DE2028655B2

DE2028655B2 - Verfahren zur messung der verzerrung von uebertragungssystemen die die daten in zeichenweiser bitparalleler codierter form uebertragen

Info

Publication number: DE2028655B2
Application number: DE19702028655
Authority: DE
Inventors: Erwin; Biedermann Kurt; 8000 München Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-06-10
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1971-09-30
Also published as: LU63298A1; BE768332A; US3725796A; FR2094158A1; GB1318003A; DE2028655A1; CH529354A; NL7107975A; FR2094158B1; SE360236B

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur ihrer zeitlichen Lage zum Bezugspunkt angezeigt Messung der Verzerrung von Ubertragungssystemen, werden, daß die erste Impulsflanke, die auf einer der die die Daten in zeichenweiser, bitparalleler codierter Ausgangsleitungen auftritt, ein zweites Zeitglied frei-Form übertragen. gibt, daß das zweite Zeitglied von der ersten Impulsin der Fernschreibtechnik sind Meßverfahren be- 5 flanke, die nach der Verzögerungszeit des ersten Zeitkannt, die eine auf eine Zeitmessung rückführbare gliedes auf einer der Ausgangsleitungen auftritt, in Meßgröße wiedergeben oder aufzeichnen. Ein be- den Ausgangszustand gesteuert wird, daß die erste kanntes Meßverfahren bewertet die nach dem Start- Impulsflanke nach der Verzögerungszeit in ihrer zeit-Stop-Prinzip übertragenen Fernschreibzeichen, indem liehen Lage zum Bezugspunkt von der Anzeigeeindie Sollumschlagzeiten der zu messenden Fern- io richtung angezeigt wird und daß beim Ausbleiben schreibzeichen zusammen mit den tatsächlichen Um- einer Impulsflanke an den Ausgangsleitungen das schlagzeiten auf dem Bildschirm eines Oszillograf en zweite Zeitglied und die Anzeigeeinrichtung nach sichtbar gemacht werden. Die Sollumschlagzeiten der l,5fachen Soll-Zeichendauer automatisch in den werden vom Beginn des Startschrittes abgeleitet. Die Ausgangszustand gesteuert werden,
zeitliche Verschiebung zwischen den Sollumschlag- 15 Das Meßverfahren ermöglicht es, ähnlich der Bezeiten und den tatsächlichen Umschlagzeiten, bezo- zugsverzerrung bei Start-Stop-Zeichen einen Verzergen auf die Sollschrittlänge, ergibt die sogenannte rungswert für die parallel übertragenen Datenzeichen Bezugsverzerrung. Diese Bezugsverzerrung kann so- zu ermitteln, der ein Maß für die Qualität der Uberwohl positive als auch negative Werte annehmen, je tragungseimichtungen darstellt. Die Arbeitsweise des nachdem, ob die tatsächlichen Umschlagzeiten der 20 Meßverfahrens ist optimal an die Arbeitsweise von Fernschreibzeichen gegenüber den Sollumschlagzei- Parallelübertragungssystemen angepaßt. Das Meßten zu spät oder zu früh kommen. Kommen sie zu verfahren gibt unmittelbar eine Aussage, ob im Abfrüh, so spricht man von voreilender, kommen sie tastbereich des Empfängers Kennzustandsänderungen dagegen zu spät, so spricht man von nacheilender auftreten und wie groß der zeitliche Abstand hierzu Bezugsverzerrung. Es sind Bezugsverzerrungsmeß- 25 ist. Das Verfahren eignet sich sowohl für eine oszillogeräte bekannt, die eine sichtbare Anzeige auch ohne grafische Sichtanzeige als auch für eine rein digitale Verwendung eines Oszillograf en liefern. Als Anzeige- Auswertung mit Hilfe von Ziflernanzeigeeinrichtuneinrichtungen dienen Glimmlampenfelder, die ent- gen, wobei auch eine Grenzwertüberschreitungsansprechend den anzuzeigenden Verzerrungswerten ge- zeige möglich ist. Auf einfache Weise ist es möglich stuft sind, oder Ziffemanzeigeeinrichtungen. 30 festzustellen, von welchen Frequenzbereichen die Die bekannten Verfahren zum Messen der Ver- Verzerrungswerte herrühren. Die Anzeigeeinrichtung zerrung und die entsprechenden Meßgeräte sind nur macht nicht nur den Streubereich der Kennzeitfür die Serienübertragung ausgelegt. Bei der Serien- punkte, sondern auch den Streubereich der Zeichenübertragung werden die einzelnen Schritte jedes dauer optisch sichtbar. Wird der Meßvorgang durch Zeichens nacheinander übertragen und die Verzer- 35 einen Störimpuls ausgelöst, so wird ungefähr nach rung der einzelnen Schritte nacheinander gemessen der l,5fachen Soll-Zeichendauer der Meßvorgang ab- und angezeigt. Die aufeinanderfolgenden Schritte gebrochen und die Meß- und Anzeigeeinrichtungen jedes Zeichens stehen daher auf einer einzigen Aus- in den Ausgangszustand gesetzt,
gangsleitung zur Verfügung. Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von

Im Gegensatz dazu werden bei der parallelen 40 Blockschaltbildern und Zeitdiagrammen erläutert.

Übertragung die Zeichen codiert und parallel in F i g. 1 zeigt das Prinzip des erfindungsgemäßen

mehreren Frequenzbereichen als codierte Zustands- Verfahrens zur Verzerrungsmessung der Datenzeichen

änderungen übertragen. Dabei werden jeweils eine bei paralleler Übertragung;

oder mehrere Kennzustände in jedem Frequenzbe- F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Realisierung

reich übertragen und auf der Empfangsseite bewer- 45 des erfindungsgemäßen Verfahrens;

tet. Bei der Parallelübertragung setzt sich die Ver- Fig. 3 zeigt die oszillografische Sichtanzeige;

zerrung zusammen aus der Verzerrung in jedem Fre- Fig. 4 zeigt das Prinzip des Meßverfahrens mit

quenzbereich und dem gegenseitigen zeitlichen Grenzwertbewertung;

Versatz der Schritte in den verschiedenen Frequenz- Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der Abtaststufe

bereichen. Da mit den bekannten Meßverfahren nur 50 für die Bildung der Anzeigeimpulse;

die Verzerrung in einem Übertragungskanal gemes- Fig. 6 zeigt die Darstellung der Kennzeitpunkte

sen werden kann, ist es nicht möglich, eine Bewer- der einzelnen Frequenzbereiche mit Hilfe von Im-

tung der Parallelübertragung durchzuführen. pulsamplitudenstaffelung durch die Abtaststufe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bewertungs- Die parallele Übertragung erfolgt mittels mehrmöglichkeit bei Parallelübertragungssystemen aufzu- 55 stufiger Kennzustände, wie beispielsweise Frequenzeigen, zen. So werden beispielsweise bei der parallelen Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Zeichenübertragung zwei Frequenzgruppen (A und C) erste Impulsflanke, die auf einer der Ausgangsleitun- zu je vier Frequenzen verwendet. Bei der Aussengen für die parallele bitweise Ausgabe der binären dung von jeweils einer Frequenz in jedem Frequenz-Daten auftritt, den Bezugspunkt für die Verzerrungs- 60 bereich entstehen 16 verschiedene Frequenzkombimessung festlegt und ein erstes Zeitglied auslöst, daß nationen, die den einzelnen zu übertragenden Zeichen das erste Zeitglied nach einer Zeitdauer von etwa zugeordnet werden. Werden drei Frequenzbereiche/i, der halben Soll-Zeichendauer einen Impuls abgibt, B und C verwendet, wobei in jedem Frequenzbereich daß der Zeitpunkt, zu dem der Impuls vom ersten jeweils vier unterschiedliche Frequenzen zur Ver-Zeitglied abgegeben wird, als Abtastmarkierung fest- 65 fügung stehen, so ergeben sich bei der Aussendung gelegt wird, daß sämtliche Impulsflanken der Aus- von ieweils einer Frequenz in jedem Frequenzbereich gangsleitungen, die während der Verzögerungszeit 64 Frequenzkombinationen. Das bedeutet, daß 64 auftreten, der Anzeigeeinrichtung zugeführt und in verschiedene Zeichen übertragen werden können. Die

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Übertragung der Zeichen kann in zwei Zeitabschnit- gibt das Gatter G 2 bei Koinzidenz mit der Ruhelage ten erfolgen. Im ersten Zeitabschnitt wird z.B. die des ZeitgliedesZGl einen Impuls (/3) ab, der über dem Zeichen entsprechende Frequenzkombination die Klemme 2 der Vertikalablenkung der Kathodenausgesendet, während im zweiten Zeitabschnitt z. B. strahlröhre des Oszillograf en zugeführt wird. Die eine Ruhekombination übertragen wird. Aus den 5 Horizontalablenkung der Kathodenstrahlröhre erfolgt vorhandenen Frequenzkombinationen wird eine be- mit einer sägezahnförmigen Spannung mit der Sollstimmte Kombination ausgewählt und nach jeder Zeichendauer, z. B. 1,5 ■ Z¹I. Tritt während der 1,5-ersten Frequenzkombination als Ruhekombination fachen Soll-Zeichendauer, nach dem Zeitpunkt ti, übertragen. keine Impulsflanke an einer der Ausgangsleitungen

In der Fig. 1 sind mit Al bis A4 die Ausgangs- io auf, so stellt sich das ZeitgliedZG2 automatisch in

leitungen des Frequenzbereiches A und die an den den Ausgangszustand zurück, wobei der Rückstell-

Ausgängen entstehenden Kennzustände eingezeich- impuls über die Klemme 3 die Anzeigeeinrichtung in

net, während Cl bis C 4 die Kennzustände an den den Ausgangszustand setzt.

Ausgangsleitungen des Frequenzbereiches C darstel- Die F i g. 3 zeigt die oszillografische Sichtanzeige len. Die Soll-Zeichendauer ist mit Tl bezeichnet. T2 15 bei der Verzerrungsmessung. Mit der Amplitude al stellt den Ruhezustand dar, der beliebig lange an- sind die Impulsflanken bezeichnet, die von den Ausdauern kann. Die Ausgangsleitungen A1 bis A 4 bzw. gangen Al bis A4 stammen, während mit der Am-Cl bis C4 zeigen, daß hier ein Übertragungssystem plitudecl die vom Frequenzbereiche (Cl bis C4) für die parallele Zeichenübertragung angenommen herrührenden Impulsflanken gekennzeichnet sind. Die ist, das jeweils einen Kennzustand in jedem Fre- 20 Impulsflanken werden entsprechend ihrem Auftreten quenzbereich aussendet. Eine Änderung der Kenn- als positive oder negative Impulse abgebildet. Der zustände erfolgt an den Ausgängen Al und A 4 im Meßbereich reicht bis 150% einer Soll-Zeichen-Frequenzbereich A und an den Ausgängen C 2 und dauer, und das Schirmbild zeigt im Anfangsbereich C4 im Frequenzbereiche. die Streubreite Γ3 der Kennzeitpunkte, in der

Ein Blockschaltbild zum Zeitdiagramm in F i g. 1 25 Mitte die Abtastmarkierung AM und im Erdzeigt die Fig. 2. Die Ausgänge .41 bis A4 bzw. Cl bereich die Streubreite T4 der Zeichendauer. Bei bis C 4 liegen an einer Abtaststufe AS an, die die einer digitalen Ziffernanzeige werden der Maximal-Ausgangssignale nach positiven und negativen Im- wert der Streubreite der Kennzeitpunkte Ml und der pulsflanken trennt und den Impulsflanken der einzel- Minimalwert M 2 der Streubreite der Zeichendauer nen Frequenzbereiche eine unterschiedliche Kenn- 30 angezeigt.

zeichnung zuordnet, damit eine unterschiedliche An- Eine besonders einfache und digital auszuwerzeige möglich ist. In den Zeilen P und N in Fig. 1 tende Anzeigemöglichkeit ergibt sich bei einer Grenzsind die Impulsflanken nach positiven und negativen Wertüberschreitungsbewertung, die in Fig. 4 im Werten getrennt. Die erste an einem der Ausgänge Prinzip dargestellt ist. Der zugelassene Streubereich Al bis A4 bzw. Cl bis C4 auftretende Impuls- 35 der Kennzeitpunkte wird festgelegt und als Grenzflanke, nämlich zum Zeitpunkt ti am Ausgang Al, wert I die maximal zulässige Abweichung eingestellt, löst den Meßvorgang aus und ist somit der Bezugs- Ebenso wird der zulässige Streubereich der Zeichenpunkt für die Verzerrungsmessung. Diese Impuls- dauer ermittelt und als Grenzwert II die minimal zuflanke startet ein erstes Zeitglied ZGl, dessen Ver- lässige Zeichendauer eingestellt. Die Meßimpulse M, zögerungszeit ungefähr der halben Soll-Zeichendauer 40 die in die schraffiert gekennzeichneten Streubereiche ■entspricht. Gleichzeitig startet die erste Impulsflanke fallen, lösen keine Anzeige aus. Erst wenn eine Imein zweites Zeitglied ZG 2, dessen Verzögerungszeit pulsflanke den Grenzwert I überschreitet oder die der l,5fachen Soll-Zeichendauer entspricht. Das Zeichendauer den Grenzwert II unterschreitet, erfolgt ZeitgliedZGl kippt zum Zeitpunkt*2 automatisch eine Anzeige. Die Anzeige kann im einfachsten Fall in die Ruhestellung zurück, in der es bis zum nach- 45 mit einem Lampenpaar mit der Aussage »gut« oder sten Zeichenbeginn verbleibt. Der Zeitpunkt i2 ent- »schlecht« erfolgen.

spricht dem Abtastzeitpunkt einer Empfangseinrich- Die Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild die Abtasttung. Das Zeitglied ZGl gibt während der Verzöge- stufe ^45, die eine spezielle Darstellungsart auf dem rungszeit(il bis t2) das Gatter Gl frei, so daß alle Bildschirm des Oszillagrafen ermöglicht. So wird in diesem Zeitbereich auftretenden Impulsflanken so nicht nur für jeden Kanal das Erkennen der Umüber die Klemme 1 beispielsweise in Form einer Schlagzeitpunkte und der Richtung der Impulsoszillografischen Anzeige dargestellt werden. Nach flanken, sondern auch eine unterschiedliche Abbilder Rückkehr des Zeitgliedes ZGl in den Ruhezu- dung der drei Frequenzbereiche erzielt. Die drei stand wird durch die nächste auftretende Impuls- Frequenzbereiche umfassen die Ausgänge^ IbisA4, flanke zum Zeitpunkte das ZeitgliedZG2 in den 55 Bl bis 54 und Cl bis C4. Die parallele Zeichen-Ausgangszustand zurückgestellt. Es bleibt jedoch übertragung erfolgt so, daß in jedem Frequenzbereich nicht in der Ruhelage, sondern die Verzögerungszeit eine Kennzustandsänderung übertragen wird. Die beginnt von vorn abzulaufen. Erscheint nach dem Ausgangsleitungen geben ihre Kennzustände an die Zeitpunkte keine Impulsflanke, so wird nach der Eingangsverstärker V ab. Am Ausgang jedes Einl,5fachen Soll-Zeichendauer Γ1 das Zeitglied ZG2 6° gangsverstärkers sind zwei Impulsformer 71 und /2 in den Ruhezustand zurückgestellt. Gleichzeitig da- angeschaltet. Die zwei parallelgeschalteten Impulsmit wird auch die Anzeigeeinrichtung in den Ruhe- former je Ausgangsleitung sind komplementär aufzustand gesteuert. Die erste Impulsflanke nach dem gebaut. Die eine Stufe leitet von der ansteigenden Zeitpunkt ti, die gleichzeitig den Anfang des nach- Flanke des Ausgangssignals einen positiven Impuls sten Zeichens darstellt, wird ebenfalls in ihrer zeit- 65 ab, die andere von der abfallenden Flanke einen liehen Lage zum Bezugspunkt auf dem Bildschirm negativen Impuls. Durch die Polarität des Meßabgebildet. Damit wird die Schrittdauer der Zeichen impulses kann also die Umschlagrichtung der Kennbewertet. Bei der Rückstellung des Zeitgliedes ZG 2 zustandsänderungen dargestellt werden. Damit die

Meßimpulse der drei Frequenzbereiche A, B und C auf dem Bildschirm des Oszillograf en frequenzgruppenweise unterschiedlich abgebildet werden, wird die Amplitude der Meßimpulse verschieden eingestellt.

Die Meßimpulse des Frequenzbereiches/ί erhalten die volle Amplitude, die der Gruppe B ungefähr zwei Drittel der Amplitude und die Gruppe C erhält ein Drittel der Amplitude. Die Meßimpulse sämtlicher Ausgangsleitungen werden über eine Mischstufe MG, nach Polarität getrennt, zusammengeführt. Würde man dieses Signal jetzt gemeinsam abbilden, dann könnten sich zwei entgegengesetzt gepolte, gleich große Impulse, die dann gleichzeitig auftreten, wenn in einer Gruppe an zwei Ausgangsleitungen Impulsflanken unterschiedlicher Polarität gleichzeitig erfolgen, auslöschen. Um dies zu vermeiden, wird die Spannungszuführung der Impulsformer periodisch durch einen astabilen Multivibrator MV mit hoher Frequenz umgetastet. Die beiden Meßimpulse löschen sich jetzt nicht mehr aus, sondern erscheinen als Impulsbündel von der Lange der Meßimpulse (vgl. Fig. 6). Die Meßimpulse werden nach der Polarität getrennt verstärkt und dann gemeinsam über den Trennverstärker TV an die Ausgangsklemme .L gegeben. Alle 12 Verstärker V und die 24 Impulsformer (71, 72) sind gleich aufgebaut. Sie unterschieden sich nur frequenzbereichsweise (A, By C) in der Dimensionierung der Widerstände, die die Amplitude der Anzeigeimpulse festlegen. Jeder Impulsformer besteht aus einem Schalttransistor, der durch Transformatorkopplung vom Multivibrator MV angesteuert wird. Es wird abwechselnd positive Betriebsspannung an alle 12 Differenzierverstärker (71), die die positiven Anzeigeimpulse erzeugen und negative Betriebsspannung an die anderen 12 Differenzierverstärker (72), die die negativen Anzeigeimpulse erzeugen, gelegt. Der Mulivibrator MV besitzt eine Startvorrichtung, die ein sicheres Anschwingen garantiert. Die Anzeigeimpulse gelangen an die Vertikalablenkung einer Kathodenstrahlröhre, deren Horizontalablenkung durch eine sägezahnförmige Spannung mit der Zeichendauer bzw. der l,5fachen Soll-Zeichendauer beeinflußt wird. Die F i g. 6 zeigt auf der linken Seite die von den Impulsformern 7 2 abgegebenen positiven und negativen Anzeigeimpulse in der gewählten /unterschiedlichen Staffelung hinsichtlich Impulsamplitude, und zwar für die Frequenzbereiche A, B und C. Die letzte Zeile zeigt das oszillogra- So fische Schirmbild, bei dem die drei Anzeigeimpulse der drei Frequenzbereiche (A+B+C) zusammen aufgezeichnet werden. Die rechte Seite der Fig. 6 zeigt jeweils einen positiven Anzeigeimpuls der Frequenzbereiche B und C und einen negativen Anzeigeimpuls des Frequenzbereiches^ zeitlich gedehnt. Daraus ist ersichtlich, daß der Impuls durch den Multivibrator mit hoher Frequenz zerhackt wird. Die letzte Zeile (B + C) zeigt ein Schirmbild bei Änderungen der Kennzustände in den Frequenzbereiehen B und C. Das oszillögrafische Schirmbild läßt erkennen, daß im Frequenzbereichs ein positiver Anzeigeimpuls und im Frequenzbereiche ein negativer Anzeigeimpuls vorliegt.

Die Anzeige erlaubt eine exakte Bestimmung der Verzerrung, insbesondere von welchen Ausgangsleitungen sie herrührt und in welchem Umfang die Gesamtverzerrung dadurch beeinflußt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Verzerrung von Ubertragungssystemen, die die Daten in zeichenweiser, bitparalleler codierter Form übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulsflanke, die auf einer der Ausgangsleitungen für die parallele, bitweise Ausgabe der binären Daten auftritt, den Bezugspunkt für die Verzerrungsmessung festlegt und ein erstes Zeitglied auslöst, daß das erste Zeitglied nach einer Zeitdauer von etwa der halben Soll-Zeichendauer einen Impuls abgibt, daß der Zeitpunkt, zu dem der Impuls vom ersten Zeitglied abgegeben wird, als Abtastmarkierung festgelegt wird, daß sämtliche Impulsflanken der Ausgangsleitungen, die während der Verzögerungszeit auftreten, der Anzeigeeinrichtung zugeführt und in ihrer zeitlichen Lage zum Bezugspunkt angezeigt werden, daß die erste Impulsflanke, die auf einer der Ausgangsleitungen auftritt, ein zweites Zeitglied freigibt, daß das zweite Zeitglied von der ersten Impulsflanke, die nach der Verzögerungszeit des ersten Zeitgliedes auf einer der Ausgangsleitungen auftritt, in den Ausgangszustand gesteuert Wird, daß die erste Impulsflanke nach der Verzögerungszeit in ihrer zeitlichen Lage zum Bezugspunkt von der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird und daß beim Ausbleiben einer Impulsflanke an den Ausgangsleitungen das zweite Zeitglied und die Anzeigeeinrichtung nach der l,5fachen Soll-Zeichendauer automatisch in den Ausgangszustand gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer getrennten Ausgangsleitung der Abtastimpuls für die Abtastung der Ausgangsleitungen abgegeben wird und daß der Abtastimpuls das erste Zeitglied in die Ruhestellung steuert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastzeitpunkt der Zeichen auf einer Kathodenstrahlröhre angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Maximalwert der Streubreite der Kennzeitpunkte und der Maximalwert der Streubreite der Zeichendauer angezeigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmter Streubereich der Kennzeitpunkte und ein bestimmter Streubereich der Zeichendauer eingestellt wird und daß beim Überschreiten des zulässigen Streubereiches der Kennzeitpunkte und beim Unterschreiten des zulässigen Streubereiches der Zeichendauer eine Anzeige erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschreitung und Unterschreitung der eingestellten Streubereiche mit HiMe eines Lampenpaares angezeigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Ausgangsleitüng ein Verstärker (V) angeschaltet ist, dem ein Impulsformer (/1) für die positiven Impulsflanken und ein Impulsformer (72) für die negativen Impulsflanken folgt, daß unabhängig von der Polarität der Impulsflanken einer der beiden Impuls-

former einen Anzeigeimpuls über eine Mischstufe (MG) und einen Trennverstärker (TV) an die Anzeigeeinrichtung abgibt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformer den Meßimpulsen in jedem Frequenzbereich (A, B, C) eine unterschiedliche Amplitude geben, daß alle Impulsformer von einer Umtaststufe, insbeson-

dere einem astabilen Multivibrator (MV) mit hoher Frequenz gesteuert werden und daß am Ausgang der Impulsformer mit der höheren Frequenz zerhackte Anzeigeimpulse entstehen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der astabile Multivibrator im Takt der hohen Frequenz die Betriebsspannung der Impulsformer an- und abschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

109540/257