DE1762517C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Demodulation eines phasendifferenzmodulierten Signals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Demodulation eines phasendifferenzmodulierten Signals, dessen in

aufeinanderfolgenden Modulationsperioden auftretende Phasendifferenzen binär kodierten Daten zugeordnet sind, wobei zur Rückgewinnung der Daten die Zählstände eines Zählers in aufeinanderfolgenden Modulationsperioden ausgewertet werden, sowie eine Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens.

Bei dem aus der deutschen Auslegeschrift 12 06 946 sowie der US-Patentschrift 33 48 149 bekannten Demodulationsverfahren werden in zwei Schritten aus einem phasendifferenzmodulierten Trägersignal die kodierten Daten wiedergewonnen: zunächst wird mit Hilfe eines Ringtorzählers, dessen Ausgangssignale mit dem n-fachen Wert der Trägerfrequenz bei η möglichen Phasenänderungen auftreten, ein für die jeweilige Phasenlage des empfangenen Trägersignals charakteristischer Kanal geöffnet und ein durch Integration des empfangenen Trägersignals über eine Modulationsperiode gewonnenes Ausgangssignal auf eine nachgeschaltete, n-zeilige Tormatrix gegeben. Wenn in einem nachfolgenden Moduiationsabschnit! die Phasenlage des Trägersignals sich verändert, wird ein der neuen Phasenlage zugeordneter Kanal geöffnet, der empfangene Träger integriert und das dadurch gebildete neue Ausgangssignal wiederum der Matrix zugeleitet. Diese bestimmt mil Hilfe einer ausgeklügelten Logik die Anzahl an Phasensprüngen, um die sich das neue Ausgangssignal gegenüber dem vorherigen Ausgangssignal auf dem anderen Kanal unterscheidet.

Dieses Verfahren ist gegenüber Störungen im empfangenen Trägcrsignal außerordentlich empfindlieh. Ferner ist der schallungstechriische Aufwand fiii den Dcmodulatorlcil verhältnismäßig hoch, da beispielsweise bei einer achiwcrtigen Phasendifferenzmodulation acht verschiedene Kanäle und eine Matrix mil einer entsprechenden Zeilenzahl zur Verfügung stehen müssen.

Aus der US-Patcnischrifl 30 20 485 ist bekannt, zur Rückgewinnung der Daten die Zählstände eines Zählers in aufeina'idcrfolgcndcn Modulationsperioden auszuwerten. Die Auswertung geschieht dabei in der Weise, daß gegen Ende jeder Modulalionsperiode der Zähler durch ein Signal auf Null gestellt wird. Der Zähler beginnt dann erneut zu laufen und derjenige Zählerstand, der bis zum Zeitpunkt der nächsten Rückstellung erreicht wird, bestimmt die Phasenlage des empfangenen Signals und beeinflußt daher direkt nachgeschaltete Flip-Flops. Dieses Verfahren ist außerordentlich störungsanfällig, weil beispielsweise bereits eine nicht vollständige Löschung iiss Zählers sofort zu Fehlem in der Bestimmung der Phasenwinkellage führt. Diese Fehleranfilligkeit, die auch durch Gangungenauigkeiten des Zählers sowie seine mangelnde Synchronisation mit dem empfangenen Signal verursacht wird, fällt besonders bei höherwt-rtigen Phasendifferenz-Modulationsverfahren unangenehm ins Gewicht.

Bei dem aus der US-Patentschrift 31 57 741 bekannten Datenübertragungssystem wird zur Demodulation das empfangene phasenmodulierte Signal mittels eines empfängerseitigen Oszillators in eine Frequenz übersetzt, die höher als die höchste Seitenbandfrequenz des Empfangssignals ist. Von dem mit dem Empfangssignal modulierten Oszillatorausgangssignal wird ein Seitenband unterdrückt und das von einem entsprechenden Filter durchgelassene andere Seitenband wird in ;iner Diskriminatorschaliung weiter in einen Frequenza Ueil und einen Amplitudenqnteil zerlegt. Mit Hilfe de; Frequenzanteils wird dann der Amplitudenanteil in der Mitte oder am Ende jedes Modulationsintervall > abgetastet und die abgetastete Amplitudenhöhe in einer weiteren Diskriniinaiorschaltung bestimmt. Wenn man, angeregt durch diese unalog arbeitende Demodulation, den Auswertezeitpunkt des Zählers gemäß der erwähn-■ > ten US-Patentschrift 30 20 485 mehr in die Mitte jeder Modulationsperiode legt, erhält man jedoch keine zuverlässigere Domodulation, weil wegen der bei früherer Ablesung erreichten geringeren Zählerstände der Fehlereinfluß prozentual zunimmt,
ι» Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Demodulation phasendifferenzinodulierter Signale zu schaffen, das gegenüber Phasenwinkelverselzungen weniger anfällig ist und mit einem geringeren schaltungstechnischen Aufwand auskommt, ι '■ Zur Lösung dieser Aufgabe schlage die Erfindung ein Verfahren vor, welches sich dadur;h auszeichnet, daß aus dem empfangenen Signal ein in der Mitte jeder Modulationsperiode auftretendes Abtastsignal abgeleitet wird, welches den Ablesezeitrjsnkt bestimmt, an .»ο welchem der Zählstand des Zählers, das ist eine /H-stellige Binärzahl, deren Stellenzahl m gleich oder kleiner als die Zahl η von Zählerstufen ist, abgelesen und diese m-stellige Binärzahl in einem Speicher vorübergehend gespeichert wird und daß aus den Zählständen Ji aufeinanderfolgender Modulationsperioden die Differenz gebildet und aus den Differenzen die Daten gewonnen werden.

Durch die Ablesung der Zählerstände in der Mitte jeder Modulalionsperiode wird es möglich, das phaseniii differenzmodulierte Signal durch außerordentlich enge und scharfe Bandfilter zu übertragen, ohne daß eine Beeinflussung der Phasenlage aus benachbarten Moduliilionsperiodcn und damit Ungenauigkeiten zu befürchten wären. Ferner wird die Genauigkeit der Phasenwini'i kclbesiininiung durch die Differenzbildung der vollen Zählerstände erhöht, wobei Gangungenauigkeiten des Zählers nicht mehr ausschlaggebend ins Gewicht fallen. Schließlich gelingt die Zuordnung der festgestellten Zählcrstandunterschiede zu den zugehörigen Daten mit •iii relativ einfachen Mitteln.

Zur Ableitung des Abtastsignals aus dem empfangenen Signal kann zweckmäßig eine Amplitudenmodulation des empfangenen Signals herangezogen werden, die entweder senderseitig oder durch die erwähnten ii schmalen Bandfilter dem Signal aufgeprägt sein kann.

Um bei eventuell auftretenden Phasenwinkelversetzungen im empfangenen Signa) eine Korrekturmöglichkeit zu haben, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dem jeweiligen Unterschied der Zähleri(i stände einen konstanten Unterschiedsbetrag hinzuzuaddieren.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kanu eine Schaltungsanordnung dienen, die in der Eingangsschaltung ein phasendifferenzmoduliertcs Si-)i gnal empfängt, dessen in aufeinanderfolgende Modulationsperioden auftretende Phasendifferenzen binär kodierten Phasen zugeordnet sind, und die einen Zähler mit vorgeschaltetem, frei laufendem Oszillator aufweist. Die Schaltungsanordnung weist dann nach der Erfin-)O dung eine Taktgeberquelle auf, die ein in den Mitten aufeinanderfolgender Modulationsperioden auftretendes Abtasisignal erzeugt. Weiter ist ein Zähler mit seinen Ausgängen an eine Zählerleseschaltung angeschlossen, welche bei Auftreten eines Abtastsignals den λ Zählerstand aufnimmt. Schließlich ist an die Zählerleseschaltung eine Dekodierschaltung angeschlossen, clitaus den Phasendifferenzen repräsentierenden Unterschieden der Zählerstände die zugehörigen Daten

erzeugt. Hiernach ist deutlich, daß die crfindungsgcmäße Schaltungsanordnung rein digital arbeitet und in ihrer Auslegung im wesentlichen unabhängig von der Zahl der möglichen Phasenwinkeländerungen ist. Diese beeinflussen lediglich die zu fordernde Leistungsfähigkeit des Zählers, während Zähleiiescschaltung und Dekodierschaltung nur die Zählerstände zu verarbeiten haben.

Zweckmäßig hai der Zähler mindestens eine solche Anzahl von Stufen, die der Zahl der möglichen, vorbestimmten Modulationsphasenwinkel des modulierten Signals entspricht. Alternativ kann der Zähler ein Binärzähler sein und wenigstens so viele Stufen enthalten, wie Binärstellen zur Darstellung der Gesamtzahl der möglichen Modulationsphasenwinkel nötig sind. Dann kann der Zähler mit einer Frequenz zählen, die gleich dem Produkt aus der Frequenz des

Signals UPu ucf Zä!~f! ucf iViugtiCt'ici't

Modulationsphasenwinkel ist. Zur F.rfassung auch kleiner Phasenwinkclversetzungen kann es sich als zweckmäßig erweisen, den Zähler mit einer Frequenz zählen zu lassen, die gleich einer Zweierpotenz des Produkts ist.

Die Zählerleseschaltung enthält wenigstens ein Speicherregister und mit Vorteil noch ein weiteres Register, wobei in dem Speicherregister die Zählerausgangssignale und in dem weiteren Register der jeder Ablesung vorausgehende Zählerstand speicherbar sind. Ferner kann die Zählerleseschaltung einen Addierer enthalten, der aus den aufeinanderfolgend abgelesenen Zählerständen die Differenz bildet, wobei dann die Dekodierschaltung an den Addierer angeschlossen ist. Der Zählerleseschaltung kann eine UND-Schaltung vorgeschaltet sein, deren einem Eingang das modulierte Signal zugeführt wird und an deren anderem Eingang der Ausgang der Taktgeherquelle angeschlossen ist. Wenn dem Zähler ein frei laufender Oszillator vorgeschaltet ist. kann der Ausgang des Oszillators an einen weiteren Eingang der UND-Schaltung angeschlossen sein.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Taktgeberquelle zur Bestimmung der richtigen Abtastzeitpunkte aus einer Amplitudenmodulation des schmalbandig begrenzten phasendifferenzmodulierten Signals

die Modulationsfrequenzkomponen'.e -ψ ableitet und dazu an die Eingangsschaltung für das phasendifferenzmodulierte Signal angeschlossen ist.

Die Bestimmung der Phasendifferenzen in den Mitten aufeinanderfolgender Modulationsperioden wird erleichtert, wenn das empfangene, phasendifferenzmodulierte Signal in ein höherfrequentes Zwischenfrequenzsignal in einer Umsetzerschaltung transformiert und das Zwischenfrequenzsignal in den Modulationsperioden abgetastet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung digitaler Daten über nicht angepaßte Telefonleitungen,

F i g. 2 ein mehr ins einzelne gehendes Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Demodulation eines empfangenen Trägersignals.

F : g. 3 ein Blockschaltbild des Dernodulatorteiis aus F i g. 2 und

Fig.4 Impuls- und Kurvenzöge zur Erläuterung der Arbeitsweise des Demodulatorteils gemäß F i g. 3.

Die in I- i g. I dargestellte Übertragungsschaltung weist auf der Senderseile zunächst einen Modulator I mit einem Eingang für die zu- übertragenden, binär kodierten Daten sowie mit einem weiteren Eingang auf. > über den das Trägersignal zugeführt wird, auf das die Daten moduliert werden sollen. In dem Modulator 1 werden die ankommenden Daten zu Gruppen von je drei Bits zusammengefaßt, die die Modulationsperiode bestimmen. Die verschiedenen Informationsinhaltc der

i" Tri-Bits führen zu einer achtwerligcn Phasendifferenzmodulation. bei der der klcr ste auftretende Phasenwinkelunterschied 45 beträgt. Es versteht sich, daß das Trägersignal auch mit einer anderen Bil-Kombinalion und demzufolge anderen Modulationsperiode phasen-

ι · differenzmoduliert sein kann.

Das phasendiffcren/nicduliertc Trägcrsignal wird über ein schmales Bandfilter 2 geführt, dessen

Bandbreite zweckmäßig γ II/ hrirägi. wenn T die

:<> Modulationsperiode bezeichnet. Die Miltcnfrequen/ des Durchlaßbereichs ist zweckmäßig gleich der Trägersignalfrequenz. Ein Bandfilter 2 mit der genannten Bandbreite hat den Vorteil, daß die Amplitude des Trägersignals in den Mitten benachbarter Modulations-Intervalle praktisch auf Null abgesunken ist. somit die mittleren Bereiche der Modulationsintervallc hinreichend iuvcrlässig die Signalampütude in der zu dem betrachteten Modulationsintervall gehörenden Phasenlage repräsentieren. Darüber hinaus führt die scharfe Bandbegrenzung zu einer inhäre.v.cn Amplitudenmodulation des phasendifferenzmoduiierten Signals mit der Modulationsfrequenz als Grundschwingung, die empfängerseitig in noch zu erwähnender Weise für die Ableitung des Taktes herangezogen werden kann. Der in Fig.4B dargestellte Kurvenzug 110 kann als ein Beispiel für ein phasendifferenzmodulierics Trägersignal mit durch das schmale Bandfilter bedingter Amplitudenmodulation betrachtet werden. Für Einzelheiten wird auf die Anmeldungen P 17 62 010.9 sowie P 17 62 515.5 verwiesen.

Nach dem Bandfilter 2 durchlauft das phasendiffcrenzmodulierte Trägersignal eine Anpassungsstufe 3. die zweckmäßig von der in der Anmeldung P 17 62 516.0 beschriebenen Form sein kann, und wird dann auf eine beliebige gemietete oder öffentliche Telefonleitung gegeben, die durch den mit »Leitung« beschrifteten Kasten 4 mit den senderseitigen Anschlüssen 6-1 bis 6-Λ/ und den empfängerseitigen Anschlüssen 7-1 bis 7-N angedeutet ist.

Auf der Empfängerseite ist die Schaltungsanoi.jviung an das Telefonleitungsnetz über ein schmales Bandfilter 5 angeschlossen, das zweckmäßig in gleicher Weise ausgelegt ist wie das senderseitige Bandfilter Z Insgesamt passen die Bandfilter 2, 5 zusammen mit der Anpassungsstufe die Übertragungsstrecke so an. daß zwischen Sender und Empfänger ein Übertragungsglied mit linearer Phasencharakteristik und schmaler Bandbreite eingeschaltet zu sein scheint. Die Bandbreite kann bei einer Geschwindigkeit der ankommenden Daten von 2400 Bits pro Sekunde etwa 800 Hz bei einer Mittenfrequenz f₀ von 1700 Hz betragen. Während die Mittenfrequenz sich aus praktischen Überlegungen an Hand der üblichen Eigenschaften gemieteter oder öffentlicher Telefonleitungen ergibt, kann bei einer Datenüberiragungsgeschwindigkeit von 4800 Bits pro Sekunde die Bandbreite bei gleicher Mitten- und Trägerfrequenz zu 1600 Hz gewählt werden. Andererseits wäre bei kleinerer Datenübertragungsgeschwin-

digkcil vim 1200 Bits pro Sekunde die Bandbreite nur M)O II/.

Die Schaltungsanordnung des I-Impfangers ist in Cig. I stärker ins ein/eine gehend dargestellt. Der Demodulator wird über einen Leitungsanschluß an eine übliche Übertragungsleitung angeschlossen. Das cmpfiii;j_: /nc phasendifferenzinodulierte Trägersignal gclangl nach Durchlaufen eines Verstärkers 70 in ein schmales Bandfilter 80. das von der Art sein kann, die im Zusammenhang mit dem Bandfilter 5 vorstehend erläutert wurde. Das niederfrequente Signal wird nach der Entzerrung durch die Anpassungsstufc 90 auf einen Zf-Umscl/cr 115 gegeben, in welchem es mit Hilfe eines angeschlossenen HF-Oszillators 95 in ein phascndifferenzmoduliertes Zwischenfrcquenzsignal umgcsct/t wird. Dieses Zwischenfrcquenzsignal gelangt an einen Ijngangsanschluß einer UND-Schaltung 121. In l-'ig. 4 ".! ;Γί den Zeilen " iii'iu C <.!■!·> empfangene, phasendiffcrenziiiodiiliertc Trägersignal 110 und das den Zf-Umsctzer 115 verlassende, hochfrequente, phasendifferenzmodulierte Trägcrsignal 500 clargcslclli

Eine Taktsignnlqucllc 120 ist mit dem Ausgang ties I Imset/ers 115 verbunden Lind dient dazu, ein Taktsignal aus der Umhüllenden des Trägcrsignals abzuleiten und ein Abtastsignal 510 (Fig. 4D) auf einen weiteren Eingang der UND-Schaltung 121 /u geben. Ausgangsseitig ist die UND-Schaltung 121 mit dem eigentlichen Deniodulatortcil 125 verbunden. Die Taktsignalquelle 120 gibt ihrerseits Steuersignale über eine direkte Ve bindung an den Deniodulatorteil 125 ab. Der Ausgang des Demodulatoricils 125 besteht aus Signalen, die die drei Phasendiffcren/cn 45 . 90 und 180" bzw. deren Kombinationen repräsentieren. Diese Ausgangssignale werden einer Dekodicrstufe 130 zur Umwandlung in die kodierten Daten zugeführt.

Der Demodulaioricil 125 ist in F i g. 3 in seinem funktionellcn Aufbau ausführlicher dargestellt. Man erkennt, daß die UND-Schaltung 121 drei Eingänge besitzt, von denen der oberste dargestellte Eingang das phasendifferenzmodulierte Zwischenfrcquenz-Trägersignal führt, das eine Frequenz von etwa 20.9 kHz haben kann, hin zweiter F.ingang zu der UND-Schaltung kommt vom Ausgang eines frei schwingenden Oszillators 425. Der dritte Eingang zur UND-Schaltung kommt aus der Taktsignalquelle 120. Die Taktsignalquelle 120 gibt ein Abtastsignal ab. das. wie in Fig. 4D im Zusammenhang mit der am oberen Rand der Fig. 4 angedeuteten Zeiteinteilung angegeben, die Form eines Rechteckimpulses hat. der in der Mitte jeder Modulationsperiode auftritt. Damit wählt das Abtastsignal nur denjenigen Teil des phasendifferenzmodulierten. hochfrequenten Zwischenfrequenzsignals aus. der die die Information repräsentierende Phasenverschiebung in eindeutiger Form enthält.

Der sehr gut stabilisierte Oszillator 425 hat eine Frequenz im M Hz-Bereich und treibt einen schnellen Binärzähler 450 mit den Zählerstufen 450Λ bis 450C Jeder Zählerstufe ist ein bestimmter Phasenwinkel zugeordnet entsprechend der angegebenen Eintragung in Fig.3. Der Binärzähler kann innerhalb jeder Modulationsperiode nacheinander Ausgangssignale abgeben, die den angegebenen Phasenwinkeln sowie deren Kombinationen entsprechen.

Die Ausgangsleitungen 451,4 bis 451G des Zählers 450 führen zu einer Zählerieseschaitung. die gemäß F i g. 3 eine Gatterschaltung 460. die Register A. B. den Paralleladdierer 475 sowie ein Tor 465 umfaßt- An diese Zählerleseschaltung ist eine Dekodierschaitung. beste-

hend aus dem Dekodiercr 480, dem Gatter 490 und einem dreistufigen Verschieberegister 600. angeschlossen.

Die Gatterschaltung 460 ist cingangsscitig an die Zählerausgangsleilungen 4514 bis 451G angeschlossen und spricht auf ein »Lies Zähler«-Signal 520 (Fig. 4E) als Ausgangssignal aus der UND-Schaltung 121 auf der Leitung 122 an. Wenn das Signal 520 auf der Leitung 122 erscheint, liest die Gatterschaltung 460 den Ausgang des Zählers 450 im gleichen Augenblick ab und gibt ihn an das nachgcschaltete Register A weiter.

Dem Register A ist ein Parallcladdierer 475 nachgeschaltct. Das Register A steht außerdem ausgangsscitig über ein Tor 465 mit einem weiteren Register B so in Verbindung, daß nach Auftreten eines Signals aus der Taktsignalquelle 120. das das Tor 465 öffnet, der volle Inhalt des Registers A in das Register B ohne Änderung übertragen werden kann. Das Register F) ist ausgangsseitig ebenfalls mit dem Paralleladdierer 475 verbunden. Schließlich führt zu dem Paralleladdiercr eine Steuersignalleitung aus der Taktsignalquellc 120.

In F i g. 4 ist die zeitliche Abfolge des Demodulationsvorgangs in dem Demodulatorteil gemäß Fig. 3 im einzelnen dargestellt. Wie bereits erwähnt, zeigt die Zeile C das phasendifferenzmodulierte Zwischenfrcquenzsignal von 20.9 kHz, wobei in der Zeichnung nicht versucht werden konnte, die Phasendifferenz in der Mitte der mit MPX. MP2. MP 3 bezeichneten Modulationsperioden genau wiederzugeben. Die Taktsignalquellc 120 gibt ein Abtastsignal 510 in der Form eines genau in der Mitte jeder Modulationsperiode auftretenden Impulses ab. der durch seine Dauer die Zeitspanne erfaßt, die für eine maximale Phasenverschiebung von 360^r nötig wäre. Da der Oszillator 425 auch mit der UND-Schaltung 121 cingangsseitig verbunden ist. wird das Signal 520 aus Zeile fvon der UND-Schaltung in einem Zeitpunkt abgegeben, der durch den ersten positiven Durchgang des Ausgangsimpulses des stabilisierten Oszillators 425 gegeben ist, was wiederum koinzidiert mit einem Durchgang vom negativen zum positiven Pegel des zwischenfrequenten Eingangssignals: dies erkennt man deutlicher in den Zeilen K und L die die Verhältnisse in gedehntem Zeitmaßstab wiedergeben. Bei Auftreten des »Lies Zähler«-Signals auf Leitung 122 liest die Gatterschaltung 460 den Zählerstand des Zählers 450 ab und gibt ihn weiter an das Register A. Wenn angenommen wird, daß der im Register A gespeicherte Zählerstand der einzige ist und daß das Register B unbesetzt ist, dann ei hält der Paralleladdierer 475 nur den Zählerstand aus dem Register A. Wie im einzelnen aus den Zeilen K und L aus F i g. 4 zu entnehmen ist, tritt die Vorderflanke des Abtastsignalimpulses 510/4 zur Zeit Γη auf, der der Mittelpunkt der Modulationsperiode ist. Diese Vorderflanke bei T_n wird auch auf das unbesetzte Register A über die Leitung 464 gegeben. Im Zeitpunkt T₁ geht das phasendifferenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal 531 von einem niedrigen in einen hohen Pegel über, zeigt also eine Flanke. Bei der Vorderflanke des nächsten Ausgangssignals aus dem Oszillator 425 wird dann ein »Lies Zähler«-Signal von der UND-Schaltung 121 abgegeben, so daß die Gatterschaltung 4SO geöffnet wird. Somit wird zum Zeitpunkt 7i der Ausgang des Zählers 450 im Register A gespeichert

Danach öffnet ein Impuls 525 »Addiere« aus der Taktsignalquelle 120 den Paralleladdierer 475 und leitet eine an sich bekannte Subtraktion durch den Parallelari-

dicrcr ein. Ferner ist an sich bekannt, in welcher Weise ein Eingang mit sieben Werten in irgendeine gewünschte Kombination von drei Ausgängen umgewandelt werden kann, die für die Phasendifferenzen von 45". 90". 180° repräsentativ sind.

Der oben beschriebene Addiervorgang subtrahiert den Zählerstand aus dem Register B von dem Zählerstand des Registers A. Die gewonnene Differenz wird dann auf einen Dekodierer 480 gegeben, der an den Paralleladdierer angeschlossen ist. Nachdem der Dccodiererausgang gemäß Impuls 535 »Lies Dekodierer« (!■' i g. 4M) gelesen wurde, liefert die Taktsignalquelle 120 einen Übertrageimpuls 540 an das Tor 465. der dazu dient, den Inhalt des Registers A in das Register Π zu übertragen. Dort ist es verfügbar für den nachfolgenden Vergleich mit der nächsten Lesung des Zählerstandes aus dem Zähler 450 im nachfolgenden Modulationsab-'iCh"'**

Der Addierer 475 kann einen weiteren Eingang für ein Signal aufweisen, das einer konstanten Phasendifferenz von 22,5" entspricht. Dieser konstante Ausgleichsbetrag von 22.5"' wird dem Zählerstand aus dem Register A nach jeder Zählerablesung hinzugezählt und dient zur Sicherung gegen mögliche fehlerhafte Lesungen bei einem Vielfachen von 45"\ Zur Erklärung nehme man zunächst an, daß ein derartiger Korreklurbetrag nicht vorgesehen ist und daß eine Phasendifferenz von 0 festgestellt wurde. Eine Phasenverschiebung von beispielsweise 0 kann dadurch angezeigt werden, daß alle Ausgange der Zählerstufcn des Zählers 450 auf Null stehen. Wenn nun eine 22.5 -Korrektur vorgesehen ist. laulcl das Ausgangssignal des Paralleladdierers 475 für eine Phasenverschiebung von 0 dann 0001000. Unter diesen Umständen würde eine +2.8 · Phasenverschiebung zu einem Ausgang lOOIOOO führen und eine - 2.8 -Phasenverschiebung würde einen Ausgang der Form I I 10000 ergeben. Man bemerke, daß in dem Beispiel der Winkclkorrcktur die lci/tcn drei der höchststclligcn Bit-Stellen bei Phasenverschiebungen kleiner Größe konstant bleiben. Auf diese Weise kann eine übertriebene Zähleraktivität ausgeglichen sowie die Möglichkeit von Mehrdeutigkeiten und Eehlablesun gen bei kleinen Winkelversctzungen reduziert werden.

Die Differenz der Zählständc in den Registern A und B wird auf Gi und eines Signals im den Dekouicrer 4S0 gegeben. Der Dekodierer ist ausgangsseitig über ein Gatter 490. das aus der Taktsignalquclle 120 über einen Impuls »Lies Dekodicrcr« 535(Fi g. 411) gesteuert wird, mit einem dreistufigen Verschieberegister 600 verbunden. Auf ein .Schiebesignal 530 (Fig. 4G) wird der in das Verschieberegister 600 parallel eingegebene Inhalt seriell als kodierte Daten an seinem Ausgang ausgegeben.

Hierzu .1 Blatt Zeichiuinucn

Claims (17)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Demodulation eines phasendifferenzmodulierten Signals, dessen in aufeinanderfolgenden Modulationsperioden auftretende Phasendifferenzen binär kodierten Daten zugeordnet sind, wobei zur Rückgewinnung der Daten die Zählstände eines Zählers in aufeinanderfolgenden Modulationsperioden ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet,

daß aus dem empfangenen Signal ein in der Mitte jeder Modulationsperiode auftretendes Abtastsignal abgeleitet wird, welches den Ablesezeitpunkt bestimmt, an welchem der Zählstand des Zählers, das ist eine m-stellige Binärzahl, deren Stellenzahl m gleich oder kleiner als die Zahl η von Zählerstufen ist, abgelesen und diese m-stellige Binärzahl in-einem Speicher ν orübergehend gespeichert wird; und
daß aus den Zählständen aufeinanderfolgender Modulationsperioden die Differenz gebildet und aus den Differenzen die Daten gewonnen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesezeitpunkte für die einzelnen Modulationsperioden aus einer Amplitudenmodulation des empfangenen Signals abgeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur von Phasenwinkelversetzungen im empfangenen Signal dem jeweiligen Unterschied der Zählerstände ein konstanter Unterschiedsbetrag hinzuaddiert wird.

4. Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach einenr der vorstehenden Ansprüche, die in einer Eingangsscha ung ein phasendifferenzmodulicnes Signal empfängt, dessen in aufeinanderfolgenden Modulationsperioden auftretende Phasendifferenzen binär kodierten Daten zugeordnet sind, mit einem Zähler, dem ein frei laufender Oszillator vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taktgeberquelle (120) ein jeweils in der Mitte aufeinanderfolgender Modulationsperioden auftretendes Abtastsignal erzeugt, daß der Zähler (450) mit seinen Ausgängen (451) an eine Zählerleseschaltung (460; Register A, S.-475) angeschlossen ist, welche bei Auftreten eines Abtastsignals den Zählerstand aufnimmt, und daß an die Zählerleseschaltung eine Dekodierschaltung (480, 490, 600) angeschlossen ist, die aus den Phasendifferenzen repräsentierenden Unterschieden der Zählerstände die zugehörigen Daten erzeugt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler mindestens eine solche Anzahl von Stufen (450£ 45Of; 450C; aufweist, die der Zahl der möglichen vorbestimmten Modulationsphasenwinkel des modulierten Signals entspricht.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (450) wenigstens so viele Stufen enthält, wie Binärstellen zur Darstellung der Gesamtzahl der möglichen Modulationsphasenwinkel nötig sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (450) mit einer Frequenz zählt, die gleich dem Produkt aus der Frequenz des empfangenen Signals und der Zahl der möglichen Modulationsphasenwinkel ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü-

che 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerleseschaltung wenigstens ein Speienerregister (Register Λ, Register B) aufweist, in welchem die Zählerausgangssignale speicherbar sind.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerleseschaltung ein weittres Register (Register B) aufweist, in welchem der jeder Ablesung vorausgehende Zählerstand speicherbar ist

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerleseschaltung einen Paralleladdierer (475) enthält, der aus den aufeinanderfolgenden abgelesenen Zählerständen die Differenz bildet, und daß die Dekodierschaltung an den Addierer angeschlossen ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerleseschaltung eine UND-Schaltung (121) vorgeschaltet ist. deren einem Eingang das modulierte Signal zugeführt wird und deren anderer Eingang an den Ausgang der Taktgeberquellc (120) angeschlossen ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Oszillators (425) an einen weiteren Eingang der UND-Schaltung(121)angeschlossen ist.

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Addierer (475) einen weiteren Eingang besitzt, dem ein einen konstanten Phasenwinkelbctrag repräsentierendes Signal zugeführt wird, wobei der Phasenwinkelbetrag kleiner als der kleinste Modulationsphasenwinkcl ist.

14. Schallungsanordnung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß der Phascnwinkclbctrag etwa die Hälfte des kleinsten Modulutionsphasenwinkcls ist.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur von Phasenwinkelvcrset/.ungen im empfangenen Signal der Zähler mit einer Frequenz zählt, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Produktes aus der Frequenz des empfangenen Signals und der Zahl der möglichen Modulalionsphasenwinkelist.

16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgeberquelle (120) an die Eingangsschaltung (115) für das phasendifferenzmodulierte Signal angeschlossen ist und zur Bestimmung der Ablastzeitpunkte aus einer Amplitudenmodulation des schmalbandig begrenzten phasendifferen/modulierten Signals die Modulationsfrequenzkomponente ableitet.

17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das phasendifferenzmodulierte Signal in einem Umsetzer (115) der Eingangsschaltung in ein höherfrequentes ZwischenfreqUenzsignäl Umgesetzt und das Zwischenfrequenzsignal in den Modulationsperioden abgetastet wird.