DE2038348A1 - System zur UEbertragung analoger Signale mit Hilfe von Impulskodemodulation - Google Patents

Description

F.PHN. 4592.

Dr. Herber« Sch öl« Va/RV. Patentanwalt Anmelder: T. R. T.

Akte Ne,. PHM-4 59 2 Anmeldung von» >Q. Juli 1970

System zur Uebertragung analoger Signalen alt Hilfe von Impulskodemodulation.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Uebertragung analoger Signale mit Hilfe von Impulskodemodulation, bei dem das Analogsignal auf der Senderseite mittels einer linearen Kodiervorrichtung in das Analogsignal kennzeichnende Kodegruppen umgewandelt wird» die nach Kompression in einem Digitalkompressor übertragen werden, wobei die übertragenen Kodegruppen auf der Empfangeseite nach Expansion in einem Digitalexpandor mit Hilfe einer Dekodiervorrichtung in das ursprünglich· Analogsignal umgewandelt werden.

Bei derartigen insbesondere sur Anwendung bei Zeitmultiplexübertragungssystemen geeigneten Systemen ist es üblich, dass das Analogsignal der Kodiervorrichtung über ein Eingangsfilter zugeführt wird, und dass das Analogsignal dem Ausgang der Dekodiervorrichtung über ein Aus-

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gangsfilter entnonaen wird. Biete Filter »üseen besonders strenge Anforderungen erfüllen. Z.B. aollen diese Filter eine sehr steil verlaufende Sperrflanke, eine geringe Dimpfung innerhalb des Burchlassbanda» und eine sehr grosse DÄapfung ausserhalb des Durohlseebande» aufweiaan, damit auf der Sendereeite verhindert wird, dass Euassrhalb dos Durchlasβbandeβ liegende Frequenzen in das Band surSckkehreis kton«ua, nnü damit auf der Empfangsseite bewirkt wird, dass die auftrttea&en Spiegalfrequenzen unterdrückt werden* Ein grosser Nachteil besteht wan darin_f dass nuv diejenigen Filter die vorerwähnten strengen Anforderungen erfüllen kßnnen, die aus mehreren Bit Spulen versehenen Abschnitten aufgebaut sind und die daher bei der Herstellung grosee Sorgfalt und ®iaa genau® Eias-tellwig erfordern, wae zur Folge hat» dass diese Filter verbSltniea&eaiig kostspielig sind. In der Praxis weisen diese Filter aussarcle« d@n Msshteii ®m£, dass si© für Temperatureinfluß se und Ait®ru52g-s©rs@foeiaissgess eapfiMlieh sind.

Die ErfinduHg beaw®skt_f siss a®u©® K©a^©pt ®ime S^s te as d®r eingangs beschriebenen Art %vl schaffend bei dea die »it,Spulen bestückten Eingangs- und iuegaagcfilter ^81iig v@rniet@a w®rd@B unä. dass em überdies ermSglicht, dan Sys tea alas &aa»»a in l!atg=gri©2fi©2· WoTtm smmzufMhrBn, wodurch eine erhebliche Kosienergpexung w&i. ®in® grSssero l^v@rlEo0igkeit erhalten werden können. Bash der Erfintasg tmt zn ύ±@Β&Ά Zwmk auf der Sendereeite die KodierVorriehtim^ ämsssst &nm^b±lü®t_s a&ms äi& das analoge Eingangssignal kennzeichnenden K®«äegnapp@ffl mit eixä®7 Ws@qwk®n% die «indesten» gleich de« Vierfachen der H®hss$fr®*pa®n3; ä9® ist, welche Kodegruppen aus eimer bestinist®^ lasafel v®m ⁰²Bi%s^M bootehas_e die in Reihe a* Ausgang der KodierYorrieMimg @,vtftT»%@~&_s \t&t%®n& s^dseh®« der ervEhnfeea Kodier^orriehtung und dem ®swlhat®a Seapsassas ®±m Bigltalfilter angeordnet ist, das eine bestiaist« EHnaäaö ä®s !»alt! von "Bits"

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pro Kodegruppe bewirkt und diese Kodegruppen alt einer Frequent mindestens gleich dt« Zweifachen der HBchetfrequenx des Analogsignale den Digitalkompreasor zuführt, während bei eine« derartigen Syste* auf der Empfangsseit· zwischen dem Digitalexpandor und der erwähnten Dekodiervorrichtung mindestens ein Digitalfilter angeordnet ist, das die Frequenz der de* Filter sugefOhrten Kodegruppen durch Interpolation auf eine Ausgangsfrequenz steigert, die mindestens gleich einem geraden Vielfachen der Eingangsfrequenz der Kodegruppen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Systems nach der Erfindung ist das auf der Empfangsseite angebrachte Digitalfilter derart ausgebildet, dass die am Ausgang dee Filters erscheinenden Kodegruppen mit einer Frequenz mindestens gleich dem Vierfachen der Eingangsfrequenz der Kodegruppen auftreten, während zwischen dem Filter und der Dekodiervorrichtung ausserdem eine aus logischen Elementen aufgebaute Vorrichtung angeordnet ist, die die Impulskodemodulation dadurch in Deltaimpulskodemodulation umwandelt, dass aufeinander folgende Kodegruppen voneinander subtrahiert werden.

Einige Aueführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, Ee zeigen!

Fig. 1 das Prinzlpschaltbild des Systems nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der im System nach Fig. 1 verwendeten Kodiervorrichtung,

Fig. 3 die bei der Kodiervorrichtung verwendeten beiden Skalen und ihre gegenseitige Besiehung,

Fig. 4a, 4b bzw. 40 die üebertragungskennlinie eines im System nach Fig. 1 verwendeten Digitalfilters, eine Anzahl dem Eingang des Filters zugeführter Kodegruppen bzw. die inverse Fourrier-Tranefor-

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■ation der Filter-Uebertragungskennliai®,

Fig« 5 das Prinsipseh&ltbild ύ&& sendereeitig angebrachten Digitalfilterβ,

Fig. 6 das Prinzipsöhaltbiid d@s Empfangsseitig angebrachten Digitalfiltere,

Fig. 7 einen Teil d®r ia System naoh Fig_e 1 "terwendetea Dekodiervorrichtung,

Fig. 8 «in Seitdiagrsea »ar- Erl&atenang der Wirkungsweiß© der Dekodierrorriehtasg naoh FIg₀ Ί_ΰ

Fig. 9 ein© AusfiUmmgsfor« ©lass Integrators »it doppelten Zeitkonetanten swr Anwendung in der Sekodiervorriehtusgp und

Fig. 10 «ur Illustrierung di© vom Integs&tox» na©h Fig. $ gelieferten analogen Ausg&ng@©ignal@o

Ia System sur ^©bertragsaiag ajaalogsx= Sigael® iait Hilfe τοη Iapulskodeaodulation nach Fig_e 1 stellt d©r links von dom @©Bkr@ehten g@~ strichelten Linien Teil den Sander dar® Dieoes Sender enthSlt eine Kodier-▼orriohtung 2, dessen Eingaragaklesis© 1 das zu ib@2?tra®3Bndo Analogsignal zugeführt wird und welche Ko&i©r¥öXTie&iti&ng Kodegrwppeia liefert, die das Analogsignal kennzeichnen und dia aaeh loapreosioB in οίηοΏ Digitalkonpressor 4 auf den Empfinger übertragen werden, der in Mg₀ 1 rechte τοη den eenkreehtsR gestrichelten Linisra dargestellt ist₀ In ügsgq Eapf&ngar werden die übertrageaen Kodegrtsppea aaeJs Expsaei©» ia ©iaoo,Bi(gltalexpaador 5 einer Dekodiervorriehtwmg 8 stageiihr-k₉ ai^ deren Hilf© das Ursprung-liehe Analogsignal wiedergevonnea uisl» Ha©h ä®r Erfiadeag wirÄ rawn ©in besonders günstiges ηηύ sehr vorteilhaftes loasopt Giaeo s©l©feQa Systeas erhalten_f wenn di© erwihnt© IodieF^OEsieMtttBg 2 iemg^ araogofeiMot ist ο dass die das analog®

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Frequenz mindestens gleich dem Vierfachen der Höchetfrequens des analogen Eingangssignal· auftreten, diese Kodegruppen aus einer bestimmten Anzahl von "Bits" bestehen, die in Reihe am Ausgang der !Codiervorrichtung auftreten, während swisehen der erwähnten !Codiervorrichtung 2 und des erwähnten Kompressor 4 ein Digitalfilter 3 angeordnet ist, das eine bestimmte Zunahme der Anzahl von "Bits" pro Kodegruppe bewirkt und das diese Kodegruppen nit einer Frequenz mindestens gleich dem Zweifachen der Höchstfrequenz des Analogsignals den Digitalkompressor 4 zuführt, und wobei ferner auf der Empfangsseite zwischen dem DigiAalexpandor 5 und der erwähnten Dekodiervorrichtung 8 mindestens ein Digitalfilter 6 angeordnet ist, das die Frequenz der dem Filter zugeführten Kodegruppen durch Interpolation auf eine Ausgangsfrequenz steigert, die mindestens gleich einem geraden Vielfachen der Eingangsfrequenz der Kodegruppen ist.

Bei de» System nach Fig. 1 wird die Kodiervorrichtung 2 durch einen 4-Neigungen-Kodierer gebildet, in dem das Analogsignal einer DaueriBodulationsvorriohtung zugeführt wird, die mit zwei integrierenden Netzwerken mit voneinander stark verschiedenen Zeitkonstanten versehen ist und die eine Impulsdauermodulation nach vier verschiedenen Neigungen bewirkt, wobei die Kodegruppen einer an die Integratoren angeschlossenen Zählvorrichtung entnommen werden« Ein derartiger 4-Neigungen-Kodierer ist im Detail in der älteren niederländischen Patentanmeldung 7OQTO31 (F.PHN.4145) beschrieben worden. Bei der in der erwähnten Patentanmeldung beschriebenen Kodiervorrichtung fängt die dritte Neigung nach dem Ende der zweiten Neigung an. Die im System nach Figo 1 verwendete Kodiervorrichtung 2 unterscheidet sich von der letzteren Vorrichtung dadurch, das· die dritte Neigung in jeder Umwandlungsperiode su einem festen Zeitpunkt anfängt, wodurch die Umwandlungszeit besser ausgenutzt werden kann. Diese

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Umwandlung*»eit beträgt 125/OeM₉ si® im ZeiMisgraea rntmh Fig. 2a angegeben ist, und beginnt jeweils beim Äaftr@t©2a ®±®@s Steueriapulses I . Figuren 2b und 2c sei gen den Verlauf d®r Ausgamgsspannungen das ersten bzw, dos »weiten Integrators» wtfcrezid die Wiguw@n 2d rad 2® d®a Verlauf der Ausgangsspannurageiä s»ig®n,j dia am den Äusglage» der Koap&ratoren auf treten, die die Integratorauegaiagsfipsnjnungera alt ©ines !®@ttgopegel -vergleichen. Dieser Besugepegel ist in Fig. 2d fts¹ die tosgsagsspannung des ersten Integrators mit einer atriclipisktl
Die beiden Integratoren sind
angeschlossen» welche ZHhlYorriohtwsgüii :je mmh@±nsnaQT wÜir@M dia Hllfte der ÜBwandlungaperiods ·®&® %2^/izA wirkasia ^iM, /i-af iios© ¥©i@© wird erreicht, dass di® SodiesriOrrtsfetaag· isi jedas? Maibf@ri@d® v®n 62₉5/£3ek eine Kodegruppe Iief«r'35₃ die aus 12 Ih Boife® Iiag@Bd.osi "lite" b@st@ht_e Die Frequens, Bit der dies® Sod®gnapp®E em h&Bg&mg a®ftest©s₉ ist desm 16*000 pro Sekunde} d«h₉ gleich i.®m ¥i@rf&@^©.m tos? ISeiastfssqtasEis des anai logen Eingangs signal s. I» der E.oälmrj©sri€ih^wag sisrd auf l©s©rad®rg einfache Veie« err®ioht, dass d±» '•Bits"' der. K©i©gr-ap|s©a lait i©a "Bit!¹- des geringsten Seaiohtss in fShreader S-öellnißg im SoiSii© as &«s<§aa<g auftreten. Haoh TJnwandliang eines Wamtn® des simlogea Imagasügsgdgisilaoisathalten die beiden Zähler d»r Kodiarwo^riohti»^ s^aamaaa fli® 13 "Bit@% die ©1s Kode« gruppe für di@ iKplitude d@s Analogsignale s-© <ä@a Bssss^QEmsägasei^piaiakt kennseiohnend sind.. Um s'u errei^hesae Säst» iiss® ^HBitsⁱ³ nit des "Bit" des geringsten Gewichtes in
werden die beiden
wandelt^ wodurch die "Bits·⁹ alt
dieser Register awfteetesa k8MS®B® üifaf®Bä fi©r periode haben die 25Ihl¥orri®iitw®ip9a «iai®r ite©

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Die·· Verwandlung der Zlhler in Register wird ait Hilfe eines logischen Steuersignal· erzielt, das über eine Anzahl von Gattern auf die ferMadungen «wischen den bistabilen Elementen der Zielvorrichtungen einwirkt» Wenn diese Vorrichtungen als Zlhler wirken» wird das Taktsignal nur de« ersten bistabilen Element des Zlhlerβ alt des geringsten Gewicht zugeführt und wird der Q-Ausgang jedes der bistabilen Elemente «dt desjenigen Eingang des folgenden bistabilen Elements verbunden, des das Taktsignal auge führt wird. Die Einginge J und K der bistabilen Eleaente haben dabei eine feste Polaritlt« Wlhrend der Uawandlungsperiode wirkt diese Vorrichtung als Zlhler. Dann- am End·.der Uawandlungsperiode - wird das Taktsignal unterdrückt und besitzt die Zielvorrichtung einen beitlaaten ZIh 1-inhalt. Das Taktsignal wird dann infolge des Steuerimpulses über die vorerwähnten Gatter den Taktimpulseinglngen »!etlicher bistabilen Eleaente zugeführt und die Ausginge Q und % jedes bistabilen Bleuents werden sit den Eingingen J bzw. £ des ersten bistabilen Elements (des geringst®!} Gewichts) verbunden. Bs ist einleuchtend/ dass auf diese weise die Zielvorrichtungen in Schieberegister verwandelt sind· Die ursprünglich in den Zlhlern vorhandenen "Bits" werden nun wlhrend der Dauer des Steuerimpulses alt dem "Bit" des geringsten Gewichts in führender Stellung in Reihe aa Ausgang Q des ersten bistabilen Eleaents (des geringsten Gewichts) auftreten.

Die hier verwendete leviervorrichtung 2 unterscheidet sich ausserdem durch die Einteilung der Skalen und die Zentrierung der Äullage. Dieser 4-leigungen-Kodierer bewirkt die Analog-Digital-Vandlung mit 12 "Bits" in zwei aufeinander folgenden Stufen mit zwei Skalen (siehe Fig. 3). Die erste Skala weist 64 Schritte grossen Gewichtes für die ersten sechs "Bits" auf, wlhrend die andere Skala 128 Schritte geringen Gewichtes auf-

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-θ- Ρ.POT. 4592ο

weist. 64 Schritte der streiten Skala entapreehen g©nsia ©in©a Sehritt der grossen Skala, was schenatiech mit d®n beiden schrägen Linien in Fig«, 3 angegeben ist* Dadurch, dass die weite Skala 128 Schritt© snthilt, kaan ■ie, wenn ei· *.B. dem Einfluss der Temperatur unterworfen -wird.,..-leicht in faesug auf die erste Skala gl©it©n₉ ohne dass das Signal-Rau@©h¥@rhllt<° nie beeinflusst wird, weil stets nur 64 kleine Schritte einem einzigen grossen Schritt entsprechen»

Fig. 3 «eigt, dass ti© fir di@ !Codiervorrichtung gewählt© eine· Analogsignal 0 entspreeherad® Huilage, die mit der gestrichelt darge» stellten Schnittlinie mit dea Ibeii©® Skalen eMge@sh@n ist» auf der ersten Skala zwischen den 31· und 32® Sehritt und auf d@r aueioon Skala zwischen desi 63· und den 64· Schritt liegt« Bi© Schritte? die diese sweite Skala u»fftB8t_s reichen von 32 bis 96» Die Kodiervo^riehtung liefest in di©§©r !ullage, die Kodegrupp© 011111111111 « 2047 (Ki"fetelpuakt ©in©r Skala mit 4096 Schritten, die von 0 big 4Of5 nuniaeriert sind). Dies -bedeutet, dass die Kodier^orriohtung- die Saea© tob 31 x 64 + 63 ^q 2047 bsstisaiate 'Andererseits werden die u* di© Nullage (in der Hlh© voa β?) hesualiegendan Sehri te verwendet, wenn ein sehwaches Sigael des Eingang der Kodier¥©rriehtung sugefQhrt wird. Die erst® -Skala wird stets dieselbe Angabe liefern, so- lange das der !Codiervorrichtung smgefflhrte Eingangssigaal ein©H Spitze- . Spitie-Wert aufweist, der nicht aehr als 64 kleisx© Schritte b©teSgt. Da nun 64 kleine Sahritt® »ngamseB tea Wert eiH©s groisaan S©teiffeoQ d.h. dass sie den 1/64-Tei! das ¥ert@D ©ss-fesps©eh©n₉ d©r sasissl d©a Ein gajsg der Kodiervorrichtuag ziageffitet wesd@ia kaan_s ohsa@ dass SSttigpmg auftritt» definiert da» YerhSltaie t/64 geas« 4ie B©^?@asBag ö©s das bei einem üblichem. DigiteltoiipTOGS©? sit 13 Ssgoeaioa dos enthSlt« lichtlinearitlteersetoiBmagea k^iosiaffl on ü©b©?goag des

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1en auftreten, d.h. wenn infolge der Tatsache» dass auf der zweiten Skala alle möglichen Schritte in einer oder in der anderen Richtung durchlaufen sind, auf der ersten Skala ein Schritt nach oben oder nach unten gemacht wird.

Dadurch, dass auf der zweiten Skala die Schritte J2 bis 96 verwendet werden und die NuIlage in der Mitte der zweiten Skala (d.h. die Mitte des Segments der Konpressionskennlinie, die durch den Ursprung geht) eingestellt wird, kann eine Kodiervorrichtung erhalten werden, die für schwache Signale völlig linear ist. Die NichtlinearitItseracheinungen treten nur bei einer Segmentlnderung auf, was daa Signal-RausehverhSltniA in geringeres Masse beeinträchtigt.

Wie oben auseinander gesetzt wurde, treten an Ausgang der Kodiervorrichtung aus 12 "Bits" bestehende Kodegruppen mit einer Frequenz gleich mindestens dem Vierfachen der Höchstfrequens des analogen Eingangssignal auf, d.h., dass, wenn diese E¥ohäifrequenz 4 kHz beträgt, die Kodegruppen mit einer Frequenz von 16.000 pro Sekunde auftreten» Die Taktfrequenz betragt 2048 kHz.

Mit Hilfe einer besonders einfachen (nicht dargestellten) Vorrichtung werden die aus 12 "Bits" bestehenden Kodegruppen durch Zusatz von Nullen in aus 16 "Bits" bestehend«Kodegruppen umgewandelt, wobei die Umwandlung s.B. durch Zusatz mindestens zweier Hüllen an Anfang und aa Ende des aus 12 "Bits" bestehenden Kodevortee erhalten wird.

Das in Fig. 1 mit 3 bezeichnete Digitalfilter ist vom Typ ohne Rückkopplungekreis und ist daher besondere stabil. Die diese« Filter zugeführten Kodegruppen umfassen, wie auseinander gesetzt, 16 "Bits" in Reihe, von denen nur 12 "Bits" Gewicht haben. Die vier übrigen "Bits" dienen als Ergänzung zum Erhalten von Kodegruppen aus 16 "Bits¹¹, wodurch

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-¹⁰- 20 2 3 348 ϊ.ρμ.4592.

im Filter dynamische Speicher verwendet werden kSnen. BIe Anwendung von Speichern dieser Art ergibt den grosser Vort®il_s dass ®in© 4-Phasenlogik benutzt werden kann, wie Z₉B₀ aus eines Artikel iss "Mallard Technical Communications" vom Mai 1969$ S· 266 - 276_s bekamt ls%i di® Krsiae einer solchen Logik eignen sich besonders gut zur ssEisnalssigea Integration.

Ein dynamischer Speicher besteht bekanntlich aus eines Schieberegister, dessen Ausgang ¥©n einem Stemeraigaal awf i©n Eingang rückgekoppelt werden kann, so das®, w©nn eis© as® ®ia@r Seih© von η "Bits" bestehende Information vollstindig in das H®gist©xr eiagssetaieben worden ist und anschli®se«iad von eiaem su diesem Zeitpmkt e«ftr©t©nd©n Steuersignal der Ausgang auf i©n Eisgang rückgekoppelt wird₉ dies© lafomattoa im Register unter der Steuerung d©r Taktiapulse Sieyualaufen wird₉ bis das erwähnte Steuersignal unterbrochen wird» Bas legistes" wirkt soait wie ein Speicher« D«sf Inhalt· des Hsglstsra antegpiofet dstei p©rlodls@h jeweils nach η Taktisipuleen oder «iaea Yi®lfa©fe@ffi voa a qqu&m ä@x Mraprönglieh eingeschriebenen laforKattoa^ d±@ alia© p@gl@älo@la. smsg®l©s©H w©rden kann.

Bai Aaw@nd%ag di.®a©2? aegis^es· la Filt©s ts@t©ia di© in das Register elnzusehseibesa&eiä !©dagirappea as@teiMaaä©s iait ®inex Frequenz τοη 164,000 pro Sekunde suf_$ d_eh· alt ©iaea ZeiMsffesr^all gl®i©h 128 Taktiopuls· tnterfaliea (Taktiapulsfreftt®Jia 2048 KHs)₀, Eiae sichtig© ¥©wendtmg dieser Register erfordert, daaa die toaahl a ^MBit8^ra dies©? Kodegjrappea gleich eine» g&ßxen Subeultipel ton 120 ist. Bi@s ist. der Fall für β » 16 und nicht für η - 12.

Fig. 4& seigt iai Aaplitudea-Fsreipieasaisbiei die Pilter» übertragungekennlini© d@s ss« vea?wi»klieheisd®ja f ief passes $ die Bperrfiequens dieses Filters
übertragenden Aaalogsigsials

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Fig. 4b zeigt ie Aaplituden-Zeitgebiet die aufeinander

folgenden PCM-Signale, die dem Filter zugeführt werden und die ait etaer Frequenz von 16.000 pro Sekunde, d.h. alt einer Periode t - 62,5/ieek-,, auftreten. Biese PCM-Signalβ haben die nachstehenden Werts ι S_Q zu· Zeitpunkt t_Q - 0

S , S-, Sj..., S zu den Zeitpunkten t. « T,

t_o - 2T,

₉ S ,.,. S^ zu den Zeitpunkten

*3	- nT.	..
η	*-1 *
en	^-	--T9
	t · -n	-2Ϊ,
	-nT.

Fig. 4o zeigt ist Amplituden-Zeitgebiet und nit derselben Zeitskala wie in Fig. 41» die inverse Fowrrier-Transforeation der Filter-Qbertragungskennlinie des su verwirklichenden Filters.

Zu den Zeitpunkten, die den Auftrittsseitpunkten der in

Fig. 4b dargestellten PClt-Signale entsprechen, ist diese inverse Fourrier-Transforoation durch die Koeffizienten! A zu dea Zeitpunkt t - 0 A_<f A,, A_c...· A zu den Zeitpunkten

t. und t «, t, und t^__t t^ und t _··«

wobei η eine ungerade Zahl darstellt, definiert.

Es sei bemerkt, dass su den Zeitpunkten t - nT und t «

η —η

-nT die Koeffizienten den Wert null aufweisen, wenn η eine gerade von null

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ORIGINAL

-¹²- 2Ü3 3 3A8 F₉PHN. 4592.

verschiedene Zahl ist.

Es ist an sich bekannt (siehe z„B« das Buch "System Analysis by digital conputers" von F.F. Kuo und J.K. Kaiser, Kapitel ?)» dass ein Filter ohne Rückkopplungskreie und mit einer durch die inverse Fourrier-Transfornation definierten Uebertr&gungskennlinie dadurch erzielt werden kann, dass die dem Eingang des Filters zugeführten Kodegruppen der nachstehenden Bearbeitung unterworfen werdent

η »ο«

έ m S A (S + S )

r, « ^{n n} "ⁿ
η ■ ο

A die Koeffizienten der inversen Fourrier-Transformation η

zu den Auftrittszeitpunkten der Kodegruppen S und S darstellt* Das Resultat 0 dieser Bearbeitung ist die gefilterte Kodegruppe, wobei die Eingangekodegruppen S ... S₉ S , S₉S, S^ , S_„_s S_,_oo. S_ berUckeichtigt werden.

In bezug auf Fig. 4c sei bemerkt, dass die Koeffizienten A für die geraden Werte von η gleich null sind, mit Ausnahme von η ■ 0, wo

A den Wert A annisat.
η ο

Die durchzuführende Bearbeitung wird somit für η » ungerades

η «ο=

1 . i S + $" A (S + S ) ^rE oo ^<-~ n ^N η "Ti'

XL * O

Wenn nun eine gewisse Aenderung.des Duzfchlaeebandes des Filters und eine nicht unendlich scharfe Bandabapervnng gestattet sind, wird die Anzahl für die Berechnung von C, verwendeter Koeffizienten A endlich.

,, A₁.

Bei Verwendung von z.B», drei Koeffissientea A₁, A,, A₁. ist

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die im Filter durchzuführende Berechnung gleich der endlichen Summet A₅S₅ + A₃S₃ + A₁S₁ ♦ A₀S_{0 +} A₁S_-1 * A₅S_-3 + A₅S_-5.

Fig. 5 zeigt blockschematisoh das Filter nach der Erfindung das für den beispielsweise gewählten Fall ausgebildet ist, in den drei Koeffizienten A₁, A,, A₁. verwendet werden. Die "Bits'* der aus 16 "Bits" bestehenden Kodegruppen erscheinen in Reihe am Eingang des Filters. Eine bekannte Vorrichtung 10 weist die ungeradzahligen Kodegruppen den Vervielfachern 11» 12, 13 su, die diese Kodegruppen gleichzeitig mit den Koeffizienten A₁, A, bzw. Α~ multiplizieren. Die geradzahlige Kodegruppe S wird dem Veryielfacher 14 zugewiesen, der diese Kodegruppe mit dem Koeffizienten A multipliziert. Das Resultat dieser ffciltiplikation AS

O OO

wird in einen Speicher 15 gespeichert und wird verwendet, nachdem auch die dieser geradzahligen Kodegruppe folgenden ungeradzahligen Kodegruppen mit A₁, A, und A₁. multipliziert worden sind. Das Filter enthält ferner sechs Register R ,R₃, R-, R , R_ und Rg und fünf Zusammenfügungsvorrichtungen, die in der Figur durch einen Kreis Bit einem Pluszeichen angedeutet sind. Diese Register und Zusammenfügungsvorrichtungen sind derart miteinander verbunden, dass der Inhalt der Register erst nach den Erscheinen einer ungeradzahligen Kodegruppe und deren Vervielfachung mit den Koeffizienten A₁, A,, A₁. ge&ndert wird, so dass die nachstehenden Bearbeitungen gleichzeitig durchgeführt werden können.

Das Resultat der Vervielfachung ait A₁- wird in R₁ ge

speichert,

der Inhalt von R₁ wird mit dem Resultat der Vervielfachung mit A, zusammengefügt und in R₂ gespeichert»

der Inhalt von R- wird mit dem Resultat der Vervielfachung mit A₁ zusammengefügt und in R, gespeichert» der Inhalt von R, wird mit dem Resultat der Vervielfachung mit A₁ und mit

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dem Resultat der Vervielfachung mit 1 , das ia Spsiehar 15 vorhanden ist, zusammengefügt. Sas Resultat dieser ZusamasenfllgUEg wird in H. gespeichert;

- der Inhalt von R. wird mit dem Resultat der Vervielfachung mit A, au-

4 5

■ammengefügt und in R₁. gespeichert}

- der Inhalt von R_ wird mit dem Resultat d®r Vervielfachung ait A zusammengefügt und in R^ gespeichert;

- der Inhalt von Rg verliest das Filter und wird dann weit©? von Kompressor 4 naoh Fig· 1 behandelt.

Die aufeinander folgenden im Filter stattfindenden Bearbeitungssehritt© werden nachstehend E8fe©r eriSu-text? wobei &©r Deutlichkeit halber angenommen wird, dass @s ®i©fo nur um di©"folgenden im der genannten Reihenordnung auftretenden Kodegruppssi handelts S_K» S.»_9C)SoS „_oeS .» S _c,

5 4 -o "4 —ν

die am Eingang des Filters ait dar Kod®grapp@ S_ in fSte®ad®r Stellung

Weiter sei angenojKsm® dass die Register H. » H, und der

I Ö

auftreten«

Speicher 15 *u d®» Zeltpunkt fe^₅ su d©e €io Kodejgrupp® S~ eintrifft, leer sind. Sie folgende Srl£ut®rung zeigt; &&sm ssu asiss Esitpiaikt t ^ im Regis· ter R^ eine digital® Zahl erhalten wird, die glalelii den oben genannten Wert /ί_Ε ist.

- Zu dem Zeitpunkt t_t die Tenrielfaefeimg won S~ sdt A.₈ Ag₉ Ag- ©rfolgt₉ wonach dae Resultat dieser Yexrvialffi@hiiug@& direkt in al® Begister R₁., Rp

R₂, R., R_c und R^- eingeschrieben wird» Im Ausgaageregistes?. R, befindet 5450 ο

sich dann der auoh in da» Regisias E₁ eiagssehrieben® B£git®lw@rt.. D©r Inhalt des Registers B₁ ist S,L,

- Zu dem Zeitpunkt t.i die Yervialfaeimag -»©as S, Bi* A flad©4 statt» Das

4 4 ©

Produkt S.A wird in den Speicher 13 ®iag®s©tei©feaM «ad wird- bei 4 ο

nächstfolgenden Bearbeitung bemisst wer-äeae Bog Isitelf des· E®gi;et@s hat ^; -^i:- - -^ 09808/1883

■-15- '■'^r " ~· Ί A 8 ■ '■ P.PHH. 4592.

i— W ν.' *«* s-J *"τ NJ

eich nicht geändert.

- Zu dem Zeitpunkt t-i die Vervielfachung von S, mit A., A,, A₁. und die ZusammenfUgung der Produkte S.A., S₁A-, S-Ac "i* ^d«^m Inhalt der Register erfolgt auf die obenbeschriebene Weise. Im Auegangsregister R^ befindet sich dann der Inhalt des Registers R-, weil dieser Wert der einzige ist, der sich zu dea Zeitpunkt t ,. ia Register R^ befinden wird. Dieser Inhalt von R ist S A_r + S₁A,.

- Zu dem Zeitpunkt t_t S_?A wird in den Speioher 15 eingeschrieben.

- Zu dem Zeitpunkt t.t ia Ausgangsregister R,- befindet sich der Inhalt von R., der gleich t (Si. + 3,A₁) + S A₁- ist.

- Zu dea Zeitpunkt Ot S A wird In den Speioher 15 eingeschrieben.

- Zu dem Zeitpunkt t_ ι der Inhalt des Registers R^ entspricht dem Inhalt

des Registers R.» der gleich der Summe dreier Werte istt dea Inhalt von 4

R_xI S_CA_C + S₁A, +S₄A₄I dea Produkt S A } dem Produkt S ₄A₄. Hach den 3 5 5 3 3 11 oo *>1 1

Zeitpunkt t ist der Inhalt von R. alsot S_CA_C + S₁A, + S₄A₁, + Si +S ₄A — ι 4 jj Jj Ii op—ii

- Zu dea Zeitpunkt % , ist der Inhalt von R_c< S.A. + S₁A. + S₄A₄ +SA +

»3 5 5 5 3 3 11 oo

Zu dem Zeitpunkt t '■_ ist der Inhalt von R,.i.S_cA_ "+ S₁A₁ + S₄A₄ +SA +

-5 " ο■ .5 5 5 5 1 1 ο ο

S A₁ + S ,K-. + S ~A_, d.h., den gewünschtea Wert ^_g. Der Wert #_, tritt aa Ausgang des Filters alt einer Frequenz auf, die gleich dea Takt ist, in dem die ungeradzahligen Kodegruppen am Eingang des Filters auftreten; d.h. alt einer Frequen* von 8000 pro Sekunde.

Wthrtnd der Zeitintervalle, in denen die Inhalte der Register R-R nicht eingeschrieben oder ausgelesen werden, speichern diese Register ihren Inhalt dadurch, dass sie als dynaaische Speicher wirken. Der Speicher 15 wird gleichfalls durch einen dynamischen Speicher gebildet. Die Vervielfacher des Filters werden auch durch solche Register

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und durch Zusammenfügungsvorriehtungen gebildet, wobei die letzteren auf bekannt· Weise au· einem Gebilde τοη Gattern aufgebaut werden können. Eb kann somit festgestellt werden, da·· das Filter aus Registern und Sattern besteht« die sich bekanntlich zur gerienmtsaigen Integration eignen. Das Digitalfilter, das nach der Erfindung auf der Empfangsseite verwendet wird, ist auf entsprechende Weise ausgebildet und eignet sich daher gleichfalls zur serienmlssigen Integration. Dieses Filter, das in der Fig. 1 sdt 6 bezeichnet ist, empfangt aus dem Expander 5 Kodegruppen von je 16 "Bits" in Reihe und mit einer Frequenz von 8000 pro Sekunde, d.h. mit einer Dauer pro Kodegruppe gleich 125/^eek.

Fig. 6 zeigt blookschematisch das auf der Empfangsseite verwendete Filter. Dieses Filter enthalt zwei Filtereinheiten 16 und 17» die nachstehend als Filter F₁ und F^ bezeichnet werden· Das Filter F₁ liefert die gefilterten Kodegruppen mit einer Frequenz, die dem Takt entspricht, in dem diese Kodegruppen dem Eingang zugeführt werden, d.h. mit einer Frequenz von 8000 pro Sekunde. Diese am Ausgang erscheinenden Kodegruppen bilden einen Wert, der in einem Punkt interpoliert ist, der genau halbwegs xwiechen zwei auffolgenden dem Filter zugeführten Kodegruppen liegt. Der Ausgang dieses Filters F₁ ist mit einem ODER-Gatter 18 verbunden, wthrend der Eingang dieses Filters über einen 7erz8gerungskreis 19 gleichfalls mit diesem ODER-Gatter 1Θ verbunden ist, mit dessen Hilfe die am Ausgang des VerzSgerungskreises 19 auftretenden Kodegruppen zwischen die am Ausgang des Filters F₁ auftretenden Kodegruppen eingefügt werden, so dass am Ausgang des ODER-Gatters 18 Kodegruppen mit einer Frequenz von 16.000 pro Sekunde, d.h. mit einer Dauer von 62,5/isek pro Kodegruppe, auftreten·

Das an das ODER-Gatter 18 angeschlossene Filter F₂ wirkt

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auf gleiche Weise wie das Filter F., aber mit einer zweiaal grSsseren Anzahl dem Eingang zugeführter Kodegruppen. Dieses Filter liefert die Kodegruppen mit einer Frequenz von 16.000 pro Sekunde, wobei diese Kodegruppen einen interpolierten Wert in einem Punkt bilden, der halbwegs zwischen zwei dem Eingang zugeführten aufeinander folgenden Kodegruppen liegt. Mit Hilfe der ODER-Schaltung 20 und des Verzögerungskreises 21 werden schliesslioh am Ausgang des ODER-Gatters 20 Kodegruppen erhalten, die mit einer Frequenz von 32.000 pro Sekunde und mit einer Dauer von 31,25yUsek pro Kodegruppe auftreten. Diese Kodegruppen werden durch dem Eingang des Filters zügeführte Kodegruppen und durch in drei Punkten interpolierte Kodegruppen gebildet, welche Punkte je halbwegs zwischen zwei auffolgenden dem Eingang des Filters zugeführten Kodegruppen liegen.

Der Filtervorgang zum Erhalten von Kodegruppen, die in einem Punkt interpoliert sind, der genau halbwegs zwischen zwei auffolgenden dem Eingang des Filters F. zugeführten Kodegruppen liegt, wird nachstehend nSher erlSutert. Dieser Vor gang entspricht weitgehend dem mit dem senderseitigen Filter durchgeführten Torgang. Die Uebertragungskennlinie des Filters ist durch die inverse Fourrier-Transformatlon definiert, wie sie durch die Kurve in Fig. 40 dargestellt ist. Diese Kurve ist durch die Koeffizienten A_Q, A₁, A₃, A₅ definiert.

Das Filter F. unterscheidet sioh jedoch von dem senderseitig angebrachten Filter, dem die Kodegruppen mit einer Frequenz von 16.000 pro Sekunde zugeführt werden, welche Kodegruppen einerseits ungeradzahlig, wie ....Se» S., S₁, S «, S-, Se.... und andererseits geradzahlig, wie... S., S_, S , S-, 3.4··*v sind, und zwar daduroh, dass das Filter Fy die Kodegruppen mit einer Frequenz von 8000 pro Sekunde empfingt, d.h. lediglich ungeradzahlige Kodegruppen, wie S₅, S,, S₁, S^₁, S ,, S_₅ deren Auftritts-

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Zeitpunkte in Fig· 4b angegeben siEd« Daraus folgt, dass die mit dea Filter F. su ersielende Funktion, die naoh dem ob©» angefahrten Buch -von Kuo und Kaiser die allgemeine Forst

η - ο

aufweist, bei Verwendung von drei Koaffisienfoss A*» A,® A₆. gleicht X_H - S₅A₅ ♦ S₃I, ♦ S₁A₁ ♦ 8.,A, ♦ 8.,A₅

Der Term A- S , der beim senderseitig angebrachten Filter vor« ο ο

) handen war, ist hier verschwunden, weil S - ü ist«

Sie zur Verwirklichung des Filters F₄ verwendet® Vorriehtung entspricht weitgehend der sur Verwirklichung d@e senderesitigon Filtere verwendeten Vorrichtung, die in Figo 5 dargestellt ist«,-Die Vorrichtung sur Verwirklichung des Filters F₄ unterscheidet siofe j©d©@h dadur@h₉ dass weder die Vorrichtung 10 sum Trenn®» S@r ipgafisahlig®» Kodegruppen, noch der Vervielfacher 14 mbä ä&s aasmz eher 15 verwendet werden.

Bas Filter F.. wirkt dexwfe«, daßs jcsusils sra d®a Zeitpunkten,

zu denen am Eingang Kodegruppeii auftreten„ &qs ©feoa für öse e©nd©re@itige

Filter bereits besehrieben« Vorgang «in^sleitet ir&sä_B d< fachung der dem Eingang sngefKhrten Eodegmppra alt den A₄, A,, A~ und das Einsohreiben des M®mit&t«s dieser

in die Register zuzüglich des Inhalts jedes irarmpMdadosa H@giot@rso Wenn nur sechs aufeinander folgende des lingeaf· ä®a Filters SKgsffitet© Kodegruppen S_c* S₂, S₄, S _4f S _?t S „ liQteaQät©·?; %?ag«lesa₅ fiagi; äio Berechnung 5 5 ι —ι -5 -3

su dem Zeitpunkt t_c an und befindet ai©h iac g@w3a@©ht@ H@sMltet ^„ Bach dem Zeitpunkt t„ im Register Rg« Bi@e@ £<a>d®ip*uff@ salt des Mart ^L stellt eine su dem Zeitpunkt t ■ 0 interpolierte Kedegn&ppe dar» als in der Zeit

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in einea gleichen Abstand von den Zeitpunkten t. und ^₁ liegt, wobei die Interpolation unter Berücksichtigung der passierten Kodegruppen S-, S., S₁ und der naoh dea Zeitpunkt t noch einzutreffenden Kodegruppen S .., S ,, S__t. durchgeführt wird. Es ist einleuchtend, dass die Kodegruppe -^L erst naoh dea Zeltpunkt t -, su dea die Kodegruppe S _ dea Filter zugeführt wird, erhalten werden kann. Die Kodegruppen #_R treten aa Ausgang des Filters F alt einer Frequenz von 8000 pro Sekunde auf und haben je eine Dauer Ton 62,5^eSk, was der Htlfte der Dauer einer dea Eingang des Filters sugeführten Kodegruppe entspricht.

Üa die aa Ausgang des Filters F. auftretenden Kodegruppen

ait dea Wert fL zwischen die dea Eingang des Filters sugeführten Koden

gruppen einfügen zu kSnnen, soll die Zeitdauer berücksichtigt werden, die die Durchführung der Berechnung dieser Kodegruppen ^L in Anspruch niaat. Wenn nach dea Ausführungsbeispiel jtf_R für die zua Zeitpunkt t ■ 0 interpolierte Kodegruppe reprleentativ ist, wird der Wert jL erst eine Halbperiode naoh dea Zeitpunkt t__, d.h. alt einer VersSgerung gleich dea Drei· faohen der Dauer einer dea Eingang des Filters sugeführten Kodegruppe

•k), aa Ausgang des Filters auftreten. Der YerzSgerungekreis 19 dient zua Einführen dieser Verzögerung und ermöglicht es daher, die aa Eingang des Filters auftretenden Kodegruppen su den richtigen Zeitpunkten zwischen die aa Ausgang des Filters auftretenden Kodegruppen einzufügen.

Das Filter F. der Fig. 6 vollführt die gleichen Bearbeitungen wie das Filter F₁I dieses Filter ist auf gleiohe Weise ausgebildet. Die Koeffizienten der invereen Fourrier-Transforaation dieses Filters F. werden ait Hilfe der Uebertragungskennlinie des ganzen eapfangsseitig angebrachten Filters (F₁ und F_g) bestiaat. Daa Filter F₂ liefert 16.000 Kodegruppen pro Sekunde, was nach Zwischenfügung der dea Eingang des

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-2°- 20383A8' ^F'^PHN- 4592.

Filtere zugeftlhrten Kodegruppen eine Reihenfolge von 32.000 Kodegruppen pro Sekunde ergibt.

Ea iat einleuchtend! daaa daa eapfangaeeitig angebrachte Filter, weil ea aua syei Filtern F₁ und F₂ aufgebaut iat, die je für sich auf gleiche Weiae wie daa eenderaeitige Filter auegebildet aind, sich gleich vie daa letztere Filter leicht zur aerienmassigen Integration (large-acale integration) eignet.

Sie Dekodiervorriohtung 8 der Fig. 1 beateht bei der beachriebenen Ausftthrungsform des Systeme nach der Erfindung auβ einer Bekodiervorrichtung, die auf Impuladichteanderungen anspricht. Sieee Art Dekodiervorrichtung hat den Vorteil, daea aie eich aerienmEaeig integrieren Hast, nur Bit Ausnahme dea Analogteiles, der dabei durch einen einsigen Integrator gebildet vird, der alt zwei Zeitkonetanten wirkt und der daa ursprüngliche Analogsignal liefert. Diese Dekodiervorriohtung weiat auaaerdem den Torteil auf, daa aie mit der gleichen genormten Frequenz wie die !Codiervorrichtung, und zwar mit einer Taktfrequenz von 2048 kHz, arbeitet.

Die dem Eingang der Dekodiervorrichtung zugeftfhrten Kodegruppen werden im dargestellten Ausführungebeispiel -von einer Vorrichtung naoh Fig. 1 geliefert, die die Impulskodemodulation dadurch in Deltaimpulskodemodulation umwandelt, daea aufeinander folgende Kodegruppen voneinander subtrahiert werden. Biea aind Kodegruppen, die mit einer Frequenz «on 32.000 pro Sekunde auftreten und die aus 12 "Bits" in Reihe bestehen, von degen eines daa Vorzeiohen angibt·

Im Digitalteil der Sekodiervorrichtung werden die sechs "Bits" geringen Gewichts und die aecha "Bite" grSsseren Gewichts jeder zugeftlhrten Kodegruppe gleichzeitig in zwei unabhängige in der Sichte

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-21- 2Ü.3 8 3 48 P.PHN. 4592.

■odulierte Impulsreihen umgewandelt.

Fig· 7 zeigt blockschematiseh die Vorrichtung, die zur Umwandlung einer der beiden Gruppen von sech· "Bits" in eine in der Dichte modulierte Impulsreihe verwendet wird. Diese Vorrichtung enthält sechs Inhibitorspeicher M., M₀, M₁, M., M. und M., die je ein "Bit"

1 c 7 4 j ο

speichern können| sechs UND-Gatter P₁, P₂, P,, .·· PgY ein ODER-Gatter P„; und schliesslich ein bistabiles Element D, das die Impulsreihe S und ihr Komplement S zur Steuerung des mit zwei Zeitkonstanten wirkenden Integrators liefert»

Den erwähnten UND-Gattem werden die in Fig. 8 mit FF₁, FF₂ , FF₅...FFg bezeichneten Signale zugeführt, die mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Digitalzlhlers erzeugt werden« der aus sechs bistabilen Ele«- menten besteht, wobei dem ersten dieser Element· die in Fig. β mit H bezeichneten Taktimpulse mit einer Frequenz von 2048 kHz zugeführt werden. Die UND-Gatter werden von diesen Signalen derart gesteuert, dass sie die nachstehenden logischen Bearbeitungen vollführen! P₁ - FF.; P_ - FF^FF₂; P₃ - FF₁.FF₂.FF-; P. - FF₁.FF₃.FF₅.FF.j P₅ - Ψϊ_χ.¥§₂ .FF₃.FF₄^FF₅J Pg -

FF _Λ .FF₀.FF-.FF..FF_K.FF,.
1 i j 4 5 ο

In Fig. 8 sind die infolge der erwlhnten logischen Bearbeitungen an den Ausgängen der respektiven UND-Gatter auftretenden Signale mit P₁, P₂, P....Pg bezeichnet. Diesen Signalen, tie während der Periode 9· die 64 Taktimpulsperioden umfasst, oder aber 31,75/^sek dauert, auftreten, werden nun die Gewichte 32-16-8-4-2 btw. -1 zugewiesen. Die erwähnten Signale P₄, P„, P-...P^ treten nur dann den^usgängen der UND-

1 c. 5 O

Gatter auf, wenn diese kein Inhibitorsignal aus den an die respektiven Eingänge der UND-Gatter angeschlossenen Inhibitorspeichern M₁, N₂, M, Mg empfangen.

Aus den Figuren 7 und 8 ist deutlieh ersiehtlioh, dass, wenn die sechs "Bits", die in die Inhibitorspeioher H_f M₂, M₃ ... Mg einge-

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schrieben werden, im Takt τοη i/o , d.h. im Takt, nit dem die Kodegruppen der Dekodiervorrichtung lugeftthrt werden bsw· an eines Eingang der UND-Gatter auftreten, am Ausgang der ODER-Gatter P- eine Impulereihe auftritt, deren Gesamtdauer wihrend der Periode O für den Wert der »u dekodierenden aus seohi "Bit·" bestehenden Gruppe repräsentativ ist.

Die Impulse dieser Impulsreihe sind fiber die Periode Q symnetriech in beiug auf die Mitte der Periode verteilt. Das bistabile Element D, das mit einer Taktfrequenz τοη 2048 Ids gesteuert wird, bewirkt, dass die Phase der am Ausgang des ODEB-Gatters P- auftretenden Isipulee wiederhergestellt wird, und liefert die Signale S und S, die dem Integra* tor sugeführt werden·

Die in Fig· 7 dargestellte Vorrichtung wandelt s.B. die sechs "Bits" geringen Gewichte in Zeitdauer um. Die Umwandlung der Gruppe von seohs "Bits" grossen Gewichts erfolgt m gleicher Zeit mit Hilfe einer auf entsprechende Weise auegebildeten Vorrichtung. Dabei wird für diese beiden Vorrichtungen dieselbe aus seohs bistabilen Elementen aufgebaute Zielvorrichtung verwendet, so dass schliesslich »wei unabhängige in der Dichte modulierte Impulsreihen S₁ für die sechs "Bits" geringen ßevichts bsw. S- für die sechs "Bits" grossen Gewichts erhalten werden·

Oben wurde bereits bemerkt, dass die Vorrichtung 7 nach Fig.1, die die Impulskodemodulation daduroh in Deltaimpulakodemodulation umwandelt, dass aufeinander folgend· Kodegruppen voneinander subtrahiert werden, aus 12 "Bits¹* bestehende Kodegruppen liefert, von denen ein "Bit¹* das Vorseichen angibt. Mach der oben beschriebenen Umwandlung in Zeitdauer werden diese Kodegruppen durch Zusats der Binlrxahl 10OOOO1OOOOO in ihre Absolutwerte umgewandelt, so dass die !ullage der Dekodiervorriohtung (Eingangssignal 0) sich, gleich wie bei der Kodiervorrichtung, in der Mitte

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de· linearen Gebiet·· befindet.

Die Dekodierrorrichtung ist linear, wenn nur die Vorrichtung, die die sech· "Bit·" geringen Gewichts umwandelt, wirksam ist. FQr schwach· Signal·, deren Spitse-Spitse-Amplitude nicht grSsser al· die Summe der sech· "Bit·" geringen Gewicht· ist, ist die Umwandlung in Zeitdauer alao linear.

Die Signale S und S. und ihre Komplemente S. und S₂ werden, wie auβ Fig. 9 «rcichtlioh ist, Schaltern C₁ und C. lugeffihrt, die in Abhängigkeit von diesen Signalen entweder die Spannung -V oder die Spannung +V des Eingang des alt swei Zettkonstanten arbeitenden Integrators sufflhren.

Fig. 10 seigt die Diagramme der Signale, die am Ausgang des Integrator· auftreten, wenn dem Eingang der Dekodiervorriohtung ein Signal mit der Amplitude 0 sugeftthrt wird. Das Diagramm a seigt da· Signal, da* an dem su den "Bits" grossen Gewichts gehörigen Ausgang, und da· Signal, das in du tu den "Bits" geringeren Gewi oh ta gehörigen Ausgang de· ODER-Gatters auftritt. Daa Diagramm b seigt das Signal, das infolge der "Bite" grossen Gewichts am Ausgang de· Integrator· auftritt. Da· Diagramm o. zeigt da· Ausgangssignal, daa infolge der "Bits" geringeren Gewichte auftritt (Amplitude R/64, wobei H die Spitxe-Spitse-Amplitude ist). Da* Diagramm d seigt die Summ· dieser Signale; dieses Summensignal hat •inen konatantcn Hittelwert wlhrend eines Intervalls τοη 31 dieser Hittelwert wird durch Einstellung des Wertes der Spannung +V_ in besug auf -T auf null gebracht. Dabei folgt die Spannung »V^ artig der Spannung -T unttr Suhilfemahme eine· OperationsTerstlrker· und einer Vidcrstandabrficke, mit der die Werte τοη +Τ derart eingestellt werden kBnnen, dass die Ausgangsspannung des Integrator« beim Fehlen eines

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Signal* era Eingang der Sekodiervorriehtung einen Mittelwert ton 0 V anninunt. Auf diese Weise werden die Einsehalterseheinungen und die Vorspann nung des Operationsverstärkers ausgeglichene Der Integrator ist mit einem Kondensator £ Versehens d©r yon einea Widerstand r ib©rbröekt ist, der eine automatische Stabilisierung dea Mittelvertee d©s-.Niederfrequens-Auagangesignals des Integrators bewirkt«, - ■

Das Syst®» nach der Erfindung hat den Vorteil» dass die- üblichen Eingangs- und Ausgangsfilter - abgesehen von ein©m ©inaig©» RC^Nets=» werk - völlig fortgelassen werden kSanon nnü dass das gaas©. Sjsteis sich sur seriennSeeigen Integratioa @±g&Qt₀ Bi© k©ochs?i©bsra©. Ausföhrungsfona weist ausserdera den Vorteil «af ₀ daos di© für d©n bot^effQiidea Zw©©k vorteilhafteste Technik verweni©* vosäoa kas®₀ d_ofe_o dio T©©hnik₉ boi der die sogenannte 4-Phanealogik beaetat uis>d₉ w©b©i Fsldeffekttreinsistoron mit gesonderten Gattern Anwealeag fiiadea kBaaeza una wobei, ind©a diQ ^wBitg° jeder Kodegruppe in Heih© zugefStet WOSaQn₉ nns Qia Eüadsstsohl Ausgang© erforderlich ist, was besonders guss tig 1θ"&₀ ü©11 sich Anasgöag© sefauer er»i®l@n lassen und eonit

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Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE«

   Μ·) System zur Uebertragungvon Analogsignalen mit Hilfe von Impulskodemodulation« bei dem das Analogsignal auf der Senderseite mit Hilfe einer linearen Kodiervorrichtung in das Analogsignal kennzeichnende Kodegruppen umgewandelt wird« die naoh Kompression in einem Digitalkompressoi fibertragen werden« wobei die übertragenen Kodegruppen auf der Empfangsseite nach Expansion in einem Digitalexpandor mit Hilfe einer Dekodiervorrichtung in das ursprüngliche Analogsignal umgewandelt werden« dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kodiervorrichtung derart ausgebildet ist« dass die das analoge Eingangssignal kennzeichnenden Kodegruppen mit einer Frequenz mindestens gleich dem Vierfachen der HSohstfrequenz des Analogsignals auftreten und aus einer bestimmten Anzahl von "Bits" bestehen« die in Reihe am Ausgang der Kodiervorrichtung auftreten, während zwischen der erwähnten Kodiervorrichtung und dem erwähnten Kompressor ein Digitalfilter angeordnet ist« das eine bestimmte Zunahme der Anzahl von "Bits" pro Kodegruppe bewirkt und diese Kodegruppen mit einer Frequenz mindestens gleich dem Zweifachen der Höchstfrequenz des Analogsignals dem Digitalkompressor zuführt« und dass auf der Empfangaseite zwischen dem Digitalexpandor und der erwähnten Dekodiervorriohtung mindestens ein Digitalfilter angeordnet ist« das die Frequenz der dem Filter zugeführten Kodegruppen durch Interpolation auf eine Ausgangsfrequenz steigert« die mindestens gleich einem geraden Vielfachen der Eingangsfrequenz der Kodegruppen ist·
2. 2. Sendevorriohtung zur Anwendung in einem System nach Anspruch 1 mit einer Kodiervorrichtung und einen Digitalkompressor» dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kodiervorriohtung derart ausgebildet ist« dass die das analoge Eingangssignal kennzeichnenden Kodegruppen mit einer

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   -26- 20 3 3 348 ?·?ΗΗ. 4592.

   Frequent vindestens gleich dem Vierfachen der HBohotfrequests das Analogsignale auftreten und aus einer bestlnnten Imaahl vom "Bits" bestehen» die in Reihe an Ausgang der !Codiervorrichtung auftreten_t wfätemmau£@Tn®x swischen der ervihnten Kodierverrichtung und dsm arvllhatea Kompressor ein Digitalfilter angeordnet ist, das eine bestiamt© tealiES der Anzahl von "Bite" pro Kodegruppe bewirkt und diese Kodegrupp®» Bl^-S einer Frequenz ■indestens gleich des Zweifachen der H8ohstfr©?pi©»& dea Analogsignale dem Digitalkoapressor zuführt.
   3» Sendevorriehtuag »aoh Anspruch 2 dadiarea ^8k@mn%®±&hn®%_i die !Codiervorrichtung durch einen 4«>l@igung®ffl<°Kodi@r@r gebildet wird, in des) das Analogsignal einer Saueraodül&tionevorriatitaEiig sug@f!ihrt wird j, die mit zwei integrierenden Hetswerken Bit ^©aelHaiit®^ ^tark verschiedenen Zeitkonstantea versehen ist» wobei eine Impulidaussaodtal&tioia nach vier verschiedenen Neigungen durchgeführt ttlsü? fom. d@s®M die dri^t® !©igung in jeder lawandlungsperiode zu ein@ii festem Zeitpiaakt eafSsagt, ναχύ. wobei aus 12 "Bits** bestehende Kodegruppra swei an dio erwMhntmn ist®gri®r©nden Vetsverke angesehlosneae» digitalen 2S2alv©rs?iehtiaffi§©a ®ssts©s3mea werden« die je nacheinander wShrend eiaer Hilfts &«s lffi»ffiiaäliaiig@p€>riode wirksaa sind und dann in Schieberegister verwandelt w<$rdra₉ iaait die In parallel in den Zielvorrichtungen vorhandenen "Bits" einer Kodegruppe in leihe abgegeben werden kSnnen·

   4· Sende vorrichtung nach Anspruch 3» d&dtsxeh gekennzeichnet» dass die !ullage der Kodiervorrichtung in der Mitte ihres linearen Gebietes liegt, und dass dieses Gebiet dea 64-fashes des "Bits" des geringsten Gewiohts und also dea Segnent entspricht _s das bsi einen üblichen Digitalkompressor Bit 13 Sogaenten den Ursprung enthSlt, 3· Sende vorrichtung nach Anspruch 2, &aAv£Z@h gekennzeichnet,

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   dass da· Digitalfilter vo» Typ ohae RBokkopplungskreis ist und el»e Vorrichtung enthllt, die dl« de» Filter zugeführten Kode gruppe« in geradzahlige und ungeradzahlig· Kodegruppen trennt, während ein Vervielfacher vorgesehen ist, in dea die in der Mitte einer bestimmten Anzahl aufeinander folgender Kodegruppen liegende geradzahlige Kodegruppe mit den zu dieeer Kidegruppe gehSrigem Gewichtskoeffizienten multipliziert wird, dessen Gröeee durch die Oebertragungsfuaktion des Filters bestirnt wird, wobei das Digitalfilter veiter noch enthlltι eine Anzahl von Vervielfachern in denen die zu der ervthntem Anzahl von Kodegruppen gehSrigen ungeradzahligen Kodegruppen «it.den zu diesen ungeradzahligen Kodegruppen gehörigen Gewichtskoeffizienten aultipliziert werden, deren GrSsse durch die Uebertragungsfunktion des Filters bestirnt wird; und eine Kaskadenanordnung dynamischer Speicher «rad Zusaameafügungevorriohtungen, in denen die Resultate der Multiplikationen derart zueammeageffigi «erden, dass jeweils nach Verarbeitung der ervlhnten Anzahl von Kodegruppea der Inhalt den letzten dynaeisehen Speicher* gleich der gevogenen Sitaae der ungeradsah-Iigeη Kodegruppen und der «rvEhnten geradzahligen Kodegruppen ist« 6. SapfangsVorrichtung zur Anwendung in eines Systea nach Anspruch 1, Bit eiaea Bigitalexp&ndor und einer Sekodiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, iaas »wischen den erwthntea Bigitalexpasdor und der Dekodiervorrichtung mindesten» ein Digitalfilter angeordnet ist, das die Frequent: der de» Filter zugefHarten Kodegruppen durch Interpolation auf eine Auegangsfrequenz steigert, die aindestens gleich eine» geraden Vielfachen der Eingangsfretiuenz d«r Sodegruppen ist, und dass eine au* logischen Elementen aufgebaute Türdichtung irorgewehea ist₉ die die lapuls-.kodeBOdulation dadurch ia BeltaiapttlskodeModiailatioa uawimdelt, dass aufeinander folgend« Kodegruppen vaseinander subtrahiert werden· .. ^:

   109 S-C 9/1 86 3

   203834

   Id^s dass di© aa Ausgaag nit oimos FsQqviQms aiadaotoas gl©i©fe

   ±ot_v dl© dlo

   äqb Filtesiu ©ad αθε Awogaag fioo simd «ad ait ioooo» Hilf ο

   g<älo rielitiang®a gebildet wlri_e die j© eia de· PilterB hftltea» &9 dae s8gerttnetikr©i®ite dans die am gejsg des 9 β

   dees das Filter j®des &®s feoitea in laolsad© gosehalts'ösa dea ia der g i

   Fortlaea«ag der dssla vesmmde'to» Ysiss'ielitHag snaa ii3ia

   g ÄyBoais©fe©E S la

   ©i2s©a aa üem Singaag

   p3H iei? l der gwogoaea Suhhb© dag· erwütotea Wert aufweist_f des? de«

   «ad diQ an

   lot «safi f©l§©ad©a dos

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   Eingang zugeführten Kodegruppea liegenden interpolierten Wort entspricht.» 10» Eaptangevorrichtung nach eines der Aatpr&oh·*-6 bis 9» daduxsh gekennzeichnet, dass die Decodiervorrichtung nacheinander enthBltt einen Mgital«.Analog-Wandler_t der die den Eingang zugefihrtea aus 12 "Bits" bestehenden Kodegruppen in zwei unabhängige in der Dicht« moduliert® Ibpialsreiken umwandelt, und zwar eine lapulsreihe fSr die sechs "Bits" geringen Gewichts und eine Ispulsreihe für die 8®efeit "Site" groes·« Gewichts| und einen einzigen Integrator Bit zwei Zeitkonstamtesi^ der ve« den beiden erwähnten lapulsreihen gespeist wird und dessen Ausgang das unprÜBgliche Analogsignal liefert,

   11· Systea nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_f iase dieses SysteB sich %ut seriesBlssigea Integration eigBet»

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