DE2148984B2 - Verfahren zum Nachrichtenverkehr zwischen mehreren Stationen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachrichtenverkehr zwischen mehreren Stationen, bei dem die zwischen den einzelnen Stationen übertragenen, im allgemeinen gegeneinander phasenverschobe-Hen, adressencodierten Signalfolgen signalmodulierte gepulste RF-Trägerschwingungen mit großem Verhältnis von Sendepause zu Sendedauer sind.

Verfahren dieser Art kommen insbesondere bei Funksystemen mit mobilen Sende-Empfangsstationen zur Anwendung Die Adressierung der Signalbitfolge zur gegenseitigen Erkennung der einzelnen am Verkehr teilnehmenden Stationen besteht in einer den einzelnen Signalbits aufgeprägten Feinstruktur in Form einer Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation. Ist die Anzahl der für einen Verkehr in Frage kommenden Sende-Empfangsstationen klein, beispielsweise drei bis zehn, und soll der technische Aufwand für die Adressierung sich in engen Grenzen halten, und zwar unter Berücksichtigung der an die einwandfreie Erkennung und einen ungestörten Betrieb zu stellenden Anforderungen, dann bietet sich vor allem eine FM-Adressencodierung an. Eine solche FM-Adressencodierung ist beispielsweise durch die Literaturstelle »IRE Transactions on VC«, August 1961, S. 40 bis 44, bekannt. Das dort angegebene Ausführungsbeispiel weist Signalbitfolgen für die einzelnen Stationen auf, die hinsichtlich jedes ihrer aufeinanderfolgenden Signalbits durch die Kombination von drei aus zehn Frequenzen dargestellt werden. Der Empfänger einer Station, der to eine solche Signalbitfolge empfangen soll, erkennt die für ihn bestimmte Signalbitfolge an der Frequenzkombination der Signalbits der an seinem Eingang ankommenden Signalbitfolgen und wertet nur die Signalbits aus, die die vorgeschriebene Frequenzkombination auf- ^f>5 weisen. Diese Erkennung wird noch dadurch erleichtert, daß die von den verschiedenen Stationen ausgesandten Signalbitfolgen periodisch sind und daß bei nicht zu großer Teünehmerzahl die Wahrscheinlichkeit für das gleichzeitige Auftreten zweier Signalbits, die für verschiedene Stationen bestimmt sind, hinreichend gering ist. .

Eine besonders günstige Nachrichtenübertragung wird dann erreicht, wenn die eigentlichen Signale dem RF-Träger in Form der Phasensprungmodulation aufgeprägt sind. Die Phasensprungmodulation hat nämlich die Eigenschaft, daß hier die gesamte Sendeleistung für die eigentliche Signalübertragung zur Verfugung steht. Wie die Praxis zeigt, läßt sich die Phasensprungmodulation nur mit außerordentlichen Schwierigkeiten dann zur Anwendung bringen, wenn zur Kennzeichnung der verschiedenen Stationen von einer FM-Adrcssencodierung in der geschilderten Weise Gebrauch gemacht wird. Ein solches Verfahren ist durch die US-PS 34 99 995 bekannt. Die Adressen sind hier beispielsweise durch drei Frequenzen in einem Zeit-Frequenzraster dargestellt. Die Phasensprungmodulation kommt dadurch zum Ausdruck, daß die drei Frequenzen auf der Zeitachse des Zeilfrequenzrasters zwei verschiedene Zeitplätze annehmen, je nachdem, ob sie eine digitale »1« oder eine digitale »0« beinhalten. Der technische Aufwand für eine solche Nachrichtenübertragung ist erheblich und erfordert wegen des Zeit-Frequenzrasters eine sehr genaue Adressencodesynchronisation zwischen Sender und Empfänger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Nachrichtenverkehr zwischen mehreren Sende-Empfangsstationen der geschilderten Art eine weitere Lösung für eine FM-Adressencodierung anzugeben, die bei geringem technischem Aufwand einer Signalübertragung durch Phasensprungmodulation der Trägerschwingung nicht im Wege steht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Anwendung der Phasensprungmodulation dann keine Schwierigkeiten mit sich bringt, wenn jedes der aufeinanderfolgenden Signalbits einer Signalbitfolge lediglich von einer Trägerschwingung vorgegebener Frequenz gebildet wird. Dies ist bei einer mit einem Minimum von Frequenzen auskommenden FM-Adressencodierung dann möglich, wenn im allgemeinen die gesamte Adresse auf zwei und mehr aufeinanderfolgende Signalbits so verteilt wird, daß jedes Signalbit lediglich von einer Trägerschwingung vorgegebener Frequenz gebildet wird. Um dabei auf eine Adressen-Codewortsynchronisation verzichten zu können, ist es zweckmäßig, von einem kommafreien Adressencode, bei dem Beginn und Ende vom Empfänger nicht erkannt werden müssen, Gebrauch zu machen. Zwar wird hierdurch bei gegebener Anzahl π der Frequenzen die Anzahl der hiermit zu bildenden unterschiedlichen Adressen eingeschränkt, doch wird dieser Nachteil wiederum durch einen geringeren Aufwand auf der Empfangsseite infolge Wegfalls der Adressen-Codewortsynchronisation kompensiert.

Die Anwendbarkeit des Verfahrens nach der Erfindung ist nicht auf die Fälle beschränkt, in denen die Phasensprungmodulation vorliegt. So kann das Verfahren nach der Erfindung z. B. auch angewendet werden, wenn eine Amplitudenmodulation unter Ausschluß der Nullamplitude angewendet wird.

Im Hinblick auf eine möglichst geringe Bandbreite bei geringem Aufwand an die benötigten Filter ist es z. B. zweckmäßig, die Zahl der am Nachrichtenverkehr beteiligten Sende-Empfangsstationen auf maximal elf

zu beschränken und hierbei für die Bildung von maximal elf kommafreien Adressen-Codeworten insgesamt π = 3 Frequenzen vorzusehen.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung im folgenden S noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 ein Zeitdiagramm von elf verschiedenen FM-adressencodierten Signalbitfolgen nach der Erfindung,

Fig.2 eine tabellarische Zusammenstellung :ier mit Hilfe von drei Frequenzen gebildeten elf kommafreien Adressen für elf Signalbitfolgen nach F i g. 1,

F i g. 3 die schematische Darstellung einer Sende-Empfangsstation in einem Blockschaltbild.

In F i g. 1 sind in den Diagrammen 1, 2, 3, 4, 5 ... 11 elf Signalfolgen angedeutet, die lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit innerhalb einer Periode τ in gleichen Abständen gegeneinander zeitverschoben dargestellt sind. Die aufeinanderfolgenden Signalbits der Signalbitfolgen enthalten das zu übertragende Signal in Form einer phasenumgetasteten RF-Trägerschwingung. Die ersten drei Signalbitfolgen enthalten pro Signalbit die vollständige Adresse, und zwar die erste Signalbitfolge durch die Frequenz der Trägerschwingung Λ, die zweite Signalbitfolge durch die Frequenz /2 der Trägerschwingung und die dritte Signalbitfolge durch die Frequenz ß der Trägerschwingung. Die weiteren Signalbitfolgen weisen zwar pro Signalbit ebenfalls nur eine Frequenz der sie darstellenden Trägerschwingung auf, jedoch erstreckt sich hier die Adresse über drei aufeinanderfolgende Signalbits. Wie F i g. 1 erkennen läßt, weist die Trägerschwingung der Signalbitfolge des Diagramms 4 in den aufeinanderfolgenden Signalbits die Frequenzen Λ, ß, /2, die Trägerschwingung der Signalbitfolge des Diagramms 5 die Frequenzen Λ, /3, /3 und die Trägerschwingung der Signalbitfolge des Diagramms 11 die Frequenzen /2, A, /3 auf.

Zur besseren Übersicht sind in der tabellarischen Darstellung nach F i g. 2 die kommafreien Adressen für sämtliche elf Signalbitfolgen dargestellt, wobei jedoch lediglich die den Frequenzen f beigegebenen Indizes angegeben sind. Hiernach weisen die ersten drei Signalbitfolgen eine Einbit-Adresse mit jeweils einer Frequenz der Trägerschwingung, die vierte bis neunte Signalbitfolge jeweils eine Dreibit-Adres^e mit insgesamt zwei verschiedenen Frequenzen der Tiagerschwingungen und die rennte und elfte Signalbitfolge eine Dreibit-Adresse mit jeweils drei verschiedenen Frequenzen der Trägerschwingung auf.

Bei dem Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung y> des. Verfahrens nach der Erfindung geeigneten Sende-Enipfangsstation nach F i g. 3 ist das Sendeteil mit S und das Empfangsteil mit E bezeichnet. Das am Eingang des Sendeteils S anstehende Signal Sig tastet mit Hilfe des Modulators M die Phase der vom Generator ?> Ga gelieferten gepulsten Trägerschwingungen um. Das Modulatorausgangssignal wird anschließend im sendeseitigen Umsetzer Us in die Radiofrequenzlage umgesetzt und nach Verstärkung in einem Sendeverstärker Vi; über die Sendeantenne As abgestrahlt. Die Umset- do zung des Modulationssignals im sendeseitigen Umsetzer Us kann wahlweise mit Hilfe einer der drei von den Generatoren Gl, G2 und G3 erzeugenden Trägerschwingungen erfolgen, deren Ausgänge über eine vom Taktgenerator GT gesteuerte sendeseitige Steuereinrichtung Sts mit dem zweiten Eingang des sendeseitigen Umsetzers in Verbindung stehen. Die Frequenzen der von den Generatoren Gl, G2 und G3 erzeugten Trägerschwingungen werden im Rhythmus des Taktgenerators GTam Trägerschwingungseingang des sendeseitigen Umsetzers Us in der Weise wirksam, daß entsprechend der in der sendeseitigen Steuereinrichtung eingestellten Adresse die am Ausgang des sendeseitigen Umsetzers auftretenden Signalbits jeweils eine der Frequenzen /1, fl oder ß aufweisen.

Das Empfangsteil E der Sende-Empfangsstation weist eingangsseitig die Empfangsantenne Ae auf. die die ankommenden Signalbitfolgen dem einen Eingang eines empfangsseitigen Umsetzers Ue zuführt. Analog zum Sendeten S steht der andere Eingang des empfangsseitigen Umsetzers über eine vom Taktgenerator GT' gesteuerte empfangsseitige Steuereinrichtung Sie mit den Ausgängen von drei Generatoren Gl', G2' und G3' in Verbindung, mit deren Hilfe Signaibitfolgen mit der gewünschten Adresse in eine Zwischenfrequenzebene umgesetzt werden. Die adressenrichtig empfangene Signalbitfolge wird in der Zwischenfrequenzebene zunächst im Zwischenfrequenzverstärker Vz verstärkt, anschließend im H F-Demodulator Gl gleichgerichtet und anschließend dem eingentlichen Signaldemodulator D zugeführt, an dessen Ausgang dann das übertragene Signal Sig in seiner ursprünglichen Form zur weiteren Verarbeitung ansteht An den Ausgang des HF-Demodulators ist ferner die monostabile Kippstufe K angeschaltet, deren Ausgang mit dem Synchronisiereingang des Taktgenerators GT' verbunden ist.

Zu Beginn einer Übertragung von einer sendenden Station zu einer empfangenden Station wird die sendende Station zunächst ein Wählsignal aussenden, und zwar in Form der Adresse der gewünschten Empfangsstation. Der zunächst freilaufende Taktgenerator GT' des Empfangsteils E der empfangenden Station schaltet im Rhythmus einer Periode τ über die empfangsseitige Steuereinrichtung Sie die Ausgänge der Generatoren Gi', G2' und G3' an den zweiten Eingang des empfangsseitigen Umsetzers, und zwar entsprechend der vorgegebenen Eigenandresse, an. Die Taktfrequenz des Taktgenerators GT' und die Impulsfolgefrequen;; des eintreffenden Wählsignals schweben zunächst, so daß der erforderliche Synchronismus nur näherungsweise und zeitweise (mit Abständen entsprechend der Schwebungsperiode) zustande kommt. Im Augenblick des Synchronismus erscheinen am ZF-Ausgang des empfangsseitigen Umsetzers Ue Impulse, welche nach Verstärkung im Zwischenfrequenzverstärker Vz und Gleichrichtung im Gleichrichter Gl die monosiabile Kippstufe K erregen, die alsbald über ihren Ausgang den Taktgenerator GT' synchronisiert. Der Taktgenerator GT' ist so bemessen, daß er seine Taktfrequenz hinreichend lange aufrechterhält, also auch dann nicht wegläuft, wenn einige Synchronisierimpulse ausfallen. Sobald das Empfangsteil der gewünschten Empfangsstation synchronisiert ist, kann die sendende Station mit der eigentlichen Signalübertragung beginnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

21 48 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachrichtenverkehr zwischen inehreren Stationen, bei dem die zwischen den ein-Steinen Stationen übertragenen, im allgemeinen gegeneinander phasenverschobenen, adressencodierlen Signalfolgen signalmodulierte gepulste RF-Trägerschwingungen mit großem Verhältnis von Sendepause zu Sendedauer sind, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß bei einer vorgegebenen minimalen Zahl von η Frequenzen für die Adressierung von Nachrichten für m(n; > n) Stationen den Signalbitfolgen für η Stationen jeweils eine der U Frequenzen als Einbit-Adresse zugeordnet wird, während die Adressen der übrigen (m — n) Stationen als kommafreie Adressen jeweils dadurch von 2,3... π der hierfür zur Verfügung stehenden η Frequenzen gebildet werden, daß die Adresse in einer vorgegebenen periodischen Reihenfolge von 2, 3... π Frequenzen besteht, die 2, 3 ... η aufeinanderfolgenden Signalbits (2-, 3-... n-Bit-Adresse) zugeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß π = 3 Frequenzen für die Bildung von maximal elf kommafreien Adressen vorgesehen sind.