DE1817984A1 - Regenerierverstaerker - Google Patents

Description

P 18 06 157.9-31

Ausscheidung 6/70/J

Fujitsu Limited I Q 1 79 8 4

No «1015 t Kamikodanaka

Nakahara-ku, Kawasaki

Japan

Regenerierverstärker

Die Erfindung betrifft einen Regenerierverstärker, der in einer Übertragungsleitung einer mehrwertigen PCM-Übertragung vorgesehen ist.

Bei der Kodeübertragung ist die erforderliche Bandbreite einer Übertragungsleitung mit Regenerierverstärkern, die für die Übertragung der erforderlichen Information notwendig ist, proportional der Anzahl der Zeitausschnitte, die innerhalb einer konstanten Zeitdauer übertragen werden müssen. Venn andererseits das notwendige und ausreichende Verhältnis zwischen Signal und Rauschen (S/N) in der Übertragungsleitung erhalten werden kann, kann die Anzahl der Zeitausschnitte desto mehr verringert werden, ;Je mehr der Übertragungskode der Information mehrwertig gemacht wird, und deshalb kann das erforderliche Übertragungsbank verringert werden. Bei einem üblichen Verfahren wird die übertragung durch die Verwendung eines hochwertigen Übertragungsmediums ausgeführt, das ein ausreichend hohes Verhältnis S/U aufweist, z.B. einer koaxialen Übertragungsleitung, wobei eine Kodierung mit eine» niedrigeren Grad, z.B. mit einem binären Kode, ausgeführt wird, so daß die Geschwindigkeit unnötigerweise erhöht wird und das erforderliche Übertragungsband ausgedehnt wird» Polglich wird auch der Leitungsverlust bei der maximalen Übertragungsfrequenz unnötigerweise erhöht, und der Abstand zwischen den Verstärkern wird verkürzt, und die Ausrüstung wird teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regenerierverstärker, der in einer übertragungsleitung einer mehrwertigen

-2-

609834Λ0769

BAD ORIGINAL

PCH-Ütertragung vorgesehen ist, zu schaffen, <L»r ein aas« reichend großes Signal-Eausch-Verhältnis aufweist, der die erforderliche Übertragungsbandbreite verringert und damit eine Vergrößerung der für die einwandfreie übertragung erforderlichen Abstände zwischen den Verstärkern der Übertragungsleitung ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1· Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben·

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben« in der sind

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Erfindung Fig. 2 und 3 Schaltbilder von Ausführungsformen der Erfindung»

Fig. 1 zeigt die Pegel von n-nären Signalen, die bei dem übertragungssystem gemäß der Erfindung verwendet werden· Der maximale Amplitudenpegel beträgt ~1 ± χ^ά. der minimale Amplituienpegel beträgt 0 und der Unterschied zwischen den

2 Λ Λ

Pegeln, d.h. — und ^, beträgt r~ A.

Ein Eegenerierverstärker für Oktalkoden, d.h. η · 8, wird als Beispiel mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Bei diesem übertragungssystem werden Signale mit 8 Pegeln von

* A, τ A, 4 i, π A, ι A, r A₁ w A und 0 verwendet. In Fig. bezeichnet EIN einen Eingangsanschluß, QlA bis CL6 bezeichnen Zeitgabesignal-Eingangsanschlüsse, und B bezeichnet einen Signalvorspannkreis, um eine Vorspannung von sr A für das Eingangssignal zu erzeugen. SH1 bis SH3 bezeichnen Signalhalte— kreise. Da das Eingangssignal, das bei SH1 eintrifft, um -^g A vorgespannt ist, falls ein Signal eingetroffen ist, das überhaupt kein Rauschen enthält, ist der Wert des Signals einer der 8 Pegel von ^ A, ^| A, ^ A, -^ A, ^ A, ^| A, ^ A und ^ A.

DL1 und DL2 bezeichnen Verzögerungselemente, die dafür verwendet werden, um die Zeiten des notwendigen Vorgangs gleich förmig zu machen. Vs bezeichnet einen Bezugssignalanschluß,

609834/0769

BAD ORIGINAL

SA1 und SA2 bezeichnen Subtrahierverstärker md.t einem Verstärkungsgrad von 2, COIiP 1, COMP 2 und COMP 3 besseichnen Vergleichskreise, R1 und R2 bezeichnen Widerstände zum Dämpfen der Signale, AD bezeichnet einen Addierkreis und AUS bezeichnet einen Ausgangsanschluß.

Gemäß fig. 2 wird angenommen, daß das Eingangssignal |r A + Δ ist. Dieses Δ ist das Bauschen und ist kleiner als yn?· Dieses Eingangssignal wird um A/16 durch den Vorspanxikreis B vorgespannt und wird ^g A + Δ · Dieses Signal wird durch den Signalhaltekreis SH1 gehalten. Andererseits ist immer ein Vergleichs-Bignal mit einem Wert von A/2 am Bezugssignalanschluß Vs vorhanden, und das Signal dos Haltekreises wird mit dem Wert der Bezugsspannung Vs durch den Komparator COKP 1 zu dem Zeitpunkt verglichen, der durch die Zeitgabe von dem Zeitgabeanschluß CL bestiiamt ist. Wenn das Ergebnis des Vergleiches zeigt, daß das Signal des Haltekreises größer ist, wird ein Ausgangsimpuls mit einem Wert von A/2 vom Komparator COMP 1 erzeugt, und falls das Signal kleiner ist, wird kein Impuls erzeugt. Der Ausgang des Signalhaltekreises ist Jetzt 13 _{A +} /\ % "UB-d- dieser Vert ist großer als A/2, und deshalb wird in diesem Falle ein Ausgangsinpuls mit einem Wert A/2 von dem Komparator COMP 1 erzeugt und dieser Impuls wird zu dem Verzögerungskreis DL1 gegeben. Der Impuls wird auch zu dem Subtrahierverstärker SA1 gegeben und die Differenz zwischen diesem Impuls und dem Ausgang des Signalhaltekreises SH1 wird in dem Subtrahierverstärker SA1 gezahlt und das Ergebnis der Subtraktion wird dadurch verdoppelt, daß es verstärkt wird, und wird ^ A-+2.Δ, und dieser Wert wird durch den zweiten Signalhaltekreis SH2 erhalten. Dieses gehaltene Signal wird mit einem Bezugssignal eines Wertes A/2 durch den Zeitgabeimpuls GIA in dem zweiten Komparator COMP 2 verglichen. Dieser Vorgang ist genau derselbe wie der Vorgang der ersten Stufe. In diesem, falle ist das Signal -4^ A + 2 Λ

Haltekreises größer als A/2, und deshalb wird ein Ausgangsimpuls eines Wertes A/2 von dem Komparator COMP 2 erzeugt. Dieser Impuls wird zu dem Verzögerungskreis DL2 gegeben und wird auch zu dem Subtrahierverstärker SA 2 gegeben, und die

60-983 4 f 076 9
BAD ORIGINAL , .\

Differenz zwischen diesem Istpuls und dein Ausgang des Signalhalt ekreises SH2 wird in dem Subtrahierverstärker SA2 gezählt· Das Ergebnis der Subtraktion wird verdoppelt, indem es|verstärkt wird, und wird -^ A + 4 A, und dieser Wert wird durch den dritten Signalhaltekreis SH5 gehalten· Das gehaltene Signal wird mit einem Besugssignal eines Wertes A/2 durch Zeitgabeinpulse verglichen, die dann erzeugt werden, wenn die Ausgangssignale der Komparatoren COMP 1 und COMP 2 jeweils über die Versögeruncckreise DL1 und DL2 dem Addierkreis AD zugeführt werden· Dieser Vorgang ist derselbe wie der vorstehend beschriebene Vorgang· In diesem Fall ist das gehaltene Signal A + 4 A kleiner als A/2, und deshalb wird keim Impuls erzeugt«

Wenn der VergleichsVorgang in allen Stufen beendet ist und ein Impuls in der letzten Stufe erzeugt wird, werden die Ausgänge der Konparatoren CCIIP 1, COMP 2 und COMP 3 der drei Stufen durch den Addierkreis AD addiert· Es ist hier darauf hinzuweisen, daß in dem vorliegenden Beispiel der Ausgang A/2 des Komparators der zweiten Stufe um 1/2 durch den Uiderstand E1 gedämpft wird und A/4 wird und der Ausgang A/2 des Komparators der dritten Stufe - in dem obigen Beispiel wird kein Impuls erzeugt - um 1/4 durch den Widerstand Ή2 gedämpft wird und A/8 wird. Deshalb werden in den vorliegenden Beispiel Ausgänge von der ersten und der zweiten Stufe ausgesendet, und kein Eingang wird von der dritten Stufe ausgesendet, und deshalb werden Signale A/2 und A/4 zu dem Addierkreis AD gesendet, und § A wird erhältlich, indem die beiden Signale addiert werden. Somit ergibt sich, daß das Signal £ A + Δ , das ursprünglich über den Eingangsanschluß gegeben wurde, in ^ A regeneriert worden ist.

nachfolgend tvird das Signal * A + Δ mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben· In diesem Falle wird der Ausgang des Vorspannkreiees B

vfe A + Δ , und als Ergebnis des Vergleiches im Komparator COMP wird ein Ausgang A/2 erzeugt und dieser wird in dem Subtrahierkreis SA1 subtrahiert, undjdas Ergebnis der-Subtraktion wird verdoppelt, indem es verstärkt wird, und wird ^ A + 2 Δ , und dieser Wert wird durch den zweiten Signalhaltekreis SH2 gehalten« und das Ausgangssignal von S1I2 wird in dem zweiten Komparator verglichen. In diesem Fall ist das Vergleichssignal A/2 großer

BAD ORIGINAL

und deshalb wird kein Impuls erzeugt· Das Signal -^g A. ♦ 2 A des Haltekreises SH2 wird dann ohne Änderung verdoppelt, indea es durch den Subtrahierverstärker SA2 verstärkt wird, und wird 4^ A +--4- \ ,Dieses Signal wird durch den Haltekreis SH3 gehalten und wird mit A/2 durch den dritten Komparator verglichen· In diesem Falle ist das Signal des Haltekreises größer und deshalb wird ein Impuls A/2 durch den Komparator COMPj erzeugt· Dieser Impuls A/2 wird in A/8 durch den Widerstand H2 gedämpft und deshalb werden in diesem Falle der Impuls A/2 der ersten Stufe und der Inpuls A/8 der dritten Stufe addiert, und ein Inpuls g A kann erhalten werden.

•üe oben beschrieben worden ist, kann der multinäre Koderegenerierverstärker der Erfindung durch die Schaltung der Fig. erhalten werden. Selbstverständlich ist das zweite Ausführungsbeispiel nicht auf die Schaltung nach Fig. 2 beschränkt. Eine Änderung dieser Schaltung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Schaltung der Fig. 3 ist von der Schaltung der Fig. 2 dadurch verschieden, daß Verzögerungskreise DL 5 und DL6 an Stelle von Signalhalte— kreisen SH1 und SH2 verwendet werden, wobei der Wert der Yergleichsspannung der ersten Stufe A/2, der Wert der zweiten Stufe A/4 und der Wert der dritten Stufe A/8 ist. Durch diese Ir-derung wird es möglich, einfache Subtrahierkreise SUb1 und ßUb2 anstatt der Doppel-Subtrahierverstärkerkreise SA1 und SA2 zu verwenden. Der Ausgang des Vergleichskreisess der ersten Stufe ist A/2, der Ausgang der zweiten Stufe ist A/4 und der Ausgang der dritten Stufe ist A/8. Durch diese Änderung werden die Dämpfungswiderstände 111 und fi2 unnötig.

Ber Fall, in dem ein Signal |a + A an der Schaltung der Fig. eintrifft, wird nachfolgend beschrieben. Der Wert * A + Δ wird

11 ο —

in -Tj-g A + A durch den Vorspannkreis B geändert und wird dann zu dem Verzögerungskreis DL 5 geführt und wird auch zu dem Konparator COMP 1 geführt und wird mit einem Vergleichssignal mit einem Wert A/2 verglichen, das von Vs1 in dem Komparator COIIP 1 zugeführt wird. In diesem Falle ist das Eingangssignal größer, und deshalb wird ein Impuls A/2 erzeugt und dieser Impuls wird zu dem Verzögerungskreis DL3 gegeben und vird

609834/0769 OP

BAD ORIGINAL

ΛΛ

auch zu dem Subtrahierkreis SUb1 gegeben. Das» Signal -xr λ * Δ das über den Verzögerungskreis DL5 gelaufen ist, und der Ausgangsinpuls A/2 des Komparators COMP 1 treffen in dem Gubtrahierkreis SUb1 gleichzeitig ein, inden die Verzögerungszeit des Veraogerungskreises richtig eingestellt wird und die Subtraktion in diesem Subtrahierkreis 3üb1 ausgeführt wird» Ale Ergebnis wird das Signal η4· A + Λ erhalten. Dieses Signal wird zu dem Yerzögerungskreis DL6 gegeben und wird auch zu dem Eonparator COiIP 2 gegeben und wird mit einem Vergleichs signal eines Wertes A/4 verglichen, das von dem Anschluß Vs2 in dem Konparator COMP 2 abgeleitet wird. In diesem Falle ist das Vergleichssignal größer, und deshalb wird kein Impuls von de» Komparator CONP 2 erzeugt. Das Signal, das über den Verzögerungskreis DL6 gelaufen ist, trifft deshalb am Komparator COMP 3 ein, ohne in dem Subtrahierkreis SUb2 subtrahiert zu werden. In diesem Komparator COMP 3 wird das Signal mit einem Vergleichssignal eines Wertes A/8 verglichen, das von dem Anschluß Vs3 abgeleitet ist. In diesem Falle ist ^g A +Δ größer als A/8, und deshalb erzeugt der Komparator COMP 3 einen Impuls mit einen Wert A/8. Ein Impuls mit einem Wert A/2 der ersten Stuf· und ein Impuls mit einem Wert A/8 der dritten Stufe werden zeitlich durch den Verzögerungskreis DL3 gleichförmig gemacht und werden durch den Addierkreis AD addiert und werden g A, und dieser Wert wird von dem Ausgangsanschluß AUS ausgesendet.

Λ 2 η— 1 Während n-näre Signale mit Pegeln von 0, £ A, — A ...—-j-¹ A beschrieben worden sind, kann die Erfindung selbstverständlich, auch bei n-nären Signalen angewendet werden, die nicht den Pegel 0 enthalten. In diesem Falle wird es notwendig, die Große des ersten Vorspannkreises B einzuregeln und des weiteren den letzten Ausgangsimpuls in geeigneter Weise vorzuspannen. Venn die Abstände zwischen den verwendeten Pegeln nicht gleich sind, kann der Entzerrungsverstärker realisiert werden, indem der Wert des Ausgangsimpulses des Impulsgenerators und der Wert des Vergleichssignals in geeigneter Weise geändert werden·

Wenn die Anzahl der Pegel der Koden, die bei der Übertragung verwendet werden, nicht als 2m, wie 2, 4, 8 und 16, ausgedrückt

609834/07 6 BAD ORIGINAL

werden können, kann der Eegenerierverstarker dbi folgender Veise ausgebildet werden· Venn nämlich z.B. 7 Pegel rorhanden sind, kann der Eegenerierverstarker in nahezu derselben Weise wie im Falle von 8 Pegeln ausgebildet werden. Wenn 15 Pegel vorhanden sind, kann der Eegenerierverstarker in nahezu derselben V/eise wie im Falle von 16 Pegeln aufgebaut werden. Bei der Ausbildung des Eegenerierverstärkers, wie oben beschrieben, wird es möglich, die Anzahl der Vergleichskreise und der anderen Teile von η oder n-1 auf m zu verringern. Hierbei steht at mit η in folgender Beziehung 2® < η < 2²¹·

Wie oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung ein multinärer Kode-Segenerierverstärker durch die Verwendung einer relativ einfachen Schaltung erhalten werden.

609834/0769 BAD ORlGINAJt . . . '

Claims (3)

P 18 06 157-9-31 ί .;· — ■; llllii' Ausscheidung ο u Fujitsu Limited 181 79 8 Λ Neue Patentansprüche ·

1. Regenerierverstärker, der in einer Übertragungsleitung einer mehrwertigen PCM-Ubertragung vorgesehen ist, wobei die Übertragung durch eine Kombination von Impulsen mit η Amplitudenpegeln ausgeführt wird, gekennzeichnet durch m Vergleichspegelgeneratoren (Normalkreise) mit Je einem Bezugspegel,

wobei 2^m~ < η ^ 2^m gilt, m eine positive ganze Zahl ist und Jeder Vergleichspegelgenerator einen Komparator (COMP 1, COMP 2, COMP 3) zum Vergleichen des Eingangssignals mit einem Signal mit vorbestimmtem Pegel und zum Erzeugen" eines Impulssignals entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs und außer in der ersten Stufe einen Subtrahierverstärker (SA 1, SA 2, SUB 1, SUB 2) enthalt, der mit dem Eingang des Komparators zum Erzeugen und Abgeben eines Differenzsignals zwischen dem Eingangssignal des Komparators in der vorangehenden Stufe und dessen Ausgangssignal verbunden ist, durch Verzögerungskreise (DL 1, DL 2, DL 3i DL 4-), um die Ausgangssignale der Vergleichspegelgeneratoren außer in der letzten Stufe zeitlich gleichförmig zu machen, und durch einen Addierkreis (AD), der mit dem Verzögerungskreis verbunden ist, zum Addieren der Ausgangssignale der Vergleichspegelgeneratoren und zum Erzeugen eines addierten Ausgangssignals als regeneriertes Mehrpegelsignal.

2. Regenerierverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Komparatoren Signalhaltekreise (SA 1, SA 2, SA 3 ) vorgeschaltet sind.

3. Regenerierverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Komparatoren (COMP 1, COMP 2) und die Subtrahierverstärker (SA 1_t SA 2) Verzögerungskreise (DL5» DL6) geschaltet sind.

609834/0769