DE1925814C - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung und/oder Aufzeichnung voii digitalen Signalen mittels Puls Breiten Modulation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung und/oder Aufzeichnung von digitalen Signalen mittels Puls-Breiten-Modulation sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Übertragung bzw. Aufzeichnung von digitalen Signalen ist es erforderlich, den Signalen eine Information über deren Phasenlage beizugeben (Bit-Synchronisation). Es ist ferner erforderlich, beirr. Empfang bzw. bei der Wiedergabe von digitalen Signalen, die einzelnen Informationselemente innerhalb eines digitalen Wortes richtig zuzuordnen (Wort-Synchronisation).

So ist es beispielsweise üblich, bei Magnetaufzeichnungsanlagen auf einer besonderen Spur Synchronisiersignale aufzuzeichnen.

Es ist ferner bekannt, bei Mehrspuraufzeichnungen unter der Voraussetzung, daß während jedes Taktes mindestens in einem der Kanäle ein Impuls auftritt, aus einer entsprechenden Kombination der aufgezeichneten Spuren eine Synchronisierinformation zu gewinnen.

Aus der Fernschreibtechnik ist es bekannt, jedem zu übertragenden Codewort einen Startimpuls voranzustellen und Jnen Stopimpuls folgen zu lassen. Dadurch, daß die Dauer der dazwischenliegenden Informationseinheiten bekannt ist, erfolgt mit Hilfe des Startimpulses außer der Wor synchronisation auch die Bit-Synchronisation. Insbesondere bei aus vielen Informationselementen bestehenden Worten bereitet die Synchronisation der letzten Stellen Schwierigkeiten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Übertragung bzw. Aufzeichnung von digitalen Signalen aufzugeben, bei der eine einfache Synchronisierung des Empfängers bzw. der Wiedergabevorrichtung sowohl hinsichtlich der Bit- als auch der Wortsynchronisierung möglich ist.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Taktimpulse übertragen werden und daß anschließend an jeden der Taktimpulse je nach zu übertragender Information ein oder kein Impuls übertragen wird, daß zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Worten der digitalen Signale ein oder mehrere Taktimpulse fehlen und daß zur Bildung eines Kennimpulses für die Wortanfänge die Taktimpulse einen elektronischen Schalter steuern, der einen Kondensator kurzschließt, welcher während der übrigen Zeit etwa zeitlinear aufgeladen wird, und daß die Spannung am Kondensator über eine Schwellenwerteinrichtung geführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß vor jedem zu übertragenden Informationselement ein Spannungssprung zur Synchronisierung zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 2 Spannungs-Zeit-Diagramme von an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden Signalen.

Bei 1 werden die zu übertragenden digitalen Signale zugeführt. Die schematisch dargestellten Impulse stellen beispielsweise das digitale Wort 101 dar. Bei 2 werden Taktimpulsc zugeführt, deren Rückflanken mit den Vorderflanken der bei 1 zugcfUhrten Impulse übereinstimmen. Die Breiten der Impulse entsprechen etwa einem Viertel der Periodendauer der Taktimpulse. Beide Impulse werden den Eingängen einer ODER-Schaltung 3 zugeführt. Am Ausgang 4 der ODER-Schaltung 3 entstehen die dargestellten Impulse, die je nach Information verschiedene Breite aufweisen. Diese werden über die schematisch dargestellte Leitung 5 übertragen. An Stelle der Leitung 5 kann auch eine Aufzeichnungseinrich-

tung, beispielsweise eine Magnetbandanlage, treten. Empfangsseitig werden die übertragenen Signale über die Klemme 6 dem einen Eingang einer UND-Schaltung 7 zugeführt. Weiterhin gelangen die übertragenen Signale über ein Differenzierglied 8, welches bei-

spielsweise aus einem Kondensator 9 und einer Diode

10 besteht, zu einem monostabilen Multivibrator 11 geleitet. Am Ausgang des Differenziergliedes 8 entstehen Spannungsspitzen, die zeitlich mit den Vorderflanken der übertragenen Signale übereinstimmen.

ao Diese bringen den monostabilen Multivibrator 11 in den instabilen Tustand.

Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators

11 entspricht der Impulsbreite der Taktimpulse. An den Ausgang des Impulsformers 11 ist gegebenenfalls

as über eine weitere nicht dargestellte Differenzierstufe ein monostabiler Multivibrator 12 angeschlossen, der aus einem weiteren monostabilen Multivibrator bestehen kann. Bei der praktischen Ausführung treten die Differenzierglieder meistens nicht in Erscheinung, da sie meistens Bestandteile der monostabilen Multivibratoren sind. Das Ausgangssignal des Impulsformers 12 wird dem anderen Eingang der UND-Schaltung? zugeführt. Letzte <ä dient somit als Tor-Schaltung, die nur diejenigen Anteile der übertragenen Signale zum Schaltungspunkt 13 überträgt, die den digitalen Signalen bei 1 entsprechen. Am Ausgang 14 des monostabilen Multivibrators Il stehen ferner die Taktimpulse zur Verfügung, die zur weiteren Verarbeitung der übertragenen Signale, beispielsweise zum Ansteuern eines Schieberegisters, in welchem die übertragene Information eingeschrieben wird, verwendet werden können. Wenn ohnehin ein Schieberegister angeschlossen wird, kann die UND-Schaltung 7 entfallen. Die Taktimpulse werden dann dem »Set«-Eingang und die übertragenen Signale dem J- und dem K-Eingang der ersten Stufe des Schieberegisters zugeführt.

Die bei 14 (F i g. 1 und 2 a) anstehenden Taktimpulse sind zwischen jeweils zwei digitalen Worten mindestens ein- bis zweimal unterbrochen und werden dem elektronischen Schalter 15 zugeführt, der während der Dauer der Taktimpulse geschlossen ist. Der elektronische Schalter 15 ist dem Kondensator 16 parallel geschaltet, während dem Schaltungspunkt 17 ein annähernd konstanter Strom / zugeführt wird.

Daraus ergibt sich, daß der Kondensator 16 zwischen den Taktimpulsen etwa zeitlinear aufgeladen wird und während der Taktimpulse kurzgeschlossen ist.

F i g. 2 zeigt Spannungszeitdiagramme an den mit

βο gleichen Ziffern versehenen Punkten der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Demnach sind in Zeile 14 die Taktimpulse und in Zeile 17 die Spannung am Kondensator 16 dargestellt. Letztere wird einer Schwellwerteinrichtung 18 zugeführt, deren Schwell-

Sj wert in F i g. 2 b durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Spannung am Ausgang 19 der Schwellwerteinrichtung 18 ist in Zeile 19 dargestellt und gelangt über einen Rechteckformer 20 zum Aus-

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gang 21. Der Rechteckformer kann als Schmitt-Schalter oder als normales Gatter, dem ein genügend großer Eingangsimpuls zugeführt wird, aufgebaut sein. Der am Ausgang 21 entstandene Impuls ist in der gleichlautend be2;eichneten Zeile der F i g. 2 b S dargestellt und kann als Kennimpuls für den Beginn eines neuen digitalen Wortes verwendet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch im Rahmen der Kenntnisse eines Fachmannes in anderer Weise verwirklicht werden.

Claims (4)

Patentansprüche: IS

1. Verfahren zur Übertragu/ig und/oder Aufzeichnung von digitalen Signalen mittels Puls-Breiten-Modulation, dadurch gekennzeichnet, daß Taktimpulse übertragen werden ao und daß anschließend an jeden der Taktimpulse je nach zu übertragender Information ein oder kein Impuls übei tragen wird, daß zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Worten der digitalen Signale ein oder mehrere Taktimpulse tx, fehlen und daß zur Bildung eines Kennimpulses für die Wortanfänge die Taktimpulse einen elektronischen Schalter (15) steuern, der einen Kondensator (16) kurzschließt, welcher während der übrigen Zeit etwa zeitlinear aufgeladen wird, und daß die Spannung am Kondensator (16) über eine Schwellwerteinrichtung (18) geführt wird.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ODER-Schaltung 3, deren einer Eingang mit Taktimpulsen und deren anderer Emgang mit Impulsen, welche die Information beinhalten, beaufschlagt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfang bzw. bei der Wiedergabe von den Vorderflanken der übertragenen bzw. der vom Aufzeichnungsträger abgenommenen Signale, Taktimpulse und von diesen Tor-Impulse abgeleitet werden, wobei letztere gleichzeitig oder kurz nach der Rückflanke der Taktimpulse beginnen und spätestens während der Vorderflanke der Taktimpulse enden, daß die übertragenen bzw. wiedergegebenen Signale nur während des Auftretens der Torimpulse weitergeluitet werden und daß die abgeleiteten Taktimpulse zur Synchronisierung bei der Weiterverarbeitung der übeiü.igenen bzw. wiedergegebenen Signale angewendet werden.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen bzw. vom Aufzeichnungsträger abgenommenen Signale einerseitü dem einen Eingang einer UND-Schaltung (7) und andererseits über ein Differenzierglied (8) einem ersten monostabilen Multivibrator (11) zugeführt sind, an dessen Ausgang Taktimpulse zur Verfügung stehen, daß der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (11) mit dem Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators (12) uud der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators (12) mit dem anderen Eingang der UND-Schaltung (7) verbunden ist.

5,. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als UND-Schaltung (7) die erste Stufe eines Schieberegisters dient, wobei die Eingänge durch den »Set«-Eingang sowie durch die J/K-Eingänge gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen