DE2047697B2

DE2047697B2 - Schaltungsanordnung zur demodulation von phasendifferenzmodulierten datensignalen

Info

Publication number: DE2047697B2
Application number: DE19702047697
Authority: DE
Inventors: Joachim 8190 Wolfratshausen. H04m 11-06 Siglow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-09-28
Filing date: 1970-09-28
Publication date: 1972-11-23
Also published as: FR2108044B1; NL7113256A; IT938834B; BE773183A; DE2047697A1; US3747003A; FR2108044A1; CH538230A; SE362767B

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Demodulation von phasendifferenzmodulierten Datensignalen, bei der die binär codierten Daten durch bestimmte unterschiedliche Phasen-

³ 4

Sprünge, die un zeitlich festgelegten Abstand eines ren ist eine laufzeitbehaftete Trägergewinnungsschal-Modulaüonsabschnittes aufananderfolgen und den tung eingeschaltet, die die beiden zufefunrten Trägerauf einen Modulationsabschnitt entfallenden Schritt- schwingungen in zwei um ±45° phasenverschoben kombinationen der auszusendenden Daten zugeord- umsetzt. Die Trägergewinnungsschaltung enthält zwei net sind, übertragen werden, ini Empfänger ein Refe- 5 Mischstufen, denen die Ausgingssignate der beiden renzoszdlator angeordnet ist, dem ein aus binären Rückmodulationsstufen über pbasendrehende Filter Teilerstufen bestehender Frequenzteiler nachgeschal- und Laufzeitnetzwerke zugeführt werden. Die betet ist, der Phasenwerte in binar codierter Form bü- kannten Schaltungen sind in Analogtechnik aufgedet, und α einem Decodierer die gemäß der Codie- baut Es sind LC-AIlpaßglieder erforderlich, die in rung zugeordneten Scnnttkombinationen zurückge- ίο Form von aufwendigen Filtern aufgebaut sind, damit bildet werden. ^₆ erforderliche Zeitverzögerung erreicht wird. Wei-Bei der Übertragung binarer Signale durch eine terhin sind exakt symmetrisch aufgebaute Modulatophasenzustandsmoduherte Tragerfrequenz zeigt sich ren und Phasendrehglieder erforderlich, die für die ein grundsätzlicher Nachteil, nämlich der Empfang geforderte Genauigkeit ebenfalls nur in LC-Technik ist mehrdeutig. Dies fuhrt beispielsweise bei einem 15 ausgeführt werden.

binären Signal dazu, daß der »O«-Zustand und der Es wurde bereits ein digitaler Demodulator für

»1«-Zustand miteinander vertauscht sein können. phasendifferenzmoduliierte Signale vorgeschlagen, der

Zur eindeutigen Demodulation des Signals auf der einen Referenzoszillator besitzt, der so viele Phasen

Empfangsseite ware eine Hilfsträgerfrequenz in der der Referenzfrequenz abgibt, wie Phasenzustände für

Bezugsphase erforderlich. Zwar läßt sich in bestimm- ao die Übertragung festgelegt sind. Ein Taktgenerator

len Fällen, vorzugsweise bei der übertragung binärer liefert in der Mitte zwischen zwei Phasenspriingen

Signale der Phasenumkehrmodulation, aus dem emp- einen Abtastimpuls von einer zeitlichen Dauer eäner

fangenen Trägerfrequenzsignal eine Hilfsträgerfre- Periode der empfangenen Trägerfrequenz und gibt

quenz zurückgewinnen, jedoch ist deren Phasenlage für diese Zeitdauer einen ersten Speicher frei. Der

um 180 unbestimmt. Diese Zweideutigkeit über- 25 erste Nulldurchgang der empfangenen Trägerfrequenz

trägt sich unmittelbar auch auf das demodulierte Si- während der Dauer des Abtastimpulses bewirkt, daß

gnal. Bei Phasenmodulationen mit mehr als zwei Zu- die Bezugsphase des Referenzoszillators, die mit der

ständen erhöht sich die Unbestimmtheit des, Emp- Trägerfrequenz übereinstimmt, in den ersten sta-

fangs entsprechend, so daß sie z. B. bei vierwertiger tischen Speicher binär eingespeichert wird. Kurz vor

Phasenmodulation vierdeutig ist. Dieser Nachteil 30 dem nächsten Abtastimpuls wird der Inhalt des ersten

kann bekanntermaßen durch Anwendung der Pha- Speichers in einen zweiten statischen Speicher über-

sendifferenzmodulation vermieden werden. Bei der nommen. Ein Decodierer bildet die Differenz der

Phasendifferenzmodulation werden die zu übertra- Speicherinhalte und gibt die entsprechend der Codie-

genden Daten nicht durch die Phasenlage der Träger- rung dem Differenzwert (Phasensprung) zugeordneten

frequenzschwingung, sondern durch die Änderung 35 Schritte am Ausgang ab.

der Phasenlage gekennzeichnet. Hierbei werden bei- Es ist bereits eine Schaltungsanordnung (deutsche

spielsweise bei binärer Modulation die »Nullen« Offenlegungsschrift 1 762 517) für ein Übertragungs-

durch je eine Phasenänderung, die »Einsen« dagegene system mit Phasendifferenzmodulation bekannt, bei

durch keine Phasenänderung (oder umgekehrt) ge- dem der Träger der Information die Phasendifferenz

kennzeichnet. Bei der vierwertigen Modulation wer- 40 zwischen den Mitten zweier aufeinanderfolgender

den je zwei binäre Schritte durch einen Modulations- Modulationsabschnitte ist Auf Grund des Modu-

vorgang ausgedrückt, und es bedeutet beispielsweise lationsprinzips ist es erforderlich, die Phasendifferenz

• Du,_m^r,™„,™ _i_nno α e u · *_ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunk-

ein Phasensprung um + 90" das Schnctpaar * t_ a j η·α · j j j-

(Dibit) »01«: ^zu b^estunraen· Aus der Differenz wird darm die

* ' *' 45 gemäß der Codierung festgelegte binäre Datenschritt-

m-^T^Si^Pn^{IÜnS Um} Schrittpaar kombination gebildet. Da die Differenz zwischen zwei

(Dibit) »10«, Phasenwerten gebildet wird, ist es erforderlich, die

ein Phasensprung um 180° das Schrittpaar einzelnen Phasenwerte sehr genau zu bestimmen, so

(Dibit) »11« und daß weit mehr Bezugsphasenwerte gebildet werden

keine Phasenänderung desa Schrittpaar (Dibit) »00«. so müssen als Phasenwerte gemäß der Codierung erforderlich sind. So sind bei einer achtstufigen Phasen-

Die Demodulation auf der Empfangsseite erfolgt differenzmodulation sieben Phasenwerte erforderlich, mit Hilfe eines Taktgenerators, der oine Frequenz er- Der Referenzoszillator muß daher mit der 16n-fachen zeugt, die der unmodulierten Trägerschwingung ent- Frequenz der Trägerfrequenz bei einer achtstufigen spricht und auf die die empfangene Trägerfrequenz 55 Phasendifferenzmodularion schwingen. Zum Zeitsynchronisiert wird. Au seinem Vergleich wird der Pha- punkt der Abtastung wird der Phasenwert der binäsensprung ermittelt und die entsprechend festgelegte ren Teilerstufen über eine Abfrageeinrichtung in ein Schrittkombination als Empfangsdaten ausgegeben. erstes Register eingegeben. Der Phasenwert des vor-Für die Demodulation der phasendifEerenzmodu- angegangenen Abtastwertes befindet sich in einem lierten Datensignale ist ein Demodulator bekannt, der 60 zweiten Register. Mit einem Paralleladdierer, bei dem die empfangene Trägerfrequenz an den einen Ein- es sich um einen Volladdierer handelt, wird die Diffegang von zwei Empfangsmodulatoren und zwei Rück- renz zwischen den beiden Phasenwerten ermittelt. Die modulationsstufen, insbesondere Ringmodulatoren, Differenz wird im Emtschlüßler einem Phasenwert zuführt. Die Ausgänge der zwei Empfangsmodulato- gemäß der Codierung angeordnet und dann im Entren sind an den anderen Eingang der zwei Rück- 65 schlüßler die gemäß der Codierung zugeordnete modulationsstufen geschaltet und mit den Ausgangs- Datenschriftkombination über einen Parallel-Serienklemmen der Demodulatoranordung verbunden. Zwi- Umsetzer ausgegeben, sehen die Ausgänge der beiden Empfangsmodulato- Der Anmeldungsgegenstand verwendet ein anderes

S"

Modulationsprinzip, bei dem der Träger der Infor- Demodulator ersetzt die statischen Speicher durch mation die Phasendifferenz an der Nahtstelle zweier einen einzigen dynamischen Speicher, in dem jeweils aufeinanderfolgender Modulationsabschnitte ist. Es die Phasenlage des vorangegangenen Modulationsergibt sich dann bei der Demodulation eine andere abschnittes gespeichert ist. Für den dynamischen Schaltungsanordnung. Die Bestimmung des Phasen- 5 Speicher wird ein Teil des Frequenzteilers verwendet, wertes im Empfangssignal erfolgt so, daß die Diffe- der dem ReferenzoszUlator nachgeschaltet ist. Der renz zwischen der Phase der Trägerfrequenz und dem einfache Aufbau des Demodulators ermöglicht eine Empfangssignal festgestellt wird und nach jedem Ab- besonders einfache Schaltungsanordnung für den tastzeitpunkt die Phase der Trägerfrequenz auf den nachgeschalteten Decodierer. Der Demodulator läßt Wert des Empfangssignals eingestellt wird. Dadurch io sich auf einfache Weise für den Empfang einer ergibt sich, daß in jedem Abtastzeitpunkt die Träger- größeren Anzahl von Phasensprüngen erweitern. Der frequenz genau den Phasenwert besitzt, der im Emp- Demodulator ist kompatibel, so daß lediglich durch fangssignal auftritt. Dies bedeutet praktisch, daß im geringfügige Änderungen der Empfang von phasen-Abtastzeitpunkt der binär codierte Phasenwert des differenzmodulierten Signalen, die von anderen, nicht Frequenzteilers unmittelbar dem Codierer zugeführt 15 zum Übertragungssystem gehörenden Sendern auswird, da er dem übertragenen Phasenwert entspricht. gesendet werden, möglich ist.
Nach der Übernahme des binär codierten Phasen- Der digitale Demodulator ist gleichermaßen anwertes in den Codierer ist es daher lediglich erforder- wendbar für die differenziell-kohärente Demodulation lieh, den Frequenzteiler auf den Phasenzustand der und die Mittelwertkohärente Demodulation.
Trägerschwingung zum Zeitpunkt des Abfrageimpul- ao Beim Demodulationsverfahren nach dem differenses, beispielsweise auf den Phasenwert 0°, zurück- tiell-kohärenten Prinzip wird die in einem phasenzustellen. Die Rückstellung des Frequenzteilers kann differenzmodulierten Datensignal enthaltene Inforauf einfache Weise von der Rückflanke des Abfrage- mation aus dem Unterschied der Trägerschwingungsimpulses oder über eine Verzögerung des Abfrage- phasen in zwei aufeinanderfolgenden Modulationsimpulses erfolgen. 35 abschnitten gewonnen, während beim Mittelwert-

Da beim Anmeldungsgegenstand bei einer acht- kohärenten Prinzip die Information aus dem Unterstufigen Phasendifferenzmodulation nur drei Phasen- schied zwischen der innerhalb eines Modulationswerte (45, 90 und 180°) erforderlich sind, sind die abschnittes empfangenen Phase und der Phase, die Abfrageeinrichtung der Codierer und die Einrichtung für den vorangegangenen Modulationsabschnitt als für die Bildung des Abfrageimpulses wesentlich ein- 30 Mittelwert aus den bis dahin empfangenen Phasen fächer. Bei der bekannten Schaltungsanordnung abgeleitet wurde, zurückgewonnen wird,
schwingt der ReferenzoszUlator mit der 16w-fachen Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von Frequenz der Trägerfrequenz, und der Frequenzteiler vorteilhaften Ausführungsbeispielen und Zeitdiagramist ebenfalls wesentlich aufwendiger als beim Anmel- men, die von den Figuren dargestellt sind, erläutert, dungsgegenstand, da bei einer achtstufigen Phasen- 35 F i g. 1 zeigt einen Demodulator nach dem Prinzip differenzmodulation sieben verschiedene Phasen- der Mktclwertkohärenten Demouulaticn;
werte binär codiert dargestellt werfen müssen. F i g. 2 a zeigt die Arbeitsweise des dynamischen

Aufgabe der Erfindung ist es, einen digitalen Speichers und die den Phasenwerten zugeordneten

Demodulator für phasendifferenzmodulierte Daten- Zeitbereiche;

signale aufzuzeigen, der im Aufbau besonders ein- 40 Fig. 2 b zeigt in einer Tabelle den Zusammenhang fach ist und mit den im Handel erhältlichen digitalen zwischen der Stellung des dynamischen Speichers, Baustufen in einer integrierten Schaltkreistechnik dem zugehörigen Phasenwert und den vom Decodieauf gebaut werden kann. rer abgegebenen Daten:

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der F i g. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur F i g. 1;

empfangsseitige Referenzoszillator bei einer n-werti- 45 F i g. 4 zeigt den Demodulator nach dem Prinzip

gen Piiasendifferenzmodulation eine rechteckförmige der differentiell-kohärenten Demodulation.

Frequenz abgibt, die den n-f achen Wert der ausgesen- F i g. 1 zeigt einen Demodulator nach dem Mittel-

deten Trägerfrequenz aufweist, daß dem Referenz- wertkohärenten Demodulationsprinzip für den Emp-

oszillator ein" l/n-Frequenzteiler nachgeschaltet ist, fang eines achtwertig phasendifferenzmodulierten

der nur die gemäß der Codierung auftretenden Pha- 50 Trägerfrequenzsignals. Der Referenzoszillator RO

senwerte binär codiert bildet, daß in an sich bekann- besteht aus einem quarzstabilisierten Oszillator RG

ter Weise im mittleren Bereich eines Modulations- einer Synchronisierschaltung SS und einem ersten

abschnittes vom Nulldurchgang der mit den Pha- Frequenzteiler FTl, der die Frequenz des Oszillators

sensprüngen modulierten Trägerschwingung ein Ab- auf die n-fache Trägerfrequenz teilt, wenn η die An-

frageimpuls abgeleitet wird, daß der Abfrageinipuls 55 zahl der im Empfangssignal möglichen Phasenspriing«

die binären Zustände der Teüerstufen unmittelbar in ist Der Oszillator RG gibt eine Rechteckschwingung

den Decodierer eingibt und der Decodierer unmittel- ab, so daß auf einfache Weise die Phasenkorrektiu

bar aus dem binär codierten Phasenwert die gemäß durch die Synchronisierschaltung und die Frequenz-

der Codierung zugeordnete Datenschrittkombination teilung mit bistabilen Kippstufen erfolgen kann. Dei

bildet und daß nach der Aufnahme der binären Zu- 60 für die Demodulation unbedingt erforderliche zweit<

stände in den Decodierer die abgefragten TeOerstufen Frequenzteiler FT2 besteht aus den Kippstufen Kl

des Frequenzteilers in die Stellung gesteuert werden, K 2 und K 3. Am Ausgang der Kippstufe K 3 entsteh

die gemäß der Codierung dem Phasenzustand der die Trägerfrequenz. Die drei Kippstufen bilden einei

Trägerschwingung zum Zeitpunkt des Abfrageimpul- dynamischen Speicher SP. Der Decodierer DC be

ses entspricht. 65 steht aus den beiden Halbaddierern HA1 und HA 2

Mit digitalen Baustufen läßt sich die Phase der die als Exklusiv-ODER-Gatter ausgeführt sein kön

empfangenen Trägerschwingung direkt ohne Umset- nen. Über die Gatter Gl, G 2 und G 3 erfolgt die Ab

zune in das Basisband aufwerten. Der digitale frage des dynamischen Speichers, wobei die in dei

E'arallel-Serien-Umsetzer PSU, der aus den Kippschaltungen K4 bis Kl aufgebaut ist, eingegebenen binären Daten bereits decodiert sind. Der Bit-Takt BT schiebt die eingegebenen binären Zustände weiter, so daß an der Ausgangsklemme A die übertragenen binären Daten entstehen.

F i g. 2 a zeigt die Arbeitsweise des dynamischen Speichers in einem Zeitdiagramm. Es sind jeweils die Ausgänge der drei Kippstufen K1, K 1 und K 3 dargestellt, deren binäre Ausgangssignale am Decodierer anliegen. In der letzten Zeile ist die Flanke der Trägerschwingung am Ausgang des Gatters G dargestellt, die den Abfrageimpuls auslöst. Je nach der Stellung der drei Kippstufen wird der entsprechende Phasenwert eingespeichert. Die Zeitbereiche von il bis i9 kennzeichnen die verschiedenen Phasenwerte. Die mit /1 bis 19 bezeichneten Zeitpunkte zeigen die Eckpunkte des jeweiligen Empfangsspielraumes, dessen Mitte den Sollzeitpunkt angibt.

Die Tabelle in Fig. 2b zeigt den Zusammenhang zwischen Phasenwert φ t, Zeitbereich t und Stellung der Kippstufen Kl, KI und K3. Die letzten drei Spalten auf der rechten Seite der Tabelle zeigen das Ausgangssignal des Decodierers. Die Spalten al, al und a 3 zeigen die Bits, die einem Phasensprung zugeordnet sind. So ist beispielsweise den drei Bits (Tribit) »010« ein Phasensprung von +45° zugeordnet, während dem Tribit »000« ein — 90°-Phasensprung zugeordnet ist. Bei der Zuordnung der Bits zu den Phasensprüngen handelt es sich um einen sogenannten Gray-Code, bei dem jede nachfolgende Bitkombination nur in einem Bit sich von der vorhergehenden Bitkombination unterscheidet. Da bei starken Störungen meist ein Phasensprung in dem davorliegenden oder in dem nachfolgenden Phasensprungwert gefälscht wird, ergibt die Anwendung eines Gray-Codes den Vorteil, daß lediglich eines der drei Bit faisch sein kann.

Zur Erzeugung der in den Spalten al, al und α3 angegebenen Bitkombinationen muß der Decodierer den binär im dynamischen Speicher enthaltenen Pha· scnwert nach folgenden Regeln verknüpfen:

al =
a2 = K3;

φ ... bedeutet Addition modulo 2.

Für andere Zuordnungen von Bitkombinationen und Phasensprüngen ergeben sich andere, ähnlich einfache Verknüpfungen.

Die Decodierung wird mit den in F i g. 1 eingeordneten beiden HalbaddieremHA1 und HAI gelöst Der in Fig. 2a zum Zeitpunkt der positiven Flanke der Trägerschwingung auftretende Abfrageimpuls findet im Zeitbereich i4 bis i5 den dynamischen Speicher in der Stellung »001« vor; das entspricht einem Phasenwert von 135°. Der Decodierer gibt zum Zeitpunkt der Abfrage die binäre Bitkombination »111« in den Parallel-Serien-Umsetzer ein. Die Referenzfrequenz oder die Trägerschwingung wird um einen konstanten Phasenwert von 22,5° verschoben, damit die Abfrage des dynamischen Speichers in der Mitte eines Zeitbereiches erfolgt und nicht mit einer Flanke zusammenfällt

In der F i g. 1 wird die empfangene phasendifferenzmodulierte Trägerschwingung am Eingang E einem Begrenzerverstärker BV zugeführt, der eine Rechteckschwingung bildet. Damit ist die Phasenmodulation am Ausgang des Begrenzers nur mehr in den Nulldurchgängen des trägerfrequenten Signals enthalten. Der Schritt-Takt der Modulationsabschnitte, Symboltakt ST genannt, öffnet etwa in der Mitte des Modulationsabschnittes das Gatter G. Die nächstfolgende positive Flanke des begrenzten Trägersignals, die der Phase 0° der Trägerschwingung

ίο entspricht, löst in der Impulsstufe AT einen Abfrageimpuls aus. Der Symboltakt ST und der Bit-Takt BT werden vom quarzstabilisierten Oszillator RG über Teilerstufen abgeleitet und in der Phase durch Synchronisiereinrichtungen korrigiert. Verglichen mit der Symboltaktfrequenz ist eine hohe Trägerfrequenz vorteilhaft, da dann der Abfragezeitpunkt des dynamischen Speichers nur wenig von der Mitte des Modulationsabschnittes abweicht. Es wird hier das Referenzsignal vom Empfangssignal abgetastet.

ao Der Abfrageimpuls öffnet die Gatter G1, G 2 und G 3 und steuert die Kippstufen KA, KS und K 6 des Parallel-Serien-Umsetzers PSU in die vom Decodierer ausgegebenen binären Zustände. Erfolgt in die Kippstufe K 4 keine Eingabe, so wird mit fest ein-

s5 gestellter Vorspannung eine binäre »1« eingegeben. Der Abfrageimpuls gelangt über die Verzögerungsstufen VS an die Kippstufen Kl bis K 3 des dynamischen Speichers. Der Impuls stellt die Kippstufen auf die Phase der Trägerschwingung zum Zeitpunkt des Abfrageimpulses, nämlich auf den Phasenwert 0° ein. Der Impuls für die Rückstellung des dynamischen Speichers auf die Trägerphase 0° kann auch von der Rückflanke des Abfrageimpulses oder von der ersten negativen Flanke der begrenzten Trägerschwingung während eines Symboltaktimpulses abgeleitet werden. Auch Zeitglieder, wie beispielsweise monostabile Kippschaltungen, sind für die Verzögerung des Rückstellimpulses ausreichend. Die Referenzfrequenz, deren Phasenlage vom vorhergehenden Abfragevorgang vorgegeben ist beträgt ein ganzzahliges Vielfaches der Trägerfrequenz. Bei einem achtwertigen System erhält die Referenzfrequenz den achtfachen Wert der Trägerfrequenz. Durch die drei KippstufenKl bis K3 sind die acht unterschiedlichen

Phasenwerte, wie in Fig.2 a und 2b gezeigt, definiert. Der im Abfragezeitpunkt abgefragte Phasenwert ist gleich der Phasendifferenz, da der Abfragezeitpunkt die Phase 0° des empfangenen Signals bedeutet Nach dem Abfragevorgang wird die Phase der Trägerschwingung zwangsweise in den dynamischen Speicher eingegeben. Da der Frequenzteiler anschließend wieder von der Referenzfrequenz angesteuert wird, bleibt die eingespeicherte Phase erhalten und dient beim nächsten Abfragezeitpunkt als Referenzphase. Dieser Vorgang stellt eine dynamische Speicherung dar. Die zwangsweise Eingabe der Trägerphase in den dynamischen Speicher erfolgt über die bei bekannten Kippschaltungen vorgesehenen Reset- bzw. Clear-Eingänge. Das Verzögerungsglied VS erzeugt eine Verzögerung der Rückstellung um Ve Periode der Trägerfrequenz.

Fig. 3 zeigt ein Impulsdiagramm zu Fig. 1. Die Zeilen des Impulsdiagramms sind mit Ziffern und Buchstaben versehen, die in der F i g. 1 an den Stellen eingetragen sind, an denen diese Impulszüge auftreten. Das Zeitdiagramm zeigt einen Abfragezeitpunkt und den Zeitpunkt der Einspeicherung der Trägerphase. Die Zeitbereiche /1 bis t% die in

ίο

F i g. 2 a erläutert wurden, sind ebenfalls im Zeit- Abfrage zum Zeitpunkt 112 gebildet wird, statt. Die

diagramm eingetragen. Die Abfrage erfolgt zum Einspeicherung erfolgt eine halbe Trägerschwingung

Zeitpunkt 110, da dann eine positive Flanke der be- nach dem Abfragezeitpunkt, so daß nicht der Pha-

grenzten Trägerschwingung (Zeile 6) auftritt. Der senwert 0°, sondern der Phasenwert 180° ein-Sollzeitpunkt der Abfrage ist mit 111 bezeichnet. Es 5 gespeichert werden muß, der dem zeitlichen Abstand

entsteht eine Ablage von d. Der Empfangsspielraum zwischen Abfrageimpuls und Rückstellimpuls ent-

hat die Zeitdauer von r4 bis tS. spricht. In die beiden Kippstufen Kl und K2 wird

Die ankommenden phasendifferenzmodulierten zum Zeitpunkt 112 zwangsweise die binäre »1« und

Trägerschwingungen sind infolge der Bandbegren- in die KippstufeKi die binäre »0« (vgl. Fig. 2b) zung und durch Störeinflüsse der Übertragungsleitung ίο eingegeben (Zeilen 2, 3 und 4). Diese Phase, die der

mit Abweichungen vom Sollzedtpunkt ihres Eintref- Trägerphase 0° entspricht, dient bei der nächsten

fens behaftet, ähnlich den Telegrafieverzerrungen von Abfrage als Referenzphase.

Datensignalen nach der Demodulation, die binär F i g. 4 zeigt den Demodulator nach dem differenmoduliert übertragen worden sind. Die Ablage d im tiell-kohärenten Modulationsprinzip für den Emp-Abtastzeitpunkt 110 gemessen, kann als Regelgröße 15 fang eines achtwertigen phasendifferenzmodulierten für eine der bekannten Synchronisierschaltungen die- Trägerfrequenzsignals. Die Referenzfrequenz wkd mit nen. Nach einer häufig angewendeten Methode ge- Hilfe eines phasenstarren quarzstabilisierten Oszillaschieht die Korrektur fortlaufend in kleinen oder der tors RG, der eine Rechteckschwingung abgibt, und Größe der Abweichung d proportionalen Schritten. mit Hilfe der Frequenzteilerstufen K 8 bis KW ge-Nach einer anderen bekannten Synchronisierschal- ao bildet. Die Referenzfrequenz besitzt den n-fachen tung erfolgt eine Korrektur erst dann, wenn während Wert der Trägerschwingung, wenn η Phasenstufen einer gewissen Zeitdauer eine einseitige Ablage fest- möglich sind. Die dynamische Speicherung, die gestellt wurde. Die Größe der Korrekturschritte muß Decodierung und die Ausgabe der Bitkombinationen immer klein sein gegenüber der Größe der mit Hilfe erfolgt in gleicher Weise, wie in den Fig. 1, 2a, 2b der Referenzfrequenz festgelegten Zeitbereiche für as und 3 erläutert. Beim Einspeichern besteht die Foidie Phasenwerte (vgl. F i g. 2 a). Gleichzeitig lassen derung, daß die Phase des ankommenden Signals sich aus der Ablage Regelkriterien für den Anschluß möglichst genau in den dynamischen Speicher übereines adaptiven Entzerrers ableiten. Der phasensyn- geben wird. Deshalb werden zum Zeitpunkt des Einchronisierte Referenzoszillator gibt somit eine quasi speichems außer den Kippstufen Kl, KI und K3 kohärente Bezugsphase ab, die aus den Mittelwerten 30 auch die Kippstufen K 8, K 9, XlO und XIl durch der vorhergehenden Abfragezeitpunkte entstanden ist. Einspeichern einer binären »1« in den Ausgangszu-Zeile 1 in F i g. 3 zeigt diese Bezugsphase, die den stand zurückgestellt. Die Phase wird bei jedem Modudynamischen Speicher steuert. Die Zeilen 2, 3 und 4 lationsabschnitt grundsätzlich neu eingestellt und sozeigen die Stellung der Kippstufen des Speichers. mit nur für die Dauer eines Modulationsabschnittes Zeile 5 zeigt den Symboltakt, der die Mitte des Modu- 35 benötigt. Aus diesem Grunde haben die im praklationsabschnittes kennzeichnet und die nächste po- tischen Betrieb vorkommenden Frequenzfehler zwisitive Flanke der Trägerschwingung (Zeile 6) für die sehen Referenzoszillator und ankommenden Daten-Auslösung eines Abfrageimpulses (Zeile 7) freigibt. signalträger praktisch keine Bedeutung. Bei einer Der Abfrageimpuls zum Zeitpunkt 110 gibt den Zäh- Trägerfrequenz von 27 kHz, einer Frequenzverwerlerstand des dynamischen Speichers (Zeilen 2, 3, 4) 40 hing von ± 6 Hz und einer Übertragungsgeschwinüber den Decodierer und die Abfragegatter Gl bis digkeitvon 1200 Baud beträgt der resultierende Pha-G 3 in den Parallel-Serien-Umsetze-r ein. Die ein- senfehler nur ungefähr 1,8°. Die beim Abfragevorgegebene binäre Bitfolge »111« entspricht einem gang zum Zeitpunkt 110 (Fig. 3) vorhandene Ab-Phasenspning von 135°. lage d ist in der Referenzphase für die nachfolgende

Die Einspeicherung der Trägerphase in den dyna- 45 Abfrage in der Mitte des nächsten Modulationsab-

mischen Speicher findet mit Hilfe eines Rückstell- schnittes enthalten, so daß dann der allgemein nutz-

impulses (Zeile 8), der zeitlich verzögert nach der bare Empfangsspielraum beeinträchtigt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Demodulation von phasendifferenzmodulierten Datensignalen, bei der die binär codierten Daten durch bestimmte unterschiedliche Phasensprunge, die im zeitlich festgelegten Abstand eines Modulationsabschnittes aufeinanderfolgen und den auf einen Modulationsabschnitt entfallenden Schrittkombinationen "> der auszusendenden Daten zugeordnet sind, übertragen werden, im Empfänger ein Reüerenzoszillator angeordnet ist, dem ein aus binaren Teilerstufen bestehender Frequenzteiler nachgeschaltet ist, der Pbasenwerte in binär codierter Form bil- *5 det, und in einem Decodierer die gemäß der Codierung zugeordneten Schrittkombinationen zurückgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der empfangsseiüge Referenzoszillator bei einer «-wenigen Phasendifferenzmodulation eine rechteckförmige Frequenz abgibt, die den n-fachen Wert der ausgesendeten Trägerfrequenz aufweist, daß dem Referenzoszillator ein 1//!-Frequenzteiler nachgeschaltet ist, der nur die gemäß der Codierung auftreten- »5 den Phasenwerte binär codiert bildet, daß in an sich bekannter Weise im mittleren Bereich eines Modulationsabschnitts vom Nulldurchgang der mit den Phasensprüngen modulierten Trägerschwingung ein Abfrageimpuls abgeleitet wird, daß der Abfrageimpuls die binären Zustände der Teilerstufen unmittelbar in den Decodierer eingibt und der Decodierer unmittelbar aus dem binär codierten Phasenwert die gemäß der Codierung zugeordnete Datenschrittkombination bildet und daß nach der Aufnahme der binären Zustände in den Decodierer die abgefragten Teilerstufen des Frequenzteilers in die Stellung gesteuert werden, die gemäß der Codierung dem Phasenzustand der Trägerschwingung zum Zeitpunkt des Abfrageimpulses entspricht

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das phasendifferenzmodulierte Trägerfrequenzsignal an einem Begrenzerverstärker (BV) anliegt, daß dem Begren- +5 zerverstärker ein Gatter (G) nachgeschaltet ist, daß das Gatter für die Dauer eines Symboltaktes geöffnet ist, daß von der ersten positiven Flanke des begrenzten Trägersignals in einer Impulsstufe (AT) ein Abfrageimpuls ausgelöst wird, der die 5» Abfragegatter (Gl, G 2, G 3) öffnet und die in den Kippstufen (Kl, K2, KS) des Frequenzteilers vorhandenen Zustände in den Parallel-Serien-Umsetzer (PSU) übergibt und daß am Ausgang der Impulsstufe (AT) eine Verzögerungsstufe (VS) angeordnet ist, die einen Rückstellimpuls abgibt, der die Kippstufen des Frequenzteilers in die Lage steuert, die der Trägerphase zum Zeitpunkt des Abfrageimpulses entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Kippstufen (Kl, Kl, KS) des Frequenzteilers an die Eingänge von Halbaddierern führen, daß die Ausgangsleitungen der Halbaddierer, die dem Phasensprung entsprechende Bitkombination parallel ausgeben, daß die Bitkombinationen in die Kippstufen (K4 bis KT) eines Parallel-Serien-Umsetzers eingegeben werden und daß die Kippstufen (K4 bis KT) des Parallel-Senen-Umsetzers mit dem Bit-Takt (BT) weiteigeschaltet werden.

4 Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsstufe (VS) eine Verzögerung bewirkt, die der halben Periode einer Trägerschwingung entspricht und daß der Rückstellimpuls die Kippstufen (JSTl, K2, K 3) des Frequenzteilers in die Stellung steuert, die einem Phasensprung von 180° entspricht

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzoszillator einen Generator (RG) enthält, der eine Rechteckschwingung erzeugt, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der n-fachen Trägerfrequenz beträgt, daß ein zusätzlicher Frequenzteiler (FTl) angeordnet ist, der die vom Oszillator abgegebene °Rechteckschwingung auf die n-fache Trägerfrequenz teilt

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisiereinrichtung (SS) zwischen dem Generator (RG) und dem zusätzlichen Frequenzteiler (FTl) eingeschaltet ist daß der Synchronisiereinrichtung die Reterenzfrequenz und die Abfrageimpulse zugeführt werden, daß die Synchronisiereinrichtung die zeitliche Lage des Abfrageimpulses mit der Sollage vergleicht und bei einem zeitlichen Unterschied eine Phasenkorrektur auslöst und daß der von der Verzögerungsstufe abgegebene Rückstellimpuls den Frequenzteiler (ATI, Kl, KH) einstellt

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der von der Verzögerungsstufe (VS) abgeleitete Rückstellimpuls den Frequenzteiler (JSTl, Kl, KS) und den zusätzlichen Frequenzteiler (FTl) in den Ausgangszustand steuert.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei einer n-wertigen Phasendifferenzmodulation die Phase der Referenzfrequenz am Eingang des Frequenzteilers (JiTl, Kl, KS) um einen konstanten Phasenwert von 180'η in der Phase verschoben ist

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei einer n-wertigen Phasendifferenzmodulation die Phase der Trägerfrequenz am Ausgang des Gatters (G) um einen konstanten Phasenwert von 180/n in der Phase verschoben ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Generator (RG) über binäre Teilerstufen der Symboltakt (ST) und der Bit-Takt (BT) abgeleitet sind.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer n-wertigen Phasendifferenzmodulation für den Frequenzteiler (JCl, Kl, KS) Id η Kippstufen angeordnet sind.