DE2035153A1 - Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation

Info

Publication number
DE2035153A1
DE2035153A1 DE19702035153 DE2035153A DE2035153A1 DE 2035153 A1 DE2035153 A1 DE 2035153A1 DE 19702035153 DE19702035153 DE 19702035153 DE 2035153 A DE2035153 A DE 2035153A DE 2035153 A1 DE2035153 A1 DE 2035153A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
section
analog
amplitude
sections
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702035153
Other languages
English (en)
Other versions
DE2035153B2 (de
DE2035153C3 (de
Inventor
Claus; Ringelhaan Otmar Dipl.-Ing.; 8000 München Balzereit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2035153A priority Critical patent/DE2035153C3/de
Publication of DE2035153A1 publication Critical patent/DE2035153A1/de
Publication of DE2035153B2 publication Critical patent/DE2035153B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2035153C3 publication Critical patent/DE2035153C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B14/00Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/02Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/04Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation
    • H04B14/046Systems or methods for reducing noise or bandwidth
    • H04B14/048Non linear compression or expansion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1066Mechanical or optical alignment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

  • Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation, insbesondere für ein Zeitmultiplexsystem, unter sendeseitiger Verwendung eines linearen Analog-Djgital-Umsetzers mit nachgeschalteter, der Umrechnung der linearen Kennlinie auf eine JLnickkompander-Kennlinie dienender Logikschaltung und unter empfangsseitiger Verwendung einer der Rückrechnung von der Knickkompander-Kennlinie auf eine lineare Kennlinie dienenden Logikschaltung mit nachgeschaltetem linearen Digital-Analog-Umsetzer.
  • Die Kompandierung wurde eingeführt, um den Signalgeräuschabstand bei der Übertragung von Sprachsignalen über einen weiten Aussteuerbereich konstant zu halten.Als Kompandierungsgesetz kommt insbesondere die 13- und die 15-SegmentKenn1inie in Frage.
  • Die Codierung von Sprachsignalen nach einem derartigen Gesetz erfordert in der Mitte des Amplitudenbereichs eine beträchtliche Auflösung, die eine niedrige Quantisierungsstufenhöhe und damit eine große Quantisierungsstufenanzahl beim linearen Analog-Digital-Umsetzer bedingt. Je größer aber die Stufenzahl ist, desto mehr Codierungsschritte sind erforderlich und desto langsamer läuft die Codierung ab.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren der einleitend geschilderten Art zu realisieren, das hohe Geschwindigkeiten bei einer Anordnung geringen Aufwandes ermöglicht.
  • Ausgehend vonoeinem Verfahren zur Nachrichtenübertragung mittels pulscodemodulation, insbesondere für ein Zeitmultiplexsystem, unter sendeseitiger Verwendung eines linearen Analog-Digital-Umsetzers mit nachgeschalteter1 der Umrechnung der linearen Kennlinie auf eine Knickkompander-Kennlinie dienender Logikschaltung und unter empfangsseitiger Verwendung einer der Rückrechnung von der Knickkompander-Kennlinie auf eine lineare Kennlinie dienenden togikschaltung mit nachgeschaltetem linearen Digital-Andlog-Umset2er wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sendeseitig der Amplitudenbereich der Analogsignale in eine ungerade An$ahl von wenigstens drei Abschnitten aufgeteilt wird, von denen sich der mittlere Abschnitt symmetrisch zur Mitte des Amplitudenbereichs erstreckt und deren äußere Abschnittspaare symmetrisch zur Mitte des Amplitudenbereiehs liegen, daß alle Abschnittsgrenzen Knickpunkten der Kompanderkennlinie entsprechen, daß der mittlere Abschnitt und die äußeren Abschnittspaare unterschiedlich verstärkt und in einem Abschnitt abgebildet werden, daß die Amplitudenteile dem Analog-Digital-Umsetzer zugeführt werden, daß der sendeseitigen Logikschaltung eine Information darüber zugeführt wird, in welchem Abschnitt der Analogwert liegt, und daß empfangsseitig bei dem Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers die Abbildung aller Abschnitte auf nur einen Abschnitt rückgängig gemacht wird.
  • our Diircführng des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Nachrichtenübertragungssystem vorteilhaft, bei dem sendeseitig dem Analog-Digital-Umsetzer und der Logikschaltung eine Anordnung zur Abbildung aller Abschnitte auf einen Abschnitt vorgeschaltet ist und bei dem empfangsseitig der Logikschaltung und dem Digital-Analog-Umsetzer eine Anordnung zur Rückgängigmachung der Abbildung nachgeschaltet ist.
  • In Ausgestaltung dieses Nachrichtenübertragungssvstems ist es vorteilhaft, wenn eine Anordnung zur Abbildung von drei Abschnitten auf einen Abschnitt vorgesehen ist, bei der das Analogsignal sowohl direkt als auch über einen ersten Amplitudenhochpaß mit nachgeschaltetem ersten invertierenden Verstärker als auch über einen ersten Amplituden-Tiefpaß mit nachgeschaltetem zweiten invertierenden Verstärker einer ersten Summierschaltung zugeführt wird, deren Ausgangsspannung an den Analog-Digital-Umsetser angelegt wird, und wenn das Analogsignal zwei Amplitudenentscheidern zugeführt wird, deren Ausgangsspannungen zur Kennzeichnung des jeweils abgebildeten Abschnitts an die Logikschaltung angelegt werden.
  • Vorteilhaft ist es weiter, wenn eine Anordnung zur Rückgängigmachung der Abbildung dreier Abschnitte auf einen Abschnitt vorgesehen ist, bei der das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers sowohl direkt als auch über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer zweiten Summierschaltung, einem zweiten Amplitudenhochpaß und einem dritten invertierendem Verstärker, einer dritten Summierschaltung zugeführt wird, deren Ausgang der Systemausgang ist, und bei der ferner einerseits der zweiten und dritten und andererseits der zweiten Summierschaltung jeweils aus der zweiten Logikschaltung stammende Spannungen zugeführt werden, die der Kennzeichnung des jeweils abgebildeten Abschnitts dienen.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nach stehend näher erläutert.
  • Die Pig. 1 zeigt eine an sich bekannte 13-Segment-Kompanderkennlinie. Der Bereich der Eingangssignale UE ist auf die Werte -1024 bis +1024 normiert. Für positive und negative Werte ist der Eingangssignalbereich in acht Teilbereiche unterteilt, deren Größen sich vom Koordinatenunsprung ausgehend wie 1:1:2:4:8:16:32 verhalten. Jeder dieser sechzehn Teilbereiche wird über die Kennlinie ausgangsseitig in untereinander gleich große Teilbereiche der quantisierten Ausgangssignale UA abgebildet. Da jeder dieser Teilbereiche noch achtmal unterteilt ist, ergeben sich 128-2 Stufen und eine Bitzahl n=7.
  • Erfindungsgemäß ist der Bereich der Codiereingangssignale UE in drei Unterbereiche a, b, c unterteilt. Der Unterbereich a enthält die Teilbereiche -V bis -VIII, der Unterbereich b d.ie Teilbereiche -IV bis +IV und der Unterbereich c die Teilbereiche +V bis +VIII. Auf den Unterbereich b entfallen, lineare Codierung vorausgesetzt, 128 Amplitudenstufen (1/16 UESS) und auf die Unterbereiche a und c 960 Amplitudenstufen (5/32 UESs).. erden die Eingangssignale UE im Unterbereich b um acht gegenüber denen in den anderen Unterbereichen a und c verstärkt, so ergeben sich drei annähernd gleich große Ausgangssignalbereiche a' und c' mit 15/32 UES und b' mit 16/32 UESS e Eine Verstärkung von acht ist erforderlich, um dis Teilbereiche I bis IV und V bis VIII zur Deckung zu bringen. Gemäß der Erfindung werden diese Ausgangssignalbereiche a', b4, c' durch Faltung oder Versatz in einen gemeinsanen Bereich abgebildet, wie die Fig. 2 zeigt, und anschließend gemeinsam weiter verarbeitet.
  • Bei einer 15-5egment-Kennline Fig. mit a=C=8/i7 UE und b=1/17 UESS entstehen drei völlig gleich große Abschnitte a'=b'=c'=8/17 USss Für die 15-Segment-Kennlnie ist noch die in Fig. 4 dargestellte Variante möglich, die Verstärkung am Abschnitt b auf 16 zu erhöhen. Dann beträgt a' und c' nur noch 1/2b'. Dies ergibt eine Reduktion der Auflösung um 1 Bit in den Bereichen a und c, so daß die Umrechnung einfacher wird.
  • Die Fig. 5 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Sendeseite besteht aus einer Anordnung Al zur Abbildung aller Abschnitte a, b, c auf einem Abschnitt, einem Analog-Digital-Umsetzer U1 und einer Logikschaltung L1. Die Empfangsseite besteht aus einer Logikschaltung L2, einem Digital-Analog-Umsetzer U2 und einer Anordnung A2 zur Rückgängigmachung der in der Anordnung Al erfolgten Abbildung.
  • Die W+rkungsweise der Anordnung nach der Fig. 5 ist folgende.
  • An dem Eingang d der Anordnung Al wird das Analogsignal angelegt. Dieses wird in der Anordnung Al ternär gefaltet, wie es in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist. Die auf dem einen Abschnitt abgebildete Amplitude g wird in den Analog-Digital-Umsetzer Ul eingespeist. Über die Ausgänge e und f der Anordnung Al erhält die Logikschaltung L1 eine Information darüber, in welchem der ternärenAbschnitte a, b oder c der Analog-Digital-Umsetzer Ul arbeitet.
  • In der Logikschaltung lil werden die eingehenden Daten auf die Knickkompander-Kennlinie umgerechnet und als pulscodemodulierte Signale zur Empfangsseite übertragen.
  • In der empfangsseitigen Logikschaltung L2 wird das- ankommende Codewort D1*...D* in den dem Digital-Analog-Umsetzer U2 zuzuführenden Teil D1...D8 und den der Anordnung A2 zur ternären Defaltung zugehörigen Teil e', f' aufgespalten. Die Ausgangsspannung h des Digital-Analog-Unisetzers U2 wird dem Eingang der Anordnung A2 zugeführt, die in Kenntnis der an den Eingängen e', f' anliegenden Information über den zu verwertenden Abschnitt eine ternäre Defaltung durchführt, die zum quantisierten Ausgangs-Analogsignal 1 führt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung Al nach der Fig. 5 ist in der Fig. 6a und die zugehörigen Spannungsverläufe sind in der Fig. 6b dargestellt. Die Anordnung enthält zwei Entscheider El und E2, einen Ämplitudenhochpaß AHP1, einen Amplitudentiefpaß ATP1, zwei invertierende Verstärker V1, V2, sowie eine Summierschaltung S1. Die Anschlußklemmen d, e, f, g entsprechen denen in Fig. .
  • Die Wirkungsweise der Anordnung nach der Pig. 6a zur ternären Faltung, wie sie in den Piguren 2 bis 4 dargestellt ist, ist folgende. Das an der Eingangsklemme d anliegende Eingangssignal UE gelangt unmittelbar an die Summierschaltung S1.
  • Liegt es innerhalb des Unterbereichs b der Eingangssignale UE, so gelangt es ungehindert an die Ausgangsklemme g. Liegt das Eingangssignal im Unterbereich c, so erscheint am Ausgang des Amplitudenhochpasses AHP1 eine Spannung, die im Verstärker Vi invertiert und als Signal m der Summierschaltung S1 zugeführt wird. Liegt das Eingangssignal UE im Unterbereich d, so erscheint am Ausgang des Amplitudentiefpasses Art eine Spannung, die im Verstärker V2 invertiert und als Signal n der Summierschaltung S1 zugeführt wird.
  • Fig. 6b zeigt, wie die drei an der Summierschaltung S1 anliegenden Spannungen an der Ausgangsklemme g eine ternär gefaltete Spannung ergeben. Die Entscheider El und E2 geben die Information, in welchem Unterbereich das Eingangssignal liegt, über die Ausgangsklemme e und f an die Logikschaltung L1 in Fig. 5 ab.
  • Fig. 7a zeigt ein Ausführungsbeispiel der in der Fig. 5 dargestellten Anordnung A2 und Fig. 7b zugehörige Übertraghngscharakteristiken. Die Anordnung besteht aus Summierschaltungen S2 und S3, einem Amplitudenhochpaß AHP2 und einem invertierenden Verstärker V3. Die Anschlußklemmen h, e', f', 1, entsprechen denen in Fig. 5.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung A2 zur ternären Defaltung nach Fig. 7a ist folgende. Für im Unterbereich b liegende Eingangssignale ETE ist nur der direkte Weg vom Eingangsanschluß h über die Summierschaltung S3 zur Ausgangsklemme l durchlässig, während der Amplitudenhochpaß AHP2 durch eine entsprechende Vorspannunggesperrt ist, so daß am Ausgang des Verstärkers V3 flull Volt Spannung liegt. Liegt an der Eingangsklemme e' ein Signal, -so wird über die Summierschaltung S2 das Eingangssignal am Amplitudenhochpaß AHP2 soweit angehoben, daß es sich in seinem Durchlaßbereich befindet. Sein Ausgangssignal wird über den Verstärker V3 und die Summierschaltung S3 mit dem direkten Signal h vereinigt. Gleichzeitig muß das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 3 durch das Signal der Eingangsklemme e' mittels der Summierschaltung 53 in den richtigen Ausgangsunterbereich versetzt werden. Bei Auftreten eines Signals an der Eingangsklemme f' entfällt der Versatz, weil sich das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 1 bereits im gewünschten Unterbereich befindet.
  • Fig. 7b zeigt die Übertragungscbarakteristiken der- Anordnung A2 in Abhängigkeit von den drei möglichen Zustandspaaren an e' und f'.
  • Die Fig. 8a zeigt eine unsymmetrische Schaltung als Ausführungsbeispiel der Anordnung Ai nach der Fig. 5, die die Verstärkungsschaltung im Abschnitt b, die Faltung und eine ternäre Entso meidung T über den Abschnitt a, b oder c liefert (siehe Fig. 8b). Die Schaltung besteht aus drei Rechenverstärkern V5 bis V7, zwei Entscheidern Ei und E2, vier Dioden Di bis D4 und Widerständen. Die Verstärker V5 und V6 besitzen durch die Dioden D1 bis D4 getrennte Gegenkopplungspfade.
  • Die Funktion der Schaltung nach Fig. 8a wird am Beispiel einer linear ansteigenden Eingangsspannung UE mit den Grenzen erklärt.
  • Die Rechenverstärker V5 und V6 sind auf einen Verstärkungsfaktor von -1 gegengekoppelt. Durch einen Vorstrom von -A 16R wird erreicht, daß die Polarität des Auagangssignals nicht beim Nulldurchgang des Eingangssignals, sondern erst bei des positiven Aussteuerungsbereiches wechselt.
  • Der Verstärker V7 vereinigt folgende Ströme (Fig. 9): wobei Damit kann Uir nur Positive und U nur negative Werte annehmen.
  • Für den Abschnitt b gilt Ux und Uy=O und (Verstärkung 1) Für a und c ist bis auf einen Gleichstromversatz Die Verstärkung beträgt also in den Abschnitten a und e -der Vorzeichenwechsel ergibt die Faltung des Eingangssignals.
  • Der Entscheider El (E2) liefert bei negativen (positiven) Ausgangsspannungen des Verstärkers V5 (V6) eine logiscne i am digitalen Ausgang e (f).
  • Die Fig. 10a zeigt eine symmetrische Ausführung der Anordnung Al, bei der ein Rechenverstärker mehr benötigt wird; dafür ist aber nur eine Referenzspannung (-A) notwendig. Fig. 10b zeigt eine Tabelle für die ternäre Entscheidung T.
  • Das ternär gefaltete Signal kann in jedem beliebigen linearen Analog-Digital-Umsetzer Ul weiterverarbeitet werden, der den Geschwindigkeitsanforderungen des Systems entspricht. Die notwendige Auflösung des Umsetzers richtet sich nach der Art der Kennlinie, der erzeugt werden soll. So ist beispielsweise für die 13-Segment-Kenniinie mit 7 (8) Bit eine Auflösung in 128 (156) Stufen, für eine 15-Segment-Kennlinie mit 8 Bit eine Auflösung in 512 Stufen notwendig.
  • Der hautpsächliche Unterschied zwischen der 13- und 15-Segment-Kennlinie liegt darin, daß bei der 13-Segment-Kennlinie die ersten beiden Teilbereiche vom Mittelpunkt ausgerechnet dieselbe Steigung haben, während bei der 15-Segment-Kennlinie die entsprechenden Teilbereiche bereits ein Steigungsverhältnis von 1:2 haben. Damit werden die Logikschaltungen L1 zur Erzeugung dieser tennlinienähnlich. Unterschiede ergeben sich noch durch die Anzahl der Stufen je Teilbereich und durch die Wahl der Verstärkung im mittleren Unterbereich der ternären Faltung (8 oder 16). Liefert der lineare Umsetzer U1 anstelle des Dualcodes einen Graycode, so wird der Gray-Dual-lVandler zweckmäßigerweise in die Logikachaltung L1 einbezogen, wie das nachfolgende Beispiel zeigt. Sie ist in Fig. 11 dargestellt und errechnet eine 7-Bit 15-Segment-Kennlinie aus einer ternären Entscheidung und 7 linearen Bit im Graycode. Die Logikschaltung L1 nach der Fig. 11 enthält einen Gray-Dual-Wandler GDW, einen Addierer Adl, eine Auswahlschaltung AS1 für die Feststellung der Polarität, eine Auswahlschaltung AS2 zur Bestimmung der Teilbereiche I bis VIII, eine Auswahlsschaltung AS3 zur Auswahl der letzten drei Bit eine Anordnung U zum Umpolen des zweiten Gray-Bits G2 und eine Schaltung St zur Steuerung des Addier- und Überlaufverhaltens.
  • Die genaue Funktion der Logikschaltung L1 ist aus dem Flußdiagramm Fig. 12 zu ersehen, das eine Rechenvorschrift darstellt, die angibt, wie die ternäre Entscheidung T=e+f (siehe Tabelle in Fig. 8b) und die 7 Gray-Bit des linearen Coders Ul zu verarbeiten sind, um ausgangsseitige Codeelemente D1* bis D7* zu erhalten- Zunächst sei nochmal auf die Struktur des zu bildenden Codewortes D1* bis D7* eingegangen. D1* stellt das Polaritätsbit dar, D2*, D3* und D4* kennzeichnen die Nr. des Teilbereiche (#I bis #VIII), in dem der codierte Analogwert liegt, und die letzten drei Bit D5*, D6* und D7* bestimmen die Stufe innerhalb des Teilbereichs. Zu Beginn der Umrechnung wird |T| ausgewertet, ist |T| =1 (Abschnitt a oder c), so ist D2= 1 zu setzen, andernfalls ist D2 = O. Um einen symmetrischen Dualcode bei der Gray-Dual-Wandlung im Wandler GDW zu erhalten, ist in den Abschnitten a und c, also abhängig von |T| und dem ersten Gray-Bit G1, das zweite Gray-Bit G2 vor der Grad-Dual-Wandlung zu invertieren. Nach der Gray-Dual-Wandlung erhält man die Bit D1 bis D7. Die Teilbereiche bis #VIII ( |T| =1) werden mit den Teilbereichen #I bis #IV durch Addition des Wertes 8 zu dem Codewort D1...D7 zur Deckung gebracht; ein ueberlauf wird verhindert (keine Addition bei D1.D2.D3.D4 = 1). Es folgt die Bestimmung des Polarität-Bits. Für T=O entspricht D1* = andernfalls bestimmt T den Wert von D1.
  • Es folgt die Bestimmung des Teilbereichs, in dem der codierte * * Wert liegt. Damit wird der Wert für D und D4 festgelegt und die Auswahl der letzten drei Bit D5*, D6*, und D7*, die je nach Teilbereich aus Df, D6, D7; D4, D5, D6 bis D2, D3, D4 gebildet werden.
  • Aus dieser Verschiebung ergibt sich die gewünschte Reduktion der Steigung.
  • Die Umrechnung von einer ternären Entscheidung und acht linearen Dualbit auf die 8-Bit-13-Segment-Kennlinie ist in Fig. 13, die Umrechnung von 9 linearen Dualbit und T auf eine 8-Bit-15-Segment-Kennlinie in Fig, 14 dargestellt.
  • Bei den in Fig. 12, 13 und 14 angegebenen Flußdiagrammen ist eine Verstärkungsänderung der Faltung von 1:8 vorausgesetzt. Wie die Umrechnung bei einer Verstärkungsänderung von 1:16 zu erfolgen hat, ist für eine Umsetzung von T+9 Dualbit auf die 8-Bit-15-Segment-Kennlinie in Fig. 15 dargestellt.
  • Damit zur Decodierung das der Bendeseite inverse Verfahren angewendet werden kann, hat die empfangsteitige Logikschaltung L2 die Aufgabe, ein digitales Signal zu erzeugen, das nach einer linearen Decodierung. in U2 ein ternär gefaltetes Signal ähnlich dem auf der Sendeseite ergibt. Im Prinsip erfolgt die Rückrechnung in einer Anordnung nach Fig. 16, die sowohl für die 13- als auch für die 15-Segment-Xennlinie geeigaBt ist.
  • Die Anordnung nach der Fig. 16 enthält eine Schaltung RG zur Rückgewinnung der ternären Entscheidung, eine Erkennungsschaltung ES zur Erkennung der Teilbereiche, eine Bestimmungsschaltung BS zur Bestimmung von A*, B*, C*, D* (E*), (Hilfsgrößen für die Rückrechnung), einen Addierer Ad2, einen Inverter J und eine Auswanlschaltung AS4.
  • Aus D1* bis D4* ergibt sich zunächst, in welchem Teilbereich der zu decodierende Wert liegt. In Abhängigkeit davon wird zu den letzten Bit D5* bis D8* ein Wert addiert und zwar Hilfsgrößen A* bis E*. Die Summe (Hilfsgrößen U bis Z) ergibt im Zusammenhang mit einem, vom Polaritätsbit gesteuerten Inverter J eine; diesmal digital gefaltete Kennlinie. Die Stellung der errechneten Bit U bis 2 innerhalb des endgültigen Code wortes und der Wert der Füllstellen wird ebenfallsvon der Erkennung der Teilbereiche bestimmt. Die ternäre Defaltung wird durch zwei Bit e' und f' gesteuert, die sich au8 und D2* ergeben. Die Abschnittsbestimmung erfolgt wiederum nach der Tabelle in Fig. 8b. Die vollständige Rechenvorschrift ist in den Flußdiagrammen für die RUckrechnung der 13- und der 15-Segment-Kennlinie dargestellt.
  • Fig. 17 a, b zeigt das Flußdiagramm für die Rückrechnung für die 7-Bit-13-Segment-Kennlinie und Fig. 18 a, b das Flußdiagramm für die Rückrechnung für die 8-Bit-13-Segment-Kennlinie jeweils mit einem Verstärkungsfaktor 8 der Defaltung.
  • Die Rückrechnung für die 15-Segment-Kennlinie bei einem Verstärkungsverhältnis der Defaltung von 8 zeigt Fig. 19 a, b.
  • Wird eine Defaltung mit einem Ve,rstärkungsverhältnis von 16 verwendet, so ist sie nach dem Flußdiagramm nach Fig. 2Q a, b umzurechnen.
  • Aus dem gefalteten decodierten Signal UE entsteht das endgültige durch Dämpfung um den Faktor 8 (16) im Abschnitt b.
  • In den Abschnitten a und c bleibt die Amplitude des Signals erhalten, während die Polarität wechselt. Die Fig. 21 zeigt diese Anordnung A2 zur ternären Defaltung. Sie besteht au8 vier Rechenverstärkern V9 bis V12. Diese besitzen durch Dioden D5-D8 getrennte Gegenkopplungspfade, wobei jeweils nur ein Ausgang verwendet wird. Die Verstärker V9 und V10 arbeiten als geschaltete Spannungsquellen mit einer Ausgangsspannung von 0 oder -A, abhängig von e1 bzw. f'. Der Verstärker V11 arbeitet als geschalteter Verstärker, während der Verstärker V12 ein reiner Summenverstärker ist.-Die Pia. 22 zeigt die Spannungsverläufe der Anordnung A2 nach Fig. 21. UE' ist die Spannung am Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers U2, die sich ergibt, wenn das sendeseitige Signal UES eine linear ansteigende Spannung ist.
  • Zur Vereinfachung wurde die Treppenstruktur vernachlässigt.
  • A ist eine Vergleichsspannung zur Erzeugung von genauen Versatzströmen. Die Ausgangsspannung U1 des.Verstärkers V9 ist im Abschnitt a gleich der negativen Vergleichsspannung -A, in den anderen Abschnitten =Q. U2 beträgt dagegen im Abschnitt. c -A und in den anderen Bereichen 0.
  • Die Ausgangsspannung des Verstärkers V11 ist für den Fall = = O, U2 = ° (Abschnitt b) durch den Vorstrom A/R stets negativ. Damit wird U3 = O und der Verstärker V12 erhält UE nur den Strom g. Im Abschnitt a.(U1 = -A, U2 = 0) ändert sich der Vorstrom des Verstärkers V11 so, daß seine Ausgangsspannung stets positiv bleibt.
  • Der Verstärker V12 summiert nun die Ströme UE - 9UE + 9A = 9A - UE. Damit hat sich 8R 8R 8R 16R R die Polarität geändert und der Summenstrom erhält neben einem Gleichstromanteil den achtfachen Signal strom gegenüber dem Abschnitt b.
  • Der Gleichstromanteil bewirkt die notwendige Verschiebung, um beim Übergang vom Abschnitt b in den Abschnitt a (Übergang vom Teilbereich IV auf V) ein Amplitudenintervall der eineinhalbfachen Stufenhöhe des Teilbereichs IV zu erhalten.
  • Diese Abweichung von der Ganzzahligkeit der Stufenhöhe ist notwendig, weil auf der Empfangsseite Amplitudenwerte erzeugt werden müssen, die jeweils in der Mitte der sendeseitigen Amplitudenintervalle liegen. Bed den anderen Übergängen von Teilbereich zu Teilbereich wird diese Korrektur.durch entsprechende Befehle desRückrechners L2 an den linearen Digital-Analog-Umsetzer U2 ausgelöst. Die Größe des Intervalls läßt sich sowohl durch Variation des Gleichstromes als auch der Signalamplitude einstellen.
  • A Für den Abschnitt c, U1 = 0, U2 = -A wird UX = -UR + und Die Verstärkung ist gleich der im Abschnitt a, der Gleichstromanteil jedoch negativs um den Übergang vom Teilbereich -IV zum Teilbereich -V zu schaffen. Die Verstärkung des Summenverstärkers V12 ist zunächst beliebig und richtet sich nach dem Signalspannungsbedarf nachfolgender Sehaltungen.
  • Die Fig. 23 zeigt eine symmetrische Variante der Anordnung A2 zur ternären Defaltung. Soll der Abschnitt b um den Faktor 16 gedämpft werden, so ist nur die Dimensionierung der Widerstände zu ändern.
  • 4 Patentansprüche 23 Figuren

Claims (4)

  1. P a t e n t a n a p r ü c h e Verfahren zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation, insbesondere für ein Zeitmultipleisystem, unter sendeseitiger Verwendung eines linearen Analog-Digital-Umsetzers mit nachgeschalteter, der Umrechnung der linearen Kennlinie auf eine Knickkompander-Kennlinie dienenden Logikschaltung und unter empfangsseitiger Verwendung einer der Rückrechnung von der Knickkompander-Kennlinie auf eine lineare Kennlinie dienenden Logikschaltung mit nachgeschaltetem linearen Digital-Analog-Umsetzer, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig der Amplitudenbereich der Analogsignale (UE) in eine ungerade Anzahl von wenigstens drei Abschnitten (a, b, b, c) aufgeteilt wird, von denen sich der mittlere Abschnitt (b) symmetrisch zur Mitte des Amplitudenbereichs erstreckt und deren äußere Abschnittspaare (a, c) symmetrisch zur Mitte des Amplitudenbereichs liegen, daß alle Abschnittsgrenzen Knickpunkten der Kompanderkennlinie entsprechen, daß der mittlere-Abschnitt (b) und die äußeren Abschnittspaare (a, c) unterschiedlich verstärkt und in einem Abschnitt (a', bs, cv.) abgebildet (Fig. 2) werden, daß die Amplitudenteile dem Anslog-Digital-Umsetzer (U1) zugeführt werden, daß der sendeseitigen Logikschaltung (L1) eine Information darüber zugeführt wird, in welchem Abschnitt der Analogwert (UE) liegt, und daß elpfangsseitig bei dem Ausgangseignal .des Digital-An-alog-Umsetzers (U2) die Abbildung aller Abschnitte (a, b, c) auf nur einen Abschnitt (a', b', c') @rückgängig gemacht wird.
  2. 2. Nachrichtenübertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig dem Analog-Digital-Umsetzer (U1) und der Logikschaltung (L1) eine Anordnung (A1) zur Abbildungsaller Abschnitte auf einen Abschnitt vorgeschaltet ist und daß empfangsseitig der Logikschaltung (S2) und dem Digital-Analog-Umsetzer (U2) eine Anordnung (A2) zur Rückgängigmachung der Abbildung nachgeschaltet ist (Fig. 5).
  3. 3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (A1) zur Abbildung von drei Abschnitten auf einen Abschnitt vorgesehen ist, bei der das Analogsignal (U) sowohl direkt als auch über einen ersten Amplitudenhochpaß (AHP1) mit nachgeschaltetem ersten invertierenden Verstärker (V1) als auch über einen ersten- Amplitudentiefpaß (ATP1) mit nachgeschaltetem zweiten imrertierenden Verstärker (V2) einer ersten Summierschaltung S1 zugeführt wird, deren Ausgangsspannung an den Analog-Digital-Umsetzer (U1) angelegt wird, und bei der ferner das Analogsignal (UE) zwei Amplitudenentscheidern (El, E2) zugeführt wird, deren Ausgangsspannungen (e, f) zur Kennzechnung des jeweils abgebildeten Abschnitts an die erste Logikschaltung (L1) angelegt werden (Pig. 6a).
  4. 4. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (A2) zur Rüclrgängigmachung der Abbildung dreier Abschnitte auf einen Abschnitt vorgesehen ist, bei der das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers (U2) sowohl direkt als auch über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer zweiten Summierschaltung (S2), einem zweiten Amplitudenhochpaß (AHP2) und einem dritten invertierenden Verstärker (V3), einer dritten Summierschaltung (53) zugeführt wird, deren Ausgang der Systemausgang ist, und bei der ferner einerseits der zweiten (S2) und dritten (S3) Summierschaltung und andererseits der zweiten Summierschaltung (S2) jeweils aus der LogSkschaltung (L2) stammende Spannnungen (e', f') zugeführt werden, die der Kennzeichnung des jeweils abgebildeten Abschnitts dienen (Fig. 7a).
DE2035153A 1970-07-15 1970-07-15 Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation Expired DE2035153C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2035153A DE2035153C3 (de) 1970-07-15 1970-07-15 Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2035153A DE2035153C3 (de) 1970-07-15 1970-07-15 Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2035153A1 true DE2035153A1 (de) 1972-02-10
DE2035153B2 DE2035153B2 (de) 1973-11-15
DE2035153C3 DE2035153C3 (de) 1974-06-06

Family

ID=5776865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2035153A Expired DE2035153C3 (de) 1970-07-15 1970-07-15 Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2035153C3 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2035153B2 (de) 1973-11-15
DE2035153C3 (de) 1974-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3202789C2 (de)
DE1900368A1 (de) Nicht-linearer Impulszahlmodulator
DE19958049A1 (de) Im Analog-Strommodus arbeitender D/A-Wandler
DE2602382C2 (de) Reihen-Parallel-Analog-Digital-Umsetzereinrichtung
DE3237283A1 (de) Analog/digital-wandler
DE3147578C2 (de)
DE2403651C3 (de) Schaltungsanordnung für die nichtlineare Umwandlung von digitalen Binärziffern in digitale Signale
DE2411062B2 (de) Dynamisch vorgespannte Differentialverstärkeranordnung
DE2129383A1 (de) Pulscodemodulator mit Knickkennlinien-Amplitudenwandler
EP0349793A2 (de) Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung
DE4039858C2 (de) Verfahren und Schaltung zum Eliminieren des Haupt-Bit-Umsetzungsfehlers im bipolaren Nullpunkt eines Digital-/Analogwandlers
DE3033914A1 (de) Digital/analog-umsetzer und pcm-codierer damit.
DE2824254A1 (de) Umsetzer
DE2035153A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenübertragung mittels Pulscodemodulation
DE2702497C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Verminderung von verständlichem Übersprechen zeitlich nacheinander abgetasteter Kanäle in einem Zeitmultiplexsystem
DE2836049C2 (de) Rauscheinschränkung bei kompandierter Deltamodulation
EP0070009B1 (de) Verfahren zur Codierung von pulsamplitudenmodulierten Signalen in pulscodemodulierte Signale nach einer angenäherten logarithmischen Kennlinie
DE69017351T2 (de) Nichtlineare Tastschaltung.
EP0059257A1 (de) Verfahren zur Codierung von Analogsignalen
DE1937132C (de) PCM Übertragungssystem
DE1948726A1 (de) Impulsmoduliertes Dekodiersystem
DE2245290C2 (de) Verfahren zum Herabsetzen der Anzahl der Bitstellen der in PCM-Verbindungen übertragenen Codewörter
DE1762525B2 (de) Nichtlinearer gray codierer mit stueckweise linearer kom pression
DE1762525C (de) Nichtlinearer Gry-Codierer mit stückweise linearer Kompression
EP0197453B1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Bildqualität bei DPCM-codierten Bildsignalen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee