DE2115927C - Verfahren zur Übertragung zusätzlicher Informationen bei der Übertragung von Daten - Google Patents

Description

55 Fig· I;

Fig. 3 ist ein Zeitschaltbild zu Fig.2; Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertra- Fig. 4a und 4b zeigen andere Möglichkeiten, die

gung zusätzlicher Informationen bei der Übertragung an Stelle der vorliegenden Erfindung benutzt werden von Daten, deren jedes zu übertragende Datenelement könnten.

im Sender durch Gruppen von Impulsen ersetzt wird, 60 Dreiecke sind UND-Schaltungen, Halbkreise welche jede das zu ihr gehörende Datengrundelement ODER-Schaltungen, und Rechtecke stellen Kippsowie weitere Elemente (Echos) enthält, die zu den schaltungen dar.

Grundelemcnten in einer solchen Phasenbeziehung Zum Zwecke der Erklärung soll ein bestimmtes

stehen, daß zwischen den Impulsen des zu übermit- Übertragungsverfahren unter vielen herausgewählt telnden Datensignals freie Intervalle vorhanden sind. 65 werden, die Signalelemente oder sogenannte Elemen-

Manche Übertragungstechniken erfordern die tarsignale benutzen. Dabei wird im folgenden Text Übermittlung zusätzlicher Informationselemente in von Impulsfolgen gesprochen, aus denen diese EIe-FüiiTt von zusätzlichen Signalen, die die normalen mentarsignale bestehen. Die vorliegende Erfindung

Wird in Anlehnung an das Verfahren gem/äß dem be- Hauptsignals gemäß Zeile 15 d?r Fig. I gebildet werreits g^nannteji deutschen Patent J 292167 beschrie- den. Die Reduktion der ursprünglichen Impulsbreite ben. Die Art und .Weis? der Codiep;ng der Signal- auf die Hälfte ergibt gemäß Zeilen 7, 8, 9, 10 und 1Ϊ elemente Ln Fprm von Impulsfolgen ist darin festge^ £er Fig. 1 freie Intervalle mit einer Periode ^lhiB» Selegt und soll hier nicht mehr im Petail beschrieben S jcunde.

werden; es möge nur noch aufgezeigt werden, daß Fig. 1 zeigt bei 12 ein Signal mit der Frequenz

Signale des Typs 60Ü Hz, ein Signal mit 3000 Hz und ein, sich daraus

ergebendes Summensignal »600+3000 Hz«.

sin (wlT) t -_{(7f t}\ Bei der Betrachtung dieses Signals und ejner Ab-

"'"VWr)T-" ' ¹^ tastfolge gemäß Zeile 13 in der Fig. 1 ergeben sich

Abtastwerte für die abgetasteten Positionen des

als Folgen von Impulsen vorgegebener Wertigkeit er- Signals 600+3000 Hz. Ein Vergleich der Zeilen 12 zeugt werden und den einzelnen ,zu übertragenden und j3 in Fig. 1 zeigt, daß bei den Zeitpunkten ge-Grundelementen nach vorgegebener Regel ent- maß Zeile 13 abgetastet das Signal 600+3000Hz in spree] en. Der Aufbau einer s'olchen Imp'Usfölge und 15 Zeile 12 eine Folge bestinimter Werte ergibt. Wenn ebenso auch die Aufeinanderfolge bei nacheinander das Signal gemäß Zeile 12 zu anderen Zeitpunkten übertragenen Daten ist in den Zeilen 2, 3, 4, 5 der abgetastet würde, würden sich andere Abtastwertc Fig. 1 dargestellt; die vertikalen Linien entsprechen ergeben. Wenn keine ant^ie zwingende Notwendigaufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Im gewählten keit gegeben ist, kann man die relative Lage der Ab Beispiel sind Γ-- "moo Sekunde, /c= 1800Hz und der »0 tastfoige und des abzutastenden Signals so wählen, einfachen Erklärung wegen alle zu übertragenden Da- daß die sich ergebende Abtastsignalf;>lge so einfach ten des Binärwertes 1. Die zu übertragenden Daten wie möglich wird. Dies ist in Fig. 1 mit den sind als A, B, C, D... gemäß Zeile 1 der Fig. I be- Signalamplituden f V, O, V dargestellt. Wenn das zeichnet. Wie im Detail im bereits angezogenen Patent zusätzliche Signal so verläuft, kann es direkt als Folge und 3uch in der vorliegenden Fig. 1 dargestellt ist, "5 von Impulsen gemäß Zeile 14 dargestellt werden. Die trettn nacheinander Intervalle auf, in denen Haupt- Amplituden der beiden K-imponentfrequenzen beimpulse u, ft... für die Grundelemente erzeugt wer- stimmen die Amplitude dieser Impulse. Ein analoges den; diese Intervalle mögen als Hauptimpul^rzonen Signal daraus wird über die Femleitung übertragen, bezeichnet werden und solche Intervalle, in denen indem die Impulse gemäß Zeile 14 einem Tiefpaß sekundäre Impulse erzeugt werden, als Echozonen. 30 zugeführt werden, der mit dem identisch sein kann. In der Zeile 6 der F i g. 1 ist diese Zonenfolge dar- über den auch die Hauptdatensignale übertragen ges.ellt. Ohne die relative Lage der einzelnen Im- werden.

pulsamplituden zueinander zu verändern, können die Die Eingabe eines Zusatzsignals mit einem VerImpulsbreiten reduziert werden. Dadurch wird die fahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ursprüngliche Spektrallage kaum verändert. Im Ge- 35 für den Fall betrachtet, daß das Daren-Hauptsignal genteii. Es werden sogar einige nachteilige Eigen- digital in Form aus vorgegebenen Impulsamplituden schäften behoben und ein theoretisches Spektrum erzeugter Signalelementc gewonnen wird. Das Prinnähetungsweise erreicht, wie es für die sogenannten zip der Erzeugung und die Funktion entsprechender Dirac-Impulse gilt. Die vorgenommene Impulsbrei- Codierer wird hier nicht im einzelnen behandelt, da tenreduMion verringert jedoch die zu übertragende 40 die vorliegende Erfindung diesen bereits angemeldeten Energie und kann daher nur begrenzten Grades Gegenstand nicht selbst beansprucht,
durchgefühlt werden. Mit der Verringerung der Im- Fig. 2 zeigt einen Sender, mit dessen Hilfe das

pulsbreite werden aber freie Intervalle gewonnen. zusätzliche Signal entsprechend dem in F i g. 1 ge-

Die gewonnenen freien Interv; He folgen mit einer zeigten Prinzip übertragen werden kann.
Periode l/β auf c nan der; in diesen Intervallen kön- 45 Die Schaltungsanordnung ist so dargestellt, daß r.en zusätzliche Informationen übertragen und dazu In die zusätzlichen Elemente zur Erzeugung des Zusatzeine· Folgerate θ abgetastet werden. Dabei ergibt signals sowohl im Codierer als auch im zugehörigen sich ein zu übertragendes Signal mit der maximalen Taktgeber zu erkennen sind.

Frequenz β/2 entsprechend den allgemein bekannten Der Zusatzaufwand für den Codierer innerhalb der

Abtasttheoremen. Ein in solcher Weise übertragenes 50 gestrichelten Umrandung ist sehr einfach und kann Signal muß jedoch auf der Empfangsseite von den bei modernen integrierten Schaltkreisen nahezu ver-Hauptinformationen wieder getrennt werden können. naciilässigt werden. Der Zusatzaufwand im Taktgeber Dies ist leicht möglich, wenn das Spektrum der Zu- erscheint durch die Anordnung von zwei durch drei satzinformationen vom Spektrum der normalen Da- teilende). Dividierschaltungen innerhalb der doppelt ten verschieden ist. Wenn das zusätzliche Signal unter 55 gestrichelten Umrandung etwas erheblicher. Dieser Bedingungen erzeugt wird, die nicht durch die zusätzliche Aufwand muß jedoch im Verhältnis zu übrigen Senderkreise festgelegt sind, und das zu- dem betrachtet werden, das für das System anderersätzliche Signal neben der Hauptinformation übertra- seits notwendig wäre, wenn das Daten-Hauptsignal gen werden soll, muß ein möglichst vernünftige Ab- und dazu zwei zusätzliche Frequenzen zu übertragen tastung des Zusatzsignals gesucht werden. Dies ist 60 wären. Dabei wären der Codierer und der Taktgeber nicht der Fall, wenn das zu übertragende Zusatz- in einfacher Ausführung ohne diese in gestrichelten signal im Sender selbst erzeugt wird und die Ab- Feldern dargestellten Zusätze erforderlich; anderertastzeiten durch ihn bestimmt werden. Die Signalele- seits wären jedoch zusätzliche Einrichtungen erformente des Zusausignals und des Hauptsignals kön- derlich, wie sie in den Fig.4a und 4b dargestellt nen dann umschichtig erzeugt werden. 65 sind: entweder zwei analog arbeitende Oszillatoren

Der Fall des betrachteten Beispiels ist sehr ein- zur Erzeugung synchronisierter Signale von 600 und fach. Das Zusatzsignal soll aus zwei Frequenzen, 3000 Hz oder ein Rechteckwellenoszillator für 600 und 3000Hz, beiderseits des Spektrums DO des 3000Hz mit einem Tiefpaß TPl für 3000Hz und

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einem durch fünf teilenden Frequenzteiler, der wieder- sen, daß der Pegel REFO direktes Nullpotential sein

um einen Tiefpaß TP 2 zur Abgabe der Frequenz von kann; er kann aber auch jeden anderen höher oder

600 Hz speist. tiefer festgelegten Pegel annehmen, was für gewisse

Die Schaltungsanordnung entsprechend der vorlie- Typen von Analogaddierern die Anschaltung cr-

genden Erfindung ist somit wesentlich einfacher als 5 leichtert. Es ist dabei an solche Addierer zu denken,

die anderen Anordnungen, vor allem schon deshalb die z. B. im bereits erwähnten französischen Patent

weil alle erzeugten Taktsignale von ein und dem- 1 533 919 genannt sind.

selben Urtakt ausgehen und, wie bereits gefordert, Es ist des weiteren auf Grund der Tatsache, daß

das abzutastende Signal mit den Abtastzeitpunkten keine Störungen zwischen dem beschriebenen zusätz-

günstig übereinstimmt, da alles vom gemeinsamen Ur- io liehen Signal und den Impulsfolgen des Hauptsignals

takt gesteuert wird. auftreten, herauszustellen, daß der Grundinhalt der

F i g. 3 erklärt die Funktionen der Schaltungsan- Datenelemente des Hauptsignals nicht beeinflußt

Ordnung gemäß F i g. 2 in Form eines Zeitschaubildes wird. Daher können diese Elemente entweder, wie bei

der einzelnen auftretenden Signale. In dieser Figur ist der vorangehenden Beschreibung angenommen,

unter Anlehnung an Fig. 2 klar zu erkennen, wie 15 Binärsignale sein; sie können aber ebensogut andere

unter Steuerung durch die Referenz-Pegelsignale diskrete Signalpegel gemäß dem französischen Patent

-VV, —V und 0 ein dargestellter Analogaddierer 1533 919 annehmen, bei dem die einzelnen Signal-

A.A.getreu eine Folge aus Pegeln REF + V, REF — V elemente Analogwerten zu gegebenen Zeitpunkten

und REFO entsprechend Zeile 14 in Fig. 1 und ent- entsprechen.

sprechend der untersten Zeile in Fig. 3 erzeugt, wo- ao Auch dabei besteht kein Zwangszusammenhang

bei diese nach der vorliegenden Erfindung abgege- zwischen der Wiedergewinnung des entsprechend der

benen Signalpegel sauber zwischen die Hauptimpuls- vorliegenden Erfindung übertragenen Zusatzsignals

zonen und die Echoimpulszonen des Daten-Haupt- und der Wiedergewinnung der Impulsfolgen des

signals eingefügt sind. Es ist noch darauf hinzuwei- Hauptsignals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

-Patensignale γφχ, ftsquenzraäß'jg awfc zeitlich Patentansprüche: stören. Solch ein Erfordernis ist z. B.Jjei^Zeitmulti- plex-Übertragungsverfahren gegeben, bei denen Syn-

1. Verfahren zur Übertragung zusätzlicher In- chronisieragnale zur Unterscheidung der einzelnen formationen bei der Übertragung von Daten, 5 Mulüplexkanäle benutzt werden; em ähnliches Erderen jedes zu übertragende Datenelement im forderais tritt ebenfalls bei einigen EinseiUmband-Sender durch Gruppen von Impulsen ersetzt wird, Übertragungsverfahren auf, bei denen eine oder mehwelche jede das zu ihr gehörende Datengnmd- rere Frequenzen zur Aufrechterhaltung des Gleicheiement sowie weitere Elemente (Echos) enthält, Iaufes oder zur empfangsseitigen Wiedergewinnung die zu den, Grundelementen in einer solchen Pha- ίο der Trägerfrequenz übertragen werden. senbeziehang\st§fien, daß zwischen den Impulsen . , Eine Eingabe zusätzlicher Signale kann auib erfordes zu übdriiiktelnden Datensignal freie Inter- derlich werden, wenn für eine Digüaldatenubertravalle vorhanden sind, dadurch gekenn- gung spezielle Quellen benutzt werden, insbesondere ζ e i c h η e t, daß in diesen freien Intervallen (ge- solche, die diskrete Frequenzen erzeugen.

maß Zeile 11 in Fig. I) mindestens ein zusatz- 15 Solche Quellen erfordern vielfältige und komplexe lkhes Tnformatiomsignal (600+3000 Hz gemäß Schaltkreise. Dies ist besonders augenfällig, venn als Zeile 12 in Fi[. I) übertragen wird, dessen Spek- Einheitssignale oüer als Elementarsignale bezeichtrum sich deutlich vom Spektrum (Do) des zu nete Signalelemente übertragen werden; ganz besim übertragenden Daten-Hauptsignals (A, B, C...) ders bei Übertragungsverfahren, bei denen Element ir unterscheidet, daß das zusätzliche Informations- ao signale in Form vorgegebener Folgen von Impulsen signal in Form periodischer Impulse (Zeile 14 in übertragen werden, deren Amplituden und zeitlich Fig. 1) in die freien Intervalle eingefügt wird und Aufeinanderfolge unter einer festgelegten Regel su daß diese Impulse des zusätzlichen Informations- hen. Es muß ferner darauf hingewiesen werden, dr-.tt signals durch aufeinanderfolgende Abtastung solche Übertragungsverfahren mit SignalelemenK:n (gemäß Zeile 13 in Fig. 1) seiner Amplituden- as verschiedener Signalformen, wie auch die er.i werte erzeugt werden. sprechende Signalerzeugung mit Folgen von Impuls 1

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- vorgegebener Wertigkeit bereits in verschiedenen An kennzeichnet, dau die Abtastung des zusätzlichen meidungen beschrieben worden sind. Hierzu sinu Informationssignals (600 3000 Mz gemäß Zeile insbesondere das deutsche Patent 1 292 167 mit frar. 12 in Fig. I) zu Zeitpunkten (13 in Fig. 1) er- 30 zösischer Priorität vom 21. September 1966, da-, folgt, die in vorgegebener zeitli her Beziehung französische Patent 1 533 919 mit der Anmeldung zur Phasenlage der Impulse des Daten-Haupt- vom 7. März 1967 und die deutsche Patentanmeldung signals (A, B, C...) stehen. P 20 23 278.4 mit französischer Priorität vom 16. ?.

3. Verfahren nach einem der vorgenannten An- 1969 zu nennen.

sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die 35 Die Aufgabe der vorgenannten Erfindungen ist im zeitlichen Abtastkriterien (13 in Fig. 1) des zu- wesentlichen die Umsetzung zu übertragender Datensätzlichen Informationssignals (600 + 3000Hz Hauptsignalfolgen in solche Signale, die an die Fregemäß Zeile 12 in Fig. 1), als auch die Zeit- quenzcharakteristik des verwendeten Übertragungskriterien (Pl in Fig. 2) zur Aussendung der Im- kanals günstig angepaßt sind. Außerdem soll sie die pulse (a, b, c und ECHOs) des Daten-Haupt- 40 Erzeugung und Überlagerung zusätzlicher Signale aus signals (A, B, C...) von einem gemeinsamen Ur- vorgegebenen Impulsfolgen ermöglichen, deren eintaktgeber (OSZ in F i g. 2) abgeleitet werden. zelne Impulse sich mit den Impulsen aus der zuerst

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- genannten Daten-Hauptsignalfolge überlagern, aber kennzeichnet, daü die Ableitung der Abtast- nicht stören.

kriterien (13 in Fig. 1) des zusätzlichen Informa- 45 Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I getionssignals (600 + 3000 Hz gemäß Zeile 12 in kennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausge-Fig. 1) und die Zsitkriterien(P 1) zur Aüssen- staltungen dieses Verfahrens sind in den Unterandung der Impulse (a, b, c und ECHOs) des Daten- sprächen genannt.

Hauptsignals (A, B, C...) vom gemeinsamen Ur- Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

taktgeber (OSZ) durch Frequenzteilungen des Ur- 50 Ausführungsbeispiels mit entsprechenden Zeichnuntaktes abgeleitet werden. gen erläutert.

Fig. 1 gibt eine Grundübersicht für das gewählte Ausführungsbeispiel; F i g. 2 zeigt Schaltkreise zur Ausführung gemäß