DE1911431C3 - Übertragungsanordnung mit Impulsdeltamodulation - Google Patents
Übertragungsanordnung mit ImpulsdeltamodulationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungsanordnung mittels Impulsdeltamodulation, bei der der
Sender mit einem an einem Impulsgenerator angeschlossenen Impulskodemodulator versehen ist, dessen
Ausgangsimpulse zum zusammenarbeitenden Empfänger gesendet und auch einer Vergleichsvorrichtung
zugeführt werden, die ein Integrationsnetzwerk und einen Differenzerzeuger enthält zur Erzeugung eines
Steuersignals, das den Impulskodemodulator steuert, welcher Sender und welcher Empfänger je mit einem
Dynamikregelsystem mit einem Dynamikregler, dem von Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators
abhängige Impulse zugeführt werden, und der durch ein Dynamikregelsignal eines Dynamikregelsignalgenerators
gesteuert wird, versehen ist, welcher Dynamikregelsignalgenerator einen Impulsmusteranalysator enthält
dem Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators zugeführt werden und der jeweils Impulsgruppen
analysiert, die von denjenigen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators gebildet
werden, die innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls einer gegebenen Anzahl aufeinanderfolgender
Taktimpulse des Impulsgenerators auftreten, welcher Impulsmusteranalysator beim Austreten vorbestimmter
Impulsgruppen eine impulsförmige Ausgangsspannung liefert, die eine Integrationsschaltung steuert, welche
Integrationsschaltung das genannte Dynamikregelsignal liefert
Bei Impulskodemodulation im allgemeinen und somit auch bei Deltamodulation veranlaßt die Amplitudenquantisierung
Abweichungen zwischen dem vom Empfänger wiedergegebenen Signal und dem ursprünglichen
Signal, welche Abweichungen das sogenannte Qu^ntisierungsrauschen verursachen und die Übertragungsgüte
beeinträchtigen. Bei Erhöhung der Impulsfrequenz nehmen die Abweichungen zwischen dem
wiedergegebenen Signal und dem ursprünglichen Signal
ab, und somit nimmt die Genauigkeit der Wiedergabe zu, wodurch für Signalübertragung hoher Güte sehr
hohe Impulsfrequenzen und infolgedessen große Bandbreiten erforderlich sind.
Um die Impulsfrequenz herabzusetzen, ist es bekannt, in solchen Übertnagungsvorrichtungen eine Dynamikregelung
anzuwenden, wobei zwei Gruppen zu unterscheiden sind. In der ersten Gruppe wird unter
Verwendung nichtlinearer Kreise eine augenblickliche Dynamikregelung benutzt, wobei die Vorrichtung
hinsichtlich ihrer Auslegung verhältnismäßig einfach sind, jedoch nur einen verhältnismäßig niedrigen
Kompressionsgrad ermöglichen, wodurch bei einer derartigen Vorrichtung die Herabsetzung des Quantisierungsrauschens
nur im beschränkten Maße erfolgt Bei der zweiten Gruppe von Vorrichtungen, die komplizierter ausgebildet sind, findet ein Dynamikregelsystem
Anwendung, das aus einem Dynamikregler besteht, der durch eine sich kontinuierlich ändernde
Dynamikregelspannung eines Dynamikregelspannungsgenerators gesteuert wird, wobei auch die Dynamikregelspannung
zur Empfangsseite übertragen wird, wodurch empfangsseitig der Kompressionsgrad genau
erkannt wird, so daß ein sehr hoher Kompressionsgrad benutzt werden kann, wodurch sich eine optimale
Herabsetzung des Quantisierungsrauschens ergibt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser letzteren Gruppe, wie sie in der britischen Patentschrift 9 82 204
beschrieben worden ist, wird zu diesem Zweck zusammen mit den zu übertragenden Signalen z. B. im
Band zwischen 03 und 3,4 kHz das durch Gleichrichtung
erhaltene umhüllende Signal im Band zwischen 0 und 0,1 kHz dem Impulskodemodulator zugeführt, wodurch
die gesendete Impulsfolge zwei Informationen enthält, d. h. das Vorhandensein oder das Fehlen der Impulse
kennzeichnet die zu übertragenden Signale, und die mittlere Impulsdichte kennzeichnet das umhüllende
Signal, so daß durch Glättung der gesendeten Impulsfolge die zur Dynamikregelung dienende Dynamikregelspannung
erzeugt wird. Auf diese Weise gelingt es, einen sehr hohen Kompressionsgrad und
somit eine optimale Herabsetzung des Quantisierungsrauschens zu verwirklichen; es wurde z. B. festgestellt,
daß bei gleichbleibender Übertragungsgüte die Impulsfrequenz um einen Faktor von etwa 2 verringert werden
kann.
Wie in der Praxis festgestellt wurde, muß in dieser bekannten Anordnung für eine genaue Übertragung des
umhüllenden Signals ein ausreichender Frequenzraum, z. B. das Band von 0 bis 0,2 kHz, ausgespart werden, was
unter Umständen eine Beschränkung der Verwendungsmöglichkeiten bedeutet. Es stellt sich heraus, daß dies
insbesondere dann der Fall ist, wenn das zu übertragende Signal in diesem Band von 0 bis 0,2 kHz liegende
Frequenzkomponenten enthält oder wenn zusätzliche Signale mit sehr niedriger Frequenz z. B. als Signalisierungsfrequenzen
übertragen werden müssen.
Um die Impulsfrequenz herabzusetzen, sind in der älteren deutschen Patentschrift 13 02 779 und in der
älteren deutschen Offenlegungsschrift 19 07 021 bereits
Impulsdeltamodulationsübertragungssysteme der einleitend
beschriebenen Art vorgeschlagen, wobei das Vergleichssignal durch Integration abgestufter Quantisierungsstufen
erhalten wird. Insbesondere wird bei diesen Systemen der absolute Wert der Quantisierungsstufe jeweils erhöht wenn der Ausgangsimpuls des
Impulskodemodulators die gleiche Polarität hat wie der vorangehende Ausgangsimpuls. Sind die Polaritäten
nicht einander gleich, dann wird eine kleinere Quantisierungsstufe erzeugt, die vorzugsweise der
nächstkleineren Quantisierungsstufe, verglichen mit dem absoluten Wert der vorangehenden Quantisierungsstufe,
gleich ist, und die eine Polarität aufweist, die der Polarität der vorangehenden Quantisierungsstufe
entgegengesetzt ist. Zusätzlich werden bei gleichbleibender Polarität der Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators
die Absolutwerte der aufeinanderfolgenden Quantisierungsstufen jeweils um einen Betrag von etwa
1,1 bis 1,5, vorzugsweise um etwa 1,25, erhöht.
Dem Gegenstand des Anspruchs 1 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konzeption einer Übertragungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der neben einer besonders wirkungsvollen Dynamikregelung
für sich kontinuierlich ändernde Signale die Anwendungsmöglichkeit erweitert wird.
Die Anordnung beseitigt weitgehend neben einer Herabsetzung der Stabilitätsprobleme in der Regelung
und bei vorteilhafter Unempfindlichkeit gegen Störungen eine Beeinflussung der Reproduzierbarkeit durch
Toleranzen in den Schaltungselementen und ist ferner besonders zur Ausbildung in digitaler Technik und zur
Feststoffintegration geeignet
Die Anordnung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusteranalysator derart
ausgebildet ist daß Impulsgruppen analysiert werden, die jeweils von denjenigen aufeinanderfolgenden
Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators gebildet werden, die innerhalb eines festen und beschränkten
Zeitintervalls von mindestens drei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen des Impulsgenerators auftreten, und
der Impulsmusteranarysator die genannte impulsförmige
Ausgangsspannung liefert, jeweils wenn die analysierte
Impulsgruppe innerhalb des erwähnten festen Zeitintervalls einen momentanen Modulationsindex, der
größer als */2 ist, aufweist
Zur Erweiterung des Modulationsbereiches und zur Unterdrückung von Pfeiftönen und Interferenztönen
bei niedrigen Impulsfrequenzen ist ferner gemäß der Erfindung in dem Ortsempfänger bzw. in dem
zusammenarbeitenden Empfänger ein Regelspannungsausgleich bzw. in dem zusammenarbeitenden Empfänger
durch die Dynamikregelung eingeführte Gleich-Stromkomponente unterdrückt
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen
F i g. 1 und 2 einen erfindungsgemäßen Sender bzw. 5a Empfänger für Deltamodulation,
F i g. 3a bis 3d und 4a bis 4p einige Diagramme zuf Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 1 bzw.
F i g. 2 dargestellten Senders bzw. Empfängers,
Fig.5 und 6, 7 und 8, 9 und 10, 11 und 12 jeweils
Varianten des in Fig. 1 bzw. Fig2 dargestellten
Senders bzw. Empfängers,
Fi g. 13 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen
Senders.
Der in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Sender gemäß der Erfindung ist für die Übertragung kontinuierlicher
Signale in Form von Sprechsignalen eingerichtet Die einem Mikrophon 1 entnommenen Sprechsignale
werden über ein Sprechfilter 2 mit einem Durchlaßband von 0 bis 3,4 kHz und einen Niederfrequenzverstärker 3
einem Differenzerzeuger 4 zugeführt
An den Differenzerzeuger 4 wird auch über einen Vergleichskreis 5, der mit einem Ortsempfänger mit
einem in diesen aufgenommenen Integrationsnetzwerk
6 versehen ist, eine Vergleichsspannung gelegt, um eine Differenzspannung zu bilden, die einen an einen
Impulsgenerator 7 angeschlossenen Impulskodemodulator 8 steuert. Der Impulsgenerator 7 liefert dabei
äquidistante Impulse mit einer Wiederholungsfrequenz, die um eine Größenordnung höher als die höchste zu
übertragende Sprechfrequenz ist.
Im dargestellten Sender ist das Integrationsnetzwerk 6 auf die in der britischen Patentschrift 6 91 824
beschriebene Weise ausgebildet, d. h. es enthält die Kaskadenschaltung eines ersten Gliedes, das aus einem
Reihenwiderstand 9 und einem Parallelkondensator 10 besteht und eine Grenzfrequenz von z. B. 200 Hz hat,
und eines zweiten Gliedes mit einer Grenzfrequenz, die höchstens gleich der höchsten Sprechfrequenz z. B.
3400 Hz, ist, das aus einem Reihenwiderstand ! 1 und einer durch die Reihenschaltung eines Kondensators 12
und eines Kopplungswiderstandes 13 gebildeten Parallelimpedanz besteht. Der Kopplungswiderstand 13
bewirkt, daß ein Teil der Ausgangsspannung des ersten Gliedes zusammen mit der über dem Kondensator 12
auftretenden Integrationsspannung zwischen den Ausgangsklemmen auftritt.
Je nach der Polarität der Ausgangsspannung des Differenzerzeugers 4 treten vom Impulsgenerator 7
!herrührende Impulse am Ausgang des Impulsmodulalors 8 entweder auf oder sie werden unterdrückt. Vom
Lmpulskodemodulator 8 hindurchgelassene Impulse werden z. B. durch 1-Impulse angegeben, während die
unterdrückten Impulse als 0-Impulse angegeben werden.
An den die 1- und 0-Impulse liefernden Ausgang des
Impulskodemodulators 8 ist ein Impulsgenerator 14 angeschlossen, um die im lmpulskodemodulator 8
gegebenenfalls entstandenen Abänderungen der Amplitude,
der Dauer, der Form oder der Zeit des Auftretens der Impulse zu unterdrücken, z. B. dadurch, daß die
zugeführten Impulse durch dem Impulsgenerator 7 unmittelbar entnommene Impulse ersetzt werden. Die
regenerierten Impulse werden nach Verstärkung in einem Endverstärker 15 über die Leitung 16, gegebenenfalls
nach Modulation auf einer Trägerwelle, zum zusammenarbeitenden Empfänger gesendet und außerdem
dem Vergleichskreis 5 zugeführt, der einen Ortsempfänger mit dem Integrationsnetzwerk 6 enthält,
an dessen Ausgang sich die vorerwähnte Vergleichsspannung ergibt, die dem Differenzerzeuger 4 zugeführt
wird.
Die beschriebene Anordnung ist ständig bestrebt, die Differenzspannung gleich Null zu machen, wodurch das
Vergleichssignal eine gequantelte Annäherung an das Eingangssignal bildet und, in einem Zeitdiagramm
betrachtet, in einem von der Impulswiederholungsfrequenz abhängigen Rhythmus um das zu übertragende
Signal pendelt
An dieser Stelle sei bemerkt, daß bei Deltamodulation
zum Unterschied von anderen Impulskodemodulationstypen die Kodeimpulse nicht jeweils den Augenblickswert des zu übertragenden Signals kennzeichnen,
sondern im wesentlichen zum Zeitpunkt eines Impulses des Impulsgenerators 7 nur die Polarität der Differenz
zwischen dem betreffenden Augenblickswert des zu übertragenden Signals und dem Augenblickswert des
Vergleichssignals zum Zeitpunkt des unmittelbar vorangehenden Impulses des Impulsgenerators darstel-]en.
Auf diese Weise kennzeichnen die Kodeimpulse einen in erster Linie von der Neigung des zu
übertragenen Signals abhängigen Signalwert.
In F i g. 2 ist ein in Verbindung mit dem Sender nach F i g. 1 zu verwendender zusammenarbeitender Empfänger
dargestellt. Die über die Leitung 16 empfangenen Kodeimpulse, die verzerrt sein können, werden mittels
eines Impulsregenerators 17, der an einen mit dem Impulsgenerator 7 des Senders zu synchronisierenden
Ortsimpulskondensator 18 angeschlossen ist, durch örtlich erzeugte Impulse ersetzt. Diese regenerierten
Impulse werden einem Integrationsnetzwerk 19 zugeführt, das dem Integrationsnetzwerk 6 des in den
Vergleichskreis des Senders aufgenommenen Ortsempfängers entspricht, wodurch sich am Ausgang des
Integrationsnetzwerkes 19 eine der Vergleichsspannung im Sender entsprechende Spannung ergibt. Über einen
Niederfrequenzverstärker 20 und ein Tiefpaßfilter 21, das das gewünschte .Sprechfrequenzband durchläßt und
darüberliegende Frequenzen unterdrückt, wird die Signalspannung einer Wiedergabevorrichtung 22 zugeführt.
In der beschriebenen Vorrichtung für Deltamodulation
tritt bei der Wiedergabe der zu übertragenden Signale das durch die Amplitudenquantisierung herbeigeführte
Quantisierungsrauschen auf, das, wie an sich bekannt ist, mit zunehmender Frequenz der Impulse des
Impulsgenerators 7 abnimmt, wobei insbesondere in der dargestellten Anordnung die Leistung des Quantisierungsrauschens
umgekehrt proportional der fünften Potenz der Frequenz der Impulse des Impulsgenerators
7 ist. Andererseits ist das Quantisierungsrauschen nahezu unabhängig von der Größe des zu übertragenden
Signals, so daß bei abnehmendem Signalniveau das Verhältnis S/R zwischen dem Signal und dem
Quantisierungsrauschen proportional abnimmt, wodurch insbesondere bei niedrigem Signalniveau die
Wiedergabegüte durch das Quantisierungsrauschen beeinträchtigt wird.
Um diese Beeinträchtigung der Wiedergabegüte durch das Quantisierungsrauschen weitgehend herabzusetzen,
ist es bereits bekannt, die Amplitude der den Integrationsnetzwerken 6 und 19 auf der Sendeseite
bzw. der Empfangsseite zugeführten Impulse in einem Amplitudenmodulator 23 bzw. 24 durch eine geglättete
Dynamikregelspannung zu steuern. Zu diesem Zweck wird gemäß der bereits erwähnten britischen Patentschrift
9 82 204 dem Differenzerzeuger 4 außer den zu übertragenden Signalen auch das durch Gleichrichtung
der zu übertragenden Signale erhaltene umhüllende Signal zugeführt, wodurch sich die mittlere Impulsdichte
linear mit dem umhüllenden Signal ändert, während durch Glättung der gesendeten Impulsfolge a-if der
Sende- und Empfangsseite die Regelspannung zur Steuerung des Amplitudenmodulators 23 bzw. 24
erhalten wird. Für eine empfindliche Regelung ist es
vorteilhaft, daß die Amplitude der dem Amplitudenmodulator 23 bzw. 24 entnommenen Impulse praktisch
proportional der erzeugten Regelspannung ist, und dies wird einfach dadurch erreicht, daß dem Amplitudenmodulator
23 bzw. 24 über einen Widerstand 25 bzw. 26 auch eine konstante Bezugsspannung als Modulationsspannung zugeführt wird, deren Größe derart eingestellt
ist, daß beim Fehlen eines zu übertragenden Signals die Amplitude der dem Amplitudenmodulator
23 bzw. 24 entnommenen Impulse weitgehend z. B. auf 1 bis 2% herabgesetzt ist
Mit der geschilderten Vorrichtung werden in der Praxis ausgezeichnete Ergebnisse erhalten, aber sie
kann keine Anwendung finden, wenn das zu übertragende Signal Komponenten mit sehr niedriger Frequenz,
ζ. B. 100 Hz, enthält oder wenn ein zusätzliches Signal niedriger Frequenz zusammen mit den Sprechsignalen
gesendet werden muß, weil der betreffende Frequenzraum bereits vom umhüllenden Signal beansprucht wird.
Die Erfindung gibt eine andere Konzeption einer derartigen Vorrichtung, bei der die erwähnte Beschränkung
dadurch beseitigt wird, daß der Dynamikregelspannungsgenerator aus einem durch die Ausgangsimpulse
des Impulskodemodulators 8 gesteuerten Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 besteht, der nacheinander die Konfiguration der durch die Ausgangsimpulse
gebildeten Impulsmuster innerhalb eines festen und beschränkten Zeitintervalls von mindestens drei aufeinanderfolgenden
Impulsen des Impulsgenerators 7 analysiert und beim Auftreten vorherbestimmter Impulsmuster,
die innerhalb des erwähnten festen und beschränkten Zeitintervalls einem großen momentanen
Modulationsindex entsprechen, eine impulsförmige Ausgangsspannung liefert, die zur Erzeugung der
Dynamikregelspannung einem integrierten Netzwerk 29 bzw. 30 zugeführt wird.
Nacheinander wird die Folge der erwähnten festen Zeitintervalle, die im Vergleich mit einer Periode der zu
übertragenden veränderlichen Signale sehr kurz sein kann, z. B. bei einer Impulsfrequenz von 40 kHz etwa
10% einer Periode der wichtigsten Sprechfrequenz beträgt, vom Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 auf das
Auftreten oder Fehlen der vorherbestimmten Impulsmuster hin analysiert Jeweils beim Auftreten eines
solchen vorherbestimmten Impulsmusters liefert der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 eine impulsförmige
Ausgangsspannung, und es wird durch Integration der Ausgangsspannung des Impulsmusteranalysators 27
bzw. 28 verhältnismäßig schnell die Dynamikregelspannung aufgebaut, welche die Amplitude der dem
Amplitudenmodulator 23 bzw. 24 entnommenen Impulse entsprechend der Dynamikregelspannung ändert
Gegebenenfalls können die Lade- und Entladezeitkonstanten der untereinander gleichen Integrationsnetzwerke
29 und 30 verschieden gewählt werden.
Wie nachstehend näher erläutert wird, wird durch die an gegebenen Maßnahmen bei der Übertragung
kontinuierlich veränderlicher Signale mit Hilfe von Deltamodulation eine besonders wirkungsvolle Dynamikregelung
bewerkstelligt, es ist jedoch zur Erzielung optimaler Ergebnisse wichtig, die durch Modulation mit
der Dynamikregelspannung in die Ausgangsimpulse des Amplitudenmodulators 23 eingeführte veränderliche
Gleichstromkomponente mit Hilfe einer Regelspannungsausgleichsvorrichtung
im Vergleichskreis 5 zu unterdrücken. Da nämlich eine Sendevorrichtung für
Deltamodulation die Eigenschaft hat ein in der Deitamoduiaiionsschieife eingeführtes Signal zu kompensieren,
wird sich zum Ausgleich der in die Ausgangsimpulse des Amplitudenmodulators 23 eingeführten
Gleichstromkomponente gleichzeitig die mittlere Impulsdichte der dem Impuiskodemodulator 8
entnommenen Impulse ändern, was unter anderem zur Folge hat daß einerseits der Modulationsbereich
verringert und andererseits bei niedriger Frequenz, beispielsweise bei einer Frequenz unter 2OkHz, der
Impulse des Impulsgenerators 7 Pfeif- und Interferenztöne auftreten.
Bei der geschilderten Ausführungsform bildet der Impulskodemodulator 8 auch einen Teil der Regelspannungsausgleichsvorrichtung
durch Verwendung eines Impulskodemodulators 8 mit Wechselkontakt, wobei an
den Ausgängen 31 und 32 des Impulskodemodulators 8 komplementäre Impulsfolgen auftreten, indem z. B.,
wenn am Ausgang 31 des Impulskodemodulators 8 eine Impulsfolge 1110010 auftritt, am Ausgang 32 des
Impulskodemodulators 8 eine Impulsfolge 0001101 auftritt, die in der Deltamodulationsschleife auf genau
die gleiche Weise wie die Impulse am Ausgang 31 verarbeitet wird. Insbesondere werden diese Impulse
über einen vom Impulsgenerator 7 gesteuerten Impulsregenerator 33 einem Amplitudenmodulator 34 zugeführt,
der durch die Regelspannung des Impulsmusteranalysators 27 gesteuert wird. Am Ausgang des
Amplitudenmodulators 34 ergibt sich somit eine zur Impulsfolge am Ausgang des Amplitudenmodulators 23
komplementäre Impulsfolge gleicher Amplitude, wobei zur Unterdrückung der Gleichstromkomponente die
Impulsfolgen an den Ausgängen der Amplitudenmodulatoren 23 und 34 über einen Differenzerzeuger 35 dem
Integrationsnetzwerk 6 zugeführt werden. Statt der aus vorhandenen und fehlenden Impulsen bestehenden
Impulsfolge, z.B. der Impulsreihe 1110010, wird mit Hilfe des beschriebenen Regelspannungsausgleichskreises
dem Integrationsnetzwerk 6 eine Impulsfolge mit Impulsen entgegengesetzter Polarität zugeführt, welche
die Form 111-1-11-1 hat, wodurch die sich mit der
Dynamikregelspannung ändernde Gleichstromkomponente der dem Integrationsnetzwerk 6 zugeführten
Impulsfolge ausgeglichen wird, wodurch, wie bereits erwähnt, mit dieser Vorrichtung optimale Ergebnisse
erzeugt werden.
Auf die gleiche Weise wie der Ortsempfänger auf der Sendeseite, ist der Empfänger in F i g. 2 aufgebaut
wobei insbesondere die über die Leitung 16 eintreffenden Impulse einen Schalter 36 mit Wechselkontakt von
der gleichen Art wie der Impulskodemodulator 8 in F i g. 1 steuern, wobei der Ausgang 37 des Schalters 36
über den Impulsregenerator 17 mit dem Amplitudenmodulator 24 verbunden ist und der komplementäre
Ausgang 38 ebenfalls über einen Impulsregenerator 39 mit einem vom Impulsmusteranalysator 28 gesteuerten
Amplitudenmodulator 40 verbunden ist, während die Ausgangskreise der Amplitudenmodulatoren 24, 40
über einen Differenzerzeuger 41 an das Integrationsnetzwerk 19 angeschlossen sind.
In Kombination mit den Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28 werden in den Sende- und Empfangsvorrichtungen der F i g. 1 bzw. 2 zur Erzielung optimaler Ergebnisse Regelspannungsausgleichsvorrichtungen benutzt Dabei sind die in diesen Vorrichtungen verwendeten Impulsmusteranalysatoren 27 und 28 zum
In Kombination mit den Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28 werden in den Sende- und Empfangsvorrichtungen der F i g. 1 bzw. 2 zur Erzielung optimaler Ergebnisse Regelspannungsausgleichsvorrichtungen benutzt Dabei sind die in diesen Vorrichtungen verwendeten Impulsmusteranalysatoren 27 und 28 zum
so Analysieren von Impulsmustern in einem Zeitintervall von vier aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators
7 ausgelegt wobei diese Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 2» nur bei einer Konfiguration von vier
aufeinanderfolgenden 1-Impulsen oder 0-Impulsen
einem der Ausgänge 31 und 32 des Impulskodemodulators 8 bzw. 37 und 38 des Schalters 36 einen
Ausgangsimpuls liefern. Von den in diesem Zeitintervall möglichen 2A unterschiedlichen Impulskonfigurationen
an den Ausgängen 31, 32 des Impulskodemodulators 8 bzw. 37 und 38 des Schalters 36 Hefern die
Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28 nur bei zwei Impulskonfigurationen einen Ausgangsimpuls, nämlich
nur dann, wenn nacheinander entweder vier 1-Impulse
oder vier 0-Impulse auftreten.
Die beiden Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28 auf der Sendeseite in Fig. 1 und auf der Empfangsseite in
Fig.2 sind auf die gleiche Weise aufgebaut wobei
entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind. In ihrer Ausbildung fallen diese beiden Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28, die nur beim
aufeinanderfolgenden Auftreten von entweder vier 1-Impulsen oder vier O-lmpulsen eine Ausgangsspannung
liefern, besonders einfach aus. Diese Impulsmusteranalysatoren 27 bzw. 28 bestehen je aus einer an den
Impulsgenerator 7 bzw. 18 angeschlossenen Impulszählvorrichtung 42, die bis zu vier Impulse zählt, sowie aus
einer durch die Impulse am Ausgang 32 des Impulskodemodulators 8 bzw. am Ausgang 38 des Schalters 36
gesteuerten Rückstellvorrichtung 43, die bei einer 'Unterbrechung des aufeinanderfolgenden Auftretens
von !-Impulsen oder O-Impulsen an den betreffenden
Ausgängen des Impulskodemodulators 8 bzw. des Schalters 26 die Impulszählvorrichtung 43 in die
Anfangslage zurückstellt.
Dabei besteht die Impulszählvorrichtung 43 aus der Kaskadenschaltung eines Wählgatters in Form eines
UND-Gatters 44, an dessen Eingang die Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 und die Ausgangsimpulse
der Impulszählvorrichtung 42 über eine Umkehrstufe 45 zugeführt werden, aus einer als Halbierungsschaltung
ausgebildeten bistabilen Kippschaltung 46, aus einer weiteren als Halbierungsschaltung ausgebildeten bistabilen
Kippschaltung 47 und aus einem Wählgatter in Form eines UND-Gatters 48, dessen Eingang die
Eingangs- und Ausgangsspannungen der Kippschaltung 47 zugeführt werden, während die Ausgangsspannung
des UND-Gatters 48 einerseits zur Dynamikregelung an das Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 und andererseits
über die Umkehrstufe 45 an den Eingang des UND-Gatters44gelegt wird.
Die Rückstellvorrichtung 43 besteht aus einer durch Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 und der 1 - und
O-Impulse am Ausgang 32 des Impulskodemodulators 8
bzw. am Ausgang 38 des Schalters 36 gesteuerten bistabilen Schaltung 49, die beim Auftreten von
1-Impulsen die eine Gleichgewichtslage und beim
Auftreten von O-Impulsen die andere Gleichgewichtslage einnimmt, sowie aus einem Differenzierungsnetzwerk
50 und einem Zweiweggleichrichter 51. Jeweils bei einer Störung des aufeinanderfolgenden Auftretens von
1-Impulsen oder O-Impulsen am Ausgang 32 des Impulskodemodulators 8 bzw. am Ausgang 38 des
Schalters 36 kippt die bistabile Kippschaltung 49 um und es wird durch Differenzierung im Differenzierungsnetzwerk
50 ein Impuls mit abwechselnd positiver und negativer Polarität erhalten, der nach Umwandlung im
Zweiweggleichrichter 51 in Impulse einer einzigen Polarität den beiden bistabilen Kippschaltungen 46 und
47 als Rückstellimpulse zugeführt werden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der angegebenen Impuismusteranaiysatoren 27 und 28 sind m F1 g. 3
einige Zeitdiagramme dargestellt, von denen Fig.3a eine vom Ausgang 32 des Impulskodemodulators 8 bzw.
vom Ausgang 38 des Schalters 36 herrührende Impulsfolge darstellt, die aus 1- und O-Impulsen
zusammengesetzt ist Weist die bistabile Kippschaltung 49 der Rückstellvorrichtung 43 in ihren beiden
Gleichgewichtslagen beim Auftreten eines 1-Impulses bzw. eines O-Impulses eine Ausgangsspannung 1 bzw. 0
auf, so tritt infolge der in Fig.3a dargestellten Impulsfolge am Ausgang der bistabilen Kippschaltung
49 eine Spannung der in F i g. 3b dargestellten Form auf, wonach durch Differenzierung im Differenzierungsnetzwerk
50 der in Fig.3b dargestellten Impulsfolge
und nach Umwandlung im Gleichrichter 51 die in Fig.3c dargestellte Folge positiver Impulse entsteht
Jeweils bei einer Unterbrechung des aufeinanderfolgenden Auftretens einer Folge von 1-Impulsen oder von
O-Impulsen der Impulsfolge der F i g. 3a wird auf diese Weise ein Rückstellimpuls erzeugt, der die Impulszählvorrichtung
42 in ihre Anfangslage zurückstellt.
Um die Wirkungsweise der Impulszählvorrichtung 42 beim Auftreten der Impulsfolge nach F i g. 3a zu
ermitteln, wird davon ausgegangen, daß das in Fig.3a
mit A bezeichnete Impulsmuster, das aus sechs aufeinanderfolgenden 1-Impulsen besteht, dem Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 zugeführt wird. Wie aus F i g. 3c hervorgeht, liefert die Rückstellvorrichtung 43
beim ersten Impuls des Impulsmusters A einen Rückstellimpuls für die Impulszählvorrichtung 42, so
daß die Impulszählvorrichtung 42 in ihren Anfangsstand, d. h. in den Stand 1, zurückgestellt wird, d. h. die
bistabilen Kippschaltungen 46 und 47 weisen eine Spannung 0 auf, und auch die Ausgangsspannung des
UND-Gatters 48 ist 0, während über die Umkehrvorrichtung 45 eine Spannung 1 an den Eingang des
UND-Gatters 44 gelegt wird.
Beim zweiten Impuls des Impulsmusters A wird der entsprechende Impuls des Impulsmodulators 7 bzw. 18
durch das UND-Gatter 44 hindurchgelassen und kippt die bistabile Kippschaltung 46 um, so daß der Stand 2
der Impulszählvorrichtung 42 auftritt, wobei die Ausgangsspannungen der bistabilen Kippschaltungen
46 und 47 des UND-Gatters 18 und der Umkehrvorrichtung 45 1,0,0 bzw. 1 betragen.
Beim dritten Impuls des Impulsmusters A wird der betreffende Impuls des Impulsgenerators 7 bzw. 18
durch das UND-Gatter 44 hindurchgelassen und kippt die bistabile Kippschaltung 46 in die ursprüngliche
Gleichgewichtslage zurück, wodurch auch die bistabile Kippschaltung 42 in die andere Gleichgewichtslage
gebracht wird und Stand 3 der Impulszählvorrichtung 42 auftritt, wobei die Ausgangsspannung der bistabilen
Kippschaltungen 46 und 47, des UND-Gatters 48 und der Umkehrvorrichtung 45 0,1,0 bzw. 1 betragea
Beim vierten Impuls des Impulsmusters A, bei dem der Stand 4, & h. der Endstand, der Impulszählvorrichtung
42 auftritt geht der betreffende Impuls des Impulsgenerators 7 bzw. 18 durch das UND-Gatter 44
und kippt die bistabile Kippschaltung 46 wiederum in die andere Gleichgewichtslage um, wodurch das
UND-Gatter 48 eine Spannung 1 liefert weil die Eingangs- und Ausgangsspannungen der bistabilen
Kippschaltung 47 beide 1 betragen. In diesem Endstand der Impulszählvorrichtung 42 sind die Ausgangsspannungen
der bistabilen Kippschaltungen 46 und 47, des UND-Gatters 48 und der Umkehrvorrichtung 45 1.1
bzw. 0; das UND-Gatter 44 ist nunmehr für Impulse des impuisgenerators 7 bzw. 18 gesperrt da seinem Eingang
über die Umkehrstufe 45 eine Spannung 0 zugeführt wird.
Beim fünften Impuls des Impulsmusters A, d. h. somit
beim aus vier Impulsen zusammengesetzten Impulsmuster, das beim zweiten Impuls des ganzen Musters
beginnt wird somit kein Impuls durch das UND-Gatter 44 durchgelassen und die Impulszählvorrichtung verbleibt
in ihrem Endstand, wobei das UND-Gatter 48 dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 36 nach wie vor eine
Ausgangsspannung liefert wie dies auch beim sechsten Impuls des Impulsmusters A der Fall ist, bis durch das
Auftreten des ersten Impulses des nachfolgenden Impulsmusters B, der ein 0-Impuls ist die Impulszählvorrichtung
42 über die Rückstellvorrichtung 43 in den Anfangsstand zurückgestellt wird-
Beim aus 1-Impulsen zusammengesetzten Impulsmuster A, das vom 1.2. und 3. Impuls des Impulsmusters A
her gerechnet aus drei Impulsmustern von je vier aufeinanderfolgenden 1-impulsen zusammengesetzt ist,
liefert der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 einen impuls mit einer Dauer gleich dem Dreifachen der
Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18.
Nur wenn mindestens vier gleiche Impulselemente nacheinander auftreten, kann die Impulszählvorrichtung
42 ihren Endstand erreichen und einen Ausgangsimpuls abgeben, weil sonst die Impulszählvorrichtung 42
bereits vor dem Erreichen dieses Endstandes durch einen Rückstellimpuls der Rückstellvorrichtung 43 in
ihren Anfangsstand zurückgestellt wird. Beim Impulsmuster B z. B. treten nirgendwo vier aufeinanderfolgende
1- oder O-lmpulse auf, so daß vom Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 kein Ausgangsimpuls geliefert wird.
Im nachfolgenden Impulsmuster C treten vier aufeinanderfolgende O-Impulse auf, wobei der Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 auf die bereits an Hand des Impulsmusters A erläuterte Weise einen positiven
Ausgangsimpuls erzeugt. Beim ersten 1-Impuls des nachfolgenden Impulsmusters Ό wird die Impulszählvorrichtung
42 durch einen Rückstellimpuls der Rückstellvorrichtung 43 wiederum in den Eingangsstand
zurückgestellt, und der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 liefert einen Ausgangsimpuls mit einer Dauer
gleich einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18. Während des übrigen Teiles dieses Impulsmusters
D liefert der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 keinen weiteren Ausgangsimpuls.
Auf diese Weise werden infolge der Impulsfolge in Fig.3a vom impulsmusteranalysator die in Fig.3b
angegebenen Impulse erzeugt, die, wie aus der Figur hervorgehen dürfte, in der Amplitude einen konstanten
Wert aufweisen und in der Dauer gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Periode der Impulse des
Impulsgenerators 7 bzw. 18 sind, wobei die Dauer der dem Impulsmuster A bzw. dem Impulsmuster D der
F i g. 3a zugeordneten Ausgangsimpulse des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 gleich drei Impulsperioden
bzw. einer Impulsperiode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 ist. Aus den in Fig.3d dargestellten
Ausgangsimpulsen des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 wird durch Integration im Integrationsnetzwerk
29 bzw. 30 die Dynamikregelspannung der kontinuierlich veränderlichen Signale in einer Deltamodulationsvorrichtung
gewonnen, welche Spannung zur Amplitudenregelung der im Integrationsnetzwerk 6 bzw. 19
zugeführten Impulse an den Amplitudenmodulator 23,
34 bzw. 24, 40 gelegt wird. Im Sender nach Fig. 1 wird
dabei die Ausgangsspannung des Integrationsnetzwerkes im Differenzerzeuger 4 mit den zu übertragenden
Signalen verglichen, während im Empfänger in F i g. 2 die Ausgangsspannung des Integrationsnetzwerkes 19
über den Verstärker 20 und den Tiefpaß 21 der Wiedergabevorrichtung 22 zugeführt wird.
Einerseits wird beim verwendeten Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 erzielt, daß seine Ausgangsspannung
weitgehend unabhängig von etwaigen Toleranzen seiner Elemente ist. während sich andererseits die
Sicherheit eines völligen Gleichlaufs der Ausgangsspannungen der beiden Impulsmusteranalysatoren 27,28 auf
der Sende- bzw. der Empfangsseite ergibt. Stabilitätsprobleme bleiben dabei völlig urter Kontrolle, während
sich infolge der digitalen Ausbildung der Impulsmusteranalysatoren
27 bzw. 28 sowie infolge der weitgehenden Unabhängigkeit von den Toleranzen in den Elementen
die beschriebenen Vorrichtungen ausgezeichnet zur Integration in Feststoff bzw. zur Herstellung von
integrierten Aufbauten eignen.
Neben den erwähnten Vorteilen wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung kontinuierlich
veränderlicher Signale mit Hilfe von Deltamodulation eine besonders wirkungsvolle Dynamikregelung
erhalten, wodurch das Quantisierungsrauschen optimal verringert wird, wie nachstehend an Hand der
in F i g. 4 gezeichneten Zeitdiagramme näher erläutert wird.
In F i g. 4a zeigt die Kurve a eine Sprechfrequenz von 800 Hz mit einer Amplitude von 4 V, die vom Sender für
Deltamodulation nach F i g. 1 mit einer Impulsfrequenz des Impulsgenerators 7 bzw. 18 von 40 kHz übertragen
wird, d. h. in einer Periode der Sprechfrequenz werden fünfzig 1- und 0-Impulse übertragen. Die Kurve b stellt
das am Ausgang des Integrationsnetzwerkes 6 bzw. 19 auftretende stufenförmige Vergleichssignal dar, bei dem
die Größe einer Stufe durch die Amplitude der dem Amplitudenmodulator 23, 24 bzw. 24, 40 entnommenen
Impulse gegeben wird, deren Größe über das Integrationsnetzwerk 29, 30 durch die Ausgangsspannung des
Impulsmusteranalysators 27,28 gesteuert wird, während
die Fig.4b und 4c die an den Ausgängen 31, 32 des Impulskodemouulators 8 bzw. an den Ausgängen 37,38
des Schalters 36 auftretenden Impulse darstellen.
In den aufeinanderfolgenden festen Zeitintervallen von je 100 MikroSekunden für vier aufeinanderfolgende
Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18, welche Intervalle etwa 0,1 Periode des zu übertragenden
Signals a in Fig.4a entsprechen, wird vom Impulsmusteranalysator 27, 28 die gesendete Impulsreihe auf die
vorstehend beschriebene Weise analysiert Jeweils beim Auftreten von vier aufeinanderfolgenden 1- oder
0-lmpulsen in der Impulsreihe in F i g. 4b bzw. 4c, was im
erwähnten festen Zeitintervall einen maximalen momentanen Modulationsindex der Deltamodulationsvorrichtung
kennzeichnet, da in diesem kurzen Zeitintervall sich das zu übertragende Signal um einen Höchstwert
ändert, gibt der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 einen Ausgangsimpuls ab, dessen Dauer gleich einer
Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 ist.
Infolge des in Fig. 4a mit a bezeichneten zu übertragenden Signals erzeugt der Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 die in F i g. 4d angegebenen mit E, F, G und H bezeichneten Impulse; der Impuls E hat eine
Dauer gleich dem Zweifachen einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 infolge der
Tatsache, daß in der gesendeten Impulsfolge nacheinander fünf 0-Impulse auftreten, welche Folge somit zwei
aufeinanderfolgende Impulsmusler von je vier 0-Impulsen
enthält; der Impuls F hat die Dauer gleich dem Fünffachen der Periode der Impulse des Impulsgenerators
7 bzw. 18 infolge der Tatsache, daß nacheinander acht 0-lmpulse auftreten, welche Folge somit fünf
aufeinanderfolgende Impulsmuster von je vier 0-Impulsen
enthält, während auf ähnliche Weise die Impulse C und H eine Dauer gleich dem Fünffachen bzw. dem
Zweifachen einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 aufweisen infolge der Tatsache, daß
nacheinander acht bzw. fünf 1-Impulse auftreten. In einem bestimmten Zeitintervall, insbesondere in einer
Periode des zu übertragenden Signals a, stellt der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 durch Impulse mit
der festen Dauer einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 die Zahl der aufeinanderfolgenden
Impulse fest, daß z. B. die Deltamodulationsan-
Ordnung in dem kurzen Zeitintervall von vier aufeinanderfolgenden Impulsen einen maximalen Modulationsindex aufweist; z. B. beim mit a bezeichneten zu
übertragenden Signal ist dies nach Fig.4d 2+5+5+2=14 Male der Fall. Aus diesen s
jeweils einen maximalen Modulationsindex kennzeichnenden Impulsen des Impulsmusteranalysators 27 bzw.
28 wird durch Integration im Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 eine sich mit dem mittleren Modulationsindex
des zu übertragenden Signals ändernde Dynamikregelspannung erzeugt, die in Fig.4e im vergrößerten
Maßstab dargestellt ist
Es stellt sich somit heraus, daß auf diese Weise für Deltamodulation eine besonders wirkungsvolle Dynamikregelung
erzielt wird, wie dies auch aus Fig.4a ersichtlich ist, denn es ergibt sich, daß die Stufengröße
im Vergleichssignal und somit die Amplitude der dem Integraiionsnetzwerk 6 bzw. 19 zugeführten Impulse
durch die Regelspannung genau auf den Wert eingestellt sind, bei dem die Vorrichtung für Deltamodulation
gerade voll ausgesteuert wird, was bei Deltamodulation ein maximales Verhältnis S/R zwischen Signal
und Quantisierungsrauschen bedeutet
Tatsächlich wird mit dieser Anordnung bewirkt, daß der Impulsmusteranalysator 27 zur Erzeugung der
Dynamikregelspannung auch einen Teil einer Schleife vom Deltamodulationstyp bildet die weiter vom
Integrationsnetzwerk 29 gebildet wird, das über den Amplitudenmodulator 23, 34 und das Integrationsnetzwerk
6 mit dem Differenzerzeuger 4 verbunden ist und die sich über den Impulskodemodulator 8 wieder zum
Impulsmusteranalysator 27 schließt Insbesondere wird das Ausgangssignal des Integrationsnetzwerkes 29 nach
Umwandlung im Amplitudenmodulator 23 und Wiedergewinnung im Integrationsnetzwerk 6 im Differenzerzeuger
4 mit dem durch die zu übertragenden Signale gegebenen Modulationsindex verglichen, wobei sich ein
Differenzsignal ergibt, das über den Impulskodemodulator 8 den Impulsmusteranalysator 27 steuert Genauso
wie bei der Deltamodulation wird vom Impulsmusteranalysator 27 je nach der Polarität des Differenzsignals
ein Impuls mit konstanter Amplitude und Dauer entweder gesendet oder unterdrückt und genauso wie
bei der Deltamodulation ist das Ausgangssignal des Integrationsnetzwerkes 29 bestrebt, dem durch das zu
übertragende Signal gegebenen Modulationsindex zu folgen.
Untersuchungen haben gelehrt, daß die erwähnte Schleife zur Erzeugung der Dynamikregelspannung die
für Deltamodulation erforderlichen Eigenschaften hat. Es ist z. B. zweckmäßig, statt eines Integrationsnetzwerkes
29 bzw. 30 mit einem einzigen aus einem Reihenwiderstand 52 und einem Parallelkondensator 53
bestehenden Glied, dessen Grenzfrequenz vorzugsweise von der Größenordnung der niedrigen Frequenz der
Änderungen im Modulationsindex des zu übertragenden Signals, z. B. 30 Hz, ist, ein Integ· ationsnetzwerk mit
einem zweiten mit dem ersten in Kaskade geschalteten Glied zu benutzen, dessen Grenzfrequenz höher als die
des ersten Gliedes ist und z. B. 60 Hz beträgt. Dieses zweite Glied besteht vorteilhaft aus einem Reihenwiderstand
54 und einer aus der Reihenschaltung eines Kondensators 55 und eines Kopplungswiderstandes 56
bestehenden Parallelimpedanz, wobei der Kopplungswiderstand 56 bewirkt, daß ein Teil der Ausgangsspannung
des ersten Gliedes 52, 53 zusammen mit der am Kondensator 55 auftretenden Spannung zwischen den
Ausgangsklemmen auftritt.
Eine günstige Bemessung der Elemente des beschriebenen dopp=eltintegrierten Netzwerkes ist die folgende:
Widerstand 52: 1 Ohm Kondensator 53:5 μΡ
Widerstand 54: 1 kOhm Kondensator 55:2,5 μΡ
Widerstand 36: 100 Ohm.
Widerstand 54: 1 kOhm Kondensator 55:2,5 μΡ
Widerstand 36: 100 Ohm.
Kennzeichnend für die geschilderte erfindungsgemäße Vorrichtung ist daß in der zur Dynamikregelung
gebildeten Schleife vom Deltamodulationstyp aus den Impulsen des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28, die
einen maximalen momentanen Modulationsindex kennzeichnen, im Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 eine
Regelspannung aufgebaut wird, die dem durch die zu übertragenden Signale gegebenen Modulationsiniex
folgt Dadurch wird die erfindungsgemäße Vorrichtung stets gerade voll ausgesteuert, was, wie im vorstehenden
bereits erwähnt, bei Deltamodulation ein maximales Verhältnis S/R zwischen Signal und Quantisierungsrauschen
bedeutet
Zur Erläuterung des beschriebenen Effektes sind in Fig.4f bis 4j weitere Zeitdiagramme gegeben. Die
Kurve c in Fi g. 4f z. B. zeigt im Vergleich zur Kurve a
der F i g. 4a ein Sprechsignal mit der gleichen Frequenz aber der halben Amplitude, d. h. mit einer Frequenz von
800 Hz und einer Amplitude von 2 V. Die Kurve d gibt das zugehörige Vergleichssignal an, während in den
Zeitdiagrammen 4g, 4h, 4/ und 4/ der Reihe nach die
Impulse an den Ausgängen 31,32 des Impulskodemodulators 8, die Impulse an den Ausgängen 37, 38 des
Schalters 36, die Ausgangsimpulse des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 sowie die erzeugte Regelspannung
dargestellt sind. Infolge dieser Halbierung der Amplitude des zu übertragenden Signals nimmt
während der Zeitdauer einer Periode der Sprechfrequenz von 800 Hz die Zahl der Impulse des Impulsmusteranalysators
27 bzw. 28 mit einer Dauer gleich einer Periode der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 von
vierzehn auf acht (siehe F i g. 4i) ab, während durch die Abnahme der Regelspannung eine derartige Abnahme
der Stufengröße im Vergleichssignal auftritt, daß, wie aus F i g. 4f hervorgeht, durch das Vergleichssignal ti die
Deltamodulationsvorrichtung gerade voll ausgesteuert wird.
Um das Verhalten der angegebenen Deltamodulationsvorrichtung bei einer anderen Sprechfrequenz
kennenzulernen, sind in den Fig.4k bis 4p die betreffenden Zeitdiagramme angegeben, denn dadurch,
daß bei Deltamodulation die Kodeimpulse einen in erster Linie von der Neigung der zu übertragenden
Signale abhängigen Signalwert kennzeichnen, hängt bei Deltamodulation der Modulationsindex nicht nur von
der Amplitude, sondern auch von der Frequenz ab. Es wird aber auch hier ein maximales Verhältnis S/R
zwischen Signal und Quantisierungsrauschen erhalten, wie aus den Zeitdiagrammen der Fig.4k bis 4p
hervorgehen dürfte.
Zu diesem Zweck ist in Fig.4k durch e ein Sprechsignal angegeben, das im Vergleich mit dem
Sprechsignal cder Fig.4f die doppelte Frequenz aber
die gleiche Amplitude hat, d. h. die Frequenz beträgt 1600 Hz und die Amplitude 2 V. Die Kurve /stellt das
zugeordnete Vergleichssignal dar, während in den Zeitdiagrammen der F i g. 41, 4m. 4n und 4p wiederum
der Reihe nach die Amplitude an den Ausgängen 31,32 des Impulskodemodulators 8, die Impulse an den
Ausgängen 37,38 des Schalters 36, die Ausgangsimpulse des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 und die
erzeugte Regelspannung dargestellt sind. Infolge dieser Erhöhung der Sprechfrequenz hat, wie F i g. 4n zeigt, die
130 243/10
Zahl der Impulse des Impulsmusteranalysators 27 bzw.
28 während der gleichen Zeitdauer wie in F i g. 4i, d. h. während einer Periode der Frequenz von 800 Hz oder
während zwei Perioden der Frequenz von 1600 Hz, von sieben auf vierzehn zugenommen, wobei durch eine
entsprechende Erhöhung der Regelspannung die Stufengröße im Vergleichssignal /in Fig.4k derartig
gesteigert ist, daß die Deltamodulationsvorrichtung voll
ausgesteuert wird.
Aus den in Fig.4 dargestellten Zeitdiagrammen, insbesondere aus den Vergleichssignalen b, d und / in
den F i g. 4a, 4f und 4 k geht nicht nur hervor, daß durch Verwendung des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28
das Verhältnis S/R zwischen Signal und Quantisierungsrauschen unabhängig vom Signalniveau und von der
Signalfrequenz auf einen Höchstwert eingestellt wird, sondern aus den Impulsen an den Ausgängen 31,32 des
Impulskodemodulators 8 bzw. an den Ausgängen 37,38 das Schalters 36 (vgl. die F i g. 4b und 4c, 4g und 4h bzw.
41 und 4m) geht auch die Wirkung der Regelspannungsausgieichsvorrichtung
hervor, die darin besteht, daß die mittlere Impulsdichte unter all diesen Umständen
konstant geblieben ist, denn es treten, wie aus diesen Figuren ersichtlich sein dürfte, während der Zeitdauer
von 1 Signalperiode von 800 Hz oder 2 Signalperioden von 1600 Hz entsprechend der Zeitdauer von fünfzig
Impulsen des Impiilsgenerators 7 bzw. 18 an den Ausgängen 31,32 des Impulskodemodulators 8 bzw. an
den Ausgängen 37, 38 des Schalters 36 fünfundzwanzig 1-Impulse und fünfundzwanzig 0-Impulse auf, und dies
bedeutet, daß durch die Regelspannungsausgleichsvorrichtung
unabhängig vom Signalniveau und von der Signalfrequenz stets ein maximaler Modulationsbereich
gewährt ist, während bei niedrigen Impulsfrequenzen das Auftreten von Pfeil- und Interferenztönen vermieden
wird.
Neben den erreichten Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung, d. h. einer Vergrößerung der Anwendungsmöglichkeiten,
einer weitgehenden Unabhängigkeit von in den Elementen auftretenden Toleranzen, einem Fehlen eines Stabilitätsproblems und einem zur
Integration im Feststoff sehr geeigneten Aufbau, besteht stets die Gewißheit, daß bei einem maximalen
Modulationsbereich das Verhältnis S/R zwischen Signal und Quantisierungsrauschen einen maximalen Wert
aufweist. Bei einer Impulsfrequenz von etwa 40 kHz z. B. werden optimale Ergebnisse dadurch erzielt, daß
im Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 jeweils Impulsmuster innerhalb eines Zeitintervalls von vier aufeinanderfolgenden
Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 8 analysiert werden.
Bei einer Herabsetzung der Impulsfrequenz auf z. B. 20 kHz ist es mit Rücksicht auf die Verringerung der
Anzahl der Kodeimpulse je Periode der Sprechfrequenz vorteilhaft, die Analysierzeit des Impulsmusteranalysators
27 bzw. 28 auf drei aufeinanderfolgende Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 herabzusetzen, aber
diese Analysierzeit des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 kann nicht weiter auf die Zeitdauer von zwei
aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 verkürzt werden. In diesem Fall läßt sich
nämlich der Modulationsindex nicht mehr bestimmen, da ja beim Fehlen eines Sprechsignals durch die
Deltamodulationsvorrichtung neben dem regelmäßigen Impulsmuster, das aus wechselweise auftretenden 1- und
0-Impulsen besteht, mit gleicher Wahrscheinlichkeit das
regelmäßige Impulsmuster mit wechselweise zwei aufeinanderfolgenden !-Impulsen und zwei aufeinanderfolgenden
0-Impulsen gesendet wird, wobei das letztere Impulsmuster vom Impulsmusteranalysator 27
bzw. 28 fehlerhaft als ein Signal mit maximalem Modulationsindex gedeutet «/erden würde. Deshalb
muß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Analysierzeit des Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28
mindestens gleich der Zeitdauer von drei aufeinanderfolgenden Impulsen sein.
Neben den bereits erwähnten Vorteilen fällt bei der erfindungsgemäßen Anordnung die hohe Unempfindlichkeit gegen auftretende Störungen auf, denn soll sich ein Störimpuls bei der Niveauregelung auswirken, so muß er gleichzeitig zwei Bedingungen erfüllen, die darin bestehen, daß erstens ein gesendeter Impuls in den komplementären Impuls umgewandelt wird, z. B. ein 0-Impuls in einen 1-Impuls, und daß zweitens die durch diesen Störimpuls verursachte Veränderung im vom Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 zu analysierenden Impulsmuster ein fehlerhaftes Ansprechen dieses Impulsmusteranalysators 27 uzw. 28 zur Folge hat, und dazu -sind z. B. im Falle des erwähnten Impulsmusters aus abwechselnd zwei aufeinanderfolgenden 1-Impulsen und zwei aufeinanderfolgenden 0-Impulsen beim Fehlen eines Sprechsignals zwei aufeinanderfolgende Störimpulse mit komplementärem Vorzeichen erforderlich. Versuche an Verbindungen mit starkem Störniveau haben nachgewiesen, daß eine wirkungsvolle Stördiskrimination erhalten wurde, wobei sogar bei einer Störunwahrscheinlichkeit von etwa 10% die Störwirkung der Störimpulse sich als erheblich herabgesetzt erwies.
Neben den bereits erwähnten Vorteilen fällt bei der erfindungsgemäßen Anordnung die hohe Unempfindlichkeit gegen auftretende Störungen auf, denn soll sich ein Störimpuls bei der Niveauregelung auswirken, so muß er gleichzeitig zwei Bedingungen erfüllen, die darin bestehen, daß erstens ein gesendeter Impuls in den komplementären Impuls umgewandelt wird, z. B. ein 0-Impuls in einen 1-Impuls, und daß zweitens die durch diesen Störimpuls verursachte Veränderung im vom Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 zu analysierenden Impulsmuster ein fehlerhaftes Ansprechen dieses Impulsmusteranalysators 27 uzw. 28 zur Folge hat, und dazu -sind z. B. im Falle des erwähnten Impulsmusters aus abwechselnd zwei aufeinanderfolgenden 1-Impulsen und zwei aufeinanderfolgenden 0-Impulsen beim Fehlen eines Sprechsignals zwei aufeinanderfolgende Störimpulse mit komplementärem Vorzeichen erforderlich. Versuche an Verbindungen mit starkem Störniveau haben nachgewiesen, daß eine wirkungsvolle Stördiskrimination erhalten wurde, wobei sogar bei einer Störunwahrscheinlichkeit von etwa 10% die Störwirkung der Störimpulse sich als erheblich herabgesetzt erwies.
Die F i g. 5 und 6 zeigen eine Variante der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Übertragungsanordnung,
wobei Fig.5 den Sender und Fig.6 den Empfänger darstellt Entsprechende Elemente sind mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
Ebenso wie bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten finden in dieser Übertragungsanordnung sowohl sendeals
auch empfangsseitig eine Regelspannungsausgleichsvorrichtung sowie ein Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 in Form einer Impulszählvorrichtung Anwendung, um nacheinander die Konfiguration der an
einem der Ausgänge 31,32 des Impulskodemodulators 8 bzw. an einem der Ausgänge 37, 38 des Schalters 36
auftretenden Impulsfolge innerhalb eines Zeitintervalls von z. B. vier aufeinanderfolgenden Impulsen des
Impulsgenerators 7 bzw. 18 zu analysieren, wobei zur Erzeugung der Regelspannung für die Dynamikregelung
die Ausgangsimpulse der Impulszählvorrichtung 27 bzw. 28 dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 zugeführt
werden.
Zur Vereinfachung der Impulszählvorrichtung wird dabei die in den Zeitdiagrammen der F i g. 4d, 4i und 4n
angegebene Eigenschaft der erfindungsgemäßen An-
Ordnung bei der Übertragung von Sprechsignalen ausgenutzt, daß nämlich in einer Periode einer
Sprechfrequenz die Zahl der vom Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 erzeugten Impulse infolge von vier
aufeinanderfolgenden 0-Impulsen praktisch gleich der
Zahl infolge von vier aufeinanderfolgenden 1-Impulsen ist, d.h. es genügt mit guter Annäherung ein
Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28, der beim Nacheinanderauftreten von entweder vier 1-Impulsen oder von
vier 0-Impulsen einen Ausgangsimpuls liefert. Bei der in
den F i g. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform liefert der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 nur beim
Auftreten von vier aufeinanderfolgenden 0-Impulsen und somit nicht beim Auftreten von vier aufeinanderfol-
genden 1-Impulsen am Ausgang 32 des Impulskodemodulators
8 bzw. am Ausgang 39 des Schalters 36 einen Ausgangsimpuls.
Bei dieser Ausführungsform enthält die Pulszählvorrichtung einen Ladekondensator 57, der über einen
Widerstand 58 durch eine Speisequelle 59 mit konstanter Spannung aufgeladen wird und dem eine
Vergleichsstufe 60 zum Vergleich der Kondensatorspannung mit einer konstanten Bezugsspannung, die
von einem zwischen die Klemmen einer SpeLespannungsquolle
61 geschalteten Spannungsteiler 62 herrührt, sowie ein normalerweise gesperrter Impulsregenerator
63, der auch durch die Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 gesteuert wird, folgen.
Dabei ist die Bezugsspannung durch den Spannungstei- lö
Ier 62 auf einen derartigen Wert eingestellt, daß erst
während der Zeitdauer von vier aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 die Bezugsspannung durch die Spannung des Ladekondensators 57
überschritten wird und eine Eingangsspannung für den impulsregenerator 63 liefert, die diesen für die Impulse
des Impulsgenerators 7 bzw. 18 freigibt
Die Impulsmusteranalysatoren 27 und 28 sind auch mit einer durch die Impulse am Ausgang 32 des
Impulskodemodulators 8 bzw. am Ausgang 38 des Schalters 36 gesteuerten Rückstellvorrichtung in Form
einer parallel zum Ladekondensator 57 geschalteten Entladekreis vorgesehen, der aus einem normalerweise
gesperrten Transistor 64 besteht, der beim Auftreten eines 1-Impulses freigegeben wird und sodann eine
Entladung des Kondensators 57 bewirkt
Tritt am Ausgang 32 des Impulskodemodulators 8 bzw. am Ausgang 38 des Schalters 36 eine Folge von
mindestens vier aufeinanderfolgenden O-Impulsen auf,
so wird beim vierten 0-Impuls die Bezugsspannung der Vergleichsstufe 60 überschritten, so daß die Vergleichsstufe 60 dem Impulsregenerator 63 eine Spannung
zuführt, die den Impulsregenerator 63 für die Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18 freigibt Jeweils beim
Auftreten eines 0-Impulses des Impulskodemodulators 8 liefert der Impulsregenerator 63 dabei dem Integrationsnetzwerk
29 bzw. 30 einen Impuls mit konstanter Dauer und Amplitude, bis bei einem 1-Impuls vom
Impulskodemodulator 8 der Ladekondensator 57 über den Transistor 64 entladen wird, wodurch die Spannung
des Ladekondensators 57 bis unter die Referenzspannung absinkt, so daß der Impulsregenerator 63 für vom
Impulsgenerator 7 bzw. 18 stammende Impulse gesperrt ist Bei Impulsmustem von weniger als vier aufeinanderfolgenden
0-Impulsen oder bei aus 1-Impulsen bestehenden
Impulsmustem wird dem Ladekondensator 57 nicht die Gelegenheit gegeben, die Bezugsspar.nung zu
überschreiten, wodurch der Impulsregenerator 63 für die vom Impulsgenerator 7 bzw. 18 herrührenden
Impulse gesperrt bleibt und dem Integrationsnetzwerk 25 bzw. 30 keine Impulse zugeführt werden.
Auf diese Weise werden dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 in der Zeiteinheit vom Impulsgenerator 63
eine Anzahl von Impulsen mit konstanter Dauer und Amplitude zugeführt welche Anzahl der Zahl der aus
vier aufeinanderfolgenden 0-Impulsen bestehenden Impulsmuster entspricht wobei auf die bereits an Hand
der F i g. 1 und 2 erläuterte Weise die Dynamikregelung der Modulationsvorrichtung bewerkstelligt wird. Obgleich
auch diese Anordnung weitgehend unabhängig von auftretenden Toleranzen in den Elementen ist, muß
bei ihr der Einstellung der Bezugsspannung eine gewisse Sorge gewidmet werden, welche Einstellung derartig
sein muß, daß die Bezugsspannung zwischen drei und vier aufeinanderfolgenden 0-Impulsen überschritten
wird.
Um plötzlichen Dynamikschwankungen schnell folgen zu können, erweist es sich als vorteilhaft, zwischen
dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 und den Amplitudenmodulatoren 23, 34 bzw. 24, 40 einen
Verstärker 65 aufzunehmen, der eine exponentiell verlaufende Verstärkungscharakteristik aufweist
Die F i g. 7 und 8 zeigen eine Variante der vorstehend beschriebenen Deltamodulationssender bzw. -empfänger.
Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet
Während in den vorstehend beschriebenen Anordnungen von den Impulsmusteranalysatoren 27, 28 nur
beim ununterbrochenen Auftreten entweder einer bestimmten Anzahl von 1-Impulsen oder einer bestimmten
Anzahl von 0-Impulsen an einem der Ausgänge des Impulskodemodulators 8 oder des Schalters 36 ein
Ausgangsimpuls geliefert wird, um die zur Dynamikregelung dienende Regelspannung zu erzeugen, z. B. in
den Ausführungsformen der F i g. 1 und 2 beim Auftreten von vier aufeinanderfolgenden 1- oder
0-Impulsen, werden bei den Ausführungsformen der F i g. 7 und 8 für die Dynamikregelung auch andere
Impulsmuster benutzt, die einem großen momentanen Modulationsindex entsprechen. Insbesondere werden in
den Vorrichtungen nach den F i g. 7 und 8 im Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 während einer
Zeitdauer von sechs aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 ununterbrochene Impulsmuster
analysiert, wobei vom Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 nur beim Auftreten von Impuismustern, die
innerhalb der erwähnten Zeitdauer im Vergleichssignal im Integrationsnetzwerk 6 bzw. 19 eine Amplitudenänderung
von mindestens vier Stufen herbeiführen, ein Ausgangsimpuls geliefert wird.
Von den 26 verschiedenen Konfigurationen in dieser Zeitdauer von sechs aufeinanderfolgenden Impulsen des
Impulsgenerators 7 bzw. 18 wird diese Bedingung nur von einer beschränkten Anzahl erfüllt, nämlich von den
Impulsmustern mit sechs und mit fünf gleichen Impulsen, teilweise von den Impulsmustern mit vier
gleichen Impulsen und von keinem der Impulsmuster mit drei gleichen Impulsen. Die Bedingung wird z. B.
erfüllt, vom Impulsmuster 111100, da infolge des Nacheinanderauftretens von vier 1-Impulsen das Vergleichssignal
um vier Stufen geändert wird, während das Impulsmuster 101110 der Bedingung nicht genügt, weil
in diesem Falle das Vergleichssignal nur um höchstens drei Stufen geändert wird.
Infolgedessen genügen von den 26 verschiedenen Impulsmusterkonfigurationen nur die folgenden Konfigurationen
den gestellten Anforderungen, wobei nebeneinander die komplementären Impulsmusterkonfigurationen
A und B aufgeführt sind.
A | B |
111111 | 000000 |
111110 | 000001 |
111101 | 000010 |
111011 | 000100 |
110111 | 001000 |
101111 | 010000 |
011111 | 100000 |
111100 | 000011 |
011110 | 100001 |
001111 | 110000 |
Beim Auftreten jeder der unter A und B angegebenen Impulskonfigurationen wird vom Impulsmusteranalysator
27 bzw. 28 ein Ausgangsimpuls geliefert, der zur Dynamikregelung dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30
zugeführt wird. In seiner Ausführung besteht der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 aus einem durch die
Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators 8 gespeisten Schieberegister, das mit 6 Schieberegisterelementen
66 bis 71 in Form von bistabilen Kippschaltungen mit zwei komplementären Ausgängen versehen ist,
wobei der Inhalt der Schieberegisterelemente 66 bis 70 durch die Impulse a des Impulsmustergenerators 7 bzw.
18 weitergeschoben wird.
Der Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 enthält ferner 10 Wählgatter in Form von UND-Gattern 72 bis 81, die
auf die in den F i g. 7 und 8 angegebene Weise mit den komplementären Ausgängen der Schieberegistereiemente
66 bis 71 verbunden sind, und ein mit allen Ausgängen der UND-Gatter verbundenes Wählgatter
in Form eines ODER-Gatters 82, das über einen vom Impulsgenerator 7 bzw. 18 gesteuerten Impulsregenerator
84 mit dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 verbunden ist.
Wie sich leicht nachweisen läßt, ist durch die in den Figuren angegebenen Verbindungen zwischen den
Ausgängen der Schieberegisterelemente 66 bis 71 und den UND-Gattern 72 bis 81 erreicht, das nur beim
Auftreten der durch A und B angegebenen Impulskonfigurationen mindestens eines der UND-Gatter 72 bis 81
dem ODER-Gatter 82 einen Impuls zuführt wodurch durch das ODER-Gatter 82 hindurch vom Impulsregenerator
83 ein Impuls mit konstanter Dauer und Amplitude an das Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30
angegeben wird. Beispielsweise treten beim Impulsmuster 111100 aus der Reihe der Impulsmusterkonfiguration
A am + -Ausgang der Schieberegisterelemente 66 bis 71 in dieser Reihenfolge 1- und 0-lmpuIse auf und
somit an allen Ausgängen des UND-Gatters 76 je ein 1-Irnpuls auf, wodurch vom UND-Gatter 76 ein Impuls
abgegeben wird, der durch das ODER-Gatter 82 und über den Impulsregenerator 83 dem Integrationsnetzwerk
29 bzw. 30 zur Dynamikregelung zugeführt wird. Dagegen werden beim Impulsmuster 101110 den
Eingängen keines der zehn UND-Gatter 72 bis 81 ausschließlich !-Impulse zugeführt, wodurch keines
dieser UND-Gatter 72 bis 81 einen Impuls abgibt und somit auch kein Impuls durch das ODER-Gatter 82
hindurch dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 zugeführt wird, was auch der Fall sein muß, weil das
Impulsmuster 101110 nicht in den ImpulskonFigurationen
A und B vorkommt
Auf die bereits an Hand der vorstehenden Figuren erläuterte Weise wird aus den Imnnlsmiistprn. die
innerhalb des beschränkten Zeitintervalls von sechs aufeinanderfolgenden Impulsen einen hohen momentanen
Modulationsindex kennzeichnen, mittels des Impulsmusteranalysators
27 bzw. 28 und des Integrationsnetzwerkes 29 bzw. 30 die Dynamikregelspannung aufgebaut und es ergibt sich auch hier eine besonders
wirkungsvolle Dynamikregelung bei einer Obertragungsvorrichtung für Deltamodulation von kontinuierlich
veränderlichen Signalen, was somit einem maximalen Verhältnis S/R zwischen Signal und Quantisierungsrauschen entspricht
Für die Dynamikregelung wird bei dieser Vorrichtung die Feinstruktur der Impulsmuster in beschränktem
Analysierungszeitintervall benutzt und der Impulsanalysator 27 bzw. 28 vom beschriebenen Typ gibt die
Möglichkeit, jedes gewünschte Impulsmuster zu analysieren, wodurch sich ein hoher Freiheitsgrad für die
Einstellung der Dynamikregelcharakteristik ergibt, was unter Umständen besonders günstig sein kann. Es stellt
sich heraus, daß für Deltamodulationsübertragung bei niedrigen Impulsfrequenzen von z. B. 20 kHz oder
weniger, gute Ergebnisse dadurch erzielt werden können, daß ein derartiger Impulsmusteranalysator 27
bzw. 28 benutzt wird, der zum Analysieren von Impulsmuster innerhalb einer Zeitdauer von fünf
aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 mit einer der Konfigurationen, wie sie
nachstehend unter C und D angegeben sind, ausgelegt ist.
C D
Hill | 00000 |
11110 | 00001 |
11100 | 00011 |
11000 | 00111 |
10000 | 01111 |
Bei diesen niedrigen Impulsfrequenzen stellen die Impulsmuster Hill und 00000 einen maximalen
Modulationsindex dar, aber dies gilt auch für die übrigen Impulsmusterkonfigurationen, denn diese treten auf,
wenn bei einem zu übertragenden Sprechsignal mit hohem oder maximalem Modulationsindex während der
Zeitdauer von fünf aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 die Neigung des Sprechsignals
von einem positiven Wert zu einem negativen Wert oder umgekehrt von einem negativen Wert zu
einem positiven Wert übergeht
Gegebenenfalls kann in dieser Vorrichtung vom in den F i g. 7 und 8 angegebenen Typ eine weitere,
erhebliche Vereinfachung dadurch bewerkstelligt v/erden, daß nur eine der komplementären hnpulsmusterkonfigurationen
A und B bzw. C und D für die Dynamikregelung benutzt wird; wenn z. B. in der
Anordnung nach F i g. 7 und 8 für die Dynamikregelung nur die Impulsmusterkonfigurationen A verwendet
werden, können die UND-Gatter 73, 75, 77, 79 und 81 entfallen. Bei dieser Anordnung wird die gleiche
Eigenschaft benutzt die auch bei der in den Fi g. 5 und 6
dargestellten Anordnung beschrieben und an Hand der F i g. 4d, 4i und 4n erläutert wurde, nämlich daß die Zahl
der Impulse des Impulsmustergenerators 27 bzw. 28, die durch das Auftreten von Impulsmustern mit der
Konfiguration A erzeugt werden, im Mittel in einer bestimmten Zeiteinheit gleich der Zahl der Impulse ist
die infolge des Auftretens von Impulsmustern mit der komplementären Impulsmusterkonfiguration B erzeugt
werden.
Die F i g. 9 und 10 zeigen weitere Ausführungsformen
eines Senders bzw. Empfängers gemäß der Erfindung, die bei niedrigen Impulsfrequenzen vorteilhaft verwendet
werden können.
Im Vergleich mit dem Sender und dem Empfänger der F i g. 1 und 2 unterscheiden sich der Sender und
Empfänger der Fig.9 und 10 durch die Ausbildung der
Regelspannungsausgleichsvorrichtung und der Impulsmusteranalysatoren
27 und 28. Insbesondere werden im Sender und Empfänger nach Fig.9 bzw. 10 zur
Unterdrückung der durch Modulation in den Kreis des Ortsempfängers 5 bzw. des zusammenarbeitenden
Empfängers eingeführten veränderlichen Gleichstromkomponente die von den komplementären Ausgängen
31,32 und 37,38 des Impulskodemodulators 8 bzw. des Schalters 36 herrührenden Impulse nach Impulsregene-
ration in den Impulsregeneratoren 14, 33 bzw. 17, 39 unmittelbar einem Differenzerzeuger 84 zugeführt, der
an einen als veränderlicher Widerstand wirksamen Amplitudenmodulator 85 angeschlossen" ist. Als ein
derartiger Amplitudenmodulator 85 kann zweckmäßig ein Transistor vom MOB-Typ Verwendung finden. Am
Differenzerzeuger 84 ergibt sich nämlich eine Folge von Impulsen mit positiver und negativer Polarität, deren
Amplitude sich infolge der Modulation im Amplitudenmodulator 85 mit der Dynamikregelspannung ändert.
Genau so wie bei den vorstehenden Ausführungsformen ist in der Folge positiver und negativer Impulse am
Ausgang des Amplitudenmodulators 85 die Gleichstromkomponente der Regelspannung unterdrückt, so
daß die angegebenen Ausführungsformen ebenfalls einen maximalen Modulationsbereich gewähren, während
bei niedrigen Impulsfrequenzen das Auftreten von Pfeif- und Interferenztönen verhindert wird.
Als Impulsmusteranalysatoren 27 und 28 finden bei diesen Ausführungsformen die bereits an Hand der
F i g. 1 und 2 eingehend beschriebenen Impulsmusteranalysatoren 27 und 28 Verwendung, die je eine
Impulszählvorrichtung 42 und eine Rückstellvorrichtung 43 enthalten, aber bei der Vorrichtung nach den
F i g. 9 und 10 ist die Impulszählvorrichtung 42 über ein Schieberegister mit drei Schieberegisterelementen 86
bis 88 und einem an die Enden der Schieberegisterelemente 86 bis 88 angeschlossenen Wählgatter in Form
eines ODER-Gatters mit dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 verbunden. Wie die F i g. 9 und 10 zeigen, wird
der Inhalt der Schieberegisterelemente 86 bis 88 vom Impulsgenerator 7 bzw. 18 weitergeschoben.
Treten bei den bisher beschriebenen Anordnungen am Ausgang 32 des Impuiskodemodulators 8 bzw. am
Ausgang 38 des Schalters 36 vier aufeinanderfolgende 1-Impulse oder O-Impulse auf, so wird von der
Impulszählvorrichtung 42 ein Impuls erzeugt, der einerseits durch das ODER-Gatter 89 dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 und andererseits dem Schieberegister
86 bis 88 zugeführt wird, welches Schieberegister 86 bis 88 bei den drei nachfolgenden Impulsen des
Impulsgenerators 7 bzw. 18 abermals drei Impulse durch das ODER-Gatter 89 an das Integrationsnetzwerk 29
bzw. 30 abgibt. Zusätzlich zu einem Ausgangsimpuls der Impulszählvorrichtung 42 liefert das Schieberegister 86
bis 88 somit drei Impulse mit einer Dauer gleich dem Zeitabstand der Impulse des Impulsgenerators 7 bzw. 18
an das Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30, wodurch sich eine relative Erhöhung der Dynamikregelspannung
ergibt
Insbesondere bei niedrigen Impulsfrequenzen von z. B. 20 kHz erweist sich diese relative Erhöhung der
Dynamikregelspannung als besonders vorteilhaft, was auf die je Periode der hohen Signalfrequenzen
auftretende geringe Anzahl von Impulsen des Impulsgeneratcrs 7 bzw. 18 zurückzuführen ist, denn wegen
der geringen Impulszahl gibt es nicht genügend Zeit, um die entsprechende Dynamikregelspannung im Integrationsnetzwerk
29 bzw. 30 aufzubauen. Versuche haben gezeigt, daß bei dieser Anordnung bei den erwähnten
niedrigen Impulsfrequenzen von 20 kHz tatsächlich eine Verbesserung der Übertragungsgüte erhalten wurde,
die sich insbesondere bei zu übertragenden Signalen mit hoher Frequenz von z.B. 3000 Hz und mit großer
Amplitude bemerkbar machte.
Die Fig. 11 und 12 stellen weitere Ausführungsformen
eines Senders bzw. eines Empfängers gemäß der Erfindung dar, bei denen das Integrationsnetzwerk 29
bzw. 30 zur Erzeugung der Dynamikregelspannung in digitaler Technik ausgeführt ist, während der verwendete
Impulsmusteranalysator 27 bzw. 28 der digitalen Ausführungsform des Integrationsnetzwerkes 29 bzw.
30 angepaßt ist.
Bei dieser Anordnung ist zu diesem Zweck der Impulsgenerator 7 bzw. 18 an eine Impulszählvorrichtung
90 in Form eines Ringzählers angeschlossen, der bis zu vier zählt und aus zwei in Kaskade geschalteten
ίο als Halbierungsschaltungen ausgebildeten bistabilen
Kippschaltungen 91 und 92 und einem Wählgatter in Form eines UND-Gatters 93 besteht, dessen Eingang
die Eingangs- und Ausgangsspannung der bistabilen Kippschaltung 92 zugeführt wird, während seinem
Ausgang die Ausgangsimpulse entnommen werden. An die bistabilen Kippschaltungen 91,92 ist ferner eine mit
dem Impulsregenerator 35 bzw. 39 verbundene Rückstellvorrichtung 94 angeschlossen, die auf die
gleiche Weise wie die Rückstellvorrichtung 43 der F i g. 1 und 2 aufgebaut ist und die Reihenschaltung einer
vom Impulsgenerator 7 bzw. 18 gesteuerten bistabilen Kippschaltung 95, eines Differenzierungsnetzwerkes %
und eines an die bistabilen Kippschaltungen 91 und 92 angeschlossenen Gleichrichters 97 besteht. Auf diese
Weise gibt die Impulszählvorrichtung 90 beim Fehlen von Rückstellimpulsen aus der Rückstellvorrichtung 94
jeweils beim vierten Impuls des Impulsgenerators 7 bzw. 18 durch das ODER-Gatter einen Impuls ab, während
beim Auftreten eines von der Rückstellvorrichtung 94 herrührenden Rückstellimpulses die Impulszählvorrichtung
90 in ihren Anfangsstand zurückgestellt wird.
Die Anordnung nach Fig. 11 und 12 ist ferner mit einem zweiten an den Impulsgenerator 7 angeschlossenen
Ringzähler % versehen, der auf die gleiche Weise wie der bereits beschriebene Zähler 90 aufgebaut ist,
jedoch bis zu einer größeren Impulszahl, z. B. bis zu 16 Impulsen, zählt, während diesem Ringzähler 98 Rückstellimpulse
zugeführt werden, die dem ODER-Gatter 93 der Impulszählvorrichtung 90 entnommen werden.
Bei dieser Impulszählvorrichtung 98 wird beim Fehlen von vom ODER-Gatter 93 stammenden Rückstellimpulsen
jeweils nach 16 Impulsen des Impulsgenerators 7 bzw. 18 ein Ausgangsimpuls erzeugt, während infolge
eines Rückstellimpulses des ODER-Gatters 93 die Impulszählvorrichtung 98 in ihren Anfangsstand zurückgestellt
wird.
Die beiden Impulszählvorrichtungen 90 und 98 steuern das in digitaler Technik ausgeführte Integrationsnetzwerk
in Form einer als Binärzähler ausgebildeten Zählvorrichtung 99 mit π Zählerständer., die
vorwärts und rückwärts zählt, wie sie z. B. in Millman and Tamb, Pulse, Digital and Switching Waveforms,
McGrew Hill, 1965, Seite 671, beschrieben ist und bei der jedes der Zählglieder über einen geeignet
bemessenen Widerstand 100, 101... 102 mit einem Ausgangswiderstand 103 verbunden ist, dem die
Dynamikregelspannung für den Amplitudenmodulator 85 entnommen wird. Dabei ist der Binärzähler 99 derart
ausgebildet, daß beim Vorwärts- bzw. Rückwärtszählen der Endstand bzw. der Beginnstand nicht überschritten
werden können.
Bei dieser Anordnung zählt der Binärzähler 99 infolge der Impulse des ODER-Gatters 93 vorwärts und infolge
der Impulse des Zählers 98 rückwärts. Wenn z.B. angenommen wird, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt
das den Widerstand 101 zugeordnete Zählglied wirksam ist, so wird über diesen Widerstand 101 dem
Ausgangswiderstand 103 eine als Dynamikregelspan-
nung wirksame Spannung zugeführt, deren Größe durch das Verhältnis zwischen dem Widerstand 101 und dem
Ausgangswiderstand 103 bestimmt wird.
Wenn die an die Zählglieder des Zählers 99 angeschlossenen Widerstände 100, 101... 102 im
Zusammenhang mit dem Ausgangswiderstand 103 passend bemessen sind, so stellt es sich heraus, daß auch
bei dieser Anordnung bei einem rTiaximalen Modulationsbereich
eine besonders wirkungsvolle Dynamikregelung erzielbar ist.
Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung sind weitere
Ausführungsformen möglich, bei denen z. B. als Impulsmusteranalysator 27 und 28 auch Impulszählvorrichtungen
mit Rückstellvorrichtungen von einem anderen Typ benutzt werden können. Das Kennzeichnende
bei all diesen Ausführungsformen ist stets, daß vorn Irnpülsrnusieranalysator 27 bzw. 28 nacheinander
die Konfiguration der durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators 8 gebildeten Impulsmuster innerhalb
eines festen und beschränkten Zeitintervalls von mindestens drei aufeinanderfolgenden Impulsen des
Impulsgenerators 7 bzw. 18 analysiert wird und daß beim Auftreten vorherbestimmter Impulsmuster, die
innerhalb des erwähnten festen Zeitintervalls einem großen Modulationsindex entsprechen, eine impulsförmige
Ausgangsspannung geliefert wird, die zur Erzeugung der Dynamikregelspannung dem Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 zugeführt wird. Wie vorstehend
erörtert und an Hand der Zeitdiagramme 4a bis 4/j erläutert wurde, liefern der Impulsmusteranalysator 27
bzw. 28 und das nachgeschaltete Integrationsnetzwerk 29 bzw. 30 eine zur Dynamikregelung dienende
Regelspannung, welche die Anordnung für Deltamodulation gerade voll aussteuert, so daß das Verhältnis S/R
zwischen Signal und Quantisierungsrauschen auf einem Höchstwert gehalten wird. Diese Anordnung unterscheidet
sich nicht nur durch diese besonders wirkungsvolle Dynamikregulierung für sich kontinuierlich ändernde
Signale und die gleichzeitige Erzielung eines maximalen Modulationsbereiches, sondern auch durch
eine Erweiterung der Verwendungsmöglichkeiten, durch eine günstige Störungsunempfindlichkeit und
durch die Talsache, daß die Reproduzierbarkeit nicht durch Toleranzen in den Elementen beeinflußt wird,
während sie sich außerdem besonders zur Ausführung in digitaler Technik und Integrierung im Feststoff eignet
Gegebenenfalls kann im Rahmen der Erfindung die Dynamikregelung statt durch die Amplitudenmodulatoren
auch auf andere Weise bewerkstelligt werden. Es können z. B. auf der Sendeseite die zu übertragenden
Signale und auf der Empfangsseite die wiedergewonnenen Signale einem durch die Ausgangsspannung des
Impulsmusteranalysators 27 bzw. 28 mit nachgeschaltetem
Integratio-Tsnetzwerk 29 bzw. 30 gesteuerten Dynamikregler in Form eines variablen Dämpfungsnetzwerks, einer Exponentialröhre oder eines Transistors
zugeführt werden. Für diesen Typ der Ausführungsform
wird der Dynamikregler zweckmäßig in digitaler Technik ausgebildet, insbesondere auf die in
Fi g. 13 dargestellte Weise.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Senders gemäß der Erfindung, wobei der Fig. 1
entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind. es
Auf die im Vorstehenden bereits erläuterte Weise ist diese Anordnung mit einem an den Ausgang des
Impulskodemodulators S angeschlossenen Impulsmusteranalysator 27 mit nachgeschaltetem Integrationsnetzwerk 29 zur Erzeugung der Dynamikregelspannung
zur Dynamikregelung der zu übertragenden Signale in einem Dynamikregler versehen. Zu diesem Zweck wird
in der angegebenen Ausführungsform ein Impulsbreitenmodulator 104 benutzt, der durch die zu übertragenden
Signale und durch die Dynamikregelspannung gesteuert wird und dem ein Impulsbreitenmodulator 105
nachgeschaltet ist, dessen Ausgang die in der Dynamik geregelten Signale entnommen werden, die zur
weiteren Verarbeitung im Deltamodulationssender dem Differenzerzeuger 4 zugeführt werden.
Zu diesem Zweck ist in dieser Anordnung der Impulsgenerator 7 an einen Amplitudenmodulator 106
angeschlossen, an den auf die bereits erläuterte Weise die Ausgangsspannung des Integrationsnetzwerkes 29
und eine Bezugsspannung gelegt sind und dessen Ausgang mit einem gedämpften Kreis 107 verbunden
ist, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die erheblich niedriger als die Frequenz der Impulse des Impulsgenerators
7 ist. Am Ausgang des Amplitudenmodulators 107 entstehen sich mit der Regelspannung des Integrationsnetzwerkes ändernde Impulse, und es wird durch
Integration im gedämpften Kreis 107 eine sich mit dieser Regelspannung ändernde sägezahnförmige
Spannung erzeugt, die zur Erzeugung von breitenmodulierten Impulsen zusammen mit den zu übertragenden
Signalen einem zweiseitigen Amplitudenbegrenzer 108 zugeführt wird. Nach Demodulation in einem Impulsbreitenmodulator
105, der z. B. aus einem Tiefpaß 109 mit einer Grenzfrequenz von 4 kHz und einer
nachgeschalteten vom Impulsgenerator 7 gesteuerten Abtastvorrichtung 110 besteht, werden sich in der
Amplitude mit der in der Dynamik geregelten Signalen ändernde Impulse erhalten, die zur weiteren Verarbeitung
irn Deltamodulationssender dem Differenzerzeuger 4 zugeführt werden.
Für die Wiedergewinnung der zu übertragenden Signale kann dabei ein Empfänger vom in den F i g. 2, 6,
8,10 oder 12 angegebenen Typ Verwendung finden, bei
dem der Impulsmusteranalysator 28 auf die gleiche Weise aufgebaut sein muß wie der Impulsmusteranalysator
27 der in Fig. 13 dargestellten Sendevorrichtung.
An dieser Steile sei bemerkt, daß beim in Fig. 13 dargestellten Sender keine Regelspannungsausgleichsvorrichtung
benutzt zu werden braucht, weil in diesen Sender keine veränderliche Gleichstromkomponente
infolge von Modulation im Ortsempfänger 5 eingeführt wird. Bei Sprechübertragung braucht auch im zusammenarbeitenden
Empfänger keine Regelspannungsausgleichsvorrichtung benutzt zu werden.
Es sei ferner bemerkt, daß die Regelspannungsausgleichsvorrichtung
auch auf andere Weise ausgebildet werden kann. Es können z. B. den .Ausgängen 31,32 und
37,38 des Impulskodemodulators 8 mit Wechselkontakt bzw. des Schalters 36 auch unmittelbar Impulse
verschiedener Polarität entnommen werden, so daß in diesem Falle diese Impulse zur Unterdrückung der
veränderlichen Gleichstromkomponente einem Summenerzeuger zugeführt werden müssen. Sowohl bei
dieser Variante als auch bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ist es jedoch immer
so, daß die Impulse an den Ausgängen 31,32 und 37,38
des Impulskodemodulators 8 bzw. des Schalters 36 in einer Ztisammenfügungsvorrichtung zusammengefügt
werden müssen. Gegebenenfalls können auch die beiden an den Ausgängen 37 und 38 auftretenden Impulsfolgen
gleichzeitig gesendet werden, in welchem Falle auf der
Empfangsseite der Schalter 36 mit Wechselkontakt entbehrlich ist.
Statt der Verwendung eines Impulsamplitudenmodulators kann für die Dynamikregelung auch ein
Impulsbreitenmodulator oder eine Kombination dieser Modulatoren Verwendung finden.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (26)
- Patentansprüche:ί. Übertragungsanordnung mit Impulsdeltamodulation, bei der der Sender mit einem an einen Impulsgenerator angeschlossenen Impulskodemo* dulator versehen ist, dessen Ausgangsimpulse zum zusammenarbeitenden Empfänger gesendet und auch einer Vergleichsvorrichtung zugeführt werden, die ein Integrationsnetzwerk und einen Differenzerzeuger enthält zur Erzeugung eines Steuersignals, das den Impulskodemodulator steuert, welcher Sender und welcher Empfänger je mit einem Dynamikregejsystem mit einem Dynamikregler, dem von Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators abhängige Impulse zugeführt werden, und der durch ein Dynamikregelsignal eines Dynamikregelsignalgenerators gesteuert wird, versehen ist, welcher Dynamikregelsignalgenerator einen Irt.pulsmusteranalysator enthält, dem misgangsimpulse des Impulskodemodulators zugeführt werden und der jeweils Impulsgruppen analysiert die von denjenigen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators gebildet werden, die innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls einer gegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Taktimpulse des Impulsgenerators auftreten, welcher Impulsmusteranalysator beim Auftreten vorbestimmter Impulsgruppen eine impulsförmige Ausgangsspannung liefert, die eine Integrationsschaltung steuert, welche Integrationsschaltung das genannte Dynamikregelsignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusteranalysator derart ausgebildet ist, daß Impulsgruppen analysiert werden, die jeweils von denjenigen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen des Impulskodemodulators gebildet werden, die innerhalb eines festen und beschränkten Zeitintervalls von mindestens drei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen des Impulsgenerators auftreten, und der Impulsmusteranalysator die genannte impulsförmige Ausgangsspannung liefert, jeweils wenn die analysierte .impulsgruppe innerhalb des erwähnten festen Zeitintervalls einen momentanen Modulationsindex der größer als '/2 ist, aufweist.
- 2. Anordnung für eine Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den im Ortsempfänger liegenden, durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gespeisten Impulsmusteranalysator.
- 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreis, der durch den Impulskodemodulator und den mit dem Ortsempfänger versehenen Vergleichskreis gebildet wird, eine Regelspannungsausgleichsvorrichtung aufgenommen ist, welche die vom Impulsmusteranalysator in den Vergleichskreis eingeführte veränderliche Gleichstromkomponente unterdrückt.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulskodemodulator einen Teil der Regelspannungiausgleichsvorrichtung bildet und mit zwei als Wechselkontakt ausgebildeten Ausgängen versehen ist, denen komplementäre Impulsfolgen entnommen werden.
- 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des an den Ausgang des Impulsmusteranalysators angeschlossenen Integrationsnetzwerks zusammen mit den zu übertragenden Signalen einen Impulsbreitenmodulator steuert, dem ein Impulsbreitendemodulator nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Vergleichssignal dem Impulskodemodulator zugeführt wird.
- 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender in Feststoff integriert ist
- 7. Anordnung nach Anspruch 1 und einen Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gespeisten Impulsanalysator.
- 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das an den Ausgang des Impulsmusteranalysators angeschlossene Integrationsnetzwerk von einem Glied gebildet wird, dessen Grenzfrequenz von def Größenordnung der niedrigen Frequenzen der Modulationsindexschwankungen ist
- 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß das Integrationsnetzwerk ein zweites Glied enthält das in Kaskade mit dem ersten Glied geschaltet ist und dessen Grenzfrequenz höher als die des ersten Gliedes ist
- 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusteranalysator am Ausgang einen durch die Impulse des Impulsgenerators gesteuerten Impulsgenerator enthält der Impulse mit konstanter Dauer und Amplitude liefert
- 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des an den Impulsmusteranalysator angeschlossenen Integrationsnetzwerkes zusammen mit einer konstanten Bezugsspannung einem Impulsamplitudenmodulator zugeführt wird, der auch durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gespeist wird.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Integrationsnetzwerk zur Erzeugung der Dynamikregelspannung ein Verstärker mit exponentieller Verstärkungscharakteristik nachgeschaltet ist
- 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Regelspannungsausgleichsvorrichtung versehen ist, welche die vom Impulsmusteranalysator eingeführte veränderliche Gleichstromkomponente unterdrückt.
- 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Regelspannungsausgleichsvorrichtung von einem durch die eintreffenden Impulse gesteuerten Schalter mit zwei als Wechselkontakt ausgebildeten Ausgängen gebildet wird, welchen Ausgängen komplementäre Impulsfolgen entnommen werden.
- 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden als Wechselkontakt ausgebildeten Ausgängen des durch die eintreffenden Impulse gesteuerten Schalters ent-, nommenen komplementären Impulsfolgen einer Zusammenfügungsvorrichtung zugeführt werden, um eine aus Impulsen unterschiedlicher Polarität bestehende Impulsfolge zu erzeugen, die einem als veränderlicher Widerstand wirksamen Amplitudenmodulator zugeführt wird, der vom Impulsmusteranalysator gesteuert wird.
- 16. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die Ausgangsimpulsfolgen der beiden als Wechselkontakt ausgebildeten Ausgänge des durch die eintreffenden impulse gesteuertenSchalters je einem vom Impulsmusteranalysator gesteuerten Amplitudenmodulator zugeführt werden, deren Ausgangsspannungen zur Erzeugung einer aus Impulsen unterschiedlicher Polarität bestehenden Impulsfolge zusammengefügt werden.
- 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusteranalysator aus einer Impulszählvorrichtung und einer durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gespeisten Rückstellvorrichtung, die Rückstellimpulse für die Impulszählyorrichtung liefert, besteht.
- 18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszählvorrichtung mit einem an den Impulsgenerator angeschlossenen UND-Gatter und mit einem zweiten UND-Gatter, dessen Ausgang die Ausgangsimpulse der Impulszählvorrichtung liefert und über eine Umkehrvorrichtung an den Ausgang des ersten UND-Gatters angeschlossen ist, versehen ist, wobei '.wischen den beiden UND-Gattern als Haibierungsschaltungen wirksame bistabile Kippschaltungen angebracht sind, während der Eingang und der Ausgang der letzten bistabilen Kippschaltung an das zweite UND-Gatter angeschlossen sind.
- 19. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszählvorrichtung einen Ladekondensator, der von einer konstanten Speisespannungsquelle aufgeladen wird, und eine Vergleichsstufe zum Vergleich der Spannung des Ladekondensators mit einer konstanten Vergleichsspannung, enthält
- 20. Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtung mit einer durch die Impulse des Impulskodemodulators und des Impulsgenerators gesteuerten bistabilen Kippschaltung versehen ist, die bei einer Störung des ununterbrochenen Auftretens von untereinander gleichen Impulsen des Impulskodemodulators aus dem einen Gleichgewichtszustand in den anderen Gleichgewichtszustand umkippt und der ein Differenzierungsnetzwerk und ein Zweiweggleichrichter nachgeschaltet sind.
- 21. Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtung aus einem durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gesteuerten normalerweise gesperrten Transistor besteht, der nur durch eines der Impulselemente am Ausgang des Impulskodemodulators freigegeben wird.
- 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusteranalysator aus einem durch die Ausgangsimpulse des Impulskodemodulators gespeisten Schieberegister mit mehreren Schieberegisterelementen besteht, deren Inhalt durch Impulse des Impulsgenerators weitergeschoben wird, wobei die Enden der Schieberegisterelemente an UND-Gatter angeschlossen sind, während die Ausgänge der UND-Gatter durch ein ODER-Gatter mit dem Integrationsnetzwerk verbunden sind.
- 23. Anordnung nach Anspruch 22, bei dem die Schieberegisterelemente komplementäre Ausgänge enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Ausgänge der Schieberegisterelemente mit gesonderten UND-Gattern verbunden sind.
- 24. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichne*, daß die Ausgangsimpulse des Impulsmustergenei ators einem Schieberegister zugeführt werden, das mit mindestens einem Schieberegisterelement versehen ist, dessen. Inhalt durch die Impulse des Impulsgenerators weitergeschoben wird, wobei die Enden des Schieberegisterelementes über ein ODER-Gatter mit dem Integrationsnetzwerk zur Erzeugung der Dynamikregelspannung verbunden sind.
- 25. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ringzähler ausgebildete Zählvorrichtung an den Impulsgenerator angeschlossen ist und daß der Impulsmustergenerator einen zweiten an den Impulsgenerator angeschlossenen Ringzähler enthält, der durch Rückstellimpulse gesteuert wird, die vom Ausgang der erwähnten Impulszählvorrichtung herrühren, während der Impulsmustergenerator weiter mit einer dritten Zählvorrichtung mit mehreren Zählelementen versehen ist, wobei die Ausgangsimpulse des ersten und des zweiten Ringzählers die dritte Zählvorrichtung vorwärts bzw. rückwärts zählen lassen, während die Zählelemente der dritten Zählvorrichtung über Widerstände mit einem Ausgangswiderstand verbunden sind, dem die Dynamikregelspannung entnommen wird.
- 26. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger in Feststoff integriert ist
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