DE1951579A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Taktsignals einer Impulsfolge und zur Regenerierung der Impulsfolge - Google Patents

Description

München, den 13. Oktober 1969

Patentanwälte

ü'ipl. Ing. Walter Meissner

Dipl. Ing. Herbert Tischer

Büro München

München 2, Tal 71

OKION HlDIO fiS VILLAMOSOAGI ViLLALAT, Budapest/Ungarn

VERFAHREN UHD SCHALTUNGSANORDNUNG ZUH ERZEUGUNG DES TAKTSIGNALS EIfIER IMPULSFOLGE URD ZUR REGENERIERUNG DER IBPULSFOLGE

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Taktsignals einer durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge und zur Regenerierung der Impulsfolge in digitalen Fernmeldeanlageni bei Bestimmung des Zeitpunktes der Entscheidung nach der Demodulation« sowie der binären Werte der einzelnen Impulse in der Impulsfolge zu den Zeitpunkten der Entscheidung. .

In den letzteren Jahren machte die digitale Fernmeld ungsmet hod e gewaltige Fortschritte auf dem Gebiete des

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Raumfernmeldewesens, der Mehrkanal-Telegraphen- und Ge-3prHchsübertragung, der Übertragung von Fernmeldezeichen, des Fernmessens, usw. Gegenw.artig wird in den digitalen Fernmeldeanlagen ein zweifaches Modulationsverfahren verwendet, wobei als primäre Modulation die Delta- oder die Impuls -Kodmodul at ion (PCfM) (Anmerkung: die verkodeten Impulsfolgen von Angabenübertragungssystemen können als solche Erzeugnisse betrachtet werden), als sekundäre Modulation aber die Winkelmodulation (Frequenz— oder Phasenmodulation) verwendet wird. Von den über Bundfunkkanälen übertragenen Hochfrequenz-, bzw. Zwischenfrequenzzeichen wird in der Empfangsanlage durch Demodulation der liodalationsinhalt abgetrennt· Dieser Tnhälit kann z_kB. aus Zeichenfolgen bett stehen. Dieser Inhalt erscheint gewöhnlich in der Form von binären Impulsfolgen» und zwar nach dem Abschneiden (Begrenzung) . Doch ist der Abstand der Nullübergänge dieser binären Impulsfolgen weder zwischen den Übergängen, noch mit demjenigen der sendeseitigen modulierenden Impulsfolgen gleichförmig, da die in dem Übertragungskanal- und -anlagen auftretenden Geräusche uad Verzerrungen unvermeidlich solche s.g. TeIegraphieverzerrungen verursachen. Es sei bemerkt, daß Größe und Vorzeichen der Abweichungen zufallsartig sind, doch können die Durchschnitte für eine geraume Zeitspanne als Hull angesehen werden. Infolge dieser TeIegraphieverzerrung, sowie,im Interesse der Aufarbeitung, müssen die durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen regeneriert werden, wozu aber aus den Impulsfolgen, baw. auf Grund derselben* Taktsignale gleicher Wiederholungsfrequenz, sowie gebundener Phase erzeugt werden müssen. Diese doppelte Aufgabe muß aber mit großer Zuverlässigkeit gelöst werden· ist doch dies eine entscheidende Bedingung der Güte der digitalen Fernmeldung· In den auf bekannten Methoden beruhenden Verfahren wird in der Reihenfolge zunächst das Taktsignal abgetrennt oder erzeugt, sodann werden mit diesem Signal die verzerrten Impulsfolgen regeneriert. Die Regenerierung

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wird derart vorgenommen, daß in der zeitachaengemäßen theoretischen Mitte der Elemente der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge aus der Zeichenamplitude Momentwerte genommen werden und aus dem Taktzeichen ein dem zum Zeitpunkt der Moj&entwertbildung eben vorgefundenen binären Wert entsprechendes neues Zeichen erzeugt wird.

Gegenwärtig wird das Taktsignal nach zwei Verfahren oder Methoden erzeugt. In dem einen Verfahren wird von der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge die Taktfrequenz mit einem Engbandfilter abgetrennt» die genaue Phasenlage aber mit Hilfe eines Reglungsstromkreisea eingestellt, "bzw. auf einem ständigen Wert gehalten. In dem anderen Verfahren wird in der Empfangsanlage ein Freilaufgenerator verwendet und die Frequenz und die Phasenlage des Ausgangszeichens dieses Generators werden dann zur durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge synchronisiert.

!fach einer, auf diesem zweiten Verfahren beruhenden Methode wird das mehrfache, ~ n«-£ache - der Wiederholungs-· frequenz der durch Demodulation gewonnenen impulsfolgeelemente als Ausgangspunkt angenommen und zwar derart, daß mit einem Freilaufgenerator Viereckzeichen einer solchen η-fachen Wiederholungsfrequenz erzeugt werden, welche dann Über einen Torstromkreis eine bin&re Teilungskette antreiben. Am Ausgang dieser Kette erscheinen dann Viereckzeichen einer der elementaren Zeichenweite der Impulsfolge ent- ■ sprechenden Wiederholungsfrequenz. Diese Vierecfczeichen werden die Elementarzeichen sozusagen in der zeitlichen Folge in zwei schneiden. Aus der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge wird ein Nulldetektor bei einem jeden Wechsel je^! ein Impuls erzeugen. Das Ausgarigazeichen der letzten Stufe der Teilungskette und die impulse des Nulldetektors werden an einen Phasendiskriminator weitergeleitet, auf dem einen Ausgang wessen der Impuls des Nulldetektors in der ersten Halbperiode, auf dem anderen Ausgang aber in der zweiten Halbperiode, je gem&Q der gegen-

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seitigen Phasenlage erscheinen kann. Der am ersten Ausgang erscheinende Impuls schreitet unmittelbar zum Torstromkreis· fort und wird unabhängig vom .Ganerator die binäre Teilungskette um einen Schritt weiterfordern, worauf die Halliperiode um eine Wiederholungszeiteinheit der V"ierecklmpul3folge verkürzt wird. Der am anderen Ausgang erhaltene Impuls achreitet zu einer bistabilen Kippschaltung (bistabilen Multivibrator) fort, welche der Impuls derart kippt, daß im Torstromkreis der folgende Trittinpuls der Ifiereckimpulsfolge abgestellt wird. Vor dem nächsten Tritt kippt der Multivibrator zurück und öffnet den Torstromkreis, Somit wird die zweite Kalbperiode um eine Wiederholungszeiteinheit der Vierecfcimpulsfolge l&nger. Auf diese Wei3e kann» bei Verwendung der Zeichen der binären Teilungskette, am Anfang der ersten Haloperiode der letzten Stufe ein Taktsignal erzeugt werden» welches die JTullübergänge der Impulsfolge in den Bereich einer Wiederholungszeiteinheit verlegt, welcher gerade dem Zeitpunkt vorangeht, oder auf diesen folgt, zu welchem die letzte Stufe von der ersten Halbperiode in die zweite übergeht.

Diese Lösung besitzt eine Anzahl von nachteiligen Eigenschaften, flämlich, da die Weite der Schrittimpulse eine endliche und bei weitem nicht gleich Null ist, auch nimmt der Ablauf des vorgeschriebenen Verlaufes in den einzelnen Stromkreisen eine gewisse Zeit in Anspruch, wird die binäre Teilungskette nicht in einer von dem Phaseftäil3kriminator bestimmten V/eise fortschreiten, sondern schneller oder langsamer, je nach dem die Impulse des Nulldetektors mit den Schrittübergängen der Vierecklmpulsfolge zusammenfallen, oder von diesen in einem geringen Maße abweichen. Infoigedessen werden an der Hegelungscharakteristik: tote Zeiträume auftauchen. Der Bereich dieser toten Zeiten wird von den Diskrimlnationseigenschaften der Stromkreise und den Kennwerten der Impulse bestimmt. Andererseits ist es eine Folge der toten Zeiten, daß sich die Synchronisierungszeit

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verlängert und zwar um. einen Zeitraum, welcher die Hegelungsimpulse zum Verlassen des Bereiches der toten Zeiten benötigen, d.h. die durch die Anhäufung der sich aus den Wiederholungsfrequenzunterschieden der in den Sende- und Empfangsanlagen befindlichen Generatoren ergebenden Phasenabweichungen verursachte Zeitverschiebung muß hinreichend groß sein. Werden kristallgesteuerte Generatoren verwendet, so kann die sonst benötigte Synchronisierungszeit auf das mehrfache steige

Eine solche Anordnung stabilisiert den Nullpunkt derart, daß auf Anlaß der in der durch Demodulation gewonne*- nen Impulsfolge befindlichen Obergänge die Impulse an den beiden Ausgängen des Phasendiskriminators abwechselnd er-', scheinen, demzufolge die Wiederholungszeit der Impulsfolge in Abhängigkeit vom Informationsinhalt der durch Modulation gewonnenen Impulsfolge schwanken, und ein ständiges Flackern entstehen wird, dessen Bereich gleich zwei Längeneinheiten der Wiederholungszeit der Viereckimpulse ist^ In einer Punkt-zu-Punkt Übertragung von digitalen Informationen, d.h. in einer Übertragung ohne Verstärkerstationen, wird das Plackern eventuell keine Störungen verursachen, doch in langen Fernmeldeketten folgen mehrere solche Stromkreise und Auswirkungen aufeinander und in einem ungünstigen Falle können sich die Flackerwirkungen mit gleichen Vorzeichen häufen, was wiederum die Länge der Fernmeldekette bedeutend beschränken wird. Außerdem wird die Zeitmultiplex-übertragung von analogen Informationen (z.B. Gespräch) stark durch den Umstand verwickelt und erschwert, daß die Lage des Taktsignals durch den Informationsinhalt der Zeichenfolge moduliert wird.

Der Zweck: der gegenwärtigen Erfindung ist, eine die Erfordernisse der digitalen Fernmelde zufriedenstellende Lösung zur Erzeugung des Taktsignals und zur Regeneration der empfangenen, verzerrten Impulsfolge zu bieten, und zwar ohne die erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten, ErfindungsgemHfl wird der Zweck dadurch verwirklicht,

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daß die Synöhronlsierung statt in der bekannten zweistufigen Vermittlungsweise in drei Stufen durchgeführt wird, und zwar dadurch, daß die Halbperioden des binären Teilers weiter zweigeteilt werden, nämlich in einen Diskriminations-Zeitberelch und■einen Eingriffs-Zeitbereich. Infolgedeasen treten keine toten Zeiten auf und wird die Zditdauer der Synchronisation bloß durch das Ausmaß der Teilung bestimmt. Weiters wird die Möglichkeit ausgenützt, daß es in einer digitalen Übertragung genügt die Zeitabweichungen der empfangenen und örtlich erzeugten Impulse bloß von Zeit zu Zeit einer Korrektion zu unterziehen. Infolgedessen wird die Größe der Phasenabweichungen mit einem y-Diskriminator quantisiert und ein Eingriff erfolgt bloß wenn die Phasenverschiebung die Größe eines Quantums übertrifft. Dadurch wird erzielt, daß die Phase bloß um eine Einheit der Wiederholungszeit der Viereckimpulse springt, weiters daß die Häufigkeit der Phasensprünge unabhängig von dem Informationsinhalt der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen ist. Die Zeit zwischen zwei Phasensprüngen kann beträchtlich verlängert werden, wenn quarzkristallgesteuerte Generatoren verwendet werden.

Somit- kann mit Hilfe der Erfindung das gewünschte Ziel erreicht werden, d.h. die Regelung wird von toten Zeiten frei sein, die Zeitdauer der Synchronisierung wird bloß vom. Ausmaß der Teilung bestimmt, ea entsteht kein Flackern in der Wiederholungszeit der Impulsfolgen, womit das größte Hindernis im Wege der Vermehrung der Anzahl der Verstärkerstationen beseitigt wurde. Es können somit bei weitem mehr Fernmeldeanlagen in der Reihe geschaltet, be~ deutend mehr Verstärkerstationen angelegt werden, d.h. es kann eine viel längere Fernmeldekette ausgebaut werden, als mit einer jeglichen der bisher bekannten Lösungen.

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Taktsignals der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge und zur Regenerierung der

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Impulsfolge mit solchen Stromkreisen dar, welche u.a. einen Tiereckgenerator, einen in Heihe geschaltet-gesteuerten Periodenwechsel, einen Teiler, einen binären Teiler, als gesteuerte Teilungskette, weitere einen quantisierenden / -Diskriminator, eine HOR-Einheit, ein UND-Tor, einen Umkehrer» eine dynamisch gesteuerte Kippschaltung SS einschließen, und zwar derart, daß die Ausgangsimpulse de3 Viereckgenerators, deren Wiederholungsfrequenz das mehrfache der sendeseitigen ist, mit Hilfe der gesteuerten Teilungskette in einer an sich bekannten Weise mehrfach abgeteilt werden und daß die Balbperioden des binären Teilers weiter in zwei geteilt, werden, wobei die erste Halbperiode der letzten Teilung als bestHndiger Diskriminations-Zeitbereich, die zweite Halbperiode aber als ein mit einem besonderen Stromkreis bezeichneter Eingriffs-Zeitbereich. veränderlicher Länge verwendet wird. Sodann werden die Zeit-, d.h. Phasenabweichungen der empfangenen und örtlich erzeugten Viereckimpulse von Zeit zu Zeit quantisierend korrigiert, wozu die Phase des Taktsignals q.uantisierend geregelt wird und zwar derart, daß Richtung und Größe der Phasenabweichung aus dem /.uagangszeichen des binären Teilers und den eingehenden, durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen mit einem gesteuerten Zeichen V'-Diskriminator bestimmt werden. Sodann wird mit dem Zeichen dieses Diskriminators über die erste Stufe der gesteuerten Teilungsket-

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te durch Änderung des logischen Zustandes des binären Teilers der Eingriffs-Zeitbereich um ein Quantum verkürzt oder verlängert je nach der empfängerseitige Viereckgenerator in bezug auf den senderseitigen Generator spät oder früh eingreift. Damit wird der Grundzustand, d.h. der Gleichlauf (Synchronismus) wiederhergestellt.

Zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein Beispiel, und zur Verwirklichung desselben eine Schaltungsanordnung beschrieben, wobei Pig. 1 das Blockachema der Schaltungsandornung, und

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Pig. 2 ein ausführliches Schema dieses Blockschemas

darstellen.

Nach dem erfindungsgemHflen Verfahren wird in der Empfangsanlage auf Grund des in Pig. I dargestellten Blockschemas die Wiederholungsfrequenz f_Q des Ausgangszeichens dea Viereckgenerators 1, welche Wiederholungsfrequenz das η-fache derjenigen der .Ausgangsimpulse des senderseitigen Viereckgenerators (d.h. des Taktsignalß des Senders) ist, ■mit einem, in Reihe geschalteten gesteuerten Periodenwechael 2, einem Teiler 3 und einem binären Teiler 4 als gesteuerte Teilungskette auf den η-ten Teil abgeteilt und zwar derart j daß das Teilungsverhältnis durch Steuerung der ersten Stufe, d.h. des gesteuerten Poriodenwechsels 2, auf einen ^ Wert von Ι/ίη-l)) l/n, bzw. lAml) eingestellt werden kann, ™ vorausgesetzt, daß in Abhängigkeit von der letzten Stufe der Teilungskette, d.h. des binären Teilers 4 in dem logisch falschen Zustand (0) das Teilungsverhältnis l/n oder l(iHl) sei, während in dem logisch wahren Zustand (1) dieses Verhältnis l/n oder l/fri^l) betrage. Dieser Voraussetzung kann dadurch genüge feeleistet werden, daß die Ausgangszeichen der letzten Stufe der Teilungskette, d.h. des binären Teilers 4 auch zur mittelbaren Steuerung der ersten Stufe, d.h. des gesteuerten Perlodenwechseis 2 verwendet werden. Tn dieser Weise wird der binäre Teiler 4 an der Zeitachse die I'mpulszeitdauer in zwei Teilen. Bei Verwendung der Ausgangszeichen des Teilers 3 künnen beide früher erwähnten HaIb- | Perioden in je zwei weitere Teile geteilt werden, wobei der erste Teil der ständige Dlskriminationo-Zeitbereich ist, der zweite aber der veränderliche Eingriffszeitbereich. Dieser zweite Bereich wird mit der Einheit NOR 6 bezeichnet. Beträgt die Wiederholungazeit der Ausgangsirapulae des Viereckgenerators 1 T₀, so wird bei Beachtung der vorangehenden Ausführungen die Wiederholungezeit der aus der letzten Stufe der Teilungskette, d.h. aus dem bintiren Teiler 4» austretende Zeichen (ntrl)T₀, oder nT_Q, oder aber (n-H)T betragen.

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Weiters hat z.B. der Diskriminations-Zeitbereich ein Maximum, dessen Wert im Sinne der obigen Ausführungen (n/2~l)T beträgt, kann der Umfang des Eingriffs-Zeitbereiches T₀, oder 2T₀, oder 3T₀ betragen. Wird der Wert von π nicht all>zu hoch gesetzt, und beträgt die Weite der Impulse der eingehenden Zeichenfolge nT_. + :\T, wo /^JS die Zeitabweichung infolge der Frequenzabweichung der senderseitigen und der empfär.gerseitigen Generatoren darstellt, so wird bei mit hinreichender Sorgfalt ausgeführten Generatoren /_hT» bezogen auf eine Zeit nT_o, um vieles kleiner sein als T₀.

Bei Verwendung eines digitalen Übertragungssystems kann abgewartet werden, bis sich die Z_eitabweichungen ..'.T anhäufen. Die Zeitabweichung, d.h. die Phase des Taktsignals auf der EmpfSngerseite quantisierend von Zeit zu Zeit bloß dann korrigiert werden, wenn die Anhäufung der Zeitabweichungen eine entsprechende Größe erreicht hat. Richtung und Größe der Phasenabweichung, d.h. daa j des Taktsignals wird mit Hilfe eines quantisierenden ^c/ ^Diskriminator 5 bestimmt. In der Grundlage, d.h. wenn eine ansteigende oder abfallende Kante der eingehenden, durch. Demodulation gewonnenen Impulsfolge genau in die Mitte des Eingriffs-Zeitbereiches fällt, können in den darauffolgenden Diskriminations-Zeitbereichen die ansteigenden oder abfallenden Spitzen der an der Leitung 18 eingehenden Impulsfolge den quantlsierenden ^l/ -Diskriminator 5 nicht aktivieren, da diese Spitzen gerade in den Eingriffs-Zeitbereich fallen, wobei, die Länge des Bereiches zu diesem Zeitpunkt 2T₀ beträgt. Nach Verlauf einer gewissen Zeit häufen sich die Zeitabweichungen ό,Τ an, und wenn die Summe dieser Abweichungen den Quantumswert T_Q überschreitet, werden die ansteigenden oder abfallenden Spitzen der an der Leitung 18 eingehenden Impulsfolge den quantisierenden

''-Diskriminator 5 aktivieren. Infolgedessen wird in Abhängigkeit vom momentanen logischen Zustand der letzten Stufe des binären Teilers 4, welcher Zustand für 'f kennzeichnend

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ist, im Eingriffa-Zeitbereich» an den Ausgangsklemmen dea quantisierenden /-Diskriminator 5 eine dem Wert von ^ entsprechende Zeichenkombinati.on erscheinen. Diese Zeichenkombination wird sodann über leitungen 19» 20, in der ersten gesteuerten Stufe, d.h. im gesteuerten Periodenwechsel 2 der Teilungskette wirkend den Eingriffs-Zeitbereich. um ein Quantum verkürzen, wenn der empfängerseitige Yiereckgenerator 1 in bezug auf den senderseitigen Generator verspätet ist, und um ein Quantum verlängern, wenn der empfängerseitige Generator dem senderseitigen vorauseilt. In dieser Yfeise wird der Gleichlauf d.h. der Ausgangszustand wiederhergestellt.

Pur den einmaligen,Eingriff muß am Ende einer jeden

tk Eingriffsperiode der quantisierende ^-'-Diskriminator 5 auf BTuIl zurückgestellt werden. In einem asynchronen Zustand fällt je eine ansteigende und abfallende Spitze einer auf Leitung 18 eingehenden Impulsfolge in den zu einem gleichen Zeichen '/gehörenden Diskriminationszeitraum«, Infolgedessen wird die ausgehende Zeichenkombiration des quantisierenden '/-Diskriminators 5 den Eingriffs-Zeitbereich um zwei Quanten verschieben, sodafl auch bei der ungünstigsten Phasenlage der Synchronismuö nach (n-4)/2 Schritten eintritt (d.h. der Grundzustand wird wiederhergestellt). In der eingehenden Impulsfolge werden nämlich n/2 Übergänge (Anstieg und Ablauf) wirksam.

Die durch Demodulation gewonnene Impulsfolge wird

w mit einem, dynamisch, gesteuerten bistabilen Multivibrator RS 10 (Flip-Flop) regeneriert. Zu diesem Zweck wird an einen der atatisch, getorten Eingänge 49 des -dynamisch, gesteuerten Malt!vibrators Flip-Flpp HS 10 die durch. Demodulation gewonnene Impulsfolge von der Leitung 18 aus geleitet, während an den anderen durchgeschalteten Eingang die negierte derselben Impulsfolge gelegt wird» und zwar vom· Umkehrer 9 aus. An den gemeinsamen dynamischen Eingang 51 aber wird vom UND Tor 7 ^{aua β}^^η Auslesezeichen, gelegt,

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Daa Auslesezeichen wird In der Mitte der an der Leitung eintreffenden Elementarzeichen der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge mit Hilfe dea UND-Tores 7, bei Verwendung der Einheit NOK- 6, weitero der Attsgangßzeichen des Teilers 3 und dea binären Teilers 4 gebildet und zwar derart, daß daa Aualesozeichen in die Mitte dea Eingriffα-Zeitbereiches fällt, wenn der binäre Teiler 4 in einem Xogioch falachen (0) Zustand ist·

Das Taktsignal wird gleichfalls mit einem UND-Tor erzeugt und zwar mit dem UND-Tor 0 und aus den Ausgangszeichen des binären Tellers 4 und der Einheit NOR 6, wenn der binäre Teiler 4 in einem logisch wahren (l) Zustand ist, so daß die Weite de3 Taktsignals gleich der Weite dea Eingriff s-Zeitbereiches ist. Das Taktsignal schreitet vom UND-Tor 8 aus über Leitung 17 weiter.

Zur Verwirklichung dea den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens wurde eine beispielsweise Schaltungsanordnung ausgeführt, wo logische Stromkreise mit Transistoren und Dioden (TDL Stromkreise) -.verwendet werden. Es erwies sich als zweckmäßig einen Wert von η - 20 zu wählen. Die Teilungskette wurde aus dynamischen bistabilen Multi— vibratoren (Flip-Flops) ausgebildet, wobei die Eigenschaft der bistabilen Multivibratoren, daß wird an den dynamischen Eingang T eines solchen Multivibrators eine Viereck-Impulsfolge, an den S-3eitigen Eingang aber die negierte Vi ereck-Tmpulsfolge gelegt, in Abhängigkeit von der Steuerung de3 S-seitigen statischen Eingangen an dem S-seitigen Ausgang die antreibende Viereck-Impulafclge wiederholt oder halbiert empfangen wird, ausgenützt. Wird zu dem noch, das steuernde Auftaataeichen mit weiteren binären Teilungsstufen gebildet, so kann ein derart günstiger Zustand geschaffen werden, daß der zu durchschaltende Impuls immer in die Mitte des Auftastzeichens fällt. In dieser Weise werden nach Fig. 2 die Viereckimpulse (Viereck-Impulsfolgen) einer Wiederholungszeit T_Q des Vicreckgeneratora 1 an den ge-

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steuerten Periodenwechsel 2 geleitet, welcher wesentlich aus zwei in Beine geschalteten, dynamisch gesteuerten.bista-*· bilen MuItivibratoren SO? 22, 23 aufgebaut ist* Von den beiden empfängt der dynamisch, gesteuerte Eingang 25 des ersten die Impulsfolgen des Viereckgenerators 1, der dynamisch gesteuerte Eingang S 26 aber dieselben Impulse über den Umkehrer (Inverter) 24 empfängt, während der statisch durchgeschaltete S-seitige Eingang 52 mit Leitung 19 an den quantisierenden j -Diskriminator 5 angeschlossen ist, der H-seitige Ausgang 27 aber an den S-seitigen Eingang des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 23. Weiters ist an den dynamischen Eingang 0? desselben Multivibrators 23 der S-seitige Ausgang 28 des vorangehenden Multivibrators 22 angeschlossen. Der statisch durchgeschaltete S-seitige Eingang 53 des zweiten dynamisch gesteuerten Multivibrators ST 23 ist aber mit Leitung 20 an einen anderen Ausgang des quantisierenden 'f —Diskriminator 5 angeschlossen. Die Ausgange des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 23 bilden die Ausgänge 28, 29 des gesteuerten Periodenwechsels 2* Im Ausgangszustand ist der erste steuernde Eingang des gesteuerten Periodonwechsela 2 in einem logisch wahren (1), der zweite steuernde Eingang aber in einem logisch falschen (0) Zustand. In diesem Moment wird der gesteuerte Periodenwechsel 2 die Viereckimpulsfolgen einer Wiederholungszeit von T₀ des Viereckgenerators 1 halbiereni der nachfolgende Teiler 3 in Fünftel teilen, sodann der darauffolgende binäre Teiler 4 halbieren. Dadurch wird die Wiederholungszeit des Aus— gangszeichens des binären Teilera 4 20T₀ betragen. Am Ausgang des Teilers 3 erscheint eine Impulsfolge von einem Zeichen-Pausen-Verhältnis 1:4. Diese Impulsfolge wird dann ohne eine besondere Einheit NOR unmittelbar zur Bestimmung des Eingriffs-Zeitbereiches verwendet.

Im quantisierenden '/-Diskriminator 5 befindet sich, ein dynamisch gesteuerter Multivibrator RSS 35, welchen

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die Nullübergänge der an der Leitung 18 eintreffenden, durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen in einen logisch, wahren (l) Zustand verlegen, sooft diese Übergänge nicht in den Eingriffs-Zeitbereich fallen. Außerdem werden am Ende dea Eingriffs-Zeitbereiches die vom Teiler 3 an der Leitung 13 an den statisch getorten SS-seitigen Eingänge 40, 41 des Multivibrators 35 eintreffenden Ausgangszeichen den Multivibrator 35 immer in einen logisch falschen (O) Zustand verlegen. Dies ist die Zurückstellung in die Nullage, welche am Ende eines Jeden Eingriffs-Zeitbereiches im Interesse des einmaligen Eingriffs durchgeführt werden muß. In dieser V/eise wird der Zustand des dynamisch gesteuerten STuItivibrators HSS 35 bekanntgeben, ob die relative Phasenverschiebung kleiner oder größer ist als ein Quantumwert. Ist der Wert der Phasenverschiebung kleiner als ein Quantum, so ist der Ausgangszustand zugegen, was auch, dem Diskrirainattons-Zeitbereich entspricht. In diesem Falle legt der logische Stromkreis an der ersten Ausgang (Leitung 19) einen logisch wahren (l) Pegel, an den zweiten Ausgang (Leitung 20) einen logisch falschen (0) Pegel. Ist aber dieser Wert größer als ein Quantum, so wird im Eingriffs-Zeitbereich das Zeichen ν dem Zustand des binären Teilers 4 entspraäiend gebildet und zwar derart, daß im logisch falschen Zustand

(0) des binären Teilers 4 am ersten Ausgang (Leitung 19) dfe S-seitige Ausgangszeichen des gesteuerten Periodenwechsels 2 (welches Ausganszeichen in diesem Moment am S-seitigen Ausgang 30 ist) erscheint,- am zweiten ausgang (leitung 20) aber der logisch wahre (l) Zustand, worauf sich der Periodenzeitraum verlängert, während im logisch wahren

(1) Zustand des binären Teilers 4 am ersten Ausgang (Leitung 19) und am zweiten Ausgang (leitung 20) gleichfalls ein logisch falscher (O) Pegel ist, worauf sich der Periodenzeitraum verkürzt. Dies wird die Bildung des Zeichens V genannt.

Der quantisierende / -Diskriminator 5 selbst 1st

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außer dem bereits erwähnten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrator HSS 35 aus drei UND Toren 32, 33, 34 und einer Einheit IiOR 31 aufgebaut und zwar derart, daß die UND-Tore 32 und 33 an die Einheit NOH 31 angeschlossen sind, deren an die Leitung 19 angeschlossener Ausgang der erste Ausgang des quantisierenden $ -Diskriminators/ist und an den statisch durchgeschalteten, S-seitigen Eingang 52 des ersten dynamisch gesteuerten.bistabilen Multivibrator. ST 22 des gesteuerten Periodenwechsels 2 angeschlossen ist, während der Ausgang des dritten UND-Tores· 34 gleichzeitig der zweite Ausgang des quantisierenden Ψ -Diskriminator ist, welcher Ausgang über Leitung 20 an den statisch durchgeschalteten, S-seitigen Ausgang 36 des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 23 des gesteuerten Periodenwechsels 2 angeschlossen ist. Je ein Eingang der UND-^ore 32, 33, 34 ist an den S-seitigen Ausgang 36 des dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators HSS 35 angeschlossen, je ein anderer Eingang aber über Leitung 13 an den Ausgang des Teilers 3. Der dritte Ausgang des ersten UND-Tores 32 ist an einen der Ausgänge des binSren Teilers 4 gebunden, der dritte Ausgang des zweiten UND-Tores 33 ist zusammen mit dem dritten Eingang des dritten UND-Tcres 34 über die Leitung 15 mit dem anderen Ausgang des binären Teilers 4 verbunden, während der vierte Eingang des zweiten UND-^Tores 33 im gesteuerten Periodenwechsel 2 an den R-seitigen Ausgang 29 des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 23 angeschlossen ist. Der Ausgang 29 ist gleichzeitig einer der Ausgänge des gesteuerten Periodenwechsels 2. Zwecks Weiterteilung der Impulsfolgen des Viereckgenerators 1 ist der gesteuerte Periodenwechsel 2 mit seinen AusgHngön 29, 30 an den Teiler 3 angeschlossen. Dieser Teiler ist wesentlich aus zwei dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibratoren ST 42, 43 in Reihe mit einem dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrator T 44 aufgebaut und

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zwar derart, daß der S-aeitige Ausgang 57 des Multivibrators 44 die statisch durchgeschalteten S-seltigen Eingänge der beiden dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibratoren ST 42, 43» der dynamische S-aeitige Eingang des ersten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 42 aber an den H-seitigen Ausgang 29 des bistabilen Multivibrators 23 des gesteuerten Periodenwechsels 2, während der dynamische Eingang T des Multivibrators ST 42 an den S-seltigen Ausgang 30 des Multivibrators 23 angeschlossen ist. Damit der Teiler die Fünfteilung der Impulsfolgen durchführen könne und damit er das Zeichen-Pausen Verhältnis 4:1 ausbilde, ist der S-seitige Ausgang 45 des MuItI-vibratora 42 mit dem Eingang T des Multivibrators 43, der R-seitlge Ausgang 46 aber mit dem S-seitigen Eingang des letzteren verbunden, während der S-seltige Ausgang 47 des bistabilen Multivibrators 43 an den dynamischen Eingang T des dynamisch gesteuerten Multivibrators T 44 angeschlossen ist.

Zwecks weiterer Halbierung der Wiederholungsfrequenz der Impulsfolgen ist der R-seitige Ausgang 58 des Multivibrators 44, als Ausgang des Teilers 3 durch Leitung 13 mit dem binären Teiler 4 verbunden, wobei der Teiler 4 eigentlich ein dynamisch gesteuerter, statisch durchgeschalteter, bistabiler Multivibrator RS ist. Die Ausgänge des binären Teilers 4 sind mit den Leitungen 15» 16 teils an den quantisierenden '· Diskriminator 5» und über denselben auch an den Periodenwechsel 2 angeschlossen, eodaß In Abhängigkeit vom logischen Zustand des binären Teilers 4 das Teilungsverhältnis der Impulsfolgen des Viereckgenerators l/(n+l) oder l/n, bzw. l/n oder l/(n-l) betragen wird. Der Eingriffazeitbereich wird von der Einheit NOR 31 bestimmt. Zusammen mit dem UND-Tor 34 verkürzt die Einheit NOR über Leitungen 19, 20 die Zeitdauer des Eingriffs um ein Quantum, Ist der Viereckgenerator 1 in bezug des senderseitigen Generators des Taktsignals verspätet, und verlängert diese

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Zeitdauer, wenn der Viereckgenerator 1 vorauseilt, :d,Ii. die Einheit NOR synchronisiert das Taktsignal der Empfangsanlage und stellt somit den Grundzustand wieder her. Das synchronisierte Taktsignal kann vom Ausgang eines UHD-Tores 8 über Leitung 17 weitergeleitet wenden, nachdem das UND-Tor 8 dieses Taktsignal im logisch falschen (θ) Zustand des binaren Teilers 4 aus den Zeichen des Teilers 3 und des binaren Teuere A derart erzeugt» so daß der eine Eingang dieses UND-Tores 8 über Leitungen 13, 14 an den Ausgang 58 des Teilers, der andere Ausgang aber über Leitung 16 an den einen Ausgang des binären Teilers 4 angeschlossen ist. Die Weite des derart erzeugten Taktsignals entspricht derselben des Eingriffs-Zeitbereiches.

Infolge der eingangs erwähnten Telegraphieverzerrungen müssen die durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen regeneriert werden. Zu diesem Zwecke wird aus dem Ausgang 56 des dazwischenligenden dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST 43 des Teilers 3 und aus dem Ausgang 58 des Teilers 3 mit dem UND Tor 7 ein Auslesezeichen gebildet, welches zusammen mit den über Leitungen 12, 14 empfangenen Zeichens sowie mit den vom binären Teiler 4 über Leitung 15 empfangenen Zeichen eigens an die Eingänge des UND Tores 7 weitergeleitet wird, und zwar in der Mitte der Elementarzeichen der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen derart, daß daa Auslesezeichen im logisch falschen (0) Zustand des binären Teilers 4 mit der Mitte des Eingriffs—Zei-tbereiches zusammenfallt. Dieses Auslesezeichen wird an den dynamischen Eingang 51 eines dynamisch, gesteuerten bistabilen Multivibrators RS 10 weitergeleitet, wobei an den atatisch durchgeschalteten H-seitigen Eingang 49 von der Leitung 18 aus die durch Demodulation gewonnene Impulsfolge gelegt wird, während an den statisch durchgeschal teten S-seitigen Eingang 50 die negierte der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge, welche aus der Impulsfolge mit dem Umkehrer 9 erzeugt wird, weitergeleitet wird. Die

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regenierte Impulsfolge wird vom. Ausgang des bistabilen Multivibrators IO über Leitung 21 weitergeführt.

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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren stur Erzeugung des Taktsignals der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge in der Empfangsanlage eines digitalen Fernmeldesystems, sowie zur Begenerierung dieser Impulsfolge mit Hilfe von Stromkreisen, welche unter anderen einen Viereckgenerator, weiters einen in Reihe geschalteten gesteuerten Periodenwechsel, einen Teiler und einen binären Teiler als gesteuerte Teilerkette, weiters einen quantisierenden ^-Diskriminator, eine Einheit NOR, ein UND-Tor» einen Umkehrer, einen dynaer misch gesteuerten bistabilen Multivibrator RS enthalten, dadurch gekennzeichnet· daß die .Ausgangsimpulse des Viereckgenerators, deren Wiederholungsfrequenz

L· . das mehrfache der sendeseitigen betragen, mit Hilfe des gesteuerten Teilerkette in einer an sich bekannten Weise mehrfach abgeteilt werden und die Halbperioden des binären Teilers noch weiter in zwei geteilt werden und die erste Halbperiode dieser letzten Teilung als ständiger Diskriminations-Zeitbereich, während die zweite Halbperiode ala Eingriffs-Zeitbereich anderlicher länge verwendet wird, welch letzterer Bereich mit einem besonderen Stromkreis bezeichne.t wild, sodann die Zeitabweichungen (d.h. Phasenabweichungen) der empfangenen und der örtlich erzeugten Viereckimpulse von Zeit zu Zeit guantisierend korrigiert werden, wozu die Phase dee Taktsignals quantisierend dadurch geregelt wird, daß Richtung und Gröfle der Phasenabweichung aus dem Ausgangs ζ ei eher, des binären Teilers und aus den eingehenden, durch Demodulation gewonnenen Impulsfolgen mit einem gesteuerten }P-Diskriminator ermittelt ermittelt werden, sodann mit dem Ausgangszeichen des Diakriminators liber die erste Stufe der gesteuerten Teilerkette der Eingriffs-Zeitbereich durch Änderung des logischen Zustandea des binären Teilers um ein Quantum, verkürzt oder verlängert wird je nach dem der empfängerseitige Viereckgenerator in bezug auf den aenderseitigen verzögert

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ist, oder vorauseilt.

2. Schaltungsanordnung zur Verwirklichung des Verfahrens nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß zwischen den herkömmlichen Vierecfcgenerator (1) und den Teiler (3) (Fig. l) ein gesteuerter Periodenwechsel (2) geschaltet wird, an welchen der Ausgang eines quantisierenden '.*' -Bislrriminatora(5j angeschlossen ist. wobei die Eingänge des quantisierenden /-Diskriminators an die Einheit NOR (6), den Ausgang des binären Teilers (4), weiters an die Lei lung (l8) der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge teils unmittelbar, teils über einen Umkehrer (Inverter) (2) angeschlossen sind, die Eingänge der Einheit WOB (6) mit den einzelnen Elementen des Teilers (3) verbunden sind, ihr Ausgang aber außer dem einen Eingang dee erwähnten I'-Diskriminatora (5) noch an die beiden UND-Tore (7» 8) angeschlossen ist und zwar derart, daß der eine Eingang des ersten UND-Tores (8) noch an den einen Eingang des binären Teuere (4) angeschlossen ist und der Ausgang dieses ersten UND-Tores (8) der Ausgang des örtlich·, erzeugten Taktsignals ist» während die weiteren Eingänge des zweiten UND-Tores (7) an den anderen Ausgang des binären Teilers (4), bzw. an einen weiteren Ausgang des Teilers (3) angeschlossen sind» der Ausgang des zweiten UND-Tores (7) aber an die gemeinsamen dynamischen Eingänge eines dynamisch gesteuerten Multivibrators RS (10) geschaltet ist, der statisch durchgeschaltete E-seitige Eingang (49) dieses dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibratoro BS (10) an die Leitung der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge angeschlossen ist» während sein statisch durchgeschalteter S-seitiger Eingang (50) Über den erwähnten Umkehrer (Inverter) (9) mit der Leitung (18) der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge verbunden ist und der Ausgang dieses dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators BS (10) der Ausgang der regeneierten Impulsfolge ist.

3· Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch.

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gekennzeichnet, daß der gesteuerte Periodenwechsel (2) aus zwei dynamisch gesteuerten bistabilen MuI-tivibratoren ST (22, 23) und einem Umkehrer (Inverter) (24) derart aufgebaut ist (Fig. 2), daß der dynamisch, gesteuerte Eingang T des ersten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST (22) unmittelbar an den Ausgang des örtlichen Viereckgenerators 1, sein dynamisch gesteuerter Eingang S (26) aber über den TJmkehrer (Inverter) an den Ausgang des Viereckgenerators 1 angeschlossen ist, sein statisch durchgeschalteter S-seitiger Eingang (52) an den einen Ausgang des quantisierenden '/"-Diskriminators-5 gekoppelt ist, während sein R-3eitiger Ausgang (27) an den dynamisch gesteuerten Eingang (23) des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrator ST, sein S-seitiger Ausgang, an den dynamisch gesteuerten Eingang T (23) des zweiten bistabilen Multivibrators angeschlossen ist und der statisch durchgeschaltete S-seitige Eingang (53) des zweiten bistabilen Multivibrators an den anderen Ausgang des quantisierenden 'p-Diskriminators (5) angeschlossen ist, wobei der R-seitige, bzw. S-seitige Ausgang (29» 30) des zweiten bistabilen Multivibrators (23) gleichzeitig die Ausgangsklemmen des gesteuerten Periodenwechsels (2)

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der quantlsierende ^'-Diskriminator (5) aus der Einheit NOB (31), drei UND-Toren (32, 33, 34) und einem dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrator (35) (Fig. 2) derart aufgebaut ist, daß der H-seitige statisch durchgeschaltete Eingang {37) und die SS-rseitigen durchgeschalteten Eingänge (40, 41) des dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators HSS (35) an den einen Ausgang (58) des Teilers (3) angeschlossen sind, der eine seiner SS~3eitigen dynamisch durchgeschalt*- ten Äingttnge (38) unmittelbar, ein anderer SS-seltige dynamisch durchgeschaltete Eingang (39) über einen Umkehrar

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(,Inverter) (9) an die Leitung (18) der durch Demodulation gewonnenen Impulsfolge angeschlossen sind, sein S-seitiger Ausgang (36) an Je einen Eingang der drei UND-Tore (32, 33, 34) angeschlossen ist, je ein weiterer Eingang der UND-Tore gleichfalls parallel an einen der vorher erwähnten Ausgänge (58) des Teilers (3) angeschlossen ist, weiters der nicht unbedingt in Reihenfolge dritter Eingang dee ersten UND-Tores (32) an den einen Ausgang des binären Tei^- lers (4) gebunden ist, der nicht unbedingt in Reihenfolge zweiter Eingang der beiden weiteren UND-Tore (33, 34) parallel an den anderen Eingang des binären Teilers (4) angeschlossen ist, während ein vierter Eingang des nicht unbedingt in Reihenfolge zweiten UND-Toree (33) an den einen Ausgang (29) des gesteuerten Periodenwechsels (2) angeschlossen ist, der Ausgang der in erster und zweiter Reihe erwähnten UND-Tore (32, 33) sich an je einen Eingang einer Einheit NOR (31) anschließt und der Ausgang der Einheit NOH (31) mit dem statisch durchgeschalteten S-seitigen Eingang (52) des ersten bistabilen Multivibrators (22) des gesteuerten Periodenwechsels (2) verbunden ist, während der Ausgang des drittens erwähnten UND-Tores (34) an den Statisch durchgeschalteten S-seitigen Eingang (33) des zweiten bistabilen Multivibrators (23) des gesteuerten Periodenwechsela (2) angeschlossen ist.

5· Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Teiler (3) aus zwei dynamisch, gesteuerten bistabilen Multivibratoren ST (42, 43) und einem dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrator T (44) derart ausgebaut ist (Fig. 2). daß der dynamische Eingang S des ersten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST (42) an den R-seitigen Ausgang (29) des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST (23) des gesteuerten Perlodenwechsele (2), sein dynamischer Eingang T an den S-eeitigen Ausgang dee letzteren angeschlossen sind, sein S-seitiger Ausgang (45) an den dynamischen ■

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Eingang T des zweiten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators ST (43) des Teilers (3) angeschlossen ist, sein S-seitiger Ausgang (46) an den dynamischen Eingang T des dritten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators T (44) des Teilers (3)» sein H-3eitiger Ausgang. (56) an den einen Eingang des das Auslesezeichen bildenden UND-Torea (7) angeschlossen ist, der S-3eitige Ausgang (57)des dritten dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibrators T des Teilers (3) an den statisch durchgestalteten S-seitigen Eingang der beiden vorangehenden dynamisch gesteuerten bistabilen Multivibratoren (42, 43) gekoppelt ist* sein R-seitiger Ausgang (58) aber, als einer der Ausgänge des Teilers (3) an einen Eingang des das Taktsignal m erzeugenden UND-Tores (8), und des das Auslesezeichen erzeugenden ÜND-Tores (7)» an den Eingang des binären Teilers (4) und an je einen Eingang der UND-Tore (32, 33, 34) des q.uantisierenden ψ -Diskriminators (5) angeschlossen sind»

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