal

weder durch die negativen Teile des Signalverlaufs D MSSMM
oder durch die negativ gerichteten Impulse des

Signalverlaufs / bewirkt. Das resultierende Ausgangs- das den geradzahligen Bauds des Signalverlaufs E signal des Flip-Flops 36 ist durch den Signalverlauf/ 15 entspricht (wobei das letzte S sich jenseits des darwiedergegeben, gestellten Endes des Signalverlaufs Q befindet).

Vergleicht man den Signalverlauf 7 mit den Signal- Dabei ist der AM-Teil um IV2 Baud des Signalverläufen D und E, so sieht man, daß der Signal- Verlaufs β verzögert.

verlauf 7 dem Signalverlauf D, moduliert durch die Wegen dieser Verzögerung um eine ungeradzahlige

Information der ungeradzahligen Bauds des Signal- 20 Anzahl von halben Bauds überlagert die gesamte

verläufst, vergleichbar ist. Und zwar ist, wenn in Amplitudenmodulation mit gegensinnig gleicher

^ einem ungeradzahligen Baud des Signalverlaufs E ein Amplitude jeweils die letzte Hälfte eines phasen-

ψ Zeichen erscheint, eine Halbperiode des Signal- modulierten Bauds und die erste Hälfte des nächst-

verlaufsD umgekehrt. Demzufolge haben diejenigen folgenden phasenmodulierten Bauds. Durch die der

Teile des Signalverlaufs 7, die ein Zeichen repräsen- 25 Phasenmodulation überlagerte Amplitudenmodulation

tieren, stets die gleiche Polarität, entweder positiv erfolgt daher keine Änderung des Mittelwertes bzw.

oder negativ, über die gesamte Länge des betreffen- keine Verschiebung der Nullinie der die vereinigte

den Bauds. AM-PM-Modulation führenden Schwingung. Der

Wenn in dem betreffenden ungeradzahligen Baud Grund hierfür ist, daß die letzte Hälfte eines PM-des Signalverlaufs E eine Lücke auftritt, wird vom 30 modulierten Baudintervalls und die erste Hälfte des Signalverlauf D nichts umgekehrt. Derjenige Teil des nächstfolgenden PM-modulierten Baudintervalls der Signalverlaufs 7, der einer Lücke entspricht, hat Schwingung stets phasenverschoben sind,
somit stets gleiche positive und negative Teile in Dieses Signal β kann direkt in einen Übertragungsjedem Baud. Im Signalverlauf 7 erreicht der positiv kanal eingespeist werden, dessen Bandbreite so begerichtete Teil jeweils eine Amplitude von +1 Span- 35 messen ist, daß die hohen Frequenzen eliminiert nungseinheit, während der negativ gerichtete Teil werden, so daß empfängerseitig ein Signal von beieine Amplitude von — 1 Spannungseinheit erreicht. spielsweise der Form des Signalverlaufs 1 in Fig.4

Wie beim Signalverlauf P entspricht jedes Baud eintrifft.

des Signalverlaufs 7 jeweils einer vollen Periode des Der Signalverlauf 1 (F i g. 4) gelangt zu einem zum Signalverlaufs D, die gleich der doppelten Zeitdauer 40 Empfänger nach Fig. 3 gehörigen Verstärker und eines Bauds des Signalverlaufs E ist. Die im Signal- Abkapper 42. Der Verstärker und Abkapper 42 verlauf 7 enthaltene Information entspricht der Digi- liefert zwei gegenphasige Ausgangssignale 2 und 3, talinformation in den ungeradzahligen Bauds des die im wesentlichen konstante Amplitude haben. Signalverlaufs E. Und zwar hat diese Information im Das heißt, die Amplitudenmodulation des Eingangsvorliegenden Fall die Form . 45 signals ist beseitigt, und die Ausgangssignale 2 und 3 MSMMSV geben lediglich die Phasenmodulation wieder.

Diese beiden Signale 2 und 3 gelangen vom Ver-

Der Signalverlauf 7 wird ebenfalls dem Modulator stärker und Abkapper 42 zu den beiden Eingängen

40 zugeleitet. einer Taktimpuls-Ausziehschaltung 44. Die Takt-

Der Modulator 40 empfängt somit zwei Eingangs- 5° impuls-Ausziehschaltung 44 liefert an ihren mit 0

signale. Im Signalverlauf P, das die Digitalinforma- und 180° bezeichneten Ausgängen gleichfrequente

tion der geradzahligen Bauds des Signalverlaufs E Pulse entsprechend den Signalverläufen 5 bzw. 4 in

enthält, erfolgt die Unterscheidung zwischen Zeichen F i g. 4. Die Impulse in den Signalverläufen 4 und 5

und Lücken durch Amplitudenmodulation. Ferner haben jeweils einen Abstand von einer Periode der

ist der Signalverlauf P gegenüber dem Signalverlauf 7 si Signalverläufe C oder D (Fig. 2) und sind gegen-

um 1 Baud des Signalverlaufs E verzögert. Der einander um 180° phasenverschoben. ,.

Signalverlauf 7 enthält die Digitalinformation der Die Taktimpuls-Extraktionsschaltung44 (Fig. 3)

ungeradzahligen Bauds des Signalveriaufs E. Im kann einen phasenstarren Oszillator enthalten, dessen

Signalverlauf'7 erfolgt die Unterscheidung zwischen Schwingungsperiode etwas langer als 2 Baud des

Zeichen %nd Lücken nicht* auf Grund der Ampli- 60 Signalveriaufs E (Fig. 2) ist. Der Oszillator wird

tuden, sondern auf Grund der Phase. durch die Rechteckimpulse der Signalverläufe 2 und 3

Im Amplitudenmodulator 40 wird der Signal- (F i g. 4) synchronisiert. Die vertikalen Flanken der

verlauf 7 mit dem Signalverlauf P so moduliert, daß Impulse der Signalverläufe 2 und 3, eingegeben mit

am Modulatorausgang der Signalverlauf β erscheint. der richtigen Polarität, wirken dabei als Synchroni-

Die Signalverläufe P und 7 werden so vereinigt, daß 65 sierimpulse.

im Signalverlauf β die erste phasenmodulierte (PM) Der Signalverlauf 4 und der Signalverlauf 2 sowie

Information in dem mit PM bezeichneten linken Teil der Signalverlauf vom 1-Ausgang des Flip-Flops 46,

erscheint. Die erste amplitudenmodulierte (AM) In- das von der eingangs erstgenannten Art ist, gelangen

Claims (1)

1. 9 10

   zu den Eingängen des UND-Gatters 48. Der Signal- der als Sperrspannung die Spannung von der Bezugsverlauf 4 und der Signalverlauf 3 sowie der Signal- pegelspannung 64 zugeleitet wird. Das Signal 7 wäre verlauf vom O-Ausgang des Flip-Flops 46 (der gegen- in diesem Fall über diese letzterwähnte Diode zu über dem Signal am 1-Ausgang dieses Flip-Flops um legen. Die Rechteckimpulse des Signalverlaufs 10 ent-180° phasenverschoben ist) gelangen zum UND- 5 halten die Amplitudenmodulationskomponenten des Gatter 50. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 48 empfangenen Signals 1, wobei für jeden Impuls des und 50 gelangen zum ODER-Gatter 52. SignalsN (Fig. 2) zwei Impulse im Signal 10 vor-

   Das Ausgangssignal 6 des ODER-Gatters 52 ge- handen sind. Dies ergibt sich aus der durch den

   langt über ein Verzögerungsglied 54 zum Eingang Vollweggleichrichter 60 bewirkten Verdopplung der

   des Flip-Flops 46. Das UND-Gatter 48 liefert nur io Signalspitzen.

   dann ein Ausgangssignal, wenn das Signal 2, das Das Ausgangssignal 10 der Schwellwertschaltung Signal 4 und das Signal vom 1-Ausgang des Flip- 66 und die Taktimpulse des Signals 5 vom 0-Ausgang Flops 46 gleichzeitig negativ sind. Ebenso liefert das der Taktimpuls-Ausziehschaltung 44 gelangen zu UND-Gatter 50 lediglich dann ein Ausgangssignal, einem Gatter 68. Jedesmal wenn ein negativ gerichtewenn das Signal 3, das Signal 4 und das Signal vom 15 ter Impuls des Signals 5 und ein positiv gerichteter 0-Ausgang des Flip-Flops 46 gleichzeitig negativ sind. Impuls des Signals 10 zeitlich koinzidieren, erscheint Das ODER-Gatter 52 liefert immer dann ein Aus- am Ausgang des Gatters 68 ein Impuls des Signalgangssignal, wenn es irgendein Eingangssignal emp- Verlaufs 11. Auf diese Weise wird eine der verdoppelfängt. ten Spitzen herausgewählt, um im Signal 11 zu

   Die Laufzeit des Verzögerungsgliedes 54 ist langer ao erscheinen. Jeder Impuls des Signals 11 (F i g. 4) ent-

   als die Breite der Impulse des Signalverlaufs 4 spricht den geradzahligen Bauds des Signals E

   (Fig. 4) und kürzer als das Zeitintervall zwischen (Fig. 2), ist jedoch in der Phase umgekehrt und um

   den Impulsen der Signalverläufe 4 und 5. Das Ver- 2 Bauds verzögert.

   zögerungsglied 54 verhindert, daß das Flip-Flop 46 Das ODER-Gatter 56 empfängt die beiden Signale

   zu schnell umkippt und dadurch das Ausgangssignal 6 25 6 und 11 und liefert Ausgangsimpulse entsprechend

   des ODER-Gatters 52 zu sehr eingeengt wird. dem Signalverlauf 12 (F i g. 4). Das Signal 12 stellt

   Die am Ausgang des ODER-Gatters 52 erscheinen- eine phasenverkehrte Version der Impulse des

   den Impulse des Signalverlaufs 6 gelangen ferner zu Signals E (F i g. 2), mit jedoch einer Verzögerung um

   einem der Eingänge des ODER-Gatters 56. Diese 2 Bauds des Signals E dar. Somit sind die phasen-

   Impulse 6 entsprechen den ungeradzahligen Impulsen 30 modulierten und amplitudenmodulierten Signale

   des Signalverlaufs E oder den Impulsen des Signal- getrennt, demoduliert und in Form der Ursprung··

   VerlaufsF (Fig. 2), verzögert um das Zeitintervall liehen Digitalinformation

   zwischen zwei Impulsen des Signalverlaufs 4 (F ig. 4). MMSSMSMMSMSS
   Man sieht dies, wenn man die ungeradzahligen Bauds

   des Signalverlaufs E oder den Signalverlauf F 35 wieder zusammengesetzt worden.

   (F i g. 2) mit dem zweiten und den darauffolgenden Gewünschtenfalls kann man die zweifachmodu-

   Impulsen des Signalverlaufs 6 (Fig. 4) vergleicht. lierte Schwingung durch ein Tiefpaßfilter schicken,

   Das Eingangssignal 1 gelangt ferner zum Verstar- um die scharfen Ecken der Rechteckschwingung vor

   ker58 und von dort zum Vollweggleichrichter 60, Eingabe in einen vorhandenen Übertragungskanal

   der an seinem Ausgang zwei Ganzwellensignale etwa 4° wegzunehmen, oder die durch die Ecken der Recht-

   von der Form des Signalverlaufs 7 (F i g. 4) liefert. eckschwingung repräsentierten hohen Frequenzen

   Das eine Ganzwellensignal 7 gelangt zum Spitzen- können durch den Übertragungskanal selbst elimi-

   detektor 62 und von dort zur Bezugspegelschaltung niert werden.

   64. Der Spitzendetektor 62 bestimmt den Pegel der Da die Amplitude nur zweier Punkte in jeder Spitzen oder Scheitel des Signalverlaufs 7, angedeutet 45 Periode der übertragenen Schwingung sowohl Phasendurch die Linie8 in Fig.4. Die Bezugspegelschal- als auch Amplitudenmodulation anzeigt, benötigen tung 64 erzeugt die im Signalverlauf 9 angedeutete die phasen- und amplitudenmodulierten Schwingun-Ausgangsspannung. Das Signal 9 weicht vom Spitzen- gen keine wesentlich größere Bandbreite für die pegel 8 um einen Betrag ab, der kleiner ist als die Übertragung als eine entweder impulsamplitudenden Spitzen des Signals 1 durch Amplitudenmodula- 50 modulierte oder impulsphasenmodulierte Schwintion (wie im Zusammenhang mit F i g. 1 und 2 be- gung. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einschrieben) hinzugefügte Spannung. Die Bezugspegel- richtung kann über einen bestehenden Kanal doppelt spannung 64 kann beispielsweise mit einer in der soviel Information übertragen werden wie über den Sperrichtung vorgespannten Diode arbeiten. Die gleichen Kanal bei Verwendung vorbekannter EinSperrspannung der Diode wäre dann gleich der 55 richtungen. Da ferner die Taktgebung durch das Pegeldifferenz zwischen den Kurven 8 und 9 phasenmodulierte Signal erfolgt, ist kein eigener (F i g. 4). Das Spannungssignal 9 gelangt von der Taktgeberkanal erforderlich.

   Bezugspegelschaltung 64 zur Schwellwertschaltung Während vorstehend jeweils nur eine einzige Aus-

   66. Ebenfalls gelangt das Signal 7 zur Schwellwert- führungsform des AM-PM-Übertragers und -Emp-

   sehaltung 66. 60 fängers beschrieben ist, sind im Rahmen der Erfin-

   Die Schwellwertschaltung 66 läßt lediglich die- dung selbstverständlich Abwandlungen und anders-

   jenigen Teile des Signals 7 durch, die die Bezugs- artige Ausgestaltungen möglich,
   pegelspannung 9 übersteigen. Es werden daher

   Rechteckimpulse von der im Signalverlauf 10 Patentanspruch:

   (Fig. 4) angedeuteten Form für diejenigen Teile des 65 Zweiphasen-Amplitudenmodulationssystem für

   Signals 7, die den Bezugspegel 9 übersteigen, erzeugt. ~ die Übertragung von zweiwertigen digitalen In-

   Für die Schwellwertschaltung 66 kann eine in der formationen, insbesondere analog-digital-um-

   Sperrichtung vorgespannte Diode verwendet werden, gesetzten Größen, bei welchem die zu über-

   tragende Information durch Phasen- und Amplitudenänderungen einer Signalschwingung verkörpert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenänderung mittels einer von einer örtlich erzeugten, frequenzmäßig mit der Digitalinformation verknüpften Bezugsschwingung (A in Fig. 2) abgeleiteten ersten Schwingung (/ in Fig. 2) erfolgt, die jeweils um eins überspringende (z. B. die ungeradzahligen) Bitintervalle der Digitalinformation (E in F i g. 2) enthält und deren Periode gleich zwei Bitintervallen der Digitalinformation ist, wobei die Phase der ersten Schwingung in der Mitte einer Schwingungsperiode beim einen Digitalwert (Impuls) umgekehrt wird, dagegen beim anderen Digitalwert (Fehlimpuls) unverändert bleibt; und daß die Amplitudenänderung mittels einer zweiten Schwingung (P in F i g. 2) erfolgt, die von einer

   gegenüber der ersten Bezugsschwingung (A in Fig. 2) um 180° phasenverschobenen, zweiten örtlich erzeugten Bezugsschwingung gleicher Frequenz (B in F i g. 2) abgeleitet ist und die übrigen (z. B. geradzahligen) Bitintervalle der Digitalinformation enthält, wobei die Amplitudenänderung für den einen Digitalwert einen gegebenen Pegel und für den anderen Digitalwert einen anderen gegebenen Pegel hat, gegenüber der Phasenänderung um eine ungerade Anzahl von halben Bitintervallen der Digitalinformation verzögert ist und jeweils die Dauer einer Bezugsschwingungsperiode umfaßt und wobei der amplitudenveränderte Schwingungsteil den phasenveränderten Schwingungsteil so moduliert, daß in der resultierenden Signalschwingung (Q in F i g. 2) der mittlere Gleichspannungspegel annähernd Null ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen