DE2110795A1 - Device for transmitting signals of different bandwidths over a common transmission path - Google Patents
Device for transmitting signals of different bandwidths over a common transmission pathInfo
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Description
Verrichtung zum Übertragen von Signalen unterschiedlicher Bandbreite über einen gemeinsamen ÜbertragungswegPerforming the transmission of signals of different types Bandwidth over a common transmission path
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen von Signalen unterschiedlicher Bandbreite, insbesondere von Sprach- und Meßwertsignalen, bei der durch zeitlich gestaffelte Abtastung der einzelnen Signale diese über einen gemeinsamen Übertragungsweg zu einer Empfangseinrichtung übertragen und dort durch entsprechende Abtastung wieder getrennt werden.The invention relates to a device for transmitting signals of different bandwidths, in particular from Speech and measured value signals, in which the individual signals are scanned at a time via a common Transmission path transmitted to a receiving device and separated there again by appropriate scanning.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen die zu übertragenden Signale, z.B. Telephongespräche od.dgl., im wesentlichen alle die gleiche Bandbreite auf. Sämtliche Signalkanäle alnd aomit in ihrer Übertragungsqualität gleichberechtigt und auch gleichartig ausgelastet. Würde man nun jedoch über einen solchen für ein breitbandiges Signal ausgelegten Übertragungskanal schmalbandige Signale, 7, Ai. zeitlich langsam veränderliche Meßwerte, übertragen, so würde dt;r betreffende Kanal nicht vollIn known devices of this type, the signals to be transmitted, for example telephone calls or the like, essentially all have the same bandwidth. All signal channels and thus equally in terms of their transmission quality and also equally utilized. However, if one were to use such a transmission channel designed for a broadband signal, narrowband signals, 7, Ai. Measured values that change slowly over time are transmitted, the relevant channel would not be full
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ausgenutzt. Dies bedeutet einen Überschuß in der Kanalkapazität, der nicht oder allenfalls nur in geringem Maße eine Verbesserung der Übertragung zur Folge hätte.exploited. This means an excess in the channel capacity, which would not, or only to a minor extent, result in an improvement in the transmission.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche bei voller Ausschöpfung der Kanalkapazität ein sicheres Übertragen von sowohl breitbandigen als auch schmalbandigen Signalen gewährleistet.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset which, with full exhaustion of the channel capacity a secure transmission of both broadband and narrowband signals is guaranteed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abtastfrequenz für die Signale mit größerer Bandbreite dieser entsprechend höher gewählt ist als für Signale mit geringerer Bandbreite .The object is achieved according to the invention in that the sampling frequency for the signals with a larger bandwidth this is selected correspondingly higher than for signals with a smaller bandwidth .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine optimale Ausnutzung der Kanalkapazität. Sollen beispielsweise über einen Übertragungskanal insgesamt ein Sprachsignal und fünf Meßwertsignale übertragen werden, so ergibt sich die Gesamtabtastfrequenz z.B. zu 16 kHz, wenn als Abtastfrequenz für das Sprachsignal der Normwert von 8 kHz und für jeden Meßwert eine Abtastfrequenz 8 kHz : 5=1,6 kHz gewählt ist. Eine Abtastfrequenz von 1,6 kHz bedeutet, daß die Meßwertsignale eine Bandbreite von ca. 800 Hz besitzen dürfen, was für eine einwandfreie Übertragung dieser Signale (z.B. EKG, Atemsignal u.dgl.) voll ausreichend ist. Für die Übertragung von insgesamt einem Sprachsignal und fünf Meßwertsignalen wird gegenüber dem Sprachsignal allein lediglich die doppelte Bandbreite benötigt. Würden die fünf Meßwertsignale in herkömmlicher Weise über Kanäle mit der vollen Sprachbandbreite übertragen werden, so müßte die Gestimtabtastfrequena und damit auch die. Gesamtbandbreite des Übertragungsweges auf den sechsfachen Wert der Abtastfrequenz bzw. der Bandbreite des einzelnen Sprachsignale^ erhöht worden.The device according to the invention allows optimal utilization of the channel capacity. Should, for example, have a Transmission channel a total of one voice signal and five measured value signals are transmitted, the total sampling frequency results E.g. to 16 kHz if the standard value of 8 kHz is used as the sampling frequency for the voice signal and a sampling frequency is used for each measured value 8 kHz: 5 = 1.6 kHz is selected. A sampling frequency of 1.6 kHz means that the measured value signals have a bandwidth of approx. 800 Hz, which is fully sufficient for a perfect transmission of these signals (e.g. EKG, breathing signal, etc.) is. For the transmission of a total of one voice signal and five measured value signals, compared to the voice signal only requires twice the bandwidth. If the five measured value signals were conventionally connected to the full voice bandwidth are transmitted, so the Gestimtabtastfrequena and thus also the. Total bandwidth of the transmission path to six times the value of the sampling frequency or the bandwidth of the individual speech signals has been increased.
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In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung soll die Abtastfrequenz für jedes Signal mindestens dem .doppelten Wert der'Bandbreite dieses Signales entsprechen. Bei Vorrichtungen nach der Erfindung, bei der die Zeitdauer einer Abtastung durch die Dauer eines Abtastimpulses festgelegt ist, ist es zweckmäßig, die Abtastung des. Signales mit der größten Bandbreite, z.B. Sprachsignal, anhand einer Abtastimpulsfolge mit dem Tast-. verhältnis 1 : 1 durchzuführen und die Abtastimpulse für die Signale mit geringerer Bandbreite nach' einem vorzugsweise regelmäßigen Schema auf die einzelnen Impulspausen dieser Abtast- _ " impulsfolge zu verteilen.In an advantageous embodiment of the invention, the sampling frequency should for each signal correspond to at least twice the value of the bandwidth of this signal. With devices According to the invention, in which the duration of a sampling is determined by the duration of a sampling pulse, it is expedient to the sampling of the signal with the greatest bandwidth, e.g. speech signal, using a sampling pulse sequence with the sampling. ratio 1: 1 to perform and the sampling pulses for the signals with a lower bandwidth after 'a preferably regular Scheme of the individual pulse pauses in this sampling _ " to distribute pulse train.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, im folgenden näher erläutert.Further advantages of the invention are based on the drawing, which shows an embodiment of the invention, in explained in more detail below.
In Fig. 1, welche das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, ist mit 1 ein Eingangskanal für ein breitbandiges Signal, z.B. ein Sprachsignal (ca. 4 kHz), bezeichnet. Die Eingangskanäle 2 und 3 sind für schmalbandige Signale, z.B. Meßwertsignale (maximal 800 Hz), vorgesehen. Die einzelnen Eingangskanäle 1,2 und 3 sind über Schalter 4, 5 und 6 wechsel- λ weise an einen Hochfrequenzsender 7 anschaltbar. Das Einschalten der Schalter 4, 5, 6 geschieht dabei im Takt von an den Ausgängen 8, 9, 10 eines Taktimpulsgenerators 11 erzeugten Taktimpulsfolgen unterschiedlicher Impulsfolgefrequenz.In FIG. 1, which shows the basic circuit diagram of the device according to the invention, 1 denotes an input channel for a broadband signal, for example a voice signal (approx. 4 kHz). The input channels 2 and 3 are intended for narrowband signals, eg measured value signals (maximum 800 Hz). The individual input channels 1,2 and 3 are switches 4, 5 and 6 alternating λ, to a high frequency transmitter 7 connectable. The switches 4, 5, 6 are switched on at the rate of clock pulse sequences of different pulse repetition frequencies generated at the outputs 8, 9, 10 of a clock pulse generator 11.
Die zum Hochfrequenzsender 7 gelangenden Signale werden im Sender moduliert und über eine Sendeantenne 12 abgestrahlt. Nach Durchlaufen des Übertragungsweges 13 werden die modulierten Signale von einer Empfangsantenne 14 wieder aufgenommen und einem Empfangsverstärker 15 zugeleitet. Am Ausgang des Empfangsverstärkers 15 befinden sich insgesamt drei Erapfangskanäle 16, 17, 18, wobei der Kanal 16 den Empfangskanal für das breitbandigeThe signals reaching the high-frequency transmitter 7 are modulated in the transmitter and emitted via a transmitting antenna 12. To The modulated ones are passed through the transmission path 13 Signals from a receiving antenna 14 are picked up again and fed to a receiving amplifier 15. At the output of the receiving amplifier 15 there are a total of three capture channels 16, 17, 18, the channel 16 being the receiving channel for the broadband
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Signal bildet und die Kanäle 17 und 18 für die schmalbandigen Signale vorgesehen sind. Die richtige Zuleitung der empfangenen Signale zu den zugehörigen Empfangskanälen 16 bis 18 (Selektion der Signale) geschieht anhand von Schaltern 19, 20 und 21, welche synchron mit den senderseitigen Schaltern 4, 5 und 6 die einzelnen Kanäle 16 bis 18 an den Empfangsverstärker 15 anschalten. Der jeweilige Schalttakt der Schalter 19 bis 21 wird von einem mit dem senderseitigen Taktgenerator 1-1 synchronisierten (über Synchronisierimpulse) empfangsseitigen Taktgenerator 22 geliefert.Signal forms and the channels 17 and 18 for the narrowband Signals are provided. Correct routing of the received signals to the associated receiving channels 16 to 18 (selection of the signals) is done using switches 19, 20 and 21, which are synchronized with switches 4, 5 and 6 on the transmitter side Connect the individual channels 16 to 18 to the receiving amplifier 15. The respective switching cycle of switches 19 to 21 is synchronized by a clock generator 1-1 on the transmitter side (via synchronization pulses) clock generator 22 on the receiving side is supplied.
Die Schaltungselemente 23 bis 25 stellen Filter für die Demodulation der einzelnen Signale dar.The circuit elements 23 to 25 provide filters for the demodulation of the individual signals.
Fig. 2 zeigt ein Impulsdiagramm aus insgesamt fünf Taktimpulsfolgen, wie sie z.B. von dem Taktgenerator 11 nach Fig. 1 erzeugt werden. Das Impulsschema nach Fig. 2 kann beispielsweise zur Überträgung eines Sprachsignales sowie insgesamt fünf Meßwertsignalen verwendet werden. Die Impulsfolge IL· (t) steuert dann beispielsweise den Schalter 4 nach Fig. 1, die Impulsfolge üp(t) den 'Schalter 5» die Impulsfolge U,(t) den Schalter 6 sowie die Impulsfolgen U,(t), U,-(t) und Ug(t) weitere in Fig. 1 nicht dargestellte Schalter.Fig. 2 shows a pulse diagram of a total of five clock pulse trains, as generated, for example, by the clock generator 11 of FIG. The pulse scheme of FIG. 2 can, for example for the transmission of a voice signal as well as overall five measured value signals can be used. The pulse sequence IL (t) then controls, for example, the switch 4 according to FIG. 1, the pulse train up (t) the 'switch 5' the pulse train U, (t) den Switch 6 and the pulse trains U, (t), U, - (t) and Ug (t) others switch not shown in FIG.
Wird als maximal zu übertragende Bandbreite für das Sprachsignal der Wert 4 kHz gewählt, so beträgt die Impulsfolgefrequenz der Impulsfolge U.. (t) 8 kHz bei einem Tastverhältnis von 1:1. Beträgt die Bandbreite der au übertragenden Meßwertsignale jeweils 800 Hz, so ergibt sich die Impulsfolgefrequenz der Impulsfolgen U2(t) bis Ug(t) zu 1,6 kHz. Die Gesamtabtastfrequenz beträgt somit 16 kHz. Die einzelnen Abtastimpulse der Impulsfolgen U2(t) bis Ug(t) sind nach einem regelmäßigen Schema auf die einseinen Impulspausen der Impuls-If the value 4 kHz is selected as the maximum bandwidth to be transmitted for the voice signal, the pulse repetition frequency of the pulse train U .. (t) is 8 kHz with a duty cycle of 1: 1. If the bandwidth of the measured value signals to be transmitted is 800 Hz in each case, the pulse repetition frequency of the pulse trains U 2 (t) to Ug (t) is 1.6 kHz. The total sampling frequency is thus 16 kHz. The individual sampling pulses of the pulse trains U 2 (t) to Ug (t) are based on a regular pattern on the one-pulse pauses of the pulse
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folge U1(t) verteilt. Gemäß Pig. '2 ist dabei der erste Impuls der Impulsfolge U?(t) in die erste Impulspause der Impulsfolge U1Ct) gelegt. Die jeweils ersten Impulse der nächstfolgenden Impulsfolgen U-,(t) bis Ug(t) sind dann jeweils in die nächstfolgenden noch freien Impulspausen der Impulsfolge U1Ct) gelegt.follow U 1 (t) distributed. According to Pig. '2 is the first pulse of the pulse train U ? (t) placed in the first pulse pause of the pulse train U 1 Ct). The first pulses of the next following pulse trains U -, (t) to Ug (t) are then placed in the next following still free pulse pauses of the pulse train U 1 Ct).
In Fig. 3 ist ein weiteres Impulsdiagramm für die Steuerung der Schalter 4, 5 und 6 nach einem anderen-Ausführungsbeispiel aufgezeichnet. Die Impulsfolge U7Ct) entspricht wiederum der Λ Impulsfolge U1Ct) gemäß Fig. 2 (Sprachsignal). Die Impulsfolge UgCt) dient als Abtastimpulsfolge für ein Signal mit der halben Bandbreite des Sprachsignals. Die weiteren Impulsfolgen UQ(t) bis U11Ct) dienen wieder der Übertragung von Meßwertsignalen von der Bandbreite 800 Hz.-3 shows a further pulse diagram for the control of the switches 4, 5 and 6 according to another exemplary embodiment. The pulse sequence U 7 Ct) in turn corresponds to the Λ pulse sequence U 1 Ct) according to FIG. 2 (speech signal). The pulse train UgCt) serves as a sampling pulse train for a signal with half the bandwidth of the speech signal. The further pulse trains U Q (t) to U 11 Ct) are again used to transmit measured value signals with a bandwidth of 800 Hz.
Die Erfindung läßt sich insbesondere vorteilhaft bei der Telemetrie einsetzen, bei der an der zu überwachenden Person über am Körper angebrachte Elektroden fortlaufend wichtige Körperfunktionsdaten, wie z.B. EKG, Atemfrequenz, Pulsfrequenz od.dgl., abgenommen und über Meßwertsignalkanäle zur Überwachungsstation übertragen werden und bei der ein Sprechkanal vorgesehen ist, über den diese Person gleichzeitig einen Bericht über die jeweils vorgenommene Tätigkeit, z.B. Laufen, Ruhepause etc., übermitteln kann.The invention can be particularly advantageous in telemetry use, in the case of the person to be monitored, continuously important body function data via electrodes attached to the body, such as EKG, breathing rate, pulse rate or the like., removed and transmitted to the monitoring station via measured value signal channels and for which a speech channel is provided, about which this person also reports on each Transfer the activity carried out, e.g. running, rest, etc. can.
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Claims (6)
unterschiedlichen Signale diese über einen gemeinsamen Übertragungsweg zu einer Empfangseinrichtung übertragen und dort durch entsprechende Abtastung wieder getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz für die Signale mit größerer Bandbreite dieser entsprechend höher gewählt ist als für Signale mit geringerer
Bandbreite.UJ Device for the transmission of signals of different bandwidths, in particular voice and measured value signals, in which the individual samples are sampled at different times
different signals these are transmitted over a common transmission path to a receiving device and separated there again by appropriate sampling, characterized in that the sampling frequency for the signals with a larger bandwidth is selected to be correspondingly higher than for signals with a smaller bandwidth
Bandwidth.
einer Abtastung durch die Dauer eines Abtastimpulses festgelegt ist, dad-urch gekennzeichnet, daß die Abtastung des Signales mit der größten Bandbreite, z.B.
Sprachsignal, anhand einer Abtastimpulsfolge (z.B« U-) mit dem Tastverhältnis 1:1 erfolgt und die Abtastimpulse (z.B. Up bis Ug) für die Signale mit geringerer Bandbreite nach einem vorzugsweise regelmäßigen Schema auf die einzelnen Impulsρausen dieser Abtastimpulsfolge verteilt sind. ·3 ο device according to claim 2, wherein the duration
a sampling is determined by the duration of a sampling pulse, characterized by the fact that the sampling of the signal with the largest bandwidth, for example
Speech signal based on a sampling pulse sequence (eg «U-) with a duty cycle of 1: 1 and the sampling pulses (eg Up to Ug) for the signals with a smaller bandwidth are distributed over the individual pulse pauses of this sampling pulse sequence according to a preferably regular scheme. ·
Priority Applications (3)
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DE2110795A1 true DE2110795A1 (en) | 1972-09-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE2110795A1 (en) |
FR (1) | FR2129434A5 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2203235A1 (en) * | 1972-10-16 | 1974-05-10 | Honeywell Inf Systems | |
DE2540392A1 (en) * | 1975-08-19 | 1977-03-03 | Patelhold Patentverwertung | METHOD AND EQUIPMENT FOR IMPROVED USE OF THE TRANSMISSION CHANNEL THROUGH SUBBAND THINNING |
EP0006244A1 (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Telecommunication system |
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- 1971-03-06 DE DE19712110795 patent/DE2110795A1/en active Pending
-
1972
- 1972-01-17 CH CH67672A patent/CH541258A/en not_active IP Right Cessation
- 1972-03-03 FR FR7207457A patent/FR2129434A5/fr not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH541258A (en) | 1973-08-31 |
FR2129434A5 (en) | 1972-10-27 |
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