DE2114250C3 - Verfahren zur automatischen Einstellung eines Transversalfilters zur Impulsentzerrung - Google Patents
Verfahren zur automatischen Einstellung eines Transversalfilters zur ImpulsentzerrungInfo
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Description
Steuerung der Entzerrung sowie einer Einrichtung RE zur Gewinnung des Referenzsignals (vergl. Deutsches
Patent 1266837, Fig. 3). Der Transversalfilter besteht aus dem Analog-Schieberegister R1 zur Verzögerung
des zu entzerrenden Eingangssignals b, den Koppelorganen P zur Amplituden- und Vorzeichensteuerung
der aus einzelnen Stufen des Registers entnommenen verzögerten Signale entsprechend den
Regelspannungen v_2,..., v2 und aus der Summenschaltung
SS, über welche das entzerrte Signal d entnommen wird. Die Korrelationsschaltung MK besteht
aus einem Analog-Schieberegister R1 und den Korrelatoren
Q zur Bildung der Produkte aus den von einzelnen Registerstufen entnommenen verzögerten Signalen
und dem Referenzsignal g2. Diese Produkte
werden zur Bildung der Regelspannungen v_2>· · ·» V2 in B durch Integration oder Tiefpaßfilterung
beruhigt. Das Referenzsignal entsteht in RE durch Begrenzung des entzerrten und in R2 Vv-.größerten
Empfangssignals.
Eine solche Einrichtung ist besonders geeignet zur Entzerrung von Datensignalen konstanter Amplitude.
Bei wechselnder Amplitude der Nachrichtenimpulse bereitet die Gewinnung von Referenzsignalen durch
Amplitudenbegrenzung Schwierigkeiten, namentlich in der »Lernphase« vor Erreichung einer brauchbaren
Entzerrung.
Man kann sich durch vorübergehende Übertragung einer Impulsfolge konstanter Amplitude bis zur Erreichung
einer brauchbaren Entzerrung behelfen. Eine entsprechende Übertragungsanlage ist in Fig. 2 gezeigt.
Während der »Lernphase« ist der senderseitige Schalter S1 auf Stellung l,so daß anstelle der amplitudenmodulierten
Nachrichtenimpulse α die in PG erzeugte Folge von Hilfsimpulsen g0 konstanter Amplitude
übertragen wird. Während der »Lernphase« steht auch der empfangsseitige Schalter S2 auf Stellung
1, so daß die noch nicht oder erst teilweise entzerrten Empfangssignale dx zunächst auf die Korrelationsschaltung
MK gelangen, deren Ausgangsspannungen ν sich bis zur Erreichung eines optimalen
Abgleichs des Transversalfilters IE ändern. Nach Erreichung dieses Abgleichs, d. h. nach Abschluß der
»Lernphase« werden die Regelspannungen festgehalten; es können nun nach Umlegung der Schalter S1,
S2 auf Stellung 2 die Nachrichtensignale α übertragen
und als entzerrte Signale d2 auf der Empfangsseite
wieder entnommen werden. Das Referenzsignal g2 entsteht wieder z. B. durch Begrenzung in RE. Die
Eigenschaften des Übertragungskanals sind meistens im Laufe der Zeit veränderlich, so daß nach der Zeit
T2 eine neue Lernphase eingeschaltet werden muß,
deren Dauer wieder 7", betragen mag. Die Schalter S1, S2 sind also etwa entsprechend dem Programm
Fig. 3a zu steuern, wobei die Lernzeit T1 jeweils
mehrere Impulsschritte umfaßt. Die Übertragung der Nachrichtenimpulse ist jeweils auf die Zeit T2 zwischen
zwei Lernphasen beschränkt.
Zur Vermeidung der unerwünschten Unterbrechung des Nachrichtensignals während einer mehrere
Schritte umfassenden Lernphase T1 werden nun nach
der Erfindung Einzelimpulse mit konstanter Amplitude und unregelmäßig wechselndem Vorzeichen jeweils
zwischen zwei Gruppen von zwei oder mehreren Nachrichtenimpulsen eingeschachtelt. Die Unterbrechung
des Nachrichtensignals entspricht also nur der Dauer T0 eines einzelnen Impulsschrittes, während im
längeren Zeitabschnitt T3 zwischen zwei eingeschachtelten
Einzelimpulsen jeweils ein Paket von 2 oder mehreren Nachrichtenimpulsen übertragen wird. Bei
einer entsprechenden Einrichtung nach Fig. 4 ist also der senderseitige Schalter S3 in der Schalteinheit PS3
zur Einschachtelung der Einheitsimpulse gemäß dem Programm Fig. 3b zu steuern. In der empfangsseitigen
Einrichtung (nach Fi g. 4) ist nun die Schalteinheit PS5 mit dem Schalter S5 zur Trennung der eingeschachtelten
Impulse vom entzerrten Ausgangssignal
ίο d2 vorgesehen. Es konnte nachgewiesen werden, daß
eine einwandfreie Funktion der Korrekturschaltung und damit ein einwandfreier automatischer Abgleich
des Transversalfilters IE zustande kommt, wenn das Referenzsignal g2 während der Nachrichtenimpulse
unterbrochen und nur während der eingeschachtelten Impulse eingeschaltet wird. Hierzu ist die Schalteinheit
PS4 mit dem Schalter S4 vorgesehen, dessen
Steuerungsprogramm ebenfalls aus Fig. 3 b ersichtlich ist.
Ein Ausfall von Nachrichtenimpulsen durch die Einschachtelung der Einzelimpulse läßt sich vermeiden
durch geringfügige Verkürzung der übertragenen Impulse und Übertragung der ursprünglich in der Zeit
T11 + Tj auftretenden Nachrichtenimpulse während
der verkürzten Zeit T1. Ein solches Einschachtelungsverfahren
ist z. B. im älteren Erfindungsvorschlag der Anmelderin »Einrichtung zur Übertragung tiefer Signalfrequenzen«
(DE-OS 2026711, Fig. 9 bis 11) beschrieben.
Eine Entzerrung sehr tiefer Nachrichtenfrequenzen ist mit den üblichen Transversalfiltern mit tragbarem
Aufwand nicht mehr möglich. Zudem werden tiefe Frequenzen vielfach im Übertragungskanal vollständig
unterdrückt. Aus diesem Grund ist in manchen Fällen eine zusätzliche Einrichtung zur Korrektur
bzw. Wiedergewinnung der tiefen Signalfrequenzen erforderlich, die in Fig. 4 durch UK angedeutet ist.
Solche Einrichtungen sind in der besagten älteren Anmeldung beschrieben. Sie machen Gebrauch von eingeschachtelten
Impulslücken oder eingeschachtelten Impulsen bestimmter Amplitude und können deshalb
ebenfalls mit den in RE und PS4 gewonnenen Referenzimpulsen
g} gesteuert werden.
Die eingeschachtelten Einzelimpulse konstanter Amplitude können z. B. als Zufallsimpulse aus einer
Rauschspannung gewonnen werden. Sie können aber auch einem separaten Datensignal angehören. Für die
Gewinnung der Regelspannungen zur Steuerung des Transversalfilters ist es jedoch nötig, daß diese Impulse
eine minimale Autokorrelation aufweisen, wenigstens innerhalb aller Zeitbereiche, welche die
Laufzeit des Schieberegisters im Transversalfilter nicht überschreiten. Aus dem gleichen Grunde sind
auch periodische Wiederholungen einzelner Impulsgruppen innerhalb dieses Signals nicht erlaubt, falls
die Wiederholungsperiode nicht länger ist als die Länge des erwähnten Schieberegisters. Diese Bedingung
kann nötigenfalls erfüllt werden durch zusätzliche Umwandlung der eingeschachtelten Impulse, z. B.
nach einem bekannten Verschleierungs- oder Verschlüsselungsverfahren.
Man kann die eingeschachtelten Impulse auch mit einem rückgekoppelten Schieberegister gewinnen, Jas
mindestens die Länge des Registers im Transversalfilter
hat und in welchem eine korrelationsfreie Impulsfolge umläuft. Bereits ein kürzeres Register reicht jedoch
aus, wenn im Rückkopplungskanal logische Schaltungen vorgesehen sind. In F i g. 5 a ist ein solcher
an sich bekannter Impulserzeuger mit dem Register R und der Modulo 2-Additionsschaltung P im Rückkopplungskanal
gezeigt. Die Periode der erzeugten Impulsfolge g0 ist bei zweckmäßiger Wahl derRegister-Anzapfungsstellen
erheblich größer als die Registerlänge und innerhalb dieses Bereiches annähernd korrelationsfrei.
Auch die empfangsseitig benötigten Referenzimpulse können mit einem gleichartigen Impulsgenerator
erzeugt werden, der dann mit dem senderseitigen Generator zu synchronisieren ist. Dies kann z. B. mit
einer Schaltung nach Fig. 5 b erfolgen, wobei zunächst die aus dem Empfangssignal entnommenen Einzelimpulse
g, über den Schalter S0 in Stellung 1 dem Schieberegister
Λ zugeführt werden. Wenn die in R gespeicherte Impulsfolge fehlerfrei ist, so kommt durch
Umlegen des Schalters S0 auf Stellung 2 ein autonomer Betrieb des Generators zustande. Der Generator
entspricht dann der Schaltung nach Fig. 5a, so daß Übereinstimmung des empfangsseitigen Referenzsignals
g, mit dem senderseitigen Signal g0 weiterhin
gewährleistet bleibt, auch wenn die Übertragung zeitweise gestört oder unterbrochen ist. Die in R
(Fig. 5b) gespeicherte Impulsfolge ist fehlerfrei, sobald die über P gewonnenen rückgeführten Impulse
mindestens während eines Impulsdurchlaufs des Registers, d. h. während η Schritten (n = Stufenzahl des
Registers) mit den zugeführten Impulsen g, übereinstimmen. Diese Übereinstimmung wird im Korrelator
(Modulo 2-Mischer) K geprüft, dessen Ausgangsimpulse einen Zähler Z derart betätigen, daß nach einer
ununterbrochenen Folge von η positiven Impulsen Umschaltung von S0 auf Stellung 2 erfolgt. Ein von
Übertragungsstörungen in geringerem Maße abhängiges Synchronisiersystem solcher Impulserzeuger ist
in der schweizerischen Patentschrift 435 363 beschrieben. Eine Durchführung der in Fig. 1 gezeigten Impulsentzerrung
unter Anwendung der Erfindung ist möglich durch Eingliederung des Transversalfilters
IE, der Korrelationsschaltung MK und des Referenzsignal-Erzeugers RE in die Einrichtung Fig. 4. In
Fig. 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Entzerrungseinrichtung gezeigt, deren Anwendung sich
empfiehlt, wenn die übertragenen Signale nur Nachlaufverzerrungen aufweisen, d. h. wenn die Impulsantwort
des Übertragungskanals neben dem ursprünglichen Sende-Impuls nur nachfolgende, aber
keine vorauslaufenden Verzerrungsanteile aufweist. Das Transversalfilter IE kann in diesem Falle nach
dem Rückführungsprinzip aufgebaut sein, wobei das Eingangssignal c des Registers R1, welches bereits
dem entzerrten Signal entspricht, in der Differenzschaltung D1 aus dem verzerrten Eingangssignal b
und dem aus SS entnommenen Summensignal gewonnen wird. Die Funktion solcher Transversalfilter, die
sich durch minimale Stufenzahl des Schieberegisters R1 auszeichnen, ist z. B. in der schweizerischen Patentschrift
401147 beschrieben. Das gleiche Signal c wird direkt oder über eine weitere Differenzschaltung
D2 der Korrelationsschaltung MK zugeführt, die aus
Schieberegister A2 und mehreren Korrelatoren mit
den Umpolern Q und den Beruhigungskreisen B aufgebaut ist. Das Referenzsignal g2 wird in RE durch
Begrenzung der im Empfangssigna] eingeschachtelten Impulse oder mit einem durch diese Impulse synchronisierten
Generator gewonnen. Nach der Erfindung wird das Referenzsignal auch hier durch einen
Schalter S, in der Schalteinheit PS, während der
Nachrichtenimpulse unterbrochen und nur während der eingeschachtelten Impulse als Eingangssignal g3
der Korrelationsschaltung MK zugeführt. Man kann die gleichen Impulse g3 auch einer Differenz-Einheit
D1 zuleiten, so daß als zweites Eingangssignal der
Korrelationsschaltung ein Fehlersignal {c-g3) entsteht.
Dieses Fehlersignal strebt einem Minimum zu, wenn die aus MK entnommene Regelspannung v0 einem
Amplitudenregler AR zur Amplitudensteuerung des dem Transversalfilter IE zugeführten Eingangssignals
i>, zugeführt wird. Zur Korrektur der Wiedergewinnung
der tiefen Nachrichtenfrequenzen kann wieder eine besondere Einrichtung UK vorgesehen sein,
welche gestrichelt angedeutet ist. Je nach Ausführung und Dimensionierung der Korrelationsschaltung ist
dieser Schaltung anstelle des entzerrten Signals c entsprechend Fig. 4 wieder das vollständig korrigierte
Signal d zuzuführen.
Falls die Nachrichtenimpulse nicht amplitudenmoduliert sind, kann im Transversalfilter IE ein Amplitudenbegrenzer
oder ein Vorzeichenerkenner SA vorgesehen werden, so daß anstelle des Analogregisters
ein einfaches Digitalregister R1 eingesetzt werden
kann. Eine solche Lösung ist brauchbar, weil die entzerrten Impulse in diesem Falle ohnehin wieder
konstante Amplitude aufweisen.
Anstelle des gezeigten Transversalfilters IE in Fig. 1 und 6 können auch Verzweigungsnetzwerke
der ersten oder zweiten kanonischen Form zum Einsatz kommen wie sie z. B. in AEÜ (Archiv für Elektrische
Übertragung) 1968, Seite 361 bis 367, beschrieben sind.
In Fig. 7 sind Einrichtungen gezeigt, bei denen nicht nur die innerhalb eines bestimmten Übertragungskanals
auftretenden linearen Verzerrungen, sondern auch die durch Kopplung zwischen verschiedenen
Kanälen verursachten zusätzlichen Störungen mit adaptiven Entzerrern unterdrückt werden. Ein erstes
Transversalfilter IE' in Verbindung mit der Korrelationsschaltung MK' entspricht der Entzerrungseinrichtung mit den entsprechenden Schaltungen IE
und MK in Fig. 6 und dient zur Unterdrückung der linearen Verzerrungen des Empfangssignals b' am
Ende eines ersten Übertragungskanals. Entsprechende Schaltungen IE" bzw. MK" dienen zur Entzerrung
des Empfangssignals b" eines zweiten Übertragungskanals. Zur Unterdrückung des Nebensprechens
aus dem 1. Kanal in den 2. Kanal dient das Transversalfilter IE*, dessen Koppelwerte durch Regelspannungen
v*0, v*,, v*2 aus der Korrelationsschaltung MK* gesteuert werden. Durch das Transversalfilter
IE** in Verbindung mit der Korrelationsschaltung MK** wird dagegen in analoger Weise das
Nebensprechen aus dem 2. Ubertragungskanal in den
1. Kanal unterdrückt. Die Wirkungsweise solcher Einrichtungen ist in den schweizerischen Patentschriften
429830 und 462241 eingehender erläutert. Zur Erzeugung der Referenzimpulse g'y welche mit den
im ersten entzerrten Empfangssignal d' enthaltenen
Einzelimpulsen übereinstimmen, dient ein Begrenzer oder ein synchronisierter Impulsgenerator in RE' sowie
die Schalteinheit PS', welche das Referenzsignal g'2 während der Kanalsignale unterbricht. Diese Referenzimpulse
g'3 steuernt die Korrelationsschaltun-
gen MK' und MK**. In analoger Weise werden die Referenzimpulse g"3 zur Steuerung der Korrelationsschaltung MK" und MK* in RE" und PS" aus den
Einzolimpulsen des entzerrten zweiten Empfangssi-
gnals gewonnen.
Die in den Entzerrungssignalen V bzw. b" bzw. den entsprechenden Sendesignalen enthaltenen Einzelimpulse
dürfen keine Kreuzkorrelation aufweisen, damit eine Trennung der kanal-internen linearen Impulsverzerrung
gegenüber den durch Nebensprechen zwischen verschiedenen Kanälen bedingten Verzerrungen
in den Korrelationsschaltungen MK möglich ist. Diese Einzelimpulse müssen also senderseitig mit getrennten
und nicht gleichphasig laufenden Impulsgeneratoren erzeugt werden, oder es ist bei Verwendung
eines gemeinsamen Impulserzeugers ein zusätzliches Schieberegister ausreichender Länge vorzusehen,
über welches die eine Impulsfolge gegenüber der anderer, um eine Zeit T4 zu verzögern ist, die auf alle
Fälle größer ist als die Durchlaufzeit der in den Korrelationsschaltungen MK enthaltenen Schieberegister.
In Fig. 8 ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einem Transversalfilter IE gezeigt,
dessen Koppelwerte durch die Regelspannungen V1,..., V5 der Korrelationsschaltung MK derart
gesteuert sind, daß aus einem verzerrten Impuls des Empfangssignal b eine Impulsantwort des Ausgangssignals
c entsteht, welche mit dem Verlauf dei Autokorrelationsfunktion des verzerrten Impulses übereinstimmt.
Da diese Autokorrelationsfunktion symmetrisch ist und im allgemeinen einen stark
dominierenden Mittelimpuls aufweist, entspricht sie bereits weitgehend dem ursprünglichen Impuls. Von
besonderer Bedeutung ist der Umstand, daß der Mittelimpuls der so gewonnenen Impulsantwort eine
gleichbleibende zeitliche Lage gegenüber den Referenzimpulsen gj aufweist, unabhängig von kleinen
Änderungen der Taktphase dieser Referenzimpulse gegenüber dem Empfangssignal b.
Ein automatischer Abgleich dieser Einrichtung ist während der Nachrichtenübertragung mit eingeschachtelten
Einzelimpulsen nach der Erfindung möglich, indem in RE wieder ein Referenzsignal g-,
gewonnen wird, das während der Nachrichtenimpulse unterbrochen und nur während der eingeschachtelten
Einzelimpulse über die Schalteinheit PS der Korrelationsschaltung
MK zugeführt wird. Die Erzeugung der Regelspannungen V1..., v5 wird dabei durch den
Verlauf der Nachrichtensignale nicht beeinflußt. Da die Schieberegister R1, R2 gleiche Eingangssignal
aufweisen, können sie analog zu Fig. 10 durch ein einziges Register ersetzt werden, dem sowohl die Abzweigspannungen
des Transversalfilters wie auch diejenigen der Korrelationsschaltung entnommen werden.
In Fig. 9 ist eine ähnliche Einrichtung dargestellt, welche zur Impulsentzerrung nach dem MSE-(Mean
Square-Error)-System aufgebaut ist. Die Wirkungsweise solcher Entzerrungssysteme ist z. B. aus Bell
System Technical Journal 1969, Seite 55 bis 70, ersichtlich. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß
der mittlere quadratische Fehler des entzerrten Empfangssignals nach erfolgtem automatischem Abgleich
ein Minimum wird. Beim Betrieb nach der Erfindung besteht ein Eingangssignal der Korrelationsschaltung
wieder aus dem verzerrten Empfangssignal b. Ein weiteres Eingangssignal h3 wird dagegen durch Bildung
der Differenz h2 aus dem in RE gewonnenen
Referenzsignal g2 und dem entzerrten Signal c und
nachfolgende Unterbrechung dieses Fehlersignals h2
während der Nachrichtenimpulse in der Schalteinheit PS gewonnen. Durch Simulation und durch praktische
Versuche wurde nachgewiesen, daß auch hier die gleichen Regelspannungen V1, ..., V5 und damit auch die
gleiche Impulsentzerrung zustande kommen, wie wenn die gesamte gesendete Impulsfolge als empfangsseitiges
Referenzsignal zur Verfügung stehen würde.
Nach an sich bekannten Vorschlägen können bei diesen Einrichtungen Begrenzer oder Vorzeichenerkenner
SB bzw. SC vorgesehen werden, durch welche das eine oder das andere Eingangssignal der Korrelationsschaltung
MK oder auch beide Eingangssignale derselben in eine Folge von Impulsen konstanter Amplitude
verwandelt werden. Damit wird ein Ersatz des Analogregisters /?, durch ein entsprechendes Digitalregister
ermöglicht.
iiiigaiiga3lgiiai
•J uti ggg g
ster /?, und R2 können diese Register durch ein gemeinsames
Register R gemäß Fig. 10 ersetzt werden. Die Nachschaltung einer Einrichtung UK zur Korrektur
tiefer Signalfrequenzen kann sich empfehlen, wenn die Entzerrung dieser Frequenzen durch das Transversalfilter
wegen begrenzter Länge des Registers R nicht ausreicht oder wenn diese Frequenzen bei der
Übertragung unterdrückt werden.
Bei den gezeigten Schaltungsbeispielen werden die Impulse veränderlicher Amplitude als entsprechende
Analogsignale verarbeitet, und es kommen deshalb auch entsprechende Analogregister und Analog-Produktschaltungen
zur Anwendung. Eine Durchführung der verschiedenen Operationen ist unter Anwendung
von an sich bekannten Maßnahmen auch möglich, wenn alle Analogsignale oder ein Teil derselben durch
entsprechend codierte Impulsfolgen ersetzt werden. Die Einzelimpulse dieser Signale können z. B. in Parallelschaltung
mit einer entsprechenden Zahl von Digital-Schieberegistern oder in Serienschaltung mit einem
entsprechend verlängerten Digital-Schieberegister verzögert werden. Auch die Addition und
Multiplikation ist nach den Regeln der Digital-Rechentechnik leicht möglich. Durch gemische Anwendung
analoger und digitaler Verarbeitung wird gegebenenfalls ein minimaler üesamtaufwand erzielt.
Eine Verkürzung der zum automatischen Abgleich erforderlichen Zeit ist möglich, wenn während einer
ersten Abgleichphase anstelle des Nachrichtensignals zusätzliche Programmimpulse gesendet werden, welche
empfangsseitig ebenfalls mit einem synchronisierten Impulserzeuger gewonnen werden. Während dieser
ersten Abgleichphase werden nun diese zusätzlichen Impu'se ebenfalls der Korrelationsschaltung
zugeführt, so daß am einen Eingang dieser Schaltung eine fortlaufende Folge von Referenzimpulsen auftritt.
Nach Erreichung eines brauchbaren Abgleichs bzw. nach der vorgegebenen Dauer der ersten Abgleichphase
werden dann anstelle dieser zusätzlichen Impulse die normalen Nachrichtensignale übertragen.
Eine andere Maßnahme zur Beschleunigung des
Abgleichs besteht darin, daß während einer ersten Abgleichphase die Zahl der einzelnen Korrelatoren
in der Korrelationsschaltung zunächst reduziert ist, so daß während dieser Phase erst die Koppelwerte des
Transversalfilters reguliert werden, welche den Verzerrungen geringer zeitlicher Verschiebung entsprechen.
Die weiteren Korrelatoren zur Steuerung der weiteren Koppelwerte werden dann in einer oder
b5 mehreren nachfolgenden Abgleichphasen eingeschaltet.
Es wurde nachgewiesen, daß auf diese Weise eine erhebliche Zeitreduktion bis zur Erzielung des einwandfreien
Endabgleichs möglich ist.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (29)
1. Verfahren zur automatischen Einstellung eines Transversalfilters zur Impulsentzerrung
zwecks Minimierung des durch die Verzerrung entstandenen Fehlers mit Verwendung einstellbarer
Dämpfungsglieder, eines Verzweigungsnetzwerkes, einer Summierschaltung und von Korrelatoren,
wobei auf der Sendeseite Einzelimpulse zum Nachrichtensignal hinzugefügt werden und
die Regelgrößen mit einer Korrelationsschaltung gewonnen werden, deren erste Eingangsgröße von
dem zu entzerrenden Empfangssigna] abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Eingangsgröße der Korrelationsschaltung folgendermaßen gewonnen wird:
1. Sendeseitig werden die hinzuzufügenden Einzelimpulse mit konstanter Amplitude und
unregelmäßig wechselndem Vorzeichen im Nachrichtensignal eingeschachtelt, wobei zwischen je zwei eingeschachtelten Einzelimpulsen
mindestens zwei Nachrichtenimpulse zu liegen kommen;
2. Empfangsseitig wird durch Auswertung der eingeschachtelten Impulse ein Referenzsi- 2-s
gnal gewonnen;
3. Das Referenzsignal wird während der Nachrichtenimpulse unterbrochen und während
der eingeschachtelten Impulse eingeschaltet;
4. Dieses unterbrochene Referenzsignal wird als zweite Eingangsgröße der Korrelationsschaltung zugeführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Eingangsgröße der
Korrelationsschaltung mindestens das durch das γ,
Transversalfilter entzerrte Empfangssignal und als zweite Eingangsgröße das unterbrochene Referenzsignal
selbst verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschachtejten Einzel- w
impulse als Zufallsimpulse aus einer Rauschspannung gewonnen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschachtelten Einzelimpulse
aus Impulsen eines besonders zu übertragenden Datensignals bestehen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschachtelten Einzelimpulse
aus einer vorgegebenen quasistatistischen Impulsfolge gewonnen werden. w
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschachtelten Einzelimpulse
einem rückgekoppelten Schieberegister entnommen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschachtelten Einzelimpulse
einem über Logik-Schaltkreise rückgekoppelten Schieberegister entnommen werden (Fig. 5a).
8. Verfahren nach Ansprüchen 4 bis 7, dadurch ho
gekennzeichnet, daß der Vorzeichenwechsel der eingeschachtelten Impulse sich in periodisch wiederkehrenden
Abschnitten wiederholt, deren Länge nicht kleiner ist als die maximale Laufzeit des Transversalfilters. h,
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Autokorrelationsfunktion
der eingeschachtelten Impulse klein ist innerhalb aller Zeitbereiche, die nicht großer sind als die
maximale Laufzeit des Transversalfilters.
10. Verfahren nach einem der Anspiüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenimpulse
konstante Amplitude und entsprechend der zu übertragenden Information wechselndes
Vorzeichen haben.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der
Nachrichtenimpulse in vorgegebener Abstufung quantisiert ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenimpulse
ohne Quantisierung amplitudenmoduliert sind.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal aus dem
Empfangssignal durch Amplitudenbegrenzung gewonnen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal mit einem
Impulsgenerator gewonnen wird, der mit den eingeschachtelten Einzelimpulsen synchronisiert ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator gleich
aufgebaut ist wie der Generator zur Erzeugung der eingeschachtelten Einzelimpulse (Fig. 5a,
5 b).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator
bis zum Synchronverlauf mit dem Empfangssignal gekoppelt ist und nach erreichtem Synchronismus
auf autonomen Betrieb umschaltet.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf autonomen
Lauf erfolgt, sobald während irgendeiner Zeit, die mindestens der Laufzeit des Schieberegisters
entspricht, Übereinstimmung zwischen eingeschachtelten Impulsen des Empfangssignals und
den Impulsen im Rückführungskanal des Generators vorliegt (Fig. 5b).
18. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Unterbrechung des
Referenzsignals während der Nachrichtenimpulse gevonnenen Referenzimpulse gleichzeitig zur
Korrektur von tiefen Signalfrequenzen des entzerrten Signals verwendet werden.
19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der eingeschachtelten Einzelimpulse als Ursteuerimpulsfolge
zur Gewinnung von Schlüsselsignalen bei der verschlüsselten Nachrichtenübertragung verwendet
wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsschaltung
aus einem mehrstufigen Schieberegister besteht, dem das erste Eingangssignal zugeführt wird, sowie
mehreren Einzelkorrelatoren, die jeweils das mittlere Produkt aus je einer vom Schieberegister
abgezweigten Spannung und aus dem zweiten Eingangssignal bilden.
21. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Eingangssignal der
Korrelationsschaltung aus der Differenz zwischen dem entzerrten Empfangssignal und dem Referenzsignal
und das zweite Eingangssignal aus dem während der Nachrichtenimpulse unterbrochenen
Referenzsignal besteht.
22. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Eingangssignal
der Korrelationsschaltung in der Amplitude begrenzt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem außer der innerhalb eines bestimmten Übertragungskanals
auftretenden linearen Verzerrungen auch die durch Kopplung zwischen verschiedenen
Impulskanälen verursachten Nebrnsprech-Störungen kompensiert werden sollen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
1. Das Empfangssignal (b1, b", Fig. 7) des benachbarten
Kanals wird einem zusätzlichen Transversalfilter (IE*, IE**) zugeführt,
2. die Regeispannung zur Steuerung der Koppelwerte dieses zusätzlichen Transversalfilters
wird mit einer zusätzlichen Korrelationsschaltung (MK*, MK**) gewonnen, deren
Eingangssignale einerseits das bereits entzerrte Ausgangssignal (d', d") und andererseits
ein aus den eingeschachtelten Einzelimpulsen des benachbarten Kanals gewonnenes Referenzsignal (g"3, g'3) enthalten,
3. das letztere Eingangssignal wird während der Nachrichtenimpulse des benachbarten Kanals
unterbrochen,
4. die eingeschachtelten Impulse des zu entzerrenden Kanals und die eingeschachtelten Impulse
des Nachbarkanals weisen keine Kreuzkorrelation auf.
24. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine geringfügige Verkürzung
der übertragenen Impulse und Übertragung der ursprünglich in der dafür vorgesehenen Zeit (Ta
+ T3, Fig. 3) auftretenden Nachrichtenimpulse während der verkürzten Zeit (T3).
25. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Eingangsgröße der
Korrelationsschaltung das zu entzerrende Empfangssignal selbst verwendet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß als zweite Eingangsgröße die Differenz zwischen dem entzerrten Empfangssignal
und dem Referenzsignal dient, welche Differenz während der Nachrichtenimpulse unterbrochen
wird (Fig. 9).
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Transversalfilter
und die Korrelationsschaltung ein gemeinsames Schieberegister haben (Fig. 10).
28. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Beschleunigung des Abgleichs erzielt werden soll,
dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Abgleichsphase anstelle der Nachrichtenimp'ilse zusätzliche
Hilfsimpulse konstanter Amplitude übertragen und auf der Empfangsseite entsprechende
Referenzimpulse verwendet werden.
29. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Beschleunigung des Abgleichs erzielt werden soll,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Abgleichs zunächst mit eine· , Juzierten Zahl von
Korrelatoren der Korrelationsschaltung und einer entsprechend reduzierten Zahl von Koppelwerten
des Transversalfilters gearbeitet wird, wonach die Zahl der einzelnen wirksamen Korrelatoren und
der entsprechenden Koppelwerte im Laufe des Abgleichs erhöht wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Einstellung eines Transversalfilters zur Impulsentzerrung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Übertragung von Impulsen über Fernsprechleitungen oder ähnliche Kanäle entstehen lineare
Verzerrungen, die sich in einer unerwünschten Verbreiterung und bei geringem Impulsabstand in
entsprechendem Nebensprechen auswirken. Zur Entzerrung eignen sich Transversalfilter, d. h. mehrstufige
Verzögerungssysteme mit einstellbaren Koppelwerten der bei einzelnen Verzögerungsstufen vorgesehenen
Zuführungs- bzw. Entnahmestellen. Eine automatische Steuerung der Koppelwerte ist möglich
mit Regelspannungen, die nach Korrelationsmethoden aus den empfangsseitig entzerrten Signalen und
bestimmten Referenzsignalen gewonnen werden. Die Referenzsignale müssen während des Abgleichs mit
den entsprechenden Sendesignalen übereinstimmen. Dies kann erreicht werden durch Übertragung einer
am Empfangsort beieits bekannten Impulsfolge bis zum Abschluß des Abgleichs. Mit Rücksicht auf oft
unvermeidliche Änderungen des Übertragungskanals ist allerdings eine Wiederholung des Abgleichs in angemessenen
Zeitabständen mit erneuter Übertragung bekannter Impulsfolgen nötig. Die entsprechenden
Unterbrechungen der eigentlichen Informationsübertragung sind im Betrieb unerwünscht. Falls die gesendeten
Impulse in einer vorgegebenen Amplitudenabstufung quantisiert sind, so kann nach einem
bekannten Vorschlag aus einem noch unvollkommen entzerrten Signal durch automatische Wahl der
nächstliegenden Quantisierungsstufe das ursprüngliche Signal wiedergewonnen werden, welches dann
gleichzeitig als Referenzsignal dient (vergl. Deutsches Patent 945 037). Bei starker bzw. veränderlicher Impulsverzerrung
ist dieses Verfahren aber erst nach Erreichung eines gewissen Vorabgleichs und mit nicht
zu feiner Amplitudenquantisierung brauchbar. Es versagt bei Amplitudenmodulation ohne Beschränkung
auf eine vorgegebene Quantisierungsabstufung.
Durch die DE-OS 1762361 ist eine Anordnung
zur automatischen Impulsentzerrung für digitale Daten bekannt, bei der sendeseitig Impulse zum Nachrichtensignal
hinzugefügt werden. Empfangsseitig werden Regelgrößen mit einem Korrelator erzeugt,
dessen eine Eingangsgröße von dem zu entzerrenden Empfangssignal abgeleitet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der besagten Gattung zu schaffen, bei dem
eine periodische Wiederholung des Abgleichs mit erneuter Übertragung bekannter Impulsfolgen nicht
mehr nötig ist und das auch bei Amplitudenmodulation ohne Beschränkung auf eine vorgegebene Quantisierungsabstufung
brauchbar ist.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung wird in der Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gesehen.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Als erste Eingangsgröße der Korrelationsschaltung kann in vielen Fällen mindestens das durch das Transversalfilter
entzerrte Empfangssignal und als zweite Eingangsgröße das unterbrochene Referenzsignal
selbst verwendet werden.
In Fig. 1 ist zunächst ein bekannter adaptiver Entzerrer dargestellt mit dem Transversalfilter IE zur Impulsentzerrung,
einer Korrelationsschaltung MK zur
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CH1424370A CH524287A (de) | 1970-09-25 | 1970-09-25 | Verfahren zur automatischen Einstellung eines Transversalfilters zur Impulsentzerrung |
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| DE2114250B2 DE2114250B2 (de) | 1979-09-13 |
| DE2114250C3 true DE2114250C3 (de) | 1980-05-22 |
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