DE1762573A1 - Vorausschau-Torschaltung fuer den Empfang pulsmodulierter Signale - Google Patents

Description

Anmelderin: Stuttgart, den 10. Juli 1968

Nippon Electric P 2126 Company Limited ,\

7-15, .Shiba Gochotne, Minato-ku,

Tokio / Japan

Vertreter:

Patentanwalt Dipl.-Ing. Max Bunke 7 Stuttgart W, Schloßstraße 73 B

Vorausschau-Torschaltung für den .Empfang pulsmodulierter Signale

Die Erfindung betrifft eine Vorausschau-Torschaltung für den Empfang pulsmodulierter Signale, die während des jeweiligen Abfrageintervalls durchlässig ist. Insbesondere kommen PPM- und PTM-Signale in betracht. Eine solche Vorausschau-009820/U99

Torschaltung soll die Empfangssignale nur während des jeweiligen Abfrageintervalls zu dem Demodulator durchlassen, also während desjenigen Intervalls, wo die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines PFM- oder PTM-Signals groß ist. Während der übrigen Zeitabschnitte, wo statistisch,· ohne feste Phasenbeziehung verteilte Störimpulse vorhanden sein können, ist die Vorausschau-Torschaltung gesperrt, damit die Störungen im Demodulator kleingehalten werden. Solche Störimpulse rühren bspw. von Interferenzen mit nichtangewählten Stationen eines Nachrichtenübertragungssystems her.

In einem RADA-übertragungssystem mit beliebigem Zugriff für einzelne Teilnehmer wählt jede Anschlußstation über eine Teilnehmerstationr-Wählstufe, z.B. eine Frequenz-Zeit-(FT)-Matrix den gewünschten, von der angewählten Station ausgesandt· Puls aus einer Imjtalsfolge aus, die Impulse verschiedener Stationen enthält. Wenn eine Vielzahl von Stationen gleichzeitig in Betrieb sind, können Impulse von zwei oder mehr unerwünschten Stationen häufig eine ähnliche Prequenz-Zeit-Beziehung wie die Impulse vonseiten der angewählten Teilnehmerstation haben, so daß diese Impulse durch die Teilnehmerstation-Vvählstufe treten. Diese Störimpulse infolge der Interferenz zwischen Impulsen unerwünschter Stationen werden normalerweise als Falschadreß-Impulse bezeichnet. Wenn diese Falschadreß-Impulse zusammen mit den gewünschten Signalimpulsei in den Demodulator eingespeist werden, wirken sie als Stö-rimpulse und beeinträchtigen das S/N-Verhältnis des Demodulator· Ausgangs. Eine Vermehrung der gleichzeitig miteinander in

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Austausch stehenden Stationen vergrößert die «Vahrscheinlichkeit des Auftretens vor. Falschadreß-Impulsen, so daß ein derart vergrößertes S/K-Verhältnis des Demodulator-Ausgangs oft den οignalempfang vonseiten der angewählten Station vereitelt. Somit legt cie Zulässigkeit von Falschadreß-Impulsen die Obergrenze der gleichzeitig miteinander in Austausch tretenden Stationen fest.

Im Rahmen eines RADA-Übertragungssystems kann man zur kodu- lation des Pulses die Pulscodemodulation oder die Deltamodulation anwenden. Jeder Einzelimpuls hat eine Breite von etwa einer Mikrosekunde und tritt mit der Wahrscheinlichkeit von 1/2 innerhalb einer Abfrageperiode oder innerhalb einer ganzzahligen Subharmonischen derselben auf. In diesen Fällen kann man eine zeitgesteuerte Torschaltung benutzen, die synchron

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mit der Abfrageperiode oder einer ganzzahligen Subharmonischen derselben die gewünschten Signalimpulse zu dem Demodulator durchläßt. Die PPIvl-Technik ist ebenfalls innerhalb eines RADA-bbertragungsnetzes anwendbar. In diesem Fall arbeitet " eine zeitgesteuerte Torschaltung nicht ebenso gut, da die Impulslage eines jeden Einzelimpulses durch das Modulationssignal zeitlich gegenüber der Zeitlage des entsprechenden Abfrageimpulses verschoben wird. Im Vergleich zu der PPTvi-Techrn'-ohne zeitgesteuerte Torschaltung kann bei Anwendung der Pulscode- oder Deltamodulationstechnik mit zeitgesteuerter Torschaltung jede Station achtmal soviel Impulse ohne merklichen Anstieg der Falschadreß-Impulse aussenden, wenn nach beiden Techniken eine gleiche Anzahl von Stationen in gegensei.

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tigern Austausch betrachtet werden. Im ttahmen der Pulscodeoder Deltamodulationstechnik, wo die Zeitintervalle zwischen den von gleichzeitig miteinander in Austausch stehenden Stationen ausgesandten Impulsen konstant sind, treten die Falschadreß-Impulse nicht mit statistischer Verteilung auf, sondern in bestimmten Zeitintervallen; infolgedessen ist es schwierig, eine Zwangssynchronisierung der zeitgesteuerten Torschaltung durch diese Falschadreß-Impulse zu unterbinden. Dagegen zeigen die Falschadreß-Impulse im Rahmen der PPM-Technik keine Periodizität. Deshalb kann man die Anzahl der gleichzeitig miteinander in Austausch stehenden Stationen vergrößern, wenn man eine zeitgesteuerte Torschaltung für ein RADA-iJbertragungssystem mit PPM-Technik zur Verfugung hat.

Eine, solche zeitgesteuerte Torschaltung für ein PPM-System kann aus einem durch die Abfragefrequenz zwangssynchronisierter überlagerungsoszillator und Schaltkreisen für die Steuerung der Durchlässigkeit einer Torschaltung durch diesen Oszillator während des gleichen oder eines geringfügig größeren ^eitintervalls als die maximal mögliche Phasenverschiebung der Zeitlage eines jeden Impulses bestehen, das auf der Sendeseite Vorzugs=: weise so klein als möglich festgelegt ist. Jedoch benötigt man eine beträchtliche Zeitdauer zur Zwangssynchronisierung dieser zeitgesteuerten Torschaltung, damit dieselbe nach Einschaltung der Übertragungsstrecke stationär arbeitet, da die Zwangssynchronisierung auf der Empfangsseite durch Ableitung der Abfrage frequenz aus dem Eingangspuls gewonnen werden muß. Dieses ist

nachteilig, da die effektive Anzahl der gleichzeitig miteinande

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in Austausch, stehenden Stationen aufgrund des Verlustes der ausgesandten Impulse herabgesetzt wird, wenn nicht die Möglichkeit vorhanden ist, nach einem Gesprächsaufbau schnell zu entscheiden, ob die betreffende Teilnehmerstation besetzt ist oder nicht.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Vorausschau-Torschaltung für ein PPM-tJbertragungssystem, wo die Kachteile eines zwangssynchronisierten Oszillators vermieden sind. Das Durchlässigkeits-Zeitintervall der Torschaltung soll kürzer als die maximal mögliche Zeitverschiebung eines jeden Impulses sein. Die Möglichkeiten des Durchgangs unerwünschter Fehlerimpulse sollen herabgesetzt werden. Das S/N-Verhältnis der Ausgangswellenform der Torschaltung für den angeschalteten Demodulator soll größer -sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an eine Eingangsleitung zwei Torschaltstufen parallel zueinander angeschaltet sind, deren Ausgänge zu dem Eingang einer Verzögerungs- und Verlängerungsstufe geführt sind, daß der Ausgang der Verzögerungs- und Verlängerungsstufe.an den Durchlaßeingang der ersten Torschaltstufe gelegt ist, daß an den Ausgang der ersten Torschaltstufe eine Prüfstufe angeschlossen, ist, die beim Auftreten von Impulsen in aufeinander« folgenden Abfrageintervallen ein Ausgangssignal abgibt, das zu dem Sperreingang der zweiten Torschaltstufe geführt ist, und daß ein Ausgangsanschluß entweder an den Ausgang der ersten Torschaltstufe oder der Verzögerungs- und Verlängerungs stufe angekoppelt ist,

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2) ?

Die Wirkungsweise der Vorausschau-Torschaltung nach der Erfindung beruht auf dem statistischen Verhalten eines PPM-Impulses, wo Jeder Einzelimpuls innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls erscheint, das um eine bestimmte Periodendauer dem vorhergehenden Einzelimpuls nachfolgt. Damit bestimmt die Vorausschau-Torschaltung aus der Ankunftszeit eines einlaufenden Einzelimpulses das Zeitintervall vorher, innerhalb dessen ein nachfolgender Eingangsimpuls auftreten soll. ψ Diese Eingangsimpulse werden dann durchgelassen, wenn sie zu dem gewünschten PPM-PuIs gehören. Infolgedessen benötigt eine Vorausschau-Torschaltung nach der Erfindung keine kompliziert aufgebauten Schaltstufen zur Ableitung der Abfrageperiode auf der Empfangsseite aus dem Eingangspuls.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ζβύφ ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungs

form der Erfindung,
Fig. 2 Impulswellenformen in verschiedenen Schaltpunkten

der Schaltung nach Pig. 1 und

die Figuren

3 und 4· zeigen Blockschaltbilder einer zweiten und

dritten Ausführungsform der Erfindung.

Nach den Figuren 1 urid 2 gehören zu der Schaltung nach der Erfindung: ein Eingangssignalanschluß 10 zum Empfang eines

PPM-PuIses A nach Fig. 2A, dem unerwünschte Störimpulse überlagert sein können; eine erste Torschaltstufe oder Und-Schaltung 11, deren einer Eingang mit dem Eingangssignalanschluß 10 verbunden ist; eine zweite Torschaltstufe oder

eine Sperrschaltung 12, deren Eingang ebenfalls mit dem Eingangssignalanschluß 10 verbunden ist; eine Oder-Schaltung 13 mit zwei Eingängen, die jeweils an die Ausgänge der Und-Schaltung 11 sowie der Sperrschaltung 12 angeschlossen sind, damit jedesmal ein Impuls abgegeben wird, wenn an dem Ausgang mindestens einer Torschaltstufe 11 oder 12 nach den Figuren 2B und 2G ein Impuls erscheint, vergl. Wellenform nach Fig. 2D;- eine Verzögerungs- und Verlängerungsstufe 14, deren Eingang an den Ausgang der Oder-Schaltung 13 angekoppelt ist, damit man für jeden Impuls der WellenformJD einen verzögerten und verlängerten Impuls gemäß der Wellenform nach Fig. 2E erhält, dessen Anstiegsflanke eine Zeitdauer t* vox Ablauf der Abfrageperiode T für den PFM-PuIs A und dessen Rückflanke um ein Zeitintervall tp nach Ablauf der genannten Abfrage-Periode T auftritt; ferner eine Verbindungsleitung zur Einspeisung der verzögerten und verlängerten Impulse E in den jeweils anderen Eingang der Und-Schaltung 11, damit dieselbe während der Dauer dieser Impulse E durchlässig ist; eine Prüfstufe 15ι deren Eingang an den Ausgang der Und-Schaltung 11 angeschlossen ist, damit man einen langdauernden Impuls nach Fig. 2F erhält, der jeweils beim Erscheinen eines Impulses B am Ausgang der Und-Schaltung 11 nach dem Fehlen eines Impulses während einer Abfrageperiode T ansteigt und der abfällt, wenn an dem genannten Ausgang während einer vorgegebenen Zeitdauer (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der doppelten Abfrageperiode 2T),die langer als die Abfrageperiode T ist, kein Impuls erscheint, oder der allgemei gesagt solange andauert, als der PPM-PuIs A sich gleichbleibt»

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,T)

und der solange fehlt, als der Puls nicht vorhanden ist; eine-Leitung zur Rückführung der Langdauer-Impulse F an den Sperreingang der Sperrschaltung 12, damit dieselbe gesperrt wird; und einen Ausgangssignalanschluß 16, der mit dem Ausgang der Und-Schaltung 11 verbunden ist.

Nunmehr soll anhand der Figuren 1 und 2 die Wirkungsweise dieser ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert werden.

fe Wenn keine Impulse in den Eingangssignalanschluß 10 eingespeist werden, sind keine Ausgangssignale an der Verzögerungs- und Verlängerungsstufe 14- sowie an der Prüfstufe¹ .15 vorhanden, so daß die Und-Schaltung 11 gesperrt und die Sperrschaltung 12 jeweils durchlässig ist. Wenn in diesem Schaltzustand ein Impuls den Eingangssignalanschluß 10 erreicht, beaufschlagt derselbe über die. Sperrschaltung die Yerzögerungsstufe 14, die nachfolgenden Impulse der Folge A treten jeweils durch die Und-Schaltung 11 hindurch und erreichen den Ausgangssignalanschluß 16. Andererseits erzeugt der Puls B, der in die Prüf-

* stufe 15 eingespeist wird, einen Langdauerpuls F, der die Sperrschaltung 12 undurchlässig macht, damit keine weiteren Impulse des Eingangspulses A hindurchtreten können. Der dritte und die folgenden Eingangsimpulse des PPM-Pulses A können nicht

durch die Sperrschaltung 12, sondern erreichen den Ausgangssigin nalanschluß 16 über die Und-Schaltung 11/der oben beschriebener V/eise. Der Langdauerpuls F hört auf, wenn die vorgegebene Zeitdauer 2T im Rahmen dieser Ausfuhrungsform nach dem letzten Eingangsimpuls zu Ende ist, so daß die Sperrschaltung 12 in ihren Durchlaßzustand zurückfällt. Damit ist die Vorausschau-

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Torschaltung für einen weiteren Eingangsimpuls bereit, der später den Eingangssignalanschluß erreicht. Wenn der zweite Impuls ein zufällig verteilter Störimpuls ist, besteht die Möglichkeit, daß dieser Impuls durch die Sperrschaltung tritt oder nicht, doch er kann nur mit geringer Wahrscheinlichkeit durch die Und-Schaltung 11 während des vorgegebenen Abfrageintervalls zwischen t^ und tp gelangen, so daß er durch die Vorausschau-Torschaltung nicht hindurchtritt. . λ Wenn der erste, den Eingangssignalanschluß 10 erreichende Eingangsimpuls ein Störimpuls ist, gelangt der zweite Eingangsimpuls nur mit geringer Wahrscheinlichkeit an den Eingangssignalanschluß 10 während der Leitungsdauer der Und-Schaltung 11. Die Und-Schaltung 11 fällt nach Ablauf des AbfrageIntervalls in ihren Nichtdurchlaßzustand zurück, während die Speinschaltung 12 immer leitend bleibt. Infolgedessen kann die Vorausschau-Torschaltung jeden weiteren Eingangsimpuls verarbeiten. Somit legt die Prüfschaltung fest, ob das Eingangssignal am Anschluß 10 voraussichtlich ™ ein erwünschter PPM-Impuls aus der Folge A oder ein statistisch verteilter Störimpuls ist. ·

In der Praxis beträgt die Anzahl der PPM-Impulse A pro Zeiteinheit etwa 8 χ 10* Impulse pro Sekunde und die Abfrageperiode T dauert 125 MikroSekunden. Wenn ein 6-Mikrosekunden· Intervall als vorgewähltes Abfrageintervall t,j > ». tg im Hinblick auf die statistische Verteilung des PPM-Pulses A gewählt wird, beträgt das Verhältnis der Durchlaßseit der

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Und-Schaltung 11 zu der Abfrageperiode T 6/125= 1:21, wenn ein PPM-PuIs A empfangen wird. Dies "bedeutet, daß alle Einzelimpulse des PPM-PuIses A durch die Vorausschau-Torschaltung nach der Erfindung treten können, wogegen nur 1/21 der Störimpulse hindurchgelangen. Die Vorausschau-Torschaltung nach der Erfindung läßt einen Puls durchlaufen, dessen minimale und maximale Impulsabstände zwischen den Werten T - t* und T + tp liegen, oder dessen maximale und minimale Wiederholungsfrequenz f und 5¹J₁₁JL_n jeweils 1/(0? - t^) und 1/{T + tp) betragen.

In einem PPM-PuIs mit einer Abfragefrequenz F = 1/T beträgt die maximale Verschiebung der Impulslage AT, die Frequenz ■ des sinusförmigen Modulationssignals ist f , die maximalen und minimalen Puls abstände T . und T_max: sind gegeben- durch

^Tmin ^{= T} - SeinC-j—) A T

min

und ^

max ^{T +}

unter der Voraussetzung:

2sin( ) ÄT « 1.

Aus diesen Gleichungen ersieht man, daß jeder Impuls der PPM-Folge A dem jeweils vorhergehenden Impuls innerhalb eines ZeitIntervalls

Csecj

folgt, daß nach Ablauf des Zeitintervalle ^_m4_n im Anschluß an den vorhergehenden Impuls beginnt und mit Ablauf des Zeitintervalls T bezogen auf den vorhergehenden Impuls endigt.

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■■■.'.' - - 11 - -

ΐ/enn die Zeiten" -£>. und tp die folgende Beziehung erfüllen:

■ ^^fm

t. = tp ^ 2 sin(—)AT ¹ . F

kann der PPM-PuIs A die Vorausschau-Torschaltung ohne Verlust durchlaufen. Die üffnungsdauer der Vorausschau-Torschaltung,· d.h. die Durchlaßdauer t^ + t£ der Und-Schal tung 11, muß die Beziehung erfüllen

. + tp ^ 4 sin( -) ÄT (1).

Ϊ¹ ■

Die Öffnungsintervalldauer der erwähnten zeitgesteuerten Torschaltung mit 'zwangssynchronisiertem Oszillator darf nicht kleiner als 2 Δ.Τ sein. Man kann daher mit einer Voraus schau-Torsehaltung nach-der Erfindung eine kürzere öffnungsintervalldauer erhalten, wenn "

2sin(

Da die durch den PPM-PuIs übertragene Information normaler- ' % v/eise ein Sprachsignal ist und da die Prequenzverteilung des Sprachsignals einen Maximalwert bei etwa 300 Hz hat und bei höheren Frequenzen näherungsweise umgekehrt proportional zum Quadrat der Frequenz abfällt, stellt ein Wert von 800 Hz einen typischen Wert der Modulationsfrequenz f dar. Infolgedessen liefert die Ungleichung (1) einen Wert von 1,236 Λ Τ als Minimum der Gffnungsintervalldauer der Vorausschau-Tor~ schaltung, welcher offenbar kürzer als derjenige der zeiugesteue^ten Torschaltung mit einem zwangssynchronisierten Oszillator ist.

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Nach, der Ungleichung (1) ergibt sich als maximale Zeitverschiebung A^T auf der Sendeseite ein Wert von ± 5 Mikrosekunden für das vorliegende Ausführungsbeispiel.

Es sei weiter darauf hingewiesen, daß innerhalb eines PPM-Demodulationssystems unter Verwendung einer harmonischen Komponente des PPM-PuIses, was an anderer Stelle vorgeschlagen ist, das S/N-Verhältnis auf einen Wert von etwa 19 dB angehoben werden kann, selbst wenn bis zu 1,33 *x 1O^ Störimpulse pro Sekunde dem ankommenden PPM-PuIs A überlagert sind. Wenn dieses Demodulationssystem an den Ausgangssignalanschluß 16 der Voraus schau-Torschaltung nach der Erfindung angeschlossen ist, kann man dieses S/N-Verhältnis von 19 dB erhalten, wenn sogar 27,9 x 1Cr (1,33 x 21) Störimpulse pro Sekunde dem Eingangspuls A überlagert; sind. Dieses stellt eine überraschende Ver-

i.

besserung im Vergleich zu einem herkömmlichen Demodulator dar, wo das zulässige S/N-Verhältnis von 10 dB für den Demodulator-Ausgang bereits bei einer kleinen Störimpulsanzahl von 1,6 χ 1(K Störimpulsen pro Sekunde erreicht ist.

Im Hahmen des Geräts nach Fig. 1 kann der Ausgangssignalanschluß 16 anstelle mit dem Ausgang der Und-Schaltung 11 auch mit dem Ausgang der Verzögerungsstufe 14 verbunden sein, wenn der Ausgangsimpuls eine Impulsbreite gleich dem Offnungszeitintervall der Vorausschau-Torschaltung haben soll. Man kann auch einen nichtdargestellten monostabilen Multivibrator an den Ausgang der Verzögerungsstufe 14 ankoppeln und damit den Ausgangssignalanscliluß 16 verbinden, damit die Impulsbreite

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des Ausgangspulses.in Abhängigkeit von den Schalteigenschäften des Demodulators eingestellt werden kann.

Von den Baugruppen nach Fig. 1 sind die Und-Schaltung- 11, die operrschaltung 12, die Verzögerungs- und Verlängerungsstufe 14 und die Prüfstufe 15 im Rahmen der Erfindung wesentlich. Die Oder-Schaltung 13 kann auch in Wegfall kommen, da man zwei gleichartige Verzögerungsstufen vorsehen kann, deren Eingängen die Ausgangssignale der Und- ^ Schaltung 11 bzv/. der Sperrschaltung 12 zugeführt werden; die Ausgänge der Verzögerungsstufen sind zu dem Sperreingang der operrschaltung 12 geführt. Die Verzögerungsstufe 14 kann eine übliche Verzögerungsstufe sein oder auch eine Zählschaltung oder dgl., die ein Ausgangssignal zur Steuerung der operrschaltung 12 mit der oben· genannten Zeitbeziehung

A.

abgibt. '"■.." ■'.'■' ' ;

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den Figuren 1 und 2 läßt eine geringfügig größere Anzahl von Störimpulsen durchgehen, wenn es in einem PPM-Übertragungssystem Verwendung findet, wo die PPM-Impulse unterdrückt werden, wenn der Pegel des Sprachsignals oder eines anderen Informationssignals verschwindet. Der Grund hierfür ist folgender: Jedesmal wenn ein Impuls in dem ankommenden PPM-PuIs A fehlt, halt die Prüfstufe 15 die Sperrschaltung 12 für einezi vorgegebene · Zeitdauer in undurchlässigem Zustand, Solange die Sperrschaltung 12 undurchlässig ist, wird auch die Und-Schaltung 11 nicht durchlässig. Deshalb erscheinen auch keine Ausgangsimpulse an den Ausgängen der Und-Schaltung 11, der Sperr-

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schaltung 12 und der Oder-Schaltung 13. Die Prüfstufe 15 stellt somit einen Zustand fest, daß kein PPM-PuIs den Ein-' gangssignalanschluß 10 beaufschlagt, und stellt die Vorausschau-Torschaltung für eine mögliche spätere .Einschaltung in Wartezustand zurück. Da die Prüfstufe 15 eine kleine Zeitdauer zur Durchführung des PrüfVorgangs benötigt und da jede Impulsunterdrückung die Sperrschaltung 12 in undurchlässigen Zustand zurückführt, treten nicht nur Verluste innerhalb des durchzulassenden PPM-Pulses auf, sondern es ergibt sich auch eine Verschlechterung in der gewünschten Austastung der Vorausschau-Torschaltung gegenüber Störimpulsen.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 ist für einen PPM-PuIs A mit Impulsunterdrückung bestimmt.· Dabei ergibt sich eine gewisse Vergrößerung des schaltungsmäßigen Aufwandes, man erreicht jedoch eine wesentliche Verbesserung im Betrieb. Gegenüber den bereits in Verbindung mit" Figur 1 erläuterten Schaltstufen sind folgende Schaltkreise vorhanden: Eine erste Verzögerungsstufe 141 für eine 5-^ikrosekunden-Verzögerungszeit, deren Eingang mit dem Ausgang der ersten Oder-Schaltung 13 verbunden ist, eine zweite Oder-Schaltung mit zwei Eingängen, von denen einer mit dem Ausgang der ersten Verzögerungsstufe 141 gekoppelt ist; eine zweite Verzögerungsstufe 142 mit 100 MikrοSekunden-Verzögerung, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten Oder-Schaltung 17 verbunden ist; -eine dritte Verzögerungsstufe 143 mit 25-Mikrosekunden-Verzögerung, deren Eingang mit dem-Ausgang der zweiten Verzögerungsstufe 142 gekoppelt ist und die aus 25 in fiein§ geschal-.

teten monostabilen.Jault!vibratoren besteht, deren ;}@deP einen

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Impuls mi't 1· Mikrosekunde: «Dauer abgibt, dessen Anstiegsflanke mit der Rückflanke des in dem vorhergehenden Multivibrator erzeugten Impulses übereinstimmt. Diese Ausführungsform der Erfindung umfaßt auch eine bistabile JK-Kippstufe 18, deren J- und K-Eingänge jeweils mit dem Ausgang des 16. Multivibrators 143a der dritten Verzogerungsstufe 143 und dem Ausgang der ersten Und-Schaltung 11 verbunden sind. Diese Kippstufe gibt am Ausgang P ein "Null"-Signal unabhängig von dem vorhergehenden Signalzustand ab, wenn die J- und K-Eingänge jeweils kein bzw. ein Eingangssignal führen; man erhält- einen "Eins"-Ausgang unabhängig von dem vorhergehenden Wert des Ausgangssignals, wenn die J- und K-Eingänge jeweils ein Eingangssignal bzw. kein Eingangssignal erhalten; wenn die J- und K-Eingänge keine Eingangssignale erhalten, bleibt der Wert des Ausgangssignals unverändert. Diese Ausführungsform der Erfindung umfaßt weiter eine Prüfstufe 15'» deren Eingänge und Ausgänge mit dem Ausgang P der JK-Kippstufe 18 und dem Sperreingang der Sperrschaltung 12 verbunden sind; diese Prüfstufe gibt einen Ausgangsimpuls zur Einstellung der Sperrschaltung 12 in ihren undurchlässigen Zustand ab, wenn die JK-Kippstufe 18 ein "Eins"-Ausgangssignal abgibt, dem ein anderes innerhalb der Abfrageperiode T folgt, man erhält keinen Ausgangsimpuls zur Einstellung der Sperrschaltung 12 in ihren Durchlässigkeitszustand, wenn entweder ein "Eins"- oder ein "Null"-Ausgangssignal am Ausgang F während einer vorgegebenen Zeitdauer vorhanden ist, die langer als die Abfrageperioö.e £ ist» Zu dieser Ausführungsform der Erfindung gehören ferner folgende Schaltstufen: Eine zweite Und-Schaltung 19 mit zwei Eingängen, ·

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die an den Ausgang der dritten Verzögerungsstufe 143 einerseits und an den Ausgang ¥ der JK-Kippstufe- 18 andererseits angeschlos sen sind und deren Ausgang mit dem anderen Eingang der zweiten Oder-Schaltung 17 verbunden ist; eine dritte Oder-Schaltung 20 mit 6 Eingängen, die jeweils mit dem 17. bis 22. Multivibrator 143b ... 143g der dritten Verzögerungsstufe 143 verbunden sind und deren Ausgang zu dem anderen Eingang der ersten Und-Schaltung 11 geführt ist, diese Oder-Schaltung 20 schaltet die Und-Schaltung 11 in ihren Durchlaßzustand für die Dauer von 6 Mikrosekunden, solange die 6 Multivibratoren 143b ... 143g nacheinander die 1-Mikrosekunden-Impulse abgeben; eine vierte Oder-Schaltung 21 mit mindestens drei Eingängen, die mit dem n-ten (n = 15) ... 16. Multivibrator 143"n ... 143a der dritten Verzögerungsstufe 143 sowie dem Ausgang der dritten Oder-Schaltung 20 verbunden sind; einen Ausgangssignalanschluß 16¹, der an den Ausgang der weiten Oder-Schaltung 17 angekoppelt ist; und einen Steuersignalausgangsanschluß 22 im Anschluß an den Ausgangsanschluß der vierten Oder-Schaltung 21.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr anhand der .Fig. 3 erläutert werden. Wenn ein Impuls den Eingangesignalanschiuß 10 erreicht, wird derselbe über die Sperrschaltung 12 und die erste Oder-Schaltung 13 in die Verzögerungsstufe 141 eingespeist. Nach Ablauf der 5-rMikrosekunden-Verzögerungszeit erscheint ein Impuls am Ausgangssignalanschluß 16' und beaufschlagt gleichzeitig die zweite Verzögerungsstufe 142. Kach Ablauf der 100-Mikrosekunden-VerzÖgerung tritt dieser Impuls in die dritte Verzögerungsstufe 143 über. 121 Mikrosekunden nach dem Zeitpunkt des Eingangs im- "

pulses an dem Eingangssignalanschluß erscheint ein Impuls mit .00 9 820/1499

^ Zq

einer Breite von einer Mikrosekunde am Ausgang des 16. luultivibrators 143a. Dieser 1-Mikrosekunden- Impuls "beaufschlagt den J-Eingang der JK-Ivippstuf e 18, so daß man am Ausgang Ί? ein "Eins"-Ausgangssignal erhält. 122 Mikrosekunden nach der Ankunft des Eingangsimpulses tritt ein weiterer eine l/iikrosekunde "breiter Impuls am Ausgang des 17· Multivibrators 143b auf. Entsprechend erscheinen 1-Mikrosekunden-Impulse nacheinander an den Ausgängen der folgenden Multivibratoren.143c .,. 143g. Damit erhält man einen gleichmäßig dauernden Impuls mit einer Breite von 6 Mikrosekunden am Ausgang der dritten Oder-Schaltung 20, der die erste Und-Schaltung 11 in ihren Durchlaßzustand schaltet.

Wenn ein PFM-PuIs A an dem Eingangssignalanschluß 10 anliegt, erreicht ein zweiter Eingangsimpuls diesen Eingangssignalan-Schluß 10 innerhalb des 6-MikrοSekunden-Intervalls und wird durch die erste Und-Schaltung 11 durchgelassen. Infolge eines Eingangssignals vonseiten der ersten Und-Schaltung 10 am K-Eingang der JK-Kippstufe 18 wird das Ausgangssignal am Anschluß j¹ auf den Signalwert "KuIl" umgeschaltet, während ; der "Eins"-Signalwert durch den. 1-Mikrosekundeii*-Impuis--^>vOii·*· selten des 16. Multivibrators 145a eingeschaltet, war ^. lter . - ; zweite Eingangs impuls bewegt sich, nach Durehgang diircii die " ^: erste Und-Schaltung..11 auf dem gleichen Vieg wie der erste Eingangsimpuls weiter und erreicht den 16. Multivibrator 143a, so daß ein weiteres "Eins"-Ausgangssignal am Anschluß F der JK-Kippstufe 18 auftritt. Damit stellt sich das Ausgangssignal

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J> 11

am Anschluß 'F 121 Mikrosekunden nach Ankunft eines jeden Eingangsimpulses am Eingangssignalanschluß 10 in. seinen "Eins"-Zustand und kommt in den "Null"-Zustand in demjenigen Zeitpunkt innerhalb des 6-IvI ikr ο Sekunden- Intervalls zurück, wo der nächstfolgende Eingangsimpuls durch die erste Und-Schaltung 11 hindurchläuft und den K-Eingang erreicht. Da die JK-Kippstufe 18 "Eins"-Ausgangssignale erzeugt, die jeweils entsprechend der Abfrageperiode T aufeinanderfolgen, gibt die Prüfstufe 15' fortdauernd ein Sperrsignal an die Sperrschaltung 12 ab. Infolgedessen könnender zweite und ' folgende Eingangsimpulse nicht durch die Sperrschaltung 12 laufen, sondern treten durch die erste Und-Schaltung 11. Die "Eins"-Ausgangssignale schalten die zweite Und-Schaltung 19 in einem Zeitpunkt in ihren Durchlaßzustand, der 122 Mikrosekunden nach dem,. Ankunftszeitpunkt eines jeden Eingangs impul ses des PPM-PuIses A liegt, bis zu demjenigen Zeitpunkt währen' des 6-MikrοSekunden-Intervalls, wo der nächstfolgende Eingangs· impuls in den EingangsSignalanschluß 10 einläuft. Andererseits erscheint der 1-MikrοSekunden-Ausgangsimpuls der dritten VerzögerungBStufe 143 130 Mikrosekunden nach dem Ankunftszeitpunkt eines Jeden Eingangsimpulses. Sodann erreicht der^ Ausgangsimpula der ersten Verzögerungsstufe 14-1 die zweite Oder-Schaltung 1?. Auf diese Weise läßt die Vorausschau-Torschaltung nach Fig. 3 den PPM-PuIs A mit einer Verzögerung-von Mikrosekunden durch, die durch, die erste Verzögerungsstuf_ve 141 gegeben ist.·

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In diesem Zustand, wo die Vorausschau-Torschaltung nach Fig. 3 stationär arbeitet, können statistisch verteilte otörimpulse den EingancsSignalanschluß erreichen. Ein derartiger Störimpuls wird die erste Und-Schaltung 11 nur mit äußerst geringer »Vahrscheinlichkeit während des 6-Mikrosekunden-Intervalls "beaufschlagen. Die Störimpulse können wieder durch die erste Und-Schaltung 11 noch durch die Sperrschaltung 12'gelangen. Die Tatsache, daß die,Sperrschaltung 12 noch "bis zum Eintreffen des zweiten Impulses der PPM-Folge A . durchlässig ist, beeinflußt die Wirkungswelse der Vorausschau-Tor schaltung nur in geringem Maße.

Wenn der erste ankommende Impuls ein Storimpuls-ist, wird der nächste ankommende Impuls nur mit geringer Wahrscheinlichkeit den Eingangssignalanschluß 10 innerhalb des 6-Mikrosekunden-Intervalls erreichen. Da kein Eingangssignal an dem K-Eingang anliegt, bleibt "die JK-Kippstufe 18 in dem Zustand zur Abgabe eines "Eins"-Ausgangssignals an dem Ausgangsanschluß F, in welchem Zustand^ die Kippstufe durch den 1-Mikrosekunden-Impuls von .leiten des 16. Multivibrators 143a eingestellt war. Die Prüfstufe 15' gibt einen Sperrimpuls an den Sperreingang der Sperrschaltung 12. Deshalb können die nächstfolgenden Impulse, wenn solche überhaupt vorhanden sind, nicht durch die Und-Schaltung 11 und nicht durch die Sperrschaltung 12 gelangen. In diesem Fall wird die zweite Und-Schaltung'19 im Durchlaßzustand gehalten. Folglich gelangt der 1-MikrοSekunden-Ausgangsimpuls der dritten Verzögerungsstufe 143, der aufgrund des ersten ankommenden Störimpulses ausgelöst wird, durch die

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zweite Und-Schaltung 19 in die zweite Oder-Schaltung 17. Infolgedessen erscheinen am Ausgangssignalanschluß 16' Impulse, die einen gleichmäßigen Abstand von 125 Iviikr ο Sekunden voneinander haben und mittels der zweiten .und dritten Verzögerungsstufe 142 und 143 erzeugt werden. Wenn das "£ins"-Ausgangs signal während einer vorgegebenen Zeitdauer angedauert hat, die langer als die Abfrageperiode T ist, findet der Sperrimpuls vonseiten' der Prüfstufe 15' 'ein Ende. Dadurch wird fc die Vorausschau-Torschaltung für weitere Eingangsimpulse in Wartestellung zurückgestellt. *

Man erkennt aus Fig. 3> daß die gleichmäßig um 125 MikrοSekunden voneinander getrennten Impulse nacheinander die beständige: 6-Mikrosekunden-Impulse erzeugen. Dies gilt auch, wenn der Eingangsimpuls kein Störimpuls, sondern ein erwünschter Impuls der PPM-Folge ist. Die einen gleichmäßigen Abstand voneinander habenden Impulse werden benutzt, als ob sie PPM-Impulse ohne Zeitverschiebung seien. Damit erzeugt die Vorausschau-Tor- W schaltung nach Fig. 3 solche "Als-ob"-Eingangsimpulse der PPM-Folge während einer Impulsunterdrückung. Da ein richtiger Eingangsimpuls die. Und-Schaltung 11 möglicherweise während des 6-Mikrosekunden-Intervalls erreicht, das durch den "Als-ob"-PPM-PuIs festgelegt wird, kann man die unerwünschte Rückstellung der Sperrschaltung 12 unterdrücken und erzielt damit gegenüber der Vorausschau-Torschaltung nach Mg. 1 den genannten Vorteil. Die gleichmäßig voneinander getrennten Impulse wirken auf den nichtdargestellten Demodulator, der an den Ausgangssignalanschluß 16' angeschlossen ist, als ob • keine Impulsunterdrückung stattfände.

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Am Steuersignal-Ausgangsanschluß 22 erscheint ein breiter Impuls mit einer Dauer von (23 - n) MikrοSekunden (105 + n) IvLikrosekunden nach der Ankunft eines Eingangsimpulses am 'Eingangssignalanschluß 10. In einem RADA-übertragungssystem erreicht ein von der Antenne erfaßter Impuls den Eingangssignalanschluß 10 nach Ablauf einer Verzögerungszeit;, die hauptsächlich durch die PT-Matrix bestimmt ist. Man kann die Dauer des genannten breiten Impulses so einstellen, daß Jeder PPM-Binzelimpuls, wenn er überhaupt vorhanden ist, die Antenne M während derjenigen Zeitdauer erreicht, wo der genannte breite

A-

Impuls, der durch die vorhergehenden PPM-Impulse erzeugt ist, vorhanden ist. Wenn eine bestimmte Station mit einer entfernten Anschlußstation Verbindung hat, gelangen die Signalimpulse' der benachbarten Stationen nicht durch die PT-Matrü.*,Die elektromagnetische Welle, die· die betreffende Station vonseiten der benachbarten Station erreicht, ist ,jedoch stark genug, um einen Einschwingvorgang des Hochfrequenzkreises im'Empfangsteil der betreffenden station auszulösen .und dadurch einige der gewünschten Signalimpulse abzudecken. Man kann die Einleitung der Übergangs schwingung verringern, indem man den Eingang' des Hochfrequenzkreises mit dem genannten breiten Impuls am Steuersignal-Ausgang 22 tastet. Damit spielen die JK-Kippstufe 18 und die Prüf stufe 15' bei der Äusfülirungsforiii nach Pig* $ ^: die gleiche Holle wie die Prüf stufe 15 in Pig. 1. . .:

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung nach Pig. 4 ist ähnlich wie die Ausführungsform nach Pig. 3„mit folgenden Ausnahmen aufgebaut. Die dritte Verzögerungsstufe 143" ist insoweit verschieden, als die Anzahl der hintereinander-ge-

schalteten monostabilen Multivibratoren 22 beträgt und daß der Ausgangsanschluß des Multivibrators der letzten Stufe mit einem Eingang der zweiten Und-Schaltung 19 verbunden ist. Nach dieser Ausführungsform wird keine Oder-Schaltung 21 mit mindestens drei Eingängen benutzt, an die der Steuersignal-Ausgangsanschluß 22 angeschlossen wäre. Zu dieser dritten Aus führungs forra der Erfindung gehören folgende Baugruppen: Ein zwangssynchronisierter Oszillator 23, dessen Eingang mit dem Ausgang der ersten Verzogerungsstufe 141 verbunden ist und der mit der in den von der ersten Verzögerungsstufe 141 herkommenden Impulsen enthaltenen periodischen Komponente zwangssynchronisiert ist; eine vierte Verzögerungsstufe 24, deren Eingang an den Ausgang des Oszillators 23 angekoppelt ist und die eine Verzögerungszeit von 115 Mikrosekunden aufweist, um die jeder Impuls 'des Oszillators 23 verzögert wird; einen ersten monostabilen Multivibrator 25> dessen Eingang an den Ausgang der vierten Verzögerungsstufe 24 angekoppelt ist und der zur Erzeugung eines Impulses von 9 Mikrosekunden Dauer in Abhängigkeit von der Rückflanke eines jeden Impulses der vierten Verzo'gerungsstufe 24 dient; einen zweiten monostabilen Multivibrator 26, dessen Eingang an den Ausgang des ersten Multivibrators 25 zur Erzeugung eines 1-Mikrosekunden-Impulses in Abhängigkeit von der Rückflanke eines jeden Impulses vonseiten des ersten Multivibrators 25 angeschlossen ist und dessen Ausgang mit dem anderen Eingang der zweiten Und-Schaltung 19 verknüpft ist; eine fünfte Oder-Schaltung 2? mit zwei Eingängen, welche jeweils an die Ausgänge des ersten und

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zweiten Multivibrators 25 und 26 angekoppelt sind; und eine dritte Und-ßchaltung 28 mit zwei Eingängen, die an die Ausgänge der dritten und fünften Oder-Schaltungen 20 und 27 angekoppelt sind und deren Ausgang mit dem jeweils anderen Eingang der ersten Und-Sehaltung 11 verbunden ist.

Anhand der Fig, 4- wird die Wirkungsweise der abgewandelten Baugruppen dieser Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die 'Impulslage der zwangssynchronisierten Ausgangsimpulse des "überlagerungsoszillators 23 stimmt mit der jeweiligen mittleren ■% Impulslage bzw. der jeweiligen Stellung der" periodischen Pulskomponente innerhalb der PPM-FoIge überein, die von der ersten Verzögerungsstufe 14-1 abgenommen wird und am Ausgangssignalanschluß 16' erscheint. Ein oder mehrere Störimpulse, die möglicherweise den zwangssynchronisierten überlagerungsoszillator 23 beaufschlagen,können die Phase der zwangssynchronisierten Impulse nicht beeinflussen, da solche Störimpulse keine periodische Komponente enthalten. Deshalb erscheint der 1-Mikrοsekunden-Ausgangsimpuls des zweiten Multivibrators 26 * 125 IvlikroSekunden jeweils nach einem Impuls der periodischen Komponente am Ausgang der ersten Verzögerungsstufe 14-1 und übernimmt die Funktion der gleichabständigen- Impulse, die in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert wurden. Dieser 1-Mikrosekunden-Impuls dient auch in Verbindung mit dem 9-^ikrosekunden-Ausgangsimpuls des ersten Multivibrators 25 zur Bereitstellung eines 10-Mikrosekunden-Impulses am Ausgang der fünften Oder-Schaltung 27, der während ^s eines + 5-KikrοSekunden-IntervalIs mit dem Zentrum in einem

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Zeitpunkt 125 Mikrosekunden nach jedem Impuls der periodischen Komponente in der ankommenden PPM-Folge A vorhanden ist, die über den Eingangssignalanschluß 10 ia die erste Und-Schaltung 11 beaufschlagt. Das logische Produkt dieses 10-iuikrosekunden-Impulses und des 6-Iaikrosekunden-Ausgangsimpulses der dritten Oder-Schaltung 20 wird zur Tastung der ersten Und-Schaltung 11 benutzt. Die doppelte Tastung dient zur Steigerung des 3/N-Verhältnisses des Demodulator-Ausgangs. Damit besitzt die dritte Ausführungsform der Erfindung die Eigenschaft einer Vorausschau-Torschaltung und einer zeitgesteuerten Torschaltung mit einem zwangssynchronisierten Oszillator. Diese Ausführungsform besitzt jedoch den Nachteil, mit dem ein zwangssynchronisierter Oszillator behaftet ist. Deshalb zeigt die Vorausschau-Torschaltung nach Fig. 4 nur dann ihre Vorzüge wenn dieser Nachteil keine Holle spielt.

Die Erfindung wurde im vorstehenden hauptsächlich in Verbindung mit einem PPM-RADA-Übertragungssystem erläutert. Die Erfindung umfaßt selbstverständlich alle Vorausschau-Torschaltungen.

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Claims (4)

1. 2%

   - '■- T/62573

   Patentansprüche

   1 JVorausschau-Torschaltung für den Empfang pulsmodulierter Signale, die während des jeweiligen Abfrageintervalls durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, daß ah eine Eingangsleitung zwei Torschaltstufen (11, 12) parallel zueinander angeschaltet sind, deren Ausgänge zu dem Eingang einer Verzögerungs- und Verlängerungsstufe (14) geführt sind, daß der Ausgang der Verzögerungs- und Verlängerungsstufe (14) an den Durchlaßeingang der ersten Torschartstufe (11) gelegt ist, daß an den Ausgang der ersten Torschaltstufe (11) eine Prüfstufe (15) angeschlossen ist,"die beim Auftreten von Impulsen in aufeinanderfolgenden Abfrageintervalle^ ■..in Ausgangssignal abgibt, das zu dem Sperreingang der zweiten Torschaltstufe (12) geführt ist, und daß ein Ausgangsanschluß entweder an den Ausgang der ersten Torschaltstufe (11«) oder der Verzögerungs- und Verlängerungsstufe (14) angekoppelt ist.
2. 2. Vorausschau-Torschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltstufe eine Mehrzahl zeitlicher Abgriffe besitzt. *·'- " -
3. 3, Vorausschau-Torschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Abgriff (143Φ der Verzögerungsstufe ein Impulsgenerator angeschlossen ist, der bei Unter- drückung; eines PPM-Impulses einen entsprechenden Hilfsimpuls

   ,abgibt. . \ ■'■■■'

   o ft Q a 7 η/ 1 & 9 9
4. 4. Vorausschau-Torschaltung nach Anspruch "1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwangssynchroni&erter Oszillator zur .Erzeugung periodischer Hilfsimpulse vorgesehen ist.

   Q09820/U99