DE1537944C3 - Schaltungsanordnung für Wechselstromtelegrafie mit Synchronbetrieb - Google Patents

Description

Bei der üblichen binären Wechselstromtelegrafie sind Telegrafieschrittgeschwindigkeit und Trägerfrequenz nicht fest aufeinander abgestimmt. Werden Signale mit Amplituden- oder Phasenmodulation übertragen, so haben die einzelnen Telegrafieschritte verschiedene Anfangsphasen der Trägerschwingung mit der Frequenz ωο/2ττ. Es ergeben sich dadurch bei der Übertragung Zeichenverzerrungen, die im Empfänger den Empfangsspielraum einengen.

Diese Verzerrungen werden durch die Form der binären Telegrafieschritte verursacht. Da die Telegrafieschritte in guter Näherung rechteckförmig sind, ist ihr Spektrum sehr weit ausgedehnt. Die Spektren beliebiger Schrittfolgen enthalten Teilschwingungen, deren Amplituden bei anwachsender Frequenz ωΙ2η kontinuierlich oder mit Schwankungen abnehmen. Die Breite des praktisch wirksamen Spektrums wird dabei nur von der Schrittlänge bestimmt. Es verbreitert sich, wenn die Telegrafieschrittlänge abnimmt. Die theoretisch unendlich große Bandbreite des rechteckförmigen Telegrafiesignals führt nun beim Sender zu unsymmetrischen Seitenbändern im Spektrum des Modulatorausgangssignals, da die im unteren Seitenband auftretenden Schwingungen mit den Frequenzen (ωο — ω)/2π für ω größer ωο an der Ordinate ω = 0 gespiegelt werden und sich dem übrigen Spektrum überlagern. Die Art des Unsymmetrie ist auch von der Schaltphase φ des Trägers abhängig, weil bei den gespiegelten Teilschwingungen noch ein Phasensprung mit dem Betrag 2φ auftritt.

Die Spiegelung verändert das in den Seitenbändern enthaltene Spektrum des Telegrafiesignals und bewirkt daher Verzerrungen, die nach der Demodulation an der Telegrafieschwingung bemerkbar werden und den Empfangsspielraum einengen.

Zusätzlich führt die Unsymmetrie der Seitenbänder in Verbindung mit den in Übertragungssystemen benutzten Sende- und Empfangssieben zu einer Störphasenmodulation des Trägers. Diese verursacht unerwünschte Schwankungen der Augenblicksfrequenz in der Trägerschwingung und damit bei den Filterausgangssignalen Kurvenforrhverzerrungen. Sie sind je nach Größe der Trägerschaltphase φ in den Telegrafieschritten verschieden. Diese Phasenmodulation wirkt wie eine Störschwingung, die dem unverzerrten, modulierten Telegrafiesignal überlagert ist.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur-Erzeugung frequenzmodulierter Telegrafiesignale bekannt, bei der die Umschaltung des Schwingkreises von einer Eigenfrequenz auf eine andere so vorgenommen wird, daß alle Schwingungsenergie aufnehmenden Bestandteile des Schwingungskreises (Induktivität oder Kapazität) im Schwingkreis vorhanden bleiben (DT-PS 10 24 554). Bei dieser Schaltungsanordnung treten keine vom Sender verursachten Verzerrungen bei der Übertragung von Telegrafiezeichen auf. Trotzdem entstehen jedoch auf der Empfangsseite bei der Auswertung der Telegrafiezeichen Verzerrungen in Form von ungleichen Längen der einzelnen Schritte, die teils von der Übertragungsstrecke, insbesondere den herrschenden Dämpfungs- und Laufzeitbedingungen und den im Übertragungssystem eingeschalteten Filtern und Laufzeitgliedern, teils von den Nachbarkanälen herrühren. Gegenüber dieser bekannten Anordnung hat die Schaltungsanordnung nach der Erfindung den Vorteil daß sie nicht nur bei einem Telegrafieübertragungssy¹-stem mit Frequenzmodulation, sondern auch bei Systemen mit Amplitudenmodulation oder Phasenmodulation Anwendung finden kann. Die Verzerrungen der Telegrafieschritte auf der Empfangsseite sind bei einer Umtastphase von ±90° geringer als bei einer Umtastphase von 0° der Trägerfrequenz.

Es ist auch ein Synchronverfahren für die Übertragung von Telegrafiezeichen bekannt, bei dem die Trägerfrequenz und die Schrittgeschwindigkeit zueinander kommensurabel gewählt werden können, so daß z. B. auf jeden Schritt eines Telegrafiezeichens eine volle Trägerschwingung fällt. Dabei ist es auch bekannt, einen Stromschritt nicht durch zwei Sinusschwingungen des Trägers, sondern durch einen sogenannten Chad-Puls darzustellen (K.Steinbuch, »Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung«, 1962, S. 901, 906, 907). Die Chad-Pulse werden im Sender durch phasenrichtige Tastung eines Wellenzuges erzeugt, welcher bei der lOOprozentigen Modulation des Trägers mit einer Schwingung geeigneter Form und Phasenlage, die der Schrittgeschwindigkeit entspricht, entsteht. Die Chad-Pulse haben den Vorzug, daß fast die gesamte Energie der Sendung im Nutzfrequenzbereich liegt. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt jedoch keine Umtastung der Trägerfrequenz mit einer bestimmten Schaltphase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Empfangsspielraum in binären Übertragungssystemen zu erhöhen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die Trägerfrequenz und Telegrafiergeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, daß die Telegrafieschrittlänge genau

gleich der Trägerperiode ist oder Vielfache von ihr beträgt und daß die Schaltphase der Trägerschwingung + 90° oder -90° beträgt.

Auf diese Art und Weise ist es sogar erreichbar, das bisher im Sender übliche Abflachfilter vor dem Modulatoreinzusparen.

!m Rahmen der Erfindung kann der Empfangsspielraum noch weiter vergrößert werden, indem die Grenzfrequenz f_g des Tiefpaßfilters, das im Empfänger

auf die Gleichrichtung folgt, auf die doppelte Punktfrequenz fp des Telegrafiesignals abgestimmt wird. Dabei ist die Punktfrequenz gleich der Grundfrequenz in einer Telegrafieschrittfolge, bei der die beiden möglichen Schrittarten ständig abwechselnd aufeinander folgen.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus de.hn an Hand des Blockschaltbildes beschriebenen Au^führungsbeispiel hervor. Das synchron zu übertragende Telegrafiesignal enthält die beiden möglichen Telegrafieschritte »0« und »1«. Sie sind durch verschiedene Zustände einer physikalischen Größe gekennzeichnet. Der Wechsel von einer Schrittart zur anderen erfolge sprungförmig. Wie das Blockschaltbild zeigt, gelangt das Telegrafiesignal im Sender an einen Modulator und eine Synchronisiereinrichtung. Es wird im Modulator der Trägerschwingung aufgeprägt. Die Synchronisiereinrichtung steuert die Lage der auf die Telegrafiergeschwindigkeit wie beschrieben abgestimmten Trägerschwingung zum Telegrafiesignal so, daß die Schaltphase φ des Trägers im modulierten Telegrafiesignal am Anfang eines Telegrafieschrittes +90° oder —90° beträgt. Ein auf den Modulator folgender Bandpaß, das Sendesieb, begrenzt das Spektrum des modulierten Telegrafiesignals und soll dadurch Störungen möglicher Nachbarkanäle verhindern. Über den Kanal gelangt das .Sendersignal an den Empfängereingang. Hier ist ein zweites Bandpaßfilter, das Empfangssieb angeordnet, das störende Fremdsignale, die nicht dem Sender entstammen, möglichst weitgehend unwirksam machen soll. Anschließend trennen Gleichrichter und Tiefpaß im Demodulationsprozeß aus dem gefilterten Empfängereingangssignal die Telegrafieschwingung heraus. Als letzte Stufe im Empfänger beurteilt die Bewertungseinrichtung das demodulierte Telegrafiesignal und entscheidet, welche Telegrafieschrittfolge als gesendet erkannt wird. Danach erzeugt sie an ihrem Ausgang diese Schrittfolge als übertragenes Telegrafiesignal.

Auf die angegebene Weise ist es möglich, den Empfangsspielraum und damit die Telegrafiersicherheit zu erhöhen, da im Empfänger die beiden binären Telegrafieschrittarten besser voneinander unterschieden werden. Dies gilt für eine Übertragung mit Amplitudenmodulation, bei der die Gleichrichtung im Empfänger durch Einhüllenden- oder Synchrondetektion erfolgen kann, genauso wie für eine Übertragung mit Phasenmodulation, wobei hier zusätzlich noch ein Begrenzer im Empfänger angeordnet sein darf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Wechselstromtelegrafie mit Synchronbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Trägerfrequenz und Telegrafiergeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, ψβ die Telegrafieschrittlänge genau gleich der^Trägerperiode ist, oder Vielfache von ihr beträgt und daß die Schaltphase der Trägerschwingung +90° oder —90° beträgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kein Abflachfilter im Sender vor dem Modulator angeordnet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger ein Tiefpaß angeordnet ist, dessen Grenzfrequenz auf die doppelte Punktfrequenz des Telegrafiesignals abgestimmt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter im Empfänger nach einem Gleichrichter angeordnet ist.