DE1817231A1 - Faksimileempfaenger - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F."Weickmann, 19 I /Zg j

Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SBPO

XEROX CORPORATION, ₈ München 27, den

fi^t H»Y. 146,O?/US A möhlstrasse 22, rufnummer 483921/22

Faksimileempfänger

:

Die Erfindung betrifft einen Faksimileempfänger für von einem Faksimilesender über einen von mehreren Übertragungskanälen •unterschiedlicher Übertragungseigenschaften "bei Synchroni si erung durch den Sender übertragene modulierte Signale.

In Datenübertragungssystemen werden Entzerrer zur Kompensation der elektrischen Eigenschaften eines Übertragungskanals verwendet. Bei einem synchronisierten Faksimilesystem ist es erforderlich, für ein ausreichend gutes Signal im Durchlaß-"bereich Entzerrer zu verwenden, um eine genaue Reproduktion der am Empfänger ankommenden grafischen Informationen sicherzustellen. Faksimilesysteme, die über Fernsprechleitungen arbeiten, benötigen beispielsweise eine Signalqualität, die die zur normalen Sprachübertragung erforderliche überschreitet, da die Faksimileeinrichtungen eine größere Empfindlichkeit für Störungen der Signalamplitude und Signalphase haben. Ein bekanntes Verfahren zur Bestimmung, ob ein Entzerrer die .elektrischen Eigenschaften eines Übertragungskanals richtig kompensiert» besteht darin, ein mit den synchronen Signalen erzeugtes augenförmiges Signalbild zu beobachten. Ein derartiges Signalbild ergibt sich durch fotografische Aufnahme der auf einem Oszilloskop dargestellten Basisbandsignale. Das erhaltene Signalbild, ist das bekannte augenförmige Muster, dessen Form die Qualität der Signale und damit die Wirksamkeit

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eines Entzerrers anzeigt. Daraus ist zu entnehmen, ob ein variabler Entzerrer eingestellt werden oder ein neuer Entzerrer verwendet werden muß, um die Eigenschaften eines bestimmten Übertragungskanals angemessen zu kompensieren.

Die Verwendung synchronisierter digitaler Faksimilesysterne an Vermittlungsnetzen nimmt immer mehr zu. Bei den Fernsprechvermittlungsnetzen ist es beispielsweise selten, daß ein und dieselbe leitung nacheinander zur Verbindung voneinander entfernter Faksimileeinrichtungen verwendet wird. Es ist daher erwünscht, die Wirksamkeit eines Entzerrers vor der Datenübertragung zu prüfen, um sicherzustellen, daß die Eigenschaften einer zufällig ausgewählten Fernsprechleitung richtig kompensiert werden. Die hohen Fernsprechgebühren schreiben für diese Prüfung und Kompensation die kürzest mögliche Zeit vor, weshalb dieser Vorgang möglichst automatisch ablaufen soll. Hierzu ist jedoch die fotografische Aufnahme eines Oszilloskopbildes nicht geeignet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Faksimileempfänger zu schaffen, mit dem eine automatische Überprüfung eines Entzerrers sowie die Einschaltung des jeweils richtigen von mehreren Entzerrern abhängig von dieser Prüfung möglich ist.

Für einen Faksimileempfänger der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Anschaltung an jeweils einen Übertragungskanal eine Kopplungsvorrichtung vorgesehen ist, an die mittels eines Auswahlschalters einer von mehreren unterschiedlichen Entzerrern anschaltbar ist, dem ein die modulierten Signale in zur Bildung eines augenförmigen Signalbildes geeignete synchrone Mehrpegelsignale umsetzender Demodulator nachschaltbar ist, und daß eine Prüfschaltung zur Auswertung der Qualität des jeweiligen Signalbildes vorgesehen ist, die ein Signal für eine Vergleichs« schaltung abgibt, in der bei Abweichung dieses Signals von

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einem Standardwert ein Steuersignal zur Auswahl eines anderen Entzerrers erzeugt wird.

Dieser Faksimileempfänger kann gemäß der Erfindung weiter derart ausgebildet sein, daß die Prüfschaltung für synchrone Vierpegelsignale über einen ersten Kondensator mit der ersten von drei mit einem zweiten bzw. dritten Kondensator hintereinander geschalteten, die synchronen Signale mit drei •verschiedenen Bezugspegeln gleichrichtenden Gleiohrichterschal tungen an den Demodulator angeschaltet ist, daß der dritten Gleichrichterschaltung zur Beziehung der von ihr abgegebenen Signale auf einen gemeinsamen Bezugspegel ein erster Verstärker nachgeschaltet ist, der über eine durch ein mit den Vierpegelsignalen synchrones Taktsignal auf steuerbare Gatterschaltung mit einem zweiten Verstärker verbunden ist, der über eine Diode auf einen vierten Kondensator arbeitet, an dem ferner der gemeinsame Bezugspegel liegt.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Faksimileempfängers wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

das. Blockschaltbild eines synchronisierten digitalen Faksimileüb er tragungs sy st ems, das mit einer Fernsprechleitung als Übertragungskanal arbeitet, die Darstellung eines idealen augenförmigen Signalbildes für ein synchrones Vierpegel-Basisbandsignal,

die Verläufe verschiedener Signale im erfindungsgemäßen Faksimileempfänger,

jeweils ein augenförmiges Signalbild, erfindungsgemäß durch eine besondere Faltung gleichgerichtet, ein erfindungsgemäß gleichgerichtetes augenförmiges Vierpegel-Signalbild und
Fig.6a u.6b die Prüfschaltung für das augenförmige Signalbild,

In synchronisierten digitalen Datenübertragungssystemen werden Entzerrer zur Kompensation der Amplituden- und Phasenver-

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Fig.	- 1
Fi^.	2
Fig.
Fig.	4a-4d
Fig.	5
Fig.	6ä u. 6b

— Zj. —

zerrung über der Frequenz verwendet, die durch die elektrischen Eigenschaften der Übertragungskanäle erzeugt werden. Fig. 1 zeigt beispielsweise ein Blockschaltbild eines synchronisierten digitalen Datenübertragungssystems, das mit einer Fernsprechleitung als Übertragungskanal arbeitet. Das dargestellte System arbeitet mit einer Frequenzmodulation, die als Frequenzumtastung (siehe "Data Transmission" von Bennett und Davey, McGraw-Hill, 1965, Seiten 29 bis 30) bekannt ist. Andere Modulationsverfahren wie z.B. die Amplituden- oder Phasenmodulation können gleichfalls angewendet werden. Der Entzerrer bewirkt eine Anpassung an die elektrischen Eigenschaften eines Übertragungskanals, so A daß ein Informationsverlust verhindert und eine richtige Aus-■ wertung der empfangenen Daten sichergestellt wird. Die Erfindung beruht auf der Auswertung der Wirksamkeit eines Entzerrers zur Korrektur der Eigenschaften eines Übertragungskanals und bewirkt eine Anschaltung eines anderen Entzerrers, wenn der erste nicht zufriedenstellend arbeitet.

In Fig. 1 werden die mit dem Faksimilesender 20 erzeugten synchronen Zweipegel-Basisbandsignale einem Kodierer 1 zugeführt, der ein synchrones Vierpegel-Basisbandsignal erzeugt. Diese steuern den Frequenzmodulator 2 derart, daß er vier bestimmte Frequenzen entsprechend den vier Pegelwerten erzeugt. Der akustische Koppler 3 wandelt die frequenzmodul'ier-P ten (FM) Signale in Hörtöne um, die dem Fernsprechgerät 4 angepaßt sind. Die Signalinformation wird dem Fernsprechgerät 6 über die Fernsprechleitung 5 zugeführt. Der akustische Koppler 7 wandelt die Hörtöne aus dem Fernsprechgerät 6 in FM-Signale entsprechend den Signalen des Frequenzmodulators 2 um.

Auf Seite 29 der vorstehend genannten Literaturstelle ist ein Beispiel eines synchronen Vierpegel-Basisbandsignals dargestellt. Zum Verständnis der Darstellung digitaler Informationen als Signalverläufe und synchroner Datenübertragungssysteme wird auf die Kapitel 2 und 3 dieser Veröffentlichung hingewiesen. ·

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Die 3JM-Signale des· akustischen Kopplers 7 werden der Entzerrerg-ruppe 8 zugeführt. Anfangs sei der Entzerrer 8a über den Auswahlschalter 9 an den Empfänger angeschaltet. Jeder Entzerrer hat andere Eigenschaften zur Kompensation der verschiedenen Fernsprechleitungseigenschaften, Die Entzerrer können in bekannter Weise ausgeführt sein. Der Ausgang des Entzerrers 8a ist mit dem Begrenzer 10 (bekannter Bauart) verbunden, der die Signale verstärkt und begrenzt, so daß sich Rechtecksignale ergeben. Die verschiedenen Signalformen der in Fig. 1 gezeigten T eil schaltungen sind in Hg, 3 dargestellt.

Der Begrenzer ist mit dem Nulldurchgangsdetektor 11 verbun- m den, der bei jeder Zustandsänderung des vom Begrenzer 10 abgegebenen Signals einen Uadelimpuls erzeugt. Das -^usgangssignal dieses Detektors wird dem monostabilen Multivibrator 12 zugeführt, der Impulse konstanter Breite und Amplitude mit der Frequenz der Nadelimpulse erzeugt.

Das Tiefpaßfilter 13 erzeugt aus den Multivibratorimpulsen synchrone Vierpegel-Signale entsprechend den mit dem Kodierer 1 erzeugten Signalen. Diese können zur Bildung des bekannten augenförmigen Signalbildes (siehe "Data Transmission", Seite 140) verwendet werden. Das Tiefpaßfilter kann in für Datenübertragungszwecke bekannter Art ausgebildet sein. Das Tiefpaßfilter ist ferner mit den Abkappschaltungen 14 verbunden. (J Es sind drei Abkappschaltungen üblicher Bauart vorgesehen. Diese erzeugen kontinuierliche Signale, die zu jedem Zeitpunkt den Bereich relativ zu' den vier Spannungspegeln anzeigt, in dem die Amplitude der Signale des Tiefpaßfilters liegt. Das Ausgangssignal der Abkappschaltungen wird dem Dekodierer 15 zugeführt, der die ursprünglich dem Kodierer 1'zugeführte digitale Information wieder herstellt. Diese kann dann auf verschiedenste Weise zur Erzeugung einer grafischen Aufzeichnung verwendet werden»

Das Tiefpaßfilter 13 ist ferner mit der Prüfschaltung 16 für die Qualität des augenförmigen Signalbildes verbunden. Wie bereits erwähnt, können die am Ausgang des Tiefpaßfilters 13

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auftretenden synchronen Vierpegelsignale zur Erzeugung eines augenförmigen Signalbildes verwendet werden. Dieses zeigt die Qualität des Übertragungskanals an. Die Prüfschaltung 16 ermöglicht eine Prüfung der augenförmigen ^ignalbilder hinsichtlich einer Aussage, ob der mit dem akustischen Koppler 7 verbundene Entzerrer die Eigenschaften der Fernsprechleitung ausreichend kompensiert. Trifft die3 für den Entzerrer 8a zu, so verbleibt er in der Schaltung. Ergibt die Prüfung des Signalbildes bei angeschaltetem Entzerrer 8a keine positive Aussage, so wird mit einem Ausgangssignal der Prüfschaltung der Auswahlschalter 9 betätigt, so daß der Entzerrer 8a abgeschaltet und der Entzerrer 8b eingeschaltet wird. Die Qualität der Signalbilder wird nochmals geprüft, und der Entzerrer 8b verbleibt in der Schaltung, wenn die richtige Signalbildqualität vorliegt. Auf diese Weise kann eine dauernde V/ei t er schaltung von einem Entzerrer zum anderen vorgenommen werden, bis der richtige Entzerrer eingeschaltet ist. Wurde die gesamte Entzerrergruppe 8 überprüft, ohne einen ausreichend arbeitenden Entzerrer zu finden, so erzeugt die Prüfschaltung ein Signal für das Datenübertragungssystem, welches anzeigt, daß die gerade verwendete Fernsprechleitung zur Datenübertragung ungeeignet ist, und daß die Bedienungsperson durch erneutes Wählen eine neue Verbindung zwischen Sender und Empfänger herstellen muß. '■

Ein augenförmiges Signalbild ergibt sich, wenn die Ausgangs-, signale des Tiefpaßfilters in Segmente gleicher zeitlicher Länge entsprechend der Periode oder Taktfrequenz zur Kennzeichnung der ankommenden Signale geteilt v/erden (die Zahl der Informationssymbole pro Zeiteinheit gleich ein Baud, d.h. die Tastfrequenz). Die während dieser Zeitsegmente auftreten- . den Signalverläufe werden zur Erzeugung eines augenförmigen Signalbildes einander überlagert. Wird mit dem Kodierer 1 (in noch zu "beschreibender Weise) eine richtige Reihe von Signalen erzeugt, so treten die in S¹Xg. 2 gezeigten Signalverläufe auf. Pig. 2 zeigt ein ideales augenförmiges Signalbild für ein synchrones Vierpegel-Signal, welches 16 Signal-

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verlaufe für Zustandeänderungen zwischen den vier Spannungswerten oder Införmationswerten des synchronen Mehrpegel-Signals enthält. Die vier in Fig. 2 gezeigten Spannungswerte von 0, -4, -8 und -12 Volt stellen lediglich Beispiele dar.

Das: in Pig. 2 gezeigte augenförmige Signalbild ist ideal, da die Amplitude-der Signale in der Mitte des Auges (Zeitpunkt t-j. in Pig. 2) genau für die vier Spannungspegel zutrifft. Werden die Eigenschaften des Übertragungskanals durch einen Entzerrer nicht einwandfrei kompensiert, so liegen die Signalamplituden zum Zeitpunkt t-v über oder unter den vier Spannungswerten oder Informationswerten, Dadurch wird das Auge "ge- m schlossen", d.h. der Bereich 20 des Auges wird verringert, und die die drei Augen gegeneinander trennende Linie 21 nimmt in ihrer Stärke zu. Die erfindungsgemäße Empfangsschaltung mißt zum Zeitpunkt t-^ den Betrag, um den die Signale des Tiefpaßfilters über oder unter den Informationspegeln liegen, so daß sich eine Aussage über die Qualität eines augenförmigen Signalbildes ergibt.

Das .Signalbild wird erzeugt, indem die digitalen Bitkombinationen zur sukzessiven Erzeugung der 16 Signalverlaufe in Fig.

übertragen werden. Der zur Erzeugung der Signalverläufe in Pig. 2 erforderliche Zeitraum .-wird im folgenden auch als die Signalbildperiode bezeichnet. Diese wiederholt sich, '% bis die Schaltung einen Entzerrer ausgewählt hat, der die Eigenschaften des Übertragungskanals angemessen kompensiert. ':

Das in Pig* 1 gezeigte Datenübertragungssystem arbeitet mit *> Faksimileeinrichtungen. Der Faksimilesender tastet ein Schriftstück mit grafischer Information ab und erzeugt die dem Kodierer 1 zugeführten synchronen Zweipegel-Bandpaßsignale. Der Faksimileempfänger 21 setzt die mit dem Dekodierer 15 ' erzeugten Impulse in eine zur Reproduktion der grafischen Information auf .einem Eopieblatt geeignete Signalform um. Die Arbeitsweise eines derartigen Faksimilesystems ist in der'deutschen Patentanmeldung P 15 37 563.0 beschrieben.

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Bei einem Faksimilesystem können die ein augenförmiges Signalbild erzeugenden Signale duroh Einlegen eines Schriftstückes in den Faksimileabtaster erzeugt werden, welches die Erzeugung einer Reihe von Bandpaßsignalen "bewirkt, die zu den verschiedenen Signalverläufen der in Pig. 2 gezeigten Art führen, wenn sie das Tiefpaßfilter 13 durchlaufen.· Auch kann ein Signalbildgenerator hierzu verwendet werden. Beispielsweise erzeugt der in Fig. 1 gezeigte SignalMldgenerator 23 eine Reihe synchroner digitaler Signale, die die verschiedenen Änderungsvorgänge zwischen den Spannungswerten am Ausgang des Tiefpaßfilters 13 bewirken, welche zur Bildung eines augenförmigen Signalbildes erforderlich sind. Ein Signalbildgenerator vxiä Kodierer für den hier angegebenen Zweck ist in der deutschen Patentanmeldung P 15 62 052.7 beschrieben.

Y/ährend einer Signalbildperiode überwacht die Prüfschaltung für die Qualität des Signalbildes das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters in der Augenmitte, d.h. zu den Zeitpunkten t-, in Fig. 2. Die Prüfschaltung registriert die maximale Abweichung der Signale des Tiefpaßfilters gegenüber den in Fig. 2 gezeigten vier Spannungswerten. Überschreitet die Abweichung-einen vorbestimmten Standardwert, so wird der gerade eingeschaltete Entzerrer abgeschaltet und der Auswahlschalter 9 (Pig. I) schaltet einen neuen Entzerrer in den Empfänger ein. Die Abweichungen können durch Verwendung von acht parallelen Stromzweigen bestimmt werden, wobei jeweils zwei für die vier verschiedenen Spannungswerte zur Feststellung positiver und negativer Abweichungen dienen. Der beschriebene Empfänger verwendet eine Einzelschaltung, die die verschiedenen Signale auf einen gemeinsamen Spannungspegel bezieht, wozu ein Faltungsverfahren verwendet wird.

In Fig. 4a bis 4-d ist ein Faltungsverfahren dargestellt. Ein Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 13 zwischen den Werten -12 Volt, 0 und -12 Volt dient zur Darstellung des Faltungs- oder G-I eichrichtungsverf ahrens bei der Erfindung. Fig. 4a zeigt ein Signal am Ausgang des Tiefpaßfilters 13. Fig. 4b zeigt

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dieses Signal nach Faltung an einem· Pegelwert, der die Spannung -6 Volt hat. Es handelt sich also um eine Gleichrichtung mit einem Bezugspegel von -6 Volt. Dieses Signal wird wiederum mit einem Bezugspegel von -2 Volt gleichgerichtet, so daß eich der in Fig. 4c gezeigte Signalverlauf ergibt. Dieser wird mit einem Bezugspegel von -4 Volt gleichgerichtet, wodurch sich der Signalverlauf aus Pig. 4d ergibt.

Bei Verwendung dieses FaItungsverfahrens werden die mit dem Tiefpaßfilter erzeugten Signale einem Pegel von -4 Volt zugeordnet, d.h. einem einzigen gemeinsamen Spannungspegel. Die Amplitude der Signale des Tiefpaßfilters fällt mit dem V/ert von -4 Volt zum Zeitpunkt t-, nur im Idealfall zusammen und liegt normalerweise oberhalb des -4 Volt-Pegels, wenn die Abweichung vom Spannungspegel positiv oder-negativ ist. Hat das Signal in Pig. 4a beispielsweise zur Zeit t-, eine Amplitude entsprechend dem Punkt 101, so wird durch das Faltungsverfahren dieser Punkt 101 um einen ähnlichen Betrag über den w'ert von -4 Volt gelegt, nachdem das Signal dreimal gefaltet wurde. In ähnlicher Weise wird ein Punkt 102, der eine Signalamplitude unter dem Pegel von 0 Volt zum Zeitpunkt t-, kennzeichnet, gleichfalls über den Wert von -4 Volt gelegt, nachdem das Signal zweimal gefaltet wurde. Die maximale Abweichung von dem Bezugspegel von 4 Volt zeigt die Qualität eines augenförmigen Signalbildes, da damit die Stärke der die drei Augen in Fig. 2 trennenden Linie definiert ist. Die Qualität steht also in direktem Zusammenhang mit der Fläche des Auges.

Zur Bestimmung, ob ein augenförmiges Signalbild eine annehmbare Qualität hat, ist eine Entscheidung des Schaltungstechnikers nötig. Dieser wählt einen Fehlergrenzwert aus, der für ein bestimmtes Datenübertragungssystem tragbar ist, und an Hand dieses Wertes wird das zur Anzeige eines Betriebes innerhalb des zulässigen Fehlerbereiches erforderliche augenförmige Signalbild bestimmt. Dieses erzeugt eine bestimmte maximale Abweichung vom Bezugspegel -4 Volt. Die Amplitude dieser Abweichung ergibt einen Standardwert, mit

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dem andere SignalMlder verglichen werden können.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System sind die Entzerrer derart ausgewählt, daß die Eigenschaften verschiedener mög= licher Pemsprechleitungen kompensiert werden, mit denen man normalerweise rechnen muß. Die Entzerrer werden so ausgewählt, daß zumindest einer eine bestimmte Übertragungsleitung kompensiert, und dieser wird bestimmt durch Messung der maximalen Abweichungen gegenüber dem Bezugspegel -4 Volt und Vergleich dieser Llessung mit der Amplitude der Abweichung für das Standardsignalbild der vorstehend beschriebenen Art.

Zur Messung der Qualität eines augenfürmigen Signalbildes in der vorstehend beschriebenen Y/eise dient eine Schaltung der in Fig. 6a und b dargestellten Art. Zum besseren Verständnis wird diese Schaltung im Zusammenhang mit den in Fig. 4a bis 4d gezeigten Signalverläufen beschrieben.

Der Ausgang des Tiefpaßfilters 13 ist mit der Gleichrichterschal tung 100 über den Kondensator 200 verbunden. Die Gleichrichterschaltung 100 richtet das in Fig. 4a gezeigte Signal gleich und erzeugt an ihrem Ausgang (Kollektorelektroden der Transistoren 301 und 302) den in Fig. 4b gezeigten Signalverlauf. Das Eingangssignal für die Gleichrichters chal tung ·■ 100 wird an einer dem Pegel -6 Volt entsprechenden Linie "gefaltet".

Die Gleichrichterschaltung 101 ist mit der Gleichrichterschaltung 100 über den Kondensator 201 verbunden. Sie erzeugt an ihrem Ausgang (Kollektorelektroden def* Transistoren, 4ül und 402) das in Fig. 4c dargestellte gefaltete Signal. Es handelt sich dabei um das an einer dem Pegel -2 Volt entsprechenden Linie gefaltete Signal aus Fig. 4b.

Die Gleichrichterschaltung 101 ist mit der Gleichrichterschaltung 102 über den Kondensator 202 verbunden. Sie erzeugt an ihrem Ausgang (Eollektorelektroden der Transistoren 501 und 502) das in Fig. 4d gezeigte gleichgerichtete oder ge-

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faltete Signal. Hierbei handelt es sich um das an einer dem Pegel -4 Volt entsprechenden Linie gefaltete Signal aus Fig. 4c. ...

Die Gleichrichterschaltung 102 ist mit einem Verstärker 103 verbunden, an dem das Signal aus Fig. 4d auf einen Spannungspegel bezogen.wird, der der Aufzeichnungsschaltung 105 angepaßt int. . ·

Der Verstärker 103 wird mit der Aufζoichnungsschaltung 105 ■ über die Diode 104 jeweils zu einem Zeitpunkt verbunden, der durch die Taktschaltung 106 bestimmt wird. Die Diode 104 und die Taktschaltung 106 wirken wie eine Gatterschaltung zur Steuerung der Aufzeichnungszeitpunkte. Die Gatterschaltung ermöglicht eine Messung der Amplitude der vom Verstärker 103 abgegebenen Signale mit der Aufζeichnungsschaltung zu einer dem Mittelpunkt eines augenförmigen Signalbildes entsprechenden Zeit, d.h. zur Zeit t-, in Fig. 2 und 4a. Dies setzt allerdings voraus, daß die Taktsignale des Empfängers genau mit denen des Senders übereinstimmen. Eine Beschreibung eines \^rerfahrens zur derartigen Wiederherstellung eines Eupfängertaktes findet sich in der deutschen Patentanmeldung P 17 62 810.3. ■ . ·

Die Auf ζ ei ehnungs schaltung105 mißt den absoluten viert der maximalen Abweichungen gegenüber dem gemeinsamen Spannungspegel, woraus sich eine Aussage über die Qualität des augenförmigen Signalbildes ergibt, die später mit einem Standardwert verglichen wird. Die Aufzeichnungssehaltung ist mit der Ausgangsschaltung 107 verbunden, in der die gemessene Abweichung mit dem Standardwert, mittels des Vergleichers 800 verglichen wird. Ist das augenförmige Signalbild unannehmbar, so gibt die Ausgangssehaltung 107 ein Steuersignal für den Auswahlschalter 9 (Fig. 1) ab, so daß dieser den nächsten Entzerrer der Eirtzerrergruppe 8 einschaltet. Ergibt sich jedoch, daß die Qualität annehmbar ist, so erzeugt die AusgangsSchaltung 107 eine Anzeige für den Empfänger, daß die Übertragungsleitung zum Sender einwandfrei ist und die

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Datenübertragung beginnen kann.

Die für die G-I eicliricht er schaltungen genannten Faltunüspegel sind Beispiele, und die erfindungsgemäße Schaltung lot nicht auf diese Werte bzw. Arbeitsweise beschränkt. Dieselben Ergebnisse sind beispielsweise erreichbar, wenn das Signal in Fig. 4a an einer dem Pegel -8 Volt entsprechenden Linie und danach an einer dem Pegel -4 Volt entsprechenden Linie sowie einer dem Pegel -2 Volt entsprechenden Linie gefaltet wird. Die Aufgabe besteht darin, einen Signalverlauf der in Pig. 5 gezeigten Art zu erzeugen, bei dem alle verschiedenen Zeitsegmente der Signale des Tiefpaßfilters auf einen einzigen Spannungspegel bezogen sind. Die Auf ζ ei chnungs schaltung raißt für die in Fig. 5 gezeigten Verläufe eine Spannung V, die die maximale Abweichung vom gemeinsamen Spannungspegel darstellt (es sei bemerkt, daß ein Signal als über dem gemeinsamen Spannungspegel liegend bezeichnet wird, wenn es seinen jeweiligen Informationsspannungspegel unter- oder überschreitet). Ein bestimmtes Ausgangssignal oder eine Kombination bestimmter Ausgangssignale des Tiefpaßfilters IJ über- oder unterschreiten einen Bezugspegel um einen Betrag, der der Spannung V entspricht. Diese und der gemeinsame Spannungspegel bestimmen die Grenzwerte' für den Bereich verschiedener Abweichungen von den das augenförmige Signalbild erzeugenden oignalen.

Die Gleichrichter 100, 101 und 102 sind identisch, weshalb die folgende Beschreibung lediglich den Gleichrichter 100 betrifft. Die Grundelemente der Gleichrichter sind die invertierenden Verstärker oder Transistoren 300, 301 und 302. Ein Signal der in Fig. 4a gezeigten Art wird wechselstrommäßig über den Kondensator 200 dem Gleichrichter 100 bzw. den Basen der Transistoren 300 und 301 zugeführt. Das Potentiometer 303 bestimmt den Gleichspannungspegel des Eingangssignals. Der Transistor 300 ist ein PHP-Transistor, der Transistor 301 ein NPN-Transistor.

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Das in Pig. 4a gezeigte Signal ändert sich zwischen den Werten Hull lind -12 Volt. Dieses Signal- oder andere vom Tiefpaßfilter 13 abgegebene Signale wird wechselstrommäßig über den Kondensator 200 dem Gleichrichter 100 augeführt. Das Potentiometer 303 liegt zwischen den Spannungspunkten +B und -B, und der Gleichopannungspegel des Eingangssignals wird durch die Spannung am Schleifer des Potentiometers über den Widerstand 311 bestimmt. Die Sperrspannung für die Transistoren

300 und' 301 ist Erdpotential. Da die Transistoren verschiedenen Leitfähigkeitstypo sind, wird der Transistor 300 für EingangsSignalspannungen über Erdpotential, der Transistor

301 für Eingeingssignalopannungen unter Erdpotential gesperrt. Die Einstellung de3 Gleichspanmingspegels de3 Eingangs signals" mit dem Potentiometer 303 ändert diejenigen Teile des Eingangssignals, die über bzw. unter den Sperrspannungen der Transistoren liegen. Das Potentiometer 303 stellt daher denjenigen Signalpegel ein, an dem die Eingangssignale gefaltet oder gleichgerichtet v/erden.

Der Verlauf des am Kollektor des Transistors 30I erzeugten Signals entspricht der Darstellung in Pig.4a oberhalb des Pegels -6 Volt. Das Potentiometer 303 wird derart eingestellt, daß ein Spannungspegel für das Signal erzeugt wird, mit dem die unter dem Pegel -6 Volt liegenden Teile des Signals den Transistor 301 sperren. Pig. .4a ist insofern ungenau, als der Transistor 30I das Signal auch invertiert.

Der Verlauf des am Kollektor des Transistors 300 erzeugten Signals entspricht der Darstellung in Pig. 4a unter dem Pegel -6 Volt. Dies bedeutet, daß die Teile des Signals oberhalb des Pegels -6 Volt den Transistor 300 sperren. Die Kollektorelektrode des Transistors 300 ist mit der Basis des Transistors 302 verbunden, so daß das Signal des Transistors 300 invertiert .wird. Da der Transietor 300 auch das Signal an seiner Basis invertiert, hat das am Kollektor des Transistors 302 auftretende sigrial ate Polarität des Signals an der Basis des Transistors 300.

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Die Kollektoren der Transistoren 301 und 302 sind miteinander verbunden, so daß sich ein Signalverlauf der in Pin". 4b gezeigten Art ergibt, vienn das Signal aus Fig. 4a den Basen der Transistoren 300 und 301 zugeführt v/ird· Das in Fig. 4b gezeigte Signal entspricht nicht genau dem mit den Transistoren 301 und 302 erzeugten, da Fig. 4b einen SignalverlLiuf für den Fall zeigt, in dem die Signalpegel unter der Faltungslinie (eine Linie entsprechend der -6 Volt-Linie in Pi:;. 4a) gleichgerichtet v/erden, während die Schaltung in ./irklichkeit die Signalpegel über der Faltungslinie gleichrichtet. Dies bedeutet, daß der tatsächlich erzeugte Signalverlauf die Umkehrung deo in Fig. 4b gezeigten ist.

Der Transistor 301 invertiert einen Teil der Eingangssignale. Die Transistoren 300 und 302 führen den restlichen Toil dor Eingangssignale ohne Invertierung v/eiter. Das an den liolloktoren der Transistoren 301 und 302 kombinierte i>i;jnal ist ein an dem mit dem Potentiometer 303 erzeugten Bezugsspannungspegel gleichgerichtetes Signal.

Die Schaltung der Gleichrichter 101 und 102 stimmt mit der vorstehend beschriebenen über ein. Die Potentiometer 403 und 503 sind jedoch so eingestellt, da3- die jeweilige- Schaltung ein Signal an Spannungspegeln gleichrichtet oder faltet, die, den Faltungspegeln in Fig. 4b und 4c entsprechen.

Das Ausgangasignal dea Gleichrichters 102 wird dem Verstärker 103 zugeführt. Dieser ist ein Punkt ionswratllrker, der da a Signal invertiert und einen Spannungspegel erzeugt, der das Gleichrichtersignal an die Aufzeichnuagasehaltung 105 anpaßt. Das Ausgangssignal des Verstärkers am Emitter des Transistors 604 erzeugt ein Signal mit einem Spamungsbereich, der dem Betrieb des Transistors 701 in der Aufzeichmingsschaltung augepaßt ist.

D^e Transistoren 6ÖÖ und 601 bilden einen Differentialvarstärker. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 102 wird der Basis dea Transistors 600 zugeführt. Bas Potentiometer.

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ist alt der Basis des Transistors 6ul verbunden, um ein konstantes Sin jaii^'ü signal für den Differential vor stärker zu liefern. Die mit: dem Potentiometer 602 eingestellte Spannung legt den Spannungspegel für die Ausgangssignale des Verstärkers fest. Die Transistoren 600, 601 und 603 erseugen drei Inversionen des Eiiigangsoignals, wodurch sich eine Gesaritinversion des Signals am Ausgang des Verstärkers ergibt. Der Widerstand 605 zwischen Emitter des Transistors 604 und Basis des Tran~ sistors 600 ist der Rücldcopplungswideratand für den Funktionsverstärlcer, der den Verstärkungsfaktor bestimmt.

Das Ausgaiignoignal des Funktionsverstärkers 103 wird dem Kondensator 700 in der Aufzeichnungsschaltung 105 durch die kombinierte wirkung des Transistors 701, der Diode 104 und der Taktschaltung; 106 zugeführt. Es gelangt auf die BaßIs des Transistors 701 über die Diode 104. Der Transistor 701 ist ein linearer Verstärker und erzeugt an seinem Emitter ein dem Signal am Ausgang des Verstärkers 103 proportionales Signal zu den Zeitpunkten t-, in. Fig. 2.

Der Transistor 701 ist-normalerweise leitend und hält die Emitterelektrode nahe dem Potential -B. In diesem gesättigten Zustand wird er durch die Spannung am Kollektor des Transistors 901 der Taktschaltung 106 gehalten. Der Transistor 901 ist normalerweine leitend und hält seinen Kollektor auf dem Potential -B. Dadurch wird die Diode 104 in Sperrichtung gepolt und hält den Transistor 701 leitend.

Ein Taktsignal oder Zeitbezugssignal, das im Faksimileempfänger erzeugt wird, gelangt an die Klemme 902 der Taktschaltung. Das Taktsignal erscheint hier als ein kurz dauernder Impuls zum Zeitpunkt t·,, wobei die Spannung gegenüber Erde positiv wird. Das Taktsignal liegt normalerweise auf Erdpotential und polt die Diode 904 in Durchlaßrichtung, wodurch der Transistor 900 und damit der Transistor 901 leitend wird. Das Erdpotential am Kollektor des Transistors 900 gelangt an die Basis des Transistors 901 und hält diesen geöffnet. Zu

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den Zeiten t-^ in Pig. 2 und 4a hat das Taktsignal eine Spannung über Erdpotential. Diese positive Spannung sperrt vorübergehend die Diode 904 und damit die Transistoren 900 und 901. Bei gesperrtem Transistor 901 liegt an. dessen Kollektor ein Potential nahe dem Wert +B, wodurch die Diode 104 leitend wird und das Ausgangssignal des Verstärkers 103 auf die Aufζ eichnungsschaltung 105 leitet.

Anfangs ist der Ladezustand des Kondensators 700 fast auf Erdpotential. Dies bedeutet, daß die Diode 702 in Durchlaßrichtung gepolt ist, wenn da3 Ausgangssignal des Punktionsverstärkers an der Emitterelektrode des Transistors 701 erscheint und positiver als Erdpotential ist. Der Transistor 701 ist als Emitterfolger geschaltet, so daß keine Zeichenumkehrung des AusgangDsignals des Punktionsverstärkers auftritt. Die positive Spannung am Emitter des Transistors 701 lädt den Kondensator 700 auf eine dem Ausgangssignal des Punktionsverstärkers proportionale Spannung auf.

Während einer Signalbildperiode speichert der Kondensator 700 die maximale Abweichung eines Tiefpaßfiltersignals von einem Informationsspannungspegel (Pegelwerte entsprechend den Werten o, -4, -8 und -12 Volt in Pig. 4a). Ist beispielsweise die dem Kondensator 700 zuerst zugeführte Spannung die maximale Abweichung eines Tiefpaßfiltersignals von einem Informationspegel, so können Abweichungen geringerer G-röße den Kondensator 700 nicht mehr erreichen, da die Diode 702 durch die Spannung des Kondensators 700 gesperrt ist.

Der Entladungsweg für den Kondensator 700 verläuft über die Basis-Emitterstrecken der Transistoren 703 und 704 sowie die Widerstände 707 und 708. Die Transistoren 703 und 704 bilden einen komplementären Emitterfolger. Die Spannung am Kondensator 700 wird über den Transistor 703 oder 704 auf die Ausgangsschaltung 107 gegeben.

Die Ausgangsschaltung 107 enthält einen Vergleicher 800, mit dem die zeitlich gemittelte Spannung des Kondensators 700, die

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am Kondensator 705 auftritt, mit einer Standardspannung verglichen wird. Diese entspricht einem annehmbaren augenförmigen Signalbild. Die Standardspannung wird dem Vergleicher 800 über das Potentiometer 803 zugeführt. Die Spanming am Kondensator 705 liegt über die als Emitterfolger geschalteten Transistoren 801 und 802 am Yergleicher. Das Ausgangssignal des Vergleichers 800 ist ein Zweipegelsignal, wobei der eine Pegelwert anzeigt, daß die Spannung am Kondensator 705 geringer als die Standardspannung ist und daß das gerade geprüfte augenförmige Signalbild annehmbar ist. Ist die Spannung am Kondensator 705 größer als die Standardspannuna', so zeigt das Ausgangssignal des Vergloichers 800 den unzureichenden Zustand de3 Signalbildes an.

Die logische Schaltung 804 tastet periodisch das Ausgangssignal des Vergleichers 800 ab, um zu bestimmen, ob ein angeschalteter Entzerrer der Gruppe 8 (Mg. 1) die Eigenschaften eines Übertragungskanals in richtiger Weise kompensiert. Zeigt der Vergleicher an, daß ein annehmbares Signalbild nicht erzeugt wird, so wird der Sohalter 9 zur Anschaltung eines neuen Entzerrers betätigt. Der Schalter 9 ist ein Schrittschalter, der durch einen (nicht dargestellten) Motor in periodischen Intervallen von beispielsweise 1,5 Sekunden gedreht wird. Die logische Schaltung 804 fragt den Vergleicher 800 vor der V/eiterschaltung des Schalters 9 ab. Zeigt der Vergleicher an, daß ein annehmbares Signalbild vorliegt, so sperrt die logische Schaltung die Bewegung de3 Schalters 9.

# Auf die vorstehend beschriebene Weise ermöglicht die Erfindung eine automatische Auswahl eines richtigen Entzerrers für eine willkürlich ausgewählte Übertragungsleitung. Mg, 1 zeigt den speziellen Pail der automatischen Entζerrerauswahl für ein synchronisiertes Faksimile-Datenübertragungssystem, da3 mit Eernsprechleitungen als Übertragungskanäle arbeitet.

Bei dem in Pig. 1 gezeigten Faksimilesystem wird eine Signalbildperiode Während einer anfänglichen Anlaufzeit von 30 bis

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45 Sekunden kontinuierlich erzeugt. Die Anlaufzeit dient zur ersten Synchronisierung des Faksimileempfängera bzw. zur Anpassung seines Taktes an den Takt des Senders. Die automatische Auswahl eines Entzerrers in der vorstehend beschriebenen Weise findet während dieser Anlaufzeit statt (nach Herstellung dea Gleichlaufes), was auch für die anderen vor der Datenübertragung einzustellenden Parameter deo Systems gilt. Im Faksimilesystem beträgt die Periode eines augenförraigen Signalbildes 25 Millisekunden und die Zeitkonntante für die Entladung des Aufzeichnungskondensators 700 100 Millisekunden, wodurch sich die zeitliche Mittelung der Spannung des Kondensators 700 ergibt.

Ein mit einem bestimmten Entzerrer erzeugtes augonförmigea Signalbild wird wiederholt geprüft, um dia Y/irlcungen von Rauschen und Signaländerungen einzuschließen. Eine einzelne Signalbildperiode reicht zur Prüfung eines Entzerrers aus, vorzugsweise soll sie jedoch wiederholt werden. Ferner sollen praktisch alle Signale des Signalbildes während der Prüfperiode erzeugt werden, eine bestimmte Reihenfolge ist dabei nicht erforderlich·

Die Erfindung wurde an Hand vorzugsv/eiser Ausführungsformen beschrieben, dem Fachmann sind jedoch zahlreiche weitere ⁱ Ausführungsformen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Dies gilt auch für die zur Anpassung an bestimmte Erfordernisse möglichen Weiterbildüngen der Erfindung.

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Claims (12)

Patentansprüche ;

1. Faksimileempfänger für von einem Faksimilesender über einen von mehreren Übertragungskanälen unterschiedlicher Übertragungseigenschaften bei Synchronisierung durch den Sender übertragene modulierte Signale, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschaltung an jeweils einen Übertragungskanal (5) eine Kopplungsvorrichtung (7) vorgesehen ist, an die mittels eines Auswahlschalters (9) einer von mehreren unterschiedlichen Entzerrern (8) anschaltbar ist, dem ein die modulierten Signale in zur Bildung eines augenförmigen Signalbildes geeignete synchrone Mehrpegelsignale umsetzender Demodulator (11) nachschaltbar ist, und daß eine Prüfschaltung (16) zur Auswertung der Qualität des jeweiligen Signälbildes vorgesehen ist, die ein Signal für eine Vergleichsschaltung (800) abgibt, in der bei Abweichung dieses Signals von einem Standardwert ein Steuersignal zur Auswahl eines anderen Entzerrers (8) erzeugt wird.

2. Faksimileempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner zwischen der Vergleichsschaltung (800) und dem Auswahlsehalter (9) eine logische Schaltung (804) vorgesehen ist, die das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (800) periodisch abfragt und bei Anzeige unzureichender Qualität des augenförmigen Signalbildes eine Weiterschaltung des Aus-Wahlschalters (9) veranlaßt, und daß diese periodische Abfrage so lange fortgesetzt wird, bis das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (800) die Einschaltung eines geeigneten Entzerrers (8) anzeigt oder bis alle vorhandenen Entzerrer (8) angeschaltet waren.

3. Faksimileempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gelcennzeichnet, daß zur Erzeugung eines augenförmigen Signalbildes die Signale eines im Faksimilesender vorgesehenen Signalbildgenerators (25) verwendet werden.

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4# Faksimileempfanger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung Schaltungen (100, 101, 102) zur Faltung der synchronen Mehrpegel-Signale und zur Beziehung der Signalpegel auf einen gemeinsamen Bezugspegel enthält, daß eine Schaltung zur Erzeugung eines Taktsignals synchron mit den empfangenen modulierten Signalen vorgesehen ist und daß eine durch die Taktsignale gesteuerte und mit den Schaltungen (100, 101, 102) zur Faltung der Signale verbundene Gatterschaltung (106) vorgesehen ißt, die eine Weiterleitung der gefalteten Signale an die Vergleichsschaltung (800) zu einem Zeitpunkt bewirkt, der der Mitte eines augenförmigen Signalbildes entspricht, wodurch Abweichungen der gefalteten Signale von dem gemeinsamen Bozugspegel die Qualität des augenfömigen Signalbildes anzeigen.

5. Faksimileempfanger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner zwischen der Gatterschaltung (106) und der Vergleichsschaltung (800) ein Schaltelement (700) zur Begrenzung der der Vergleichsschaltung (800) zugeführten Signale auf die der maximalen Abweichung entsprechenden Signale vorgesehen ist.

6. Faksimileempfänger nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen (100, 101, 102) zur Signalfaltung Gleichrichterschaltungen sind, die die synchronen Signale empfangen und deren Spannungspegel auf einen einzigen Spannungspegel beziehen, wodurch Spannungsamplituden der synchronen Signale, die sich von den Pegalwerten unterscheiden, als Abweichungen von dem einzigen Spannungspegel erscheinen.

7. Faksimileempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das begrenzende Schaltelement (700) ein in einer Aufzeichnungs- oder Speicherschaltung (105) vorgesehener Kondensator ist, der einerseits mit den Gleichrichterschaltungen (100, 101, 102), andererseits mit dem genannten einzigen Spannungspegel verbunden ist und die Abweichungen der synchronen Signale als

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Ladespannung wiedergibt.

8. Paksimileempfänger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die SpeieherSchaltung ferner eine zwischen dem Kondensator(700) und den .Gleichrichterschaltungen'(10G, 101, 102) vorgesehene Diode (702) enthält, die die Ladespannung für den Kondensator (700) entsprechend dem einzigen Spannungspegel auf einer Polarität hält.

9. Paksimileempf anger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltungen (100, 101, 102) miteinander in Reihe geschaltet sind und daß ihre ™ Anzahl zumindest die um 1 verringerte Anzahl von Spannungspegeln der synchronen Llehrpegelsignale ist.

10. Paksimileempfanger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltungen (100, 101, 102) Gloichrichterelemente zur Gleichrichtung mit einer Bezugsspannung enthalten, zu deren Änderung Regelglieder (303, 403, 503) vorgesehen sind.

11. Paksimileempfanger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltungen (100, 101, 102) jeweils einen ersten, einen zweiten und einen dritten invertierenden Verstärker (z.B. 301, 300, 302 in 100) enthalten, | wobei die Eingänge des ersten (301) und des zweiten Verstärkers (300) und die Ausgänge des ersten (301) und dritten Verstärkers (302) zusammengeschaltet sind und der Ausgang des zweiten (300) mit dem Eingang des dritten Verstärkers (302) verbunden ist, und daß der erste. Verstärker ,£301) bei einem Signalspannungspegel oberhalb dem Bezugsspannungspegel, der zweite Verstärker (300) bei einem Signalspannungspegel unter dem Bezugsspannungspegel arbeitet.

12. Paksimileempfänger nach einem der vorhergehend.en Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung für synchrone Vierpegelsignale über, einen, ersten Kondensator (200) mit der ersten (100) von drei mit einem zv/eiten (201) bzw. dritten

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Kondensator (202) hintereinander geaehalteten, die synchronen Signale mit drei verschiedenen Bezugspegeln gleichrichtenden Gleichrichterschaltungen (100, 101, 102) an den Demodulator (10 Ms 13) angeschaltet ist, daß der dritten Gleichrichterschaltung (102) zur Beziehung der von ihr abgegebenen signale auf einen gemeinsamen Bezugspegel ein erster Verstärker (103) nachgeschaltet ist, der über eine durch ein mit den Vierpegolsignalen synchrones !Taktsignal aufsteuerbare Gatterschaltung (106) mit einem zweiten Verstärker (701) verbunden ist, der über eine Diode (702) auf einen vierten Kondensator (700) arbeitet, an dem'ferner dar gemeinsame Bezugspegel liegt.

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