DE2150507A1 - Speichersystem mit akustischer Verzoegerungsleitung - Google Patents

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 5· Oktober 1971

Hughes Aircraft Company P 2404· X/kg

Centinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V.St.Ii,

Speichersystem mit akustischer Verzögerungsleitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufspeichersystem mit einem akustischen Gebilde„

Gegenwärtig werden verschiedene Arten von Speichersystemen zur Informationsspeicherung verwendete Einige dieser Arten sind Magnetkernspeicher, Magnettrommel;!, Magnetbänder, Quecksilber-Verzögerungsleitungen-und elektrostatische Speicherröhre^ Andcro Arten von viel verwendeten Speichersystemen umfassen Flipflop-Schaltungen und piezoelektrische sowie nicht-piezoelektrische akustische Medien«, Zu den

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Nachteilen der vorstehend genannten Systeme gehören großer Umfang im Verhältnis zur gespeicherten Informationsmenge sehr hohe Kosten, relativ geringe Infor— mationsspeicherkapazität, relativ langsamer Datenfluß und relativ lange Zugriffszeit beim Auslesen von gespeicherten Informationen,,

Mehr im besonderen verwenden die verbreitet gebrauchten Speichersysteme, die Informationen in einem aufnehmenden k Medium speichern, die Masse des Mediums zur Informationsspeicherung, Diese Arten von akustischen Speichersysteisen verwenden Massenwellen zur Fortpflanzung eines Signals in Medium«, Die iiassenwellen breiten sich durch das gesamte Medium aus und sind für eine räumliche Aufteilung des Mediums in voneinander isolierte Kanäle ungeeignet» Eine Folge hiervon ist, daß keines der bekannten akustischen Speichersysteme die Gesamtheit dor nachfolgenden relativen Vorteile aufweist: Kompaktheit_? geringer Leistungsverbrauch pro Bit, geringe Kosten pro Bit, hohe Bit-Dichte, hohe Datengeschwindigkeit und kurze Zugriffszeito

* Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Speichersystem mit akustischer Verzögerungsleitung anzugeben, das die Nachteile bekannter Systeme vermeidet und die vorstehend genannten Vorteile aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein ümlaufspeichersysteia mit einem akustischen Gebilde erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß an dem einen Ende der Oberfläche des akustischen Gebildes eine Anzahl erster V/andlermittel, die eine Reihe von .Übertragungskanälen bestimmen, und an dem anderen

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Ende dieser Oberfläche eine Anzahl jeweils innerhalb dieser ÜbertragungslT.vnäle gelegener zweiter Y/ancilermittel angeordnet ist, daß die ersten V/andlernittel mit einer Anzahl von Dateneinrichtungen verbunden sind, von denen jede zu speichernde Datensignale erzeugt, . daß die ersten Y/andlermittel infolge der ihnen sugeführten Datensignale eine Anzahl von codierten akustischen Oberfläclienwellen erzeugen, die sich entlang paralleler Pfade in den Übertragungskanälen fortpflanzen, daß das akustische Gebilde physikalische Eigenschaften besitzt, durch die die codierten Oberflächenwellen auf die-jeweiligen Kanäle beschränkt sind, daß di'e zweiten V/andlermittel auf die codierten Oberflächenwellen ansprechen und jeweils decodierte Ausgangsdatensignale abgeben, daß xnit den zweiten Y/andleriaitteln eine Anzahl von Demodulationsmitteln verbunden ist, die die decodierten Ausgangsdatensignale jeweils in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, daß zwischen die Demodulationsmittel und die Dateneinrichtungen eine Anzahl von Gattermitteln eingefügt ist, die eine erste und eine zweite Betriebsart ermöglichen, wobei in der ersten Betriebsart jedes dieser Gattermittel die "alten" Digitaldatensignale vom zugeordneten Demodulationsmittel zur zugeordneten Dateneinrichtung passieren läßt, und wobei in der zweiten Betriebsart jedes dieser Gattermittel den Durchgang der vom zugeordneten Deraodulationsmittel gelieferten "alten" Digitaldatencignale und die Einfügung und Y/eitergabe von "neuen" Digitalda-cen— Signalen an die zugeordnete Dateneinrichtung gestattet, und daß jede Dateneinrichtung auf die ihr von den ihr zugeordneten Gattermittel gelieferten Digitaldatensignale anspricht und daraus Datensignale erzeugt, die sie dem ihr zugeordneten Wandlermittel zuführt»

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Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe kann ein Umlaufspeichersystem mit einem akustischen Gebilde erfindungsgemäß auch so ausgestaltet sein, daß in den akustischen Gebilde Isolationsmittel so angeordnet sind, daß dessen Oberfläche in eine Anzahl von Übertragungskanälen unterteilt ist, deren jeder durch die Isolationsmittel von allen anderen Übertragungskanälen isoliert ist, daß an dem einen Ende der Oberfläche des akustischen Gebildes eine Anzahl jeweils innerhalb der Übertragungskanäle gelegener erster V/andlerraittel und an dem anderen Ende dieser Oberfläche eine Anzahl jeweils innerhalb dieser Übertragungskanäle gelegener zweiter Wandlermittel angeordnet ist, daß die ersten Wandlermittel mit einer Anzahl von Dateneinrichtungen verbunden sind, von denen jede zu speichernde Datensignale erzeugt, daß die ersten-V/andlermittel infolge der ihnen zugeführten Datensignale eine Anzahl von codierten akustischen Oberflächenwellen erzeugen, die sich in den Übertragungskanälen in einer ersten Richtung fortpflanzen, daß die zweiten V/andlermittel auf die codierten Oberflächenwellen ansprechen und jeweils decodierte Aii"H;angsdatensignale abgeben, daß mit den zweiten Wandler— micteln eine Anzahl von Demodulationsmitteln verbunden ist, die die decodierten Ausgangsdatensignale jeweils in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, daß zwischen die Demodulationsmittel und die Dateneinrichtungen eine Anzahl von Gattermitteln eingefügt ist, die eine erste und eine zweite Betriebsart ermöglichen, wobei in der ersten Betriebsart jedes dieser Gattermittel die "alten" Digitaldatensignale vom zugeordneten Demodulationsmittel zur zugeordneten Dateneinrichtung passieren laßt, und

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wobei in der zv/eiten Betriebsart Jedes dieser Gattermittel den Durchgang der vom zugeordneten Denodulationsmittel.gelieferten "alten" Digitaldatensignale sperrt und die Einfügung und Weitergabe von "neuen" Digitaldatensignalen an die zugeordnete Dateneinrichtung gestattet, und daß jede Dateneinrichtung auf die ihr von dem ihr zugeordneten Gattermittel gelieferten Digitaldatensignale anspricht und daraus die Datensignale erzeugt, die sie dem ihr zugeordneten ersten Wandlermittel zuführte

Y/eitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der." nachfolgenden Beschreibung, die die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen, in denen jeweils gleiche oder einander entsprechende Teile mit den selben Bezugszeichen versehen sind, zeigen:

Figo 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung-,

2 eine Ausführung eines akustischen Kanals, der in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet v/erden kann, von oben gesehen;

Figo 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführung eines akustischen Kanals, der bei der Ausführungsform nach Ii¹Ig. 1 verwendet v.'erden kann;

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Fig. 4 ein schematisch.es Blockschaltbild und Schaltbild einer Ausführung einer Datenquelle, die in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Figo 5 sin schematisch.es Blockschaltbild und Schaltbild einer anderen Ausführung einer Datenquelle, die in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet werden kann;

"' Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild und Schaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild und Schaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild und Schaltbild eines Speichers mit akustischer Verzö-

) gerungsleitung entsprechend einer vierten Aus

führungsform der Erfindung;

Fig» 9 ein schematisches Schaltbild eines der benachbarten Kanäle der Fig_o 8;

Fig. 10 eine Darstellung des A-Godes und der Autokorrelationsfunktion des A-Codes;

Fig. 11 eine Darstellung der Autokorrelationsfunktionen des A- und B-Godes, die bei der Ausführungsform nach Fig. 8 erzeugt v/erden;

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Figo 12 Y/ellcnformen, die der Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 8 dienen;

Fig. 13 ein schematisches Blockschaltbild eines ■Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 14 eine Darstellung von Auto- und Kreuzkorrelationsprodukten von komplementär- und wechselwirkungsfreien Komplementär-Codes;

Fig. 15 Mittel zur Verminderung der Daten-Zugriffszeit, die "bei jeder der dargestellten Ausführungsformen verwendet werden können.

Bei der in Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung ist die Oberseite eines aufnehmenden akustischen Mediums 20 in zehn Signalspeicherpfade oder Kanäle 21 bis JO aufgeteilt, um über jeden dieser Kanäle gesondert eine isolierte Übertragung von verschiedenen akustischen Energiewellen zu ermöglichen, welche die im jeweiligen Kanal zu speichernde Signalinformation enthalten. Es wird darauf hingewiesen, daß auf der Oberseite des Mediums 20 auch mehr oder weniger als zehn Kanäle vorgesehen sein können«. Benachbarte Kanäle auf der Oberseite des Mediums 20 sind durch Kanalisatoren 31 bis 39 voneinander isoliert· Die akustische Oberflächenwelle in jedem Kanal breitet sich

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nach. Verlassen des zugeordneten Y/andlers aus. Der Ausbreitungswinkel hängt von der Breite des V/andlers sowie von der akustischen Wellenlänge in Medium ab. Die Ausbreitung des akustischen Strahls folgt den Brechungsgesetz, bei dem der Sinus des Divorgenzwinkels proportional ist dem Verhältnis von V/elleniänge zu Wandler-Breite» Die Breite des Strahls steigt proportional zum Produkt von Abstand zum V/andler und Sinus des Divergenzwinkels. In Abhängigkeit von der Entfernung vom V/andler wird sich der Strahl so ausbreiten, daß ein. Teil der akustischen Energie in den benachbarten akustischen Kanal übergreifen könnte<> Die Strahlenausbreitung kann eingeschränkt werden, indem der akustische Kanal durch Kanalisatoren begrenzt wird oder indem 'inherente Materialeigenschaften des akustischen Mediums zur Selbstkanalisierung verwendet werden.

Eine Art von Kanalisator, der verwendet werden kann, ist ein energieverzehrendes Llaterial, wie z_oB. Apiezonwachs oder ßilastic-silikonhaltiger Kautschule, welches axial zwischen benachbarten akustischen Kanälen aufgebracht wird. Ein energieverzehrendes Material absorbiert jede akustische Energie eines beliebigen Kanals, die sich außerhalb dieses Kanals ausbreiten will und auf den energieverzehrenden Isolator einwirkt» Eine andere Art von Kanalisator, der Verwendung finden kann, ist ein nicht-energieverzehrendes Material, das eine höhere akustische Fortpflanzungsgeschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) als das Medium 20 hat. Das Material mit der größeren akustischen Fortpflanzungsgeschwindigkeit

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"bewirkt, daß sich, der Teil der akustischen './eile, der daran anstößt, schneller fortpflanzt als der 2eil der Welle, der sich innerhalb des gev/ünschten Kanals fortpflanzt. Die akustische Energie innerhalb des sich ausbreitenden Kanals neigt daher dazu, sich in Richtung zur Mitte des Kanals zu biegen« Die akustische Energie bleibt demnach erhalten, da sie in den Kanal abgelenkt wird, in dem sie Signalinformation tragen kanne Sin drittes Kittel für die Isolation zwischen den Kanälen ist der Gebrauch der Richteigenschaften des als akustisches 1-Iedium verwendeten Materials, um eine innerente Isolation zu erreichen» Manche Arten von akustischen Materialien, wie z.B. Lithium-ITiobat oder V/ismuth-Germanium-Oxid, haben eine selbst-fokussierende oder führende Eigenschaft, die eine Kanalisation ohne die Hinzufügung von körperlichen Isolatoren ermöglichte Die Brechung der akustischen V.'elle hängt von den physikalischen Eigenschaften des Mediums ab. Für ein isotropes Lledium wird der Brechungswinkel abhängig sein vom Verhältnis der akustischen.Wellenlänge zur Wandlerbreite - wie zuvor ausgeführt wurde. Ein anisotropes Material, wie z.B. ein piezoelektrischer Kristall, beeinflußt allerdings die akustische Welle und neigt dazu, die Ausbreitung entweder schlechter oder besser werden zu lassen gegenüber der Ausbreitung, die im Falle eines isotropen Materials vorhanden ist« •Iviaterialien, bei denen für eine Welle,-die sich von der Kristallachse wegbewegt, die Schallgeschwindigkeit, abnimmt im Vergleich zur Schallgeschwindigkeit in Richtung der Achse, neigen dazu, den Brechungswinkel kleiner werden zu lassen und daher wird sich der Strahl weniger

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ausbreiten und sich von selbst auf den Kanal begrenzen. V/ismut-Gerraaniuiri-Oxid und Litliium-ITiobat haben Achsen, welche die beschriebenen Eigenschaften aufweisen. Quarz hat allerdings eine Geschwindigkeitscharakteristik, die im Gegensatz zu der von Haterialien wie V/isiaut-Germanium-Oxid und Lithium-liiobat steht, indem die 'Fortpflanzungsgeschwindigkeit zunimmt, wenn sich ein akustischer Strahl von der Achse wegbewegt. Diese Eigenschaft ergibt eine Zunahme des Brechungswinkels und der Strahl wird daher mehr divergent als es bei

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isotropem Licit er i al der Fall wäre» Sie Basis für das oben Gesagte ist, daß sich die Welle normal zur reziproken Geschwindigkeitsfläche fortbewegen wird, was das hier beschriebene Phänomen erklärt. Isolation zwischen den Kanälen kann auch durch axial zwischen benachbarten Kanälen angeordnete Nuten erreicht werden, die als Begrenzung für die akustischen V/ellen dienen« Eine akustische Welle, die an der ITutenwand anstößt, wird an der Ausbreitung in benachbarte Kanäle gehindert und daher wird die V/elle auf einen Kanal begrenzt. Außerdem kann eine zusätzliche Dämpfung des !Teils der V/elle, der an der Nutenwand anstößt, erreicht werden, P wenn die Nut mit einem absorbierenden Liaterial gefüllt wird·« Die akustische Energie, die sich über die Hut hinaus ausbreiten will, wird durch ihre Einwirkung auf das die Nut füllende energieverzehrende Hediuia gedämpft werden,,

Jeder der Kanäle 21 bis 30 umfaßt einen interdigitalen Sendewandler 41 bis 50» ä.er an dem einen Ende des i-ediuns 20 angeordnet ist, sowie einen interdigitalen Empi'iu'igcwandler 51. "bis 60, der am entgegengesetzten Ende des

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Mediums 20 angeordnet ist. Das Medium 20 kann aus irgendeinem piezoelektrischen Material, wie Z₀B₀ Quarz, oder aus irgendeinem nicht-piezoelektrischen Ivlaterial, wie z_o3. Glas oder Saphir, zus anmenge setzt sein«, Y/enn das Medium 20 aus piezoelektrischem Material besteht, kann als Sende- und Empfangswandler in jedem Kanal irgendein geeigneter metallischer Leiter, wie z.Bο Aluminium, verwendet werden, der auf der Oberfläche des Mediums 20 angebracht ist, beispielsweise durch Anwendung der an sich bekannten lithographischen Technik, oder durch irgendeine andere geeignete Methode.

Figo 2, in der der Kanal 22 von oben betrachtet dargestellt ist, zeigt metallische interdigitale Sende- und Empfangswandler 42A und 52A ³^f der Oberseite des Kediuias 20, die von benachbarten Kanälen durch Isolatoren 51 und 32 isoliert sind. Die Wandler 4-2A und 52A v/eisen in der Fig. 2 je fünf Finger 68 auf, wenn auch eine größere oder kleinere Anzahl von Fingern Verwendung finden kann. Der Abstand zwischen einem benachbarten Fingerpaar in einem Wandler entspricht einem Viertel der Wellenlänge CiZ²O der höchsten beabsichtigten Eingangssignalfrequenz für den Kanal. Ein die zu speichernde Information enthaltendes elektrisches Eingangssignal wird an die Klemmen 61 und 62 des Sendewandlers 4-2A gelegt. Der Y/andler 42A wandelt das elektrische Eingangssignal in eine mechanische Kraft in Form einer Druckwelle um, die sich im Kanal 22 durch das Medium 20 fortbewegt. Das durch Druck beanspruchte piezoelektrische Material entwickelt sich abwechselnd bewegliche Ladungen, die sich mit der Druckwelle fortbewegen. Der Empfangswandler 52A empfängt und wandelt die abwechselnden beweglichen Ladungen in ein elektrisches Signal, das an den Ausgangsklemmen 64 und 66 erscheint.

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Pig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines der Kanäle, wenn. nicht-piezoelektrisches Material, wie z_oB. Glas, für das Medium 20 verwendet v/ird. Geschichtete Sonde- und Empfangswandler 4-2B und 52B sind an entgegengesetzten Enden der Oberseite des nicht-piezoelektrischen Materials angebracht. Ein geeignetes Lie tall in Form von interdigitalen Dünnfilm-Pingervorrichtungen 63 und 65, die, was ihre Form und ihre Anbringung betrifft, den Wandlern 4-2A und 52A der Fig. 2 ähnlich sind, ist auf der Oberseite des Mediums 20 aufgebracht. Über jede ψ dieser "Vorrichtungen 63 und 65 ist ein dünner Film piezoelektrisches.Material 67 aufgebracht. Bei den in Fig. 3 gezeigten Kanal findet während des Betriebs die . Umwandlung von Druckwelle in Ladungen erst statt, wenn die Druckwelle den geschichteten Empfangswandler 523 erreicht«, . ■. . '

Im nachfolgenden Teil dieser Beschreibung ist ein piezoelektrisches Material, wie Z₀B₀ Quarz, mit interdigitalen Wandlern verwendet bei der Erläuterung der dargestellten Ausführungsformenο Es v/ird aber darauf hingewiesen, daß im Rahmen dieser Erfindung bei allen dargestellten ^ Ausführungsformen piezoelektrisches Medium mit interdigitalen Wandlern oder nicht-piezoelektrisches Medium mit geschichteten Wandlern oder anderen zur Erregung eines akustischen Signals im Medium geeigneten Mitteln verwendet v/erden kannO

Zur Fig. 1 zurückkehrend zeigt diese weiter, daß eine Eingangsklemme eines jeden Sendewandlers 4-1 bis 50 und eine Ausgangsklemmo eines jeden Empfangswandlers 51 "bia geerdet ist· Die nicht geerdete Klemme jedes Sendewandlers 4-1 bis 50' ist mit einer von Signalquellen oder Daten-

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quellen 71 "bis 80 verbunden, um verschiedene elektrische Eingangssignale zu empfangen. Die Erregung der Wandler 41 "bis 50 durch verschiedene elektrische Eingangssignale von der jeweiligen Datenquelle 71 bis 80 verursacht, daß sich akustische Druekv/eilen, die verschiedene zu speichernde Informationen enthalten, entlang der Kanäle 21 bis JO zu den Empfangsvmndlern 51 bis 60 fortpflanzen« Die Polarität des elektrischen Eingangssignals eines jeden Sendewandlers bestimmt die Polarität der Ladung in der resultierenden akustischen Druckwelle. Jeder Kanal bringt eine Verzögerung mit sich, die jeden Kanal als Verzögerungsleitung wirken läßt» Die Verzögerung, die auftritt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Sendewandler durch ein Signal erregt wird, um die.akustische Druckwelle und die Ladungen zu erzeugen, und dem Zeitpunkt, zu dem der entsprechende Empfangswandler die Signalinformation reproduziert, hängt von der Art des Mediums sowie von der räumlichen Entfernung zwischen entsprechenden Fingern 68 der entsprechenden Sende- und Empfangswandler ab. V/enn das als Medium 20 verwendete piezoelektrische Material Quarz ist, pflanzt sich die akustische V/elle in jedem Kanal etwa mit 1/8 Zoll pro MikrοSekunde fort.

Zv/isehen die ungeerdote Klemme jedes Enpfangswandlers 51 bis 60 und die entsprechende Datenquelle 71 bis 80 ist jeweils ein Verstärker 81 bis 90 geschaltet, um die von dem Empfangswandler 51 ^i-^s 6° herrührende Signalinformation auf einen verwendbaren Pegel zu verstärken, bevor sie der entsprechenden Datenquelle 71 bis 80 zugeführt wird. Jede Datenquelle der !'ig. 1 bringt entweder

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die verstärkte Eingangssignalinforiaation wieder in ein Sendeformat zur nachfolgenden Y/iederanlegung an ihren entsprechenden Sendewandler, oder wählt auf Befehl neue Daten, die in ein Sendeformat gebracht werden sollen für einen nachfolgenden Unlauf. Die Datenquellen 71 "bis 80 sind im wesentlichen identisch was Aufbau und V/irkungsweise betrifft, außer daß jede Datenquelle verschiedene Signalinformationen verarbeitet, .die in Form von einer Mehrzahl von amplituden- oder phasencodierten Trägersignalen bestehen, die gleiche oder ungleiche Trägerfrequenzen haben«, Ein Datenquellentyp für die Ausführungsform nach Pis. 1 ist in Fig. 4 dargestellt und soll nun erläutert werden.

Fig. 4 zeigt eine Datenquelle, die der Erzeugung von Signalinformationen in Form von amplituden-codierten TrägerfrequenzSignalen dient. Bei dieser Art von Amplituden-Codierung stellt ein Trägerfrequenz-Impuls 93 von vorbestimmter Dauer eine logische Eins ("1") und das Nichtvorhandensein eines Trägerfrequenz-Impulses 95 für die gleiche vorbestimmte Dauer eine logische Null ("0") dar. Diese Art von amplituden-codierten Trägerfrequenz-Signalen wird dem entsprechenden Sendewandler zugeführt, nach einer vorbestimmten "Verzögerung im Kanal vom entsprechenden Empfangswandler wieder aufgenommen 'und auf die zuvor erläuterte Weise in einem entsprechenden Verstärker verstärkt. Das Ausgangssignal des jeweiligen Verstärkers wird einem Demodulator 97 zugeführt, bei dem es sich um einen beliebigen Amplituden-Detektor handeln kann, der das amplitudencodierte Eingangssignal in eine Digitalinformation

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umwandelt;, um an seinem Ausgang logische "1"- und "O"-Zustände zu erzeugen, welche die gewünschte Kanalinformation enthalten.

Die vom Demodulator 97 gelieferte Digitalinformation wird über einen Testpunkt 98» &n welchen die alten Daten überwacht werden können, einem Umlaufgatter für alte/neue Daten 99 zügeführte In.der Betriebsart "Umlauf alter Daten" verursacht das Gatter 99 den Umlauf alter Daten über sich selbst, und über den zugeordneten Kanal und Verstärker zurück zu sich selbst. In der Betriebsart "Einfügung neuer Daten" gestattet das Gatter 99 das Einführen neuer Daten, die dann umlaufen.

Während der Betriebsart "Umlauf■alter Daten", wenn keine neuen Daten einzufügen, sind, wird ein "1"-Signal von irgendeiner Steuereinrichtung, wie z.B. von einem nicht dargestellten Rechner, dem oberen Eingang eines Weder/ Noch- oder NOR-Gatters 107 zugeführt über die Umlaufklemme 103; dies stellt sicher, daß das NOR-Gatter 107 nur eine "0" dem unteren Eingang des Oder-Ueder/Noch- oder OR/NOR-Gatters 109 zuführt, wenn nur alte Daten umlaufen sollen,. Das OR/iTOR-Gatter 109 kann in wesentlichen ein Oder-Gatter oder ein beliebiger anderer geeigneter logischer Schaltkreis sein, der komplementäre (logisch nicht-invertierte und invertierte) Ausgangssignale liefert an seinen Ausgangsklemmen 117 und 118. Die Klemmen 117 und 118 sind auch die Ausgangsklemmen des Gatters 99ο Die digitalen Daten an der Klemme 118 haben die gleiche Phasenlage wie die ausgegebenen alten

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Daten im Testpunkt 98 während der Betriebsart "Umlauf alter Daten", oder wie die der Klemme 101 zugeführten neuen Daten während der Betriebsart "Umlauf neuer Daten"„ Die "1" an der Klemme 10-3 wird auch durch ein HAIID-Gatter 111 logisch invertiert, das die sich so ergebende "0" dem unteren Eingang des NOH-G-atters 113 zuführte Die vom Demodulator 97 gelieferte Digital-Information wird über dem Testpunkt 98 dem oberen Eingang des IIOR-Gatters 113 zugeführt, das als logische Umkehrstufe arbeitet, da sein unterer Eingang mit "0" beaufschlagt wird. Die logisch invertierte alte-Daten-Digitalinforiaation vom ITOR-Gatter 113 wird dem oberen Eingang des OR/NOR-Gatters 109 züge-

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führt, Da zu diesem Zeitpunkt an den unteren Eingang des ORA'OR-Gatters 109 eine "0" gelegt ist, bewirkt das OR/NOR-Gatter 109 eine logische Inversion der seinem oberen Eingang zugeführten invertierten Digital-Information; dadurch wird erreicht, daß die Digitalinformation an der Ausgangsklemme 118 mit der Digitalinformation im Testpunkt 98 in Phase ist.

Während der Betriebsart "Einfügung neuer Daten" v/erden die zu speichernden neuen Daten und ein "O"-Signal von der zuvor genannten, nicht dargestellten Steuereinrichtung dem unteren bzw. oberen Eingang des IIOR-Gatters zugeführt über die neue Daten-Klemme 101 bzw_o die Umlaufklemmeo Dadurch wirkt das NOR-Gatter 107 als logische Umkehrstufe für die seinem unteren Eingang zügeführten neuen Daten. Der "O"-Zustand an der Klemme 103 wird auch durch das NAND-Gatter 111 logisch invertiert, bevor er dem unteren Eingang des NOR-Gatters 113 zugeführt wird; so wird sichergestellt, daß das NOR-Gatter 113 während

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des Betriebszustandes "Einfügung neuer Daten" den oberen Eingang des OR/KOR-Gatters 109 nur eine "O" zuführt, wodurch alte Daten während der Einfügung neuer Daten daran gehindert v/erden, das IIOR-Gatter 115 zu passieren.

Die an der Ausgangsklemme 118 des Ural auf-Gatters 99 erscheinenden Daten werden dann an die Datenklemnie 119 in. einem impulagesteuerten Oszillator 120 gelegt. Die Digitaldaten an der Datenklemme 119 können dazu verwendet v/erden, den Kanal zu überwachen und sie dienen auch dazu, über den Widerstand 121 ein Potential an den Kollektor eines ITPN-Transistors 123 zu liefern,, Der Transistor 123 ist mit seiner Basis und seinem Emitter über je einen Widerstand 125 bzw. 127 an Kasse gelegto Ein Kristalloszillator 129 liefert ein Trägersignal von bestimmter Frequenz, das der Basis des Transistors 123 zugeführt wird_o Der Transistor 123 ist imner gesperrt, wenn an der Datenklemme 119 eine "0" erscheint,, Während der Zeit, in der an der Klemme 119 eine "1" erscheint, wird das vom Oszillator 129 gelieferte Trägerfrequenz signal durch den Transistor 123 verstärkt und vom Kollektor des Transistors 123 über einen Widerstand 131 dem entsprechenden äendewandler zugeführt* Das Ausgangssignal des impulsgesteuerten Oszillators 115 besteht daher aus einer Kombination von Trägerimpulsen 93, die logische ¹¹I"-Zustände darstellen, und nicht vorhandenen Trägerimpulsen, die logische "O"-Zustände darstellen; ein Trägerimpuls ist dabei definiert als eine ITolge von Sinus-Wellen mit vorbestimmter Dauer und mit Trägerfrequenz, die während der Zeit, zu der an der Klemme 119 eine "1" erscheint, am Kollektor des Transistors 123 geliefert werden.

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5 zeigt eine andere Art von Datenquelle, die zur Lieferung von Signalinformationen in Eorm von phacencodierten Trägerfrequenzsignalen dient. Bei dieser Art von Phasencodierung stellt ein Trägerfrequenzimpuls mit "bestimmter Phasenlage und von bestimmter Dauer den logischen "1 "-Zustand dar, v/ährend ein gegenüber dem Trägerfrequenzimpuls 153 um 180° phasenverschobener Trägerfrequenzimpuls 135» der die gleiche Dauer hat, ^ den logischen "O"-Zustand darstellt. Diese Art von ' ■' phasencodiertem Trägerfrequenzsignal wird ebenfalls einem entsprechenden Sendewandler zugeführt, nach einer vorbestimmten Verzögerung im Kanal durch einen entsprechenden Empfangswandler wieder aufgenommen und auf die zuvor beschriebene Weise in einem Verstärker verstärkt. ¹DaS Ausgangssignal des entsprechenden Verstärkers wird einem Demodulator 137 zugeführt, bei dera es sich um einen beliebigen, geeigneten Phasendetektor handeln kann, der da3 phasencodierte Eingangssignal in Digitalinformation umwandelt, um an seinem Ausgang logische "1" und "O"-Zustände zu erzeugen, welche die gewünschte Kanalinformation enthalten. ·

Die vom Demodulator 137 gelieferte Digitalinforraation wird über einen Testpunkt 9 8-^ einem Umlaufgatter für alte/neue Daten 9% zugeführt, das bezüglich Aufbau und Wirkungsweise dem Gatter 99 der I^ig. 4 entspricht,, Die Ausgangssignale des Gatters 99A erscheinen an den Klemmen 117A bzw. 118A, die den Klemmen 117 bzw. 118 der Fig. 4 entsprechen., Die Digitalinformation an den Klemmen 117-Λ- und 118A wird dann zur Steuerung eines impulsgesteuerten Oszillators 141 verwendet, wobei die Dateninformation, die an den Kimmen 117«· bzw. 118A

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erscheint, den Gattern 143 bzw. 145 im Oszillator 141 zugeführt wird. Eine Phasenumkehrstufe 147, bestehend aus einem NPlT-Transistor 149, dessen Kollektor mit dem Gatter 143 und außerdem über einen Widerstand 1J?1 mit einer positiven Potentialquelle (+V), dessen Emitter mit dem Gatter 145 und außerdem über einen Widerstand 153 mit Masse und dessen Basis mit einem Kristalloszillator 155 und außerdem· über einen Widerstand 157 ^m^ Masse verbunden ist, spricht auf das vom Oszillator gelieferte Trägerfrequenzsignal an, um gegenphasige Trägerfrequenzsignale zu erzeugen und den Gattern 143 und 145 zuzuführenβ

Wenn während des Betriebes als Ausgangssignal des Gatters 99A logische "0"- bzw. "1"-Zustände an den Klemmen 117A bzw. 118A aufscheinen, ist das Gatter 143 gesperrt und verhindert das Passieren des invertierten Trägerfrequenzsignals vom Kollektor des Transistors 149, während das Gatter 145 geöffnet ist und dem nicht invertierten Trägerfrequenzsignal am Emitter des Transistors 149 den Durchgang durch das Gatter 146 und über dan Widerstand 159 zum zugeordneten Sendewandler gestaltet» Auf ähnliche Weise ist, wenn.das Umlaufgatter 99A logische "1"- bzw. "O"-Zustände an den Klemmen 117A bzw. 118A liefert, das Gatter 145 gesperrt, während das Gatter 143 geöffnet ist und dem invertierten Trägerfrequenzsignal am Kollektor des Transistors 149 den Durchgang durch das Gatter 143 und über den Widerstand 161 zum zugeordneten Sendewandler gestattete Das Aus gangs signal des inrjyulsgesteuerten Oszillators besteht daher aus einer Kombination von untereinander phasenverschobenen Trägerimpulsen 133 bzw. 135> logische "1"- bzw„ ¹¹O"-Zustände darstellen.

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Bei der vorstehenden Erläuterung der Schaltung und Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 wurde gezeigt, daß eine Vielzahl von auf der Oberseite eines akustischen Mediums 20 angeordneten iso- " lierten akustischen Kanälen in Verbindung mit externen Schaltungseinrichtungen dazu verwendet werden kann, jeweils eine Information zu speichern. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Unterseite (nicht dargestellt) des Mediums 20 in Verbindung mit weiteren externen k Schaltungseinrichtungen ebenfalls zur weiteren Erhöhung der Informationsspeicherkapazität des AusführungsbeispielG nach Pig. 1, wie auch jedes der nachfolgend zu erläuternden Ausführungsbeispiele, verwendet werden kann.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild und Schaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Kanalisatoren 201 und 203 beschränken die Breite eines akustischen Kanals 205 in einem nicht dargestellten Medium, das dem Medium der Fig. 1 entspricht. Wenn auch nur der Kanal 205 ge- W zeigt ist, sind die in Verbindung mit dieser zweiten Ausführungsform gegebenen Lehren auf eine Vielzahl von akustischen Kanälen anwendbar, die auf der Unter- und/oder Oberseite des verwendeten Mediums angeordnet sein können.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 sind mehrere Sendewandler 211, 212, ... Nm an dem einen Ende des Kanals 205 angeordnet, während mehrere Empfangswandler 221, 222, ... K_R am entgegengesetzten Ende des Kanals

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angeordnet sind. Jeder der. Sendewandler 211, 212, ... ΓΤφ "ist durch, entsprechenden Abstand zwischen seinen benachbarten Fingern - wie in Verbindung mit den Fingern 68 in Fig. 2 erläutert wurde - so ausgelegt, daß er auf eine andere Frequenz anspricht. So ist zum Beispiel der Wandler 212 für ein Signal höherer Frequenz ausgelegt als der V/andler 211, da benachbarte Finger 231 des Wandlers 212 räumlich näher zueinander liegen als benachbarte Finger 231 des Wandlers 211. Die Frequenzcharakteristik eines.jeden der Wandler 211, 212, ... LV, ist hinreichend verschieden von der Frequenzcharakteristik jedes anderen Sendewandlers, um eine Wechselwirkung des betroffenen Sendewandlers mit den verbleibenden Sendewandlern zu vermeiden. Weiter sind die Empfangswandler 221, 222, i«.. I$o so ausgelegt, daß sie die gleiche physikalische und Frequenzcharakteristik wie die Sendewandler 211, 212, ... Nm haben, um den wechselwirkungsfreien Betrieb von N Signalkanälen innerhalb des akustischen Kanals 205 zu ermöglicheno

Während des Betriebes werden die Sendewandler 211, 212, ... ITfJ₁ durch verschiedene codierte Trägerfrequenz signale erregt, die ihnen jeweils von Datenquellen 241, 242, ... N₁J₀ zugeführt ,,werden; die Datenquellen können der der Fig. 4 oder der der Fig. 5 entsprechen. Jede dieser Datenquellen 241, 242, ... N™ arbeitet mit einer vorbestimmten Frequenz, die von der der anderen Datenquellen verschieden ist_o Infolge' der Signale von den Datenquellen 241, 242, ... IT_DS pflanzen sich Druckwellen von den Sendewandlern 211, 212, ...-11™ entlang der Oberfläche des Kanals 205 fort, bis sie jeweils durch einen der Empfangswandler 221, 222, ... N_R empfangen werden, die ihrerseits

o/.

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ORIGINAL

die jeweils in den Druckwellen enthaltene Signalinformation reproduzieren. Die reproduzierten Signalinformationen an den Ausgängen der Empfangswandler 221, 222, ... N-D werden jeweils durch. Verstärker 251, 252, ... Ι\Γ_Λ verstärkt, "bevor sie zu den Datenquellen 241, 242, ... I zurückgeführt werden.

Wenn die Anzahl N der Signalkanäle in jedem akustischen Kanal fünf wäre und wenn auf der Ober- und Unterseite eines akustischen Mediums jeweils zehn akustische Kanäle angeordnet wären, würde das Medium bei entsprechender Kombination mit ausreichenden externen Schaltungseinrichtungen einhundert verschiedene, der Informationsspeicherung dienende Signalkanäle aufweisen. Wenn weiter jeder Signalkanal zur Speicherung von 5000 Bits ausgelegt wäre, könnten in dem einzelnen akustischen Medium insgesamt 500.000 Bits an Information gespeichert werden,,

o 7 zeigt ein schematisches Blockschaltbild und Schaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung« Bei dieser Ausführungsform wird ein Breitband-Sondewandler 301 und ein Breitwand-Empfangswandler 303 verwendet, die an entgegengesetzten Enden eines Kanals 305 angeordnet sind und durch Kanal-Isolatoren 311 und 313 von anderen im akustischen Medium 309 angeordneten Kanälen 307 isoliert sind. Jeder dieser Wandler besteht aus codierten. Segmenten 315, 317 und 319. Jedes der Segmente 315j 317 und 319 ist so angeordnet, daß es eine hinreichend verschiedene Frequenzcharakteristik hat, um so jedem Segment. einen Betrieb ohne Wechselwirkung mit den anderen Segmenten 315» 317 und 319 zu ermöglichen in der in Verbindung

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BAD OFHQtNAL

mit den Fig. 2 und 6 beschriebenen Weise» Datenquellen 321, 323 und 325 liefern verschiedene codierte Trägerfrequenzsignale mit Frequenzen, für die die Segmente 315» 317 i^nd 319 jeweils eingerichtet sind. Die Ausgangssignale der Datenquellen 321, 323 und 325 v/erden einem Frequenz-Summierer 327 zugeführt, der als Widerstandsnetzwerk ausgebildet sein kann -und zur Erzeugung eines zusammengesetzten Signals dient, das alle Signalinformationen von den Datenquellen 321, 323 und 325 enthält..

Während des Betriebes wird dieses zusammengesetzte Signal dem Sendewandler 3OI zugeführt,» Die Segmente 315» 317 und 319 des Wandlers 301 sprechen selektiv auf die Signalkomponenten des zusammengesetzten Signals an und bewirken, daß sich von jedem akustische Druckwellen zum Empfangswandler 305 hin bewegen. Die Segmente 3.15i 517 und 319 des Empfangswandlers 303 reproduzieren und rekombinieren die Signalkomponenten zu einem zusammengesetzten Signal, welches dann durch einen Breitbandverstärker 324 verstärkt wird, bevor es den Datenquellen 321, 323 und 525 zugeführt wird. Die Datenquellen 321, 323 und 325 entsprechen der Datenquelle nach Fig. 4- oder nach Fig„ 5· Jeder der Demodulatoren (die nicht dargestellt sind, aber entweder dem Demodulator 97 der Fig, blöder dem Demodulator 137 der Fig. 5 entsprechen) der Datenquellen 321, 323 und 325 muß allerdings so beschaffen sein, daß er nur selektiv auf eine vorbestimmte.Signalkomponente des zusammengesetzten Signals anspricht, um jeder Datenquelle 321 bzw. 323 bzw. 325 nur die Wiederverarbeitung desjenigen codierten Trägerfrequenzsignals zu gestatt.en, welches ihr zugeordnet ist.

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Figo 8 zeigt ein schematicclies Blockschaltbild eines Speichers mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Wenn in der Fig, 8 auch nur zwei isolierte akustische Kanäle 4-01 und 403 gezeigt sind, können selbstverständlich im Rahmen der Erfindung weitere Kanäle auf der Oberseite und Unterseite des akustischen Mediums 405 vorgesehen sein« Diese vierte Ausführungsform verwendet im Gegensatz zu der in Verbindung mit den ersten drei Ausführungsformen beschriebenen Trägerfrequenz-

P methode ein rein digitales Verfahren für die Signalerregung. Bei diesem reinen Digitalverfahren sind spezielle interdigitale Sendewandler 407 bzw. 409 dem einen Ende der akustischen Kanäle 401 bzw. 403 spezielle Interdigitale Empfangswandler 411 bzw. 413 an dem entgegengesetzten Ende der akustischen Kanäle 401 bzw, 403 angeordnet. Die Wandler 40? und 411 sind räumlich so angeordnet, daß jeder von ihnen einen A-Gode erzeugt, während die Wandler 409 und 413 räumlich so angeordnet sind, daß jeder von ihnen einen B-Code erzeugt. Die A- und B-Oodes bilden ein Komplementär-Code-Paar der Art, wie es durch Marcel Golay

| in seinem Artikel "Complementary Series" beschrieben ist, der in "IHE Transactions on Information Theory", April 1961, Seiten 82 bis 8?, veröffentlicht ist. In Golay¹s Artikel ist ein Komplementär-Code definiert als ein Paar von Binärfolgen der Länge K, deren Elemente +1 und -1 sind, und bei deren Autokorrelationsfunktionen die Summe der entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen identisch Null ist, mit Ausnahme der

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mittleren Glieder, deren Summe gleich 211 ist. Die Autokorrelationsfunktion einer Binärfolge der Länge N (Code A) wird später in Verbindung mit den Pig. 9 und 10 erörtert werden.

Komplementäre oder Gegentaktimpulse 415 "bzw. 417, oder ihre Inversionen, werden von der Datenquelle 4-19 an die L- bzw. U-Eingangsklemmen eines jeden der Sendewandler 407 und 409 gelegt, deren M-Eingangskle ionen an Masse liegen. Die gleichzeitig auftretenden Impulse und 41? kennzeichnen eine digitale "1" von der Datenquelle 419, während das gleichzeitige Auftreten der Inversionen der Impulse 415 und 4-17 eine digitale "O" darstellen« Die von der Datenquelle 419 an die Wandler 407 und 409 gelieferte Digitalinformation besteht aus einer Folge von digitalen "1"- und "0"-Zuständen. Aufbau und Wirkungsweise des Kanals 401 der Fig. 8 wird nun unter Bezugnahme auf E¹Ig. 9 näher erläutert.

Fig. 9 zeigt, daß der Sendewandler 407 2N+1 Finger haben muß zur Erzeugung eines Codes mit einer bestimmten Anzahl (II) von Bits, wenn der Wandler mit den Impulsen 415 und 417 gesteuert wird. Zum Zwecke der Erläuterung wird der A-Gode gleich der acht-Bit-Folge (bei 11=8) -1, -1, -1, +1, -1, -1, +1 und -1 gewählt. Folglich muß, um Golay¹s Anforderungen für Komplementär-Codes zu entsprechdn, der B-Code gleich der acht-Bit-Folge -1., -1, -1, +1, +1, +1, -1 und +1 sein. Um bein Wandler 407 eine A-Codier-i? ig zu verwirklichen, muß der Wandler 407 eine Folge von siebzehn Fingern 421 bis 437 aufweisen, da 2N+1 » 17 "bei N=»8. Zur Erzeugung des vor-

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genannten Α-Codes sind die Finger 422, 424, 426, 430, 432 und 436 alle mit der U-Eingangsquelle verbunden; die Finger 421, 423, 425, 427, 429, 431, 433, 435 und 437 sind alle mit der M-Eingangsquelle verbunden; und die Finger 428 und .434 sind mit der L-Eingangsklenme verbunden·

Die Finger 421 bis 437 bilden selektiv IT (acht gemäß dieser Abbildung) in Aufeinanderfolge angeordnete,

} grundlegende, dreifingrige, elementare, interdigitale Wandler, die Schlitze öder Gruppen von Fingern umfassen, bestehend aus: 421 bis 423, 423 bis 425, 425 bie 427, 427 bis' 429, 429 bis 431, 431 bis 433, 433 bis und 435 bis 437· Jede dreifingrige Wandlergruppe hat eine Bandbreite, die näherungsweise gleich 1/0? ist, . wobei T die Zeit ist, die die akustische Welle für die Durchquerung eines elementaren Wandlers benötigt· Die Natur der sich ergebenden Verarbeitung gestattet es einer Anzahl von grundlegenden Dre-Finger-Wandler-Gruppen, bei Parallelerregung mit einem einzigen Impuls so zu wirken, als ob sie unabhängig wären. Weiter kann bei

^ Zusammensetzung des Wandlers 407 aus einer Anzahl von grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppen die dem V/andler 407 zugeführte Leistung proportional zur Anzahl der grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppen erhöht werden ohne Verlust in Bandbreite. Der codierte Wandler 407 ist daher eine Breitband-Vorrichtüng, und das unabhängig von der Anzahl von grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppen, die für seinen Aufbau verwendet \?erden. Der Empfangawandler 411 weist Finger 441 bis 457 auf, die jeweils bezüglich Ausbildung und Wirkungsweise den

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Fingern 421 "bis 437 ^es Sendewandlers 407 entsprechen. Die Aus gangs signale des Wandlers 411 werden an seinen U— und L-Klemmen abgenommen, wobei seine M-Klemme nicht angeschlossen ist*

Im Betrieb- erzeugen die vorgenannten grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppeh 4-21-4-23, 423-425, 425-427, 427-429, 429-431, 431-433, 433-435 und 435-437 bei Zufuhr der Impulse 417 und 415 an die U- und L-Eingangsklemmen des Wandlers 407 entsprechende Druckwellen, die jeweils von Ladungsdipolen der Polarität -1,-1,-1»+1^-1,-1, und -1 begleitet sind* So erzeugt beispielsweise jede der grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppen 421-423, 423-425, 425-427, 429-431) 431-433 und 435-437 Dipole der Polarität -1, wenn der negative Impuls 417 den Fingern 422, 424, 426, 430, 432 und'436 zugeführt-wird, da die Finger und 423, 423 und 425, 425 und 427, 429 und 431, 431 und 433 sowie 435 und 437 alle mit Masse verbunden sind. Andererseits erzeugt jede der grundlegenden Drei-Finger-Wandler-Gruppen 427 bis 429 und 433 bis 435 Dipole der Polarität +1, wenn der positive Impuls 415 den Fingern 428 und 434 zugeführt wird, da die Finger 427 und 429 sowie 433 und 435 alle mit Masse verbunden sind. Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn die Datenquelle 419 der Fig. 8 eine logische "0" abgibt, den U- bzw. L-Eingangsklemmeii des Wandlers 407 die Inversionen der Impulse bzw. 417 zugeführt werden, worauf der Wandler 407 eine Dipol-Folge mit den Polaritäten +1, +1, +1, -1, +1, +1, -1 und +1 erzeugt, während die Inversionen der Impulse bzw. 417 den U- bzw. L-Eingangskleraiaen des Wandlers

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zugeführt werden, worauf dieser die Dipol-Folge mit den Polaritäten +1, +1, +1, -1, -1, -1 * +1 und -1 erzeugt. Es iat wesentlich darauf hinzuweisen, daß die Beziehung · zwischen den Komplementär-Codes von Golay unverändert* bleibt, wenn die Vorzeichen aller Glieder der Komplementär-Codes geändert werden₀ Demnach genügt es, wenn bei der weiteren Erläuterung dieser vierten Ausführungαform nur die bei den Impulsen 415 und- 417 gezeigten Polari= täten in Betracht gezogen v/erden.

Die Dipol-Welle mit den Polaritäten -1, -1, -1, +1, -1, -1, +1 und -1, die vom Wandler 407 als Folge der Zufuhr der Impulse 417 und 415 ^an seine U- und L-Eingangsklemmen erzeugt wurde, pflanzt sich entlang des Kanals 401 fort, bis sie den Empfangswandler 411 erreicht und von diesem verarbeitet wird.' Wie zuvor angegeben wurde, ist der Wandler 411 auch A_codiert. In dem Maße, wie die A-codierte Dipolwelle (-1, -1, -1, +1, -1, -1, +1 und -1) in den Α-codierten Empfangswandler 411 eintritt, findet ein Autokorrelationsprozeß mit Llultiplikation und Addition - wie in Fig. 10 gezeigt - statt. Wenn ζ·Β. das achte Glied (-1) der Ladungswellenform die erste Gruppe oder den ersten Schlitz 1 des Wandlers 411 erreicht, ergibt sich ein Ein-Glied-Produkt (-1 χ -1) von +1, wie in der mit "Summe der Produkte" bezeichneten Spalte gezeigt ist. Auf ähnliche Weise ergibt sich, daß, wenn das achte Glied (-1) der Ladungswellenform den Schlitz 2 erreicht, das siebente Glied (+1) den Schlitz 1 erreicht, wobei die ■»•''rodulcte -1 χ -1 und -1 χ +1 entstehen, deren Summe gleich Null ist, usw.. Wenn das achte Glied der Ladungswellenform den'Schlitz 8 erreicht, sind acht Produkte

./o

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erzeugt, deren Summe (C-i)²+(+i)²+(-i)²+(-i)²+(+i)²+C-i)² + (-Ό +(-1) = 8) der Ilauptteil der Α-codierten Autokorrelationsfunktion genannt wird. In der Folge beginnt die LadungGwellenform die Schlitze zu verlassen. Die Bewegung der Α-codierten Ladungswellenform in und aus dem A-codierten Empfangswandler 411 erzeugt in Aufeinanderfolge die Glieder 1,0,1,0,3,O,-1,8-1,0,3,0,1,0,1 der Autokorrelationsfunktion des A-Godes, wie in der mit "Summe der Produkte" bezeichneten Spalte der "'Fig. 10 gezeigt ist, wobei 8 den Hauptteil und die verbleibenden Glieder die Nebenteile darstellen.

Zur Fig. 8 zurückkehrend erscheinen die zuvor genannten, aufeinanderfolgenden Glieder der Autokorrelationsfunktion des A-Godes an den U- und L-Klemmen.des Wandlers 411 und sie sind in Fig. 11 als Wellenform 461 gezeigt. Es wird hier daran erinnert, daß angegeben wurde, daß die A- und B-Godes ein Komplementärcodepaar der von Golay in seinem zuvor genannten Artikel beschriebenen Art sind. Es wird auch daran erinnert, daß für den B_Code die Form -1, -1, -1, +1, +1, +1, -1 und +1 gefordert war, da der Α-Code mit -1, -1, -1, +1, -1, -1, +1 und -1 gegeben war. Die aufeinanderfolgend erzeugten Glieder der Autokorrelationsfunktion de3 B-Codes ergeben sich mit -1,0, -1,0, -3,0, 1, 8, 1, 0, -3, 0, -1, 0 und -1, auf die gleiche Weise wie sich die Glieder des Α-Codes ergaben« Diese Glieder der Autokorrelationsfunktion des B-Godes erscheinen an den U- und L-Klemmen des Wandlers 413 und isind in Fig. als Wellenform 463 dargestellt»

Die U- und L-Klemmen des Wandlers 411 sind mit den U- und L-Klemmen-des Wandlers 413 parallel geschaltet und außerdem

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an einen Widerstand oder Summierer 465 geschaltet, der mit einem Anschluß an Masse liegt. Der Widerstand 465 summiert die entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen des A- und B-Codes zur Erzeugung der Wellenform 467, die in den Fig. 8 und 11 dargestellt ist.

Ein Vergleich" jedes der Glieder der Wellenformen 461 und 463 zeigt, daß die Summe von jeweils einander entsprechenden Gliedern der Autokorrelationsfunktionen des A- und B-Codes gleich Null ist, mit Ausnahme des Mittelgliedes, für welches sie gleich 2N ist, oder +16 bei K=8. Polglich ergibt sich, daß die A- und B-Codes den Anforderungen von Golay für ein Komplementär-Code-Paar entsprechen. Es muß hier darauf hingewiesen werden, daß jedes Glied der .Wellenformen 461, 463 und 467 ein Kicker-Impuls ist. Der Ricker-Impuls der Wellenform 467 wird in einem Verstärker 469 verstärkt, bevor er zur Datenquelle 419 zurückgeführt wird» Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 8 wird auch auf die Wellenformen gemäß Fig. 12 Bezug genommen. Die Wirkungsweise der Fig. 8 wurde im Vorstehenden erläutert in Verbindung mit der Speicherung von nur einem Bit Digitalinfornation (Impulse 415 "und 417) in dem aus den akustischen Kanälen 401 und 403 bestehenden Signalkanal. Es ist allerdings wünschenswert, in dem Signalkanal nach Fig. 8 eine Vielzahl von Bits zu speichern, indem man die Wandler 407 und 409 sequentiell mit einem Paar von gegenphasigen Binärfolgen logischer "1"- und "O"-Zustände, welche die zu speichernde Information beinhalten, durch die Datenquelle 419 tastet. Je schneller die Wandler 407 und 409 ■ getastet werden, deoto mehr Daten können in dem Signal-

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kanal der Fig. 8 gespeichert Werden. In Betrieb liefert die Datenquelle 419 ein Paar komplementärer oder gegenphasiger Datenströme an die Wandler 407 Und 409. Die Pause zwischen den Bits in jedem Datenstrom ist so "beschaffen, daß die am Summierer oder Widerstand 465 entstehenden Ricker-Impulse so nahe aneinander liegen, wie dies ohne Löschung der in jedem Ricker-Impuls enthaltenen Digitalinformation möglich ist. V/enn die Geschwindigkeit (Datengeachwindigkeit), mit der die Daten dem Signalkanal der Fig. 8 zugeführt werden, soweit erhöht wird, daß sich "benachbarte Ricker-Impulse um ein Viertel überlappen, - wie dies in Wellenform 471 gezeigt ist - wird die in jedem Ricker-Impuls enthaltene Information nicht beeinflußt oder gelöscht. Die Wellenform 471 zeigt eine Folge von sich überlappenden Ricker-Impulsen, deren Nebenteile sich überlappen und deren Ilauptteile die logischen Zustände 1, 1, O, 1 und O haben« Wie aus Wellenform 471 ersichtlich, ist dieses Ausbleiben von Beeinflussung zwischen benachbarten Ricker-Impulsen eine Folge der Tatsache, daß die Digitalinformation jedes Ricker-Impulses im Hauptteil dieses Ricker-Impulses enthalten ist, der in etwa das mittlere Drittel des Ricker-Impulses einnimmt. Die Ricker-Impuls-Folge der Wellenform 471 wird im "Verstärker 469 verstärkt (sofern erforderlich), bevor 3ie den D-Eingang eines D-Flipflops 475 zugeführt wird. Dem Flipflop 473 werden über seinen C-(Takt)-Eingang von einem Hilfskanal Hilfstaktimpulse zugeführt, die als Wellenform 475 gezeigt sind,,

Dieser Hilfskanal, der nur zur Synchronisation von allen Datenkanälen dient, sieht identisch aus, wie die dualen

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akustischen Kanäle und Schaltkreise der Fig. 8; im Betrieb führt er aber nur einen ununterbrochenen Strom von neuen Daten, bestehend aus logischen "1"-Zuständen (die von den System-Takt-Iiiipulsen abgeleitet sind), um · die Hilfstaktimpulse am Ausgang seines Verstärkers zu liefern, welcher Verstärker dem Verstärker 4-69 der Fig. entspricht. Eine Temperaturänderung könnte z.B„ eine' Änderung der Zeitverzögerung bewirken, der die Fortpflanzung von Daten durch die Signalkanäle unterworfen k ist« Die Hilfstaktimpulse werden im "Hilfskanal genau so verzögert wie jede der Daten in den anderen Kanälen, da diese alle auf der Oberfläche des gleichen Mediums angeordnet sinde" Daher bleiben die Hilfstaktimpulse immer in gleicher Phasenbeziehung zu den umlaufenden Daten, unabhängig■von Temperaturänderungen oder von anderen Umgebungsänderungen, die die. Zeitverzögerung beeinflussen. Polglich werden diese Hilfstaktimpulse zur synchronen Abtastung der Daten am Eingang der Datenquelle in jedem Kanal verwendet, um jegliche infolge von Temperaturänderungen usw. auftretende Änderung in der Zeitverzögerung des zugeordneten Kanals zu kompensieren.

P Mehr im einzelnen werden bei der Datenquelle 4-19 der Fig. 8 die Hilfstaktimpulse vom Hilfskanal dem G-Eingang des Flipflop 4-73 zugeführt, um den Mittelteil oder Hauptteil jedes Ricker-Impulses (1,1,0,1 und O) der dem Flipflop 4-73 zugeführten Wellenform 4-71 synchron abzutasten. Indem nur der Mittelteil jedes Ricker-Impulses abgetastet wird, erfolgt die· Rückgewinnung der darin enthaltenen Informationc Das D-Flipflop 473 gibt jegliche Dateninformation, die im Zeitpunkt des Auftretens eines jeu-ai

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Hilfstamktimpulses der Wellenform 475 an seinem D-Eingang angelegt ist, an seinen Q-Ausgang weiter. Die Zeit zwischen dem HiIfstaktimpuls (Wellenform 475) und dem System-Taktinpuls (V/ellenform 481) ist die effektive Aufenthaltszeit der Daten im Flipflop 473« Die effektive Aufenthaltszeit im Flipflop 473 ist gegeben durch die Verzögerungszeit des akustischen Mediums, die der Zeitdauer entspricht, die ein Bit für die Durchquerung des Mediums in einem Kanal (401 und/oder 403) "benötigt. Änderungen der Verzögerungszeit des akustischen Mediums, die durch Teinperaturänderungen oder durch andere Änderungen der Uragebungsbedingungen verursacht sein können, v/erden durch das Zeitintervall zwischen dem System-Taktimpuls (Wellenform 481) und dem Hilfstaktimpuls (Wellenform 475) aufgefangen· Die Summe aus der effektiven Aufenthaltszeit im Flipflop 473» der Verzögerungszeit im Medium und den relativ festen, dem Verstärker 469 und der Datenquelle 419 innewohnenden Verzögerungen ergibt eine konstante Verzögerungsperiode für den Kanal, bei der folglich Änderungen der Umgebungsbedingungen kompensiert sind. Die maximale effektive Aufenthaltszeit, die im Flipflop 473 möglich ist, entspricht einer Bitzeit oder einem Bitintervall. Wenn z.B. die Betriebsfrequenz in Fig. 8 25 Mz betragen würde, wäre die Bitzeit oder das Bitintervall 40 nsec. Wenn eine Temperaturzunähme die Kanalverzögerungszeit erhöht, wurden daher die dem Flipflop 473 zugeführten Daten eine geringere effektive Aufenthaltszeit im Flipflop 473 haben, um die Vergrößerung der Kanalverzögerungszeit zu kompensieren.

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-W-

Das Flipflop 473 erfüllt auch eine Bit-dehnende Funktion, indem es jedes zum Zeitpunkt eines Hilfstaktinpulses an seinen D-Eingang vorhandene Informationsbit über eine volle Bitperiode ausdehnt. Die Folge von gedehnten Bits, die als Wellenform 477 gezeigt ist, wird vom Q-Ausgang des Flipflops 473 dem D-Eingang eines weiteren D-Flipflops 479 zugeführt. Dem C-Eingang dieses D-Flipflops 479 werden von einem üblichen Systemtakt-Generator (nicht dargestellt) gelieferte ßystemtaktimpulse zugeführt, wie sie als V/ellenform 401 gezeigt sind. Zufolge der Systemtaktimpulse, die seinem G-Eingang zugeführt werden, verzögert daa D-Flipflop die seinem D-Eingang zugeführte Folge von gedehnten Bits so weit, daß diese Folge synchron mit dem Systemtakt wird. Das synchronisierte Ausgangssignal des Flipflops -479 wird an seinem Q-Ausgang abgenommen, und es ist als Wellenform 483 dargestellt. Ein Vergleich der Wellenformen 477, 481 und 483 zeigt, daß die Wellenform 483 die verzögerte Inversion der V/ellenform 477 ist und mit den Systemtaktimpulsen der Wellenform 481 synchronisiert ist.

t Die am Q-Ausgang des Flipflops 479 abgenommene Wellenform 483 wird über Testpunkt 98B, an welchem die V/ellenform überwacht werden kann, dem Umlaufgatter für neue/alte Daten 99B zugeführt, das bezüglich Aufbau und Wirkungsweise dem Gatter 99 der Fig. 4 entspricht. Die Ausgangsklemmen 117B und 118B des Gatters 99B liefern komplementäre Ausgangssignale des Gatters 99B, ebenso wie die entsprechenden Klemmen 117 und 118 des Gatters 99 komplementäre Ausgangssignale des Gatters 99 lieferten. E3 sei jetzt angenommen, daß nur die alten Daten vom Flipflop 479 umlaufen sollen.

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Folglich werden die komplementären Wellenforiaen 487 bzw» 488 an den Ausgangsklemmen 117B bzw. 118B des Gatters 99B aufscheinen« Die Wellenform 487 von der Kleiame 117B wird dem unteren Eingang eines ODER-Gatters 489 und dem "unteren Eingang eines Weder/Noch- oder ITOR-Gatters .491 zugeführt. Die Wellenform 488 von der Klemme 118B wird dem unteren Eingang eines !TOR—Gatters 495 "und dem unteren Eingang eines ODER-Gatters 497 zugeführt. Die Gatter 489, 491, 495 und 497 wirken zusammen als Drei-Pefjel-Treiber 499 zur Erzeugung des codierten Paares von gegenphasigen Binärfolgen von den Wandlern 407 und 409 zugeführten Impulsen. Als Wellenform 501 gezeigte Gaftertaktimpulse werden dem oberen Eingang eines jeden der Gatter 495, 489, 4-91 und 497 zugeführt. Diese Gattertaktimpulse der Wellenform 501 werden von den Systemtaktimpulsen der Wellenform, 481 abgeleitet und weisen die gleiche Frequenz auf wie diese. Allerdings sind diese Gattertaktimpulse gegenüber den Systentaktimpulsen phasenverschoben mittels eines beliebigen, geeigneten Phasenschiebers (nicht dargestellt), um so Verzögerungen in den Kanälen und Schaltkreisen, die in Fig. 8 gezeigt sind, zu kompensieren. Außerdem ist das Taktverhältnis dieser Gattertaktimpulse auf konventionelle Weise mittels irgendeines geeigneten Schaltkreises (nicht dargestellt) so beeinflußt, daß der negativ verlaufende Teil jedes Gattertaktimpulses eine Dauer von weniger als der Hälfte der Bitzeit oder der Pause zwischen zwei Impulsen der Gattertaktimpulsreihe hat_e Bei dieser Ausführungsform bestimmt die Dauer des negativ verlau- ' fenden Teiles eines jeden Gattertaktimpulses die Dauer jedes Erregungsimpulses, wie z.B. der Impulse 415 oder 417.

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Wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten Fingern in z.B. dem Wandler 4-07 mit Δ (Delta) bezeichnet ist, ist die Strecke die ein elementarer Wandler, z.B. 421 bis 4-23, einnimmt, gleich 2 Δ. Jedesmal wenn die"Wandler 4-07 und 409 entweder durch eine logische "O¹¹ oder durch eine logische "1" von der Datenquelle 419 erregt werden, entsteht in der Folge am Ausgang des Summierers 4-6.5 ein Hicker-Impuls. Die Länge dieses Ricker-Impulses beträgt 4Δ/"\Γ, wobei V die Schallgeschwindigkeit im verwendeten ψ Medium ist. Nachdem angegeben wurde, daß zur Erhöhung

der Bitdichte die Hebenteile benachbarter Ricker-Impulse sich um etwa ein Drittel überlappen, wäre die Bitzeit im Signalkanäl der Fig. 8 gleich zwei Drittel der Länge eines Ricker-Impulses (2/3 von 4-Δ/ν = 8 /3V). >>

Wenn Quarz als Medium verwendet·wird, bewegt sich die akustische Welle mit einer Geschwindigkeit (V) von etwa 1/8 Zoll pro Mikrosekrände («see) duroh das Quarzmedium. Wenn eine 64- iisec lange Verzögerungsleitung gewünscht wird, muß der Abstand zwischen entsprechenden Fingern z.B. des Sendewandlere 4-07 und des Erapfangswandlers 411 t ungefähr 8 Zoll betragen» Pie Geschwindigkeit, mit der Baten von der Datenquelle 419 dem Datenkanal der Fig. 8 zugeführt werden, ist- durch die Folgefrequenz der Systemtaktimpulse (Wellenform 481) bestimmt. Wenn' die Systemtaktimpulsfrequenz (F) 2$""JSHz wäre, würde die Pause zwischen zwei Impulsen des Systerataktes oder die Bitzeit gleich sein 1/2? oder 4-0 nsec. Mit einer Bitzeit von 40 nsec könnten etwa 1600 Bits an.Bigitalinforiaation im Signalkanal der Fig* 8 gespeichert werden* Der Abstand zwischen benachbarten Fingern von z.B. Wandler 407 entspräche 3V/8F oder..etwa 3/1600 Zoll.

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Die Dauer jedes Erregerimpulses (s. Wellenformen 513 und 525) v-on der Datenquelle 419 könnte typischerweise drei Achtel der Pause zwischen zwei Impulsen des Systemtaktes (V/ellenform 481) betragen. Wenn das akustische Medium Quarz und die Systeiataktirapulsfrequenz 25 MIz ist, hätte jeder der Erregerimpulse der Wellenformen 513 und 525 eine Dauer von etwa 15 nsec. Außerdem entspräche der Mitte-zu-Mitte-Abstand zweier benachbarter Wandler-Finger einer Fortpflanzungszeit von ungefähr 15 nsec.

Die Wellenform 503 entsteht am Ausgang des ITOR-Gatters 4-95, wenn die Wellenformen 488 und 5OI gleichzeitig an die Eingänge des-'NOR-Gatters 495 gelegt sind, und die Wellenform 505 entsteht am Ausgang des ODER-Gatters 489, wenn die Wellenformen 487 und 501 gleichzeitig an die Eingänge des ODER-Gatters 489 gelegt sind. Die Wellenformen 503 und 505 werden jeweils über Widerstände 507 und 509 einem Summierpunkt 511 zugeführt, in dem durch Summierung die als V/ellenform 513 gezeigte Erregerspannung mit drei Pegeln entsteht,. Diese Erregerspannung der Wellenform wird als Spannungserregung den L-Klemmen der Wandler und 409 zugeführt.

Die Wellenform 515 entsteht am Ausgang de3 HOR-Gatters 491, wenn die Wellenformen 487 und 501 gleichzeitig den Eingängen des NOR-Gatters 491 zugeführt werden, und die Weilenform 517 entsteht am Ausgang des ODER-Gatters 497, wenn die Wellenformen 488 und 5OI gleichzeitig den Eingängen des ODER-Gatters 497 zugeführt werden. Die Wellenformen 515 Tand 517 werden jeweils über Widerstände 519 und 521 einem Summierpunkt 523 zugeführt, in dem durch

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ßummierung die als Wellenform 525 gezeigte Erregerspannung mit drei Pegeln entsteht. Diese Erregerspannung der Wellenform 525 wird als üpannungserregung den U-Klemmen der Wandler 407 und 409 zugeführt.

Infolge der Erregung mit Folgen von Erregerimpulsen der jeweiligen Wellenformen 513 und 525 "bewirken die Wandler 407 und 409, daß sich folgen von Druckwellen und Ladungen durch die jeweiligen Kanäle 401 und 403 t zu den Empfangswandlern 411 und 413 fortpflanzen» deren Ausgangssignale im Summierer oder Widerstand 465 summiert werden, um die in der Wellenform 471 gezeigte Folge von Ricker-Impulsen entstehen zu lassen. Demnach "bilden jeweils zwei benachbarte akustische Kanäle auf der einen oder"anderen Oberfläche des verwendeten Mediums, in Verbindung mit einem zugeordneten Verstärker und einer zugeordneten Datenquelle, einen dem Umlauf von Digitalinformation dienenden Signalspeicherkanal.

Die Wellenform 471 zeigt eine Überlappung der Ricker-Impulse um ein Viertel, während bei der vorstehenden Erläuterung eine Überlappung um ein Drittel angenommen P wurde. Die spezifische Überlappung ist kein kritischer Parameter. E3 wird darauf hingewiesen, daß die gegebenen Erläuterungen und Formen als Beispiele dienen und keine Beschränkungen hinsichtlich det Allgemeinheit der verschiedenen Ausführungsformen beinhalten. .

Fig. 13 zeigt ein schematisches Blookschaltbild eines Speichersystems mit akustischer Verzögerungsleitung entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

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Bei dieser Ausführungsform entsprechen die akustischen Kanäle 401 und· 403 im akustischen Li ed ium 405, die A- und B-komplementär-codierten Sendewandler 407 und 409, die A- und B-komplementär-codierten Empfangowandler und 413, der. Summierer 467, der Verstärker 469 und die Datenquelle 419 alle hinsichtlich Aufbau, Anordnung und Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 8; ihre Wirkung besteht in der Erzeugung und Verarbeitung der Komplementär-Codes A und B_t zwecks Bildung eines ersten Signalspeicherkanals für den Umlauf von Digitalinformation.

In den akustischen Kanälen 401 bzw. 403 sind auch G- bzw. D-komplementür-codierte Sendewandler 531 bzw. 533 sowie G- bzw. D-komplementär-codierte Empfangswandler 535 bzw. 537 angeordnet, von denen jeder U-, M- und L-Klemnen aufweist. Die Sendewandler 531 und 533 entsprechen bezüglich Auf bau und Wirkungsweise dein Wandler 40? der Fig. 9, während die Empfangswandler 535 "und 537 bezüglich Aufbau und Wirkungsweise dem Wandler 411 der Fig. 9 entsprechen. Die Wandler 531 bzw. 533 sind in einer ersten vorbestimmten Entfernung von den Wandlern 407 bzw« 409 angeordnet, während die Wandler 535 bzw. 537. in einer zweiten vorbestimmten Entfernung von den Wandlern 411 bzw. 413 angeordnet sind· Während die Verzögerungszeit zwischen den Α-codierten Wandlern 40? und 411 immer gleich der Verzögerungszeit zwischen den B^eödierten. Wandlern 409 und 415 und die "Verzögerungszeit zwischen den C«-codierten Wandlern 531 und 535 immer gleich .der VerzQgerungszeit zwischen den D-codierten AYandlern 533 land 537 ist, muß im Huhraen der Erfindung die.Verzögerungs~ zeit zwischen den Α-codierten Wandlern 407 und 411 nicht

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- 4·ο -

"unbedingt gleich der Verzögerungszeit zwischen den G-codierten Wandlern 531 "und 535 sein,, Entsprechend den in Verbindung mit den Fig. 9> 10 und 11 gegebenen Lehren ist jeder der Wandler 531 und 535 körperlich so ausgebildet, daß er einen G-Code erzeugt, während jeder Wandler 531 und 537 körperlich so ausgebildet ißt, daß er einen D-Code erzeugt* Die C- und D-Codes "bilden ein Komplementär-Code-Paar der durch Marcel Golay in seinem vorstehend genannten Artikel beschriebenen Art, W Wie noch zu erläutern sein wird, sind jedoch die komplementären C- und Decodes so gewählt, daß sie nach, der Korrelationssummierung ohne Wechselwirkung mit den A- und B-Codes bleiben, auch Wenn sie jeweils die gleichen akustischen Kanäle 401 und 4-03 benutzen.

Die U- und L-Klemmen des Wandlers 535 sind mit den TJ- und L-Klemmen des Wandlers 537 parallel geschaltet und außerdem ist zwischen diese Klemmen ein Widerstand oder •Summierer 539 geschaltet, dessen eine Anschlußklemme geerdet ist. Der Widerstand 539 summiert die einander entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen fc der C— und D-Codes auf eine Weise, die der in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 8 beschriebenen Weise entspricht, Folglich-ist jede Summe der einander entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen der C- und D-Codes gleich Null, mit Ausnahme des Mittelgliedes der üumme, das gleich 2N ist. Das sich am Widerstand 539 ergebende Ausgangssignal wird - sofern erforderlich — durch einen Verstärker 5^1 verstärkt, bevor es den Eingang der Datenquelle 5^3 zugeführt wird. Die C- und D-komplementär-codierten Sendewandler 531 und 5331

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die G- und D-komplementär-codierten Empfangswandler iind 537» der Summierer 539» der Verstärker 5^ZH "und die Datenquelle 5^3 bilden einen zweiten Signalkanal, der die akustischen Kanäle 401 und 403 niit dem ersten Signalkanal mitbenutzt, und dies ohne Wechselwirkung mit dem ersten Signalkanal. Die Elemente 531, 533, 535, 537t 539, 541 und 5^3 des zweiten Signalkanals entsprechen jeweils den Elementen 407, 409, 411, 413, 467, 469 und 419 des ersten Signalkanals_e Es wird nun gezeigt, wie sich zwei Sätze komplementärer Folgen gegenseitig nicht beeinflussen, auch wenn beide Sätze die gleichen akustischen Kanäle 401 und 403 benutzen.

■ ι*

Vor einer Beschreibung von wechs'elwirkungsfreien Komplementärcodes wird daran erinnert, daß Golay in seinem zuvor genannten Artikel einen Komplemeiitärcode definiert hat als ein Paar von Binärfolgen der Länge N, deren Elemente +1 und -1 sind und deren Autokorrelationsfunktioneii so beschaffen sind, daß ihre Summe identisch Null ist, mit Ausnahme des Mittelgliedes, das gleich 2N ist. Es wird auch daran erinnert, daß für die Schaltung nach Fig. 13 behauptet wurde, daß sie so ausgeführt ist, daß die A- und B-Codes einen Satz oder ein Paar von Komplementär-Codes (A, B) und die C- und D-Codea einen Satz oder ein Paar von Komplementär-Codes (C, D) bilden, wobei jeder Satz von Komplementär-Codes (A, B) und (C, D) die Bedingungen von Golay für Komplementär-Codes erfüllt. Durch Ausbildung der komplementären Serienpaare in Sätzen von zwei, die gegenseitig wechselwirkungsfrei sind, können zwei akustische Kanäle, wie z.B. die Kanäle 401 und 403,

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verwendet werden, um über zwei Signalkanäle zu verfügen; dadurch entstellt .ein Speichersystem mit einer Verbesserung um den Paktor Zwei gegenüber einem System mit nur einem Signalkanal in den zwei akustischen Kanälen.

Viechselwirkungsfreie Sätze von komplementären Serienpaaren, die im folgenden als v/echselwirkungsfreie Komplementär-Codes (N.I.G.) bezeichnet v/erden, sind dadurch definiert, daß die Summe der einander entsprechenden Glieder der Kreuzkorrelationsfunktionen der IT.I.C. Codes identisch Null ist in allen Gliedern. Zur Erläuterung sei angenommen, daß die in Fig. 13 gezeigten A, B, C und D-Codes die nachfolgend gezeigten Elemente haben:

G » (ep C₂, ........ C_n) und

D= Cd₁, d₂, ........ d_n).

Ea sei AA die Autokorrelationsfunktion des Codes A und BB die Autokorrelationsfunktion des Codes B. Weiter mögen die Autokorrelationsglieder (die durch den Prozeß von Multiplikation und Addition, der in Verbindung mit Pig. 8 erläutert wurde, erhalten werden) der Codes A und B die folgenden sein:

AA « (X₁, X₂,

Wie angegeben, umfassen die Autokorrelationsfunktionen des A-Oodes (AA) und des B-Codes (BB) jeder 2N-1 Glieder.

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Die Α— und B-Godes erfüllen die Bedingungen von Golay für ein Komplementär-Code-Paar, wenn:

_? X₁ + 3T₁ 3 0, · (1)

wobei i irgend eine positive ganze Zahl zwischen 1 und 2N"-1, mit der Ausnahme von N, darstellt, und

- 2H„ (2)

E3 sei AC die Kreuzkorrelationsfunktion der A- und C-Codes, die durch einen Prozeß von Multiplikation und Addition im akustischen Kanal 401 erhalten wird auf eine Weise, die ähnlich ist zu der in Verbindung mit Fig. 10 erläuterten.

Es sei BD die Kreuzkorrelationsfunktion der B- und D_Codes, die durch einen Prozeß von Multiplikation und Addition im akustischen Kanal 403 erhalten wird auf eine Weise, die ähnlich ist zu der in Verbindung mit Fig. 10 erläuterten. Jede der KreuzkorrelatiOnsfunktionen AG und BD hat 2U-1 Glieder. Bun mögen die Kreuzkorrelationsglieder von AG und BD die folgenden sein:

AG = Cq_-1, (J₂, «!j» · · · · · · «(^211-1^ ^¹¹⁰" BD « Cr₁, r₂, r_$, . . .... -Cr₃J_-^).

Dann sind (A, B) und (C, D) IT.I.G.-Codes, wenn:

^qi *■ ^ri * °» ^{wobei i e 1}» ² *·····» 2N-1· (5)

Es wird nun ein Beispiel für !!.I.C-Codes gegeben. Es sei angenommen, daß (A^, B^) und (G^, D_x,) zwei Sätze von Komplementärcodes sind, wobei die Codes A,., B^, C,. und D^ die nachfolgend gezeigten Elemente haben:

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A₁ - (1, 1),

B₁ = (1, -1), _w

O₁ = (1, -1) und

D₁ = (1, 1).

Die Autokorrelationsfunktionen der Codes A₁, B₁, C₁ und D₁ haben die nachfolgend gezeigten Glieder:

A₁A₁ « (1, 2, 1),

B₁B₁-- (-1, 2, -1),

O₁O₁ « (-1, 2, -1) und

D₁D₁ = (i, 2, 1).

Die jeweilige Summierung der sich entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen A₁A₁ und B₁B₁ und der Autokorrelationsfunktionen C₁C₁: und D₁D₁ offenbart, daß jeder der komplementären Code-Sätze (A₁, B₁) und (C₁, D₁^ die Forderungen von Golay für Komplementärcodes gemäß Gleichungen (Ό und (2) erfüllt, wie nachfolgend gezeigt ist:

+ B₁B₁ = (0, 4, 0) und
+ D₁D₁ = (0, 4, 0).

Die Kreuzkorrelationsfunktionen der komplementären Codesätze (A₁, B₁) und (C₁, D₁) sind wie folgt:

A₁C₁ = (-1, 0, 1) und . .

B₁D₁ = (1, 0, -1).

Die Summe der sich entsprechenden Glieder der Kreuzkorrelationsfunktionen der komplementären Codesätze (A₁, B₁) und (C₁, D₁) sind die folgenden:

A₁C₁ ,+ B₁D₁ « (0, 0, 0).

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Daraus folgt, daß die Codesätze (A., B-) und (C,,, D.) H.I.C.-Codes sind, da sie die Bedingung der Gleichung (3) erfüllen, daß die Sunme der sich entsprechenden Glieder ihrer Kreuzkorrelationsfunktionen identisch Null ist in allen Gliedern.

Wenn ein komplementäres Paar (A, B) gegeben ist, können die Gleichungen (1), (2) und,(5) nacheinander für i gelöst worden, um ein N.I.C.Paar (C, D) zu finden. Bei-" spielsweise gibt Golay den Komplementärcode (A₇, B^) mit der Länge 10 an, bei dem

A₅ « C-I, 1, -1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, Ό und B₅ - (-1, -1, -1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, -1).

Die oben angegebene Prozedur befolgend, findet man für das Komplementärpaar (A^, B,) das folgende N»I.C.Paar:

C₅ = (1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, 1, 1, 1) und

^₅ = (ι, ι» -1, -1, -ι, -1,1, -1, 1, -ι).

Ein Komplementär-Code-Paar der Länge II, das nicht aus einem kürzeren.Komplementär-Code-Paar ableitbar ist, definiert Golay als einen Kern. Die Suche nach einem ursprünglichen Kern ist ein Zufallsprozeß und kann am besten mittels eines Rechners ausgeführt werden. Wenn · einmal ein· Kern gefunden ist, kann ein längeres Komplementär-Code-Paar gebildet v/erden, indem auf den Kern bestimmte Algorithmen im zuvor genannten Artikel von Golay angewendet werden«. In gleicher Weise kann, wenn ein Paar von II.I.G,-Kernen gefunden ist, ein längeres Paar von N.I₀C.-Codes gebildet werden. So können beispielsweise die zuvor angegebenen N.I.0.-Codesätze

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(A^, B^) und (C^, D.) auf die zuvor beschriebene Y/eise erweitert werden, um N.IoCo-Codesätze (A, B) und (G, D) der Länge 8 zu bilden, bei denen:

G= (-1, +1, -1, -1, -1, +1, +1, +1) und

D= (-1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -I)₀

Die Wandler 407 und 411, die in Fig. 9 ausgebildet gezeigt sind, erzeugen diesen Α-Code. Die Wandler 409 und 413, 531 und 535 sowie 533 und 537 können auch in ähnlicher Weise realisiert sein, um jeweils den B-, C- und D-Code zu erzeugen. In Verbindung mit der folgenden Erläuterung bezüglich der A-, B-, C- und D-Code3 sowie der damit verbundenen Autokorrelations- und Kreuzkorrelationsfunktionen wird auch auf Fig. 14 Bezug genommen.

Die Autokorrelationsfunktionen der A, B, 0 und D-Codes haben die in Fig. 14 und im Nachfolgenden gezeigten Glieder:

AA = (1, 0, 1, 0, 3, 0, -1, 8, -1, 0, 3, 0, 1, 0, 1),

BB = (-1, 0, -1, 0, -3, 0, 1, 8, 1, 0, -3, 0, -1, 0, -1),

CC = (-1, 0,-1, 0, -3, 0, 1, 8, 1, 0, -3, 0, -1, 0, -1),

DD » (1, 0, 1, 0, 3, 0, -1, 8, -1, 0, 3, 0, 1, 0, 1).

Die jeweilige Summierung der sich entsprechenden Glieder der Autokorrelationsfunktionen AA und BB sowie der Autokorrelationsfunktionen CC und DD offenbart, daß jeder der komplementären Codesätze (A, B) und (C, D) die durch Gleichungen (1) und (2) für Komplementärcodes gegebenen Bedingungen von Golay erfüllt, wie in Fig. 14 und im Nachfolgenden gezeigt ist:

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AA + BB β (O, O, O, O, 0, 0, O₁ 16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, O)₁ GC + DD « (0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0).

Die Kreuzkorrelationsfunktionen der komplementären Codesätze (A, B) und (G, D) sind in Fig. 14 und im nachfolgenden gezeigt:

AC » (-1, -2, -3, 0, 1, 2, -1, 0, 1, 2, -1, 0, 3, -2, 1), BD = (1, 2, 3, 0, -1, -2, 1, 0, -1, -2, 1, 0, -3, 2, -1).

Die Summe der sich entsprechenden Glieder der Kreuzkorrelationsfunktionen der komplementären Codesätze (A, B) und (C, D) sind in Figo 14 und im Nachfolgenden gezeigt:

AC + BD =..(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0).

Folglich sind die Codesätze (A, B) und (C, D) N.I»C.-Codes, da sie die Bedingung der Gleichung (3) erfüllen, daß die Summe der sich entsprechenden Glieder ihrer Kreuzkorrelationsfunktionen in allen Gliedern identisch Hull ist.

Es wurde demnach anhand der Ausführungsform nach Fig. 13 gezeigt, daß bei Verwendung von vier Sende- und vier Eiapfangswandlern pro Paar von akustischen Kanälen und bei Ausbildung der Wandler dergestalt, daß sie If. I₀C,-Codes erzeugen, jedes Paar von akustischen Kanälen ein Paar von Signalkanälen aufnehmen kann, wobei für die Ausführungsform der Fig. 13 eine Verbesserung um den Faktor 2 gegenüber der Ausführungsforra nach Fig_o 8 erhalten wird ο

Bei jedem der hier gezeigten Ausführungsformen ist die nominelle Zugriffszeit gleich der Verzögerungezeit durch das Medium. Es muß allerdings darauf hingewiesen werden, daß die wirkliche Zugriffszeit - sov/eit erwünscht - bei

I .

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jeder Ausführungsform reduziert werden kann, indem an geeigneten Stellen entlang des akustischen Pfades zusätzliche Wandler der Art, v/ie sie bei der betroffenen Ausführungsform verwendet sind, angeordnet werden und indem für geeignete Detektorschaltkreise für diese Wandler gesorgt wird. Fig. 15 zeigt beispielsweise Mittel zur Reduktion der Daten-Zugriffszeit für die Ausführungsform nach Pig. 8. Die gezeigten Prnzipien können allerdings bei jeder der vorstehend gezeigten Ausführungsform Anwendung finden.

Pur Pig. 15 wurden Aufbau, Anordnung und Wirkungsweise der akustischen Kanäle 401 und 403, der Sendewandler 407 und 409, der Empfangswandler 411 und 413, .des Summierers oder Widerstandes 465» <äes Verstärkers 469 und der Datenquelle 419 schon im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Pig, 8 erläutert, und daher wird hier diesbezüglich keine weitere Erläuterung gegeben. In den Kanälen 401 bzw. 403 sind in einer vorbestimmten Entfernung von den Wandlern 407 bzw. 409 Empfangswandler 601 bzw. 6O3 angeordnet, die bezüglich Aufbau und Wirkungsweise den'Empfangswandlern 411 bzw. 413 entsprechen. ψ Ein Summierer oder Widerstand 605 ist mit den Ausgangsklemmen eines jeden der Wandler 601 und 603 verbunden, um die Aütokorrelationsfunktionen der durch die Wandler 407 und 409 erzeugten A- und B-codierten Polgen zu sum= nieren, und so ein erstes Ausgangssignal entstehen zu lassen. Der Widerstand 6O3 ist auch zwischen eine Klemme 6O7 und Masse geschaltet, um dieser Klemme das erste Ausgangssignal zuzuführen.

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Ein Stück weiter im Signalkanal, zwischen dem Satz von Empfangswandlern 601 und 6OJ und dem Satz von Empfangswandlern 411 und 413 ist ein weiterer Satz von Empfangswandlern 609 und 611 angeordnete Die Wandler 609 bzw. 611 entsprechen bezüglich Aufbau und Wirkungsweise ebenfalls den Empfangswandlern 411 bzw. 413. Ein Summierer oder Widerstand 613 ißt mit den Ausgangsklemmen eines Jeden der Wandler 609 und verbunden, um die Autokorrelationsfunktionen der A- bzwo B-codierten Folgen, die sich in den Kanälen 401 bzW. 403 fortpflanzen, zu summieren und so ein zweites Ausgangssignal entstehen zu lassen. Der Widerstand 613 ist auch zwischen eine Klemme 615 und Masse geschaltet, um dieser Klemme das zweite Ausgangssignal zuzuführen.

Die nicht geerdete Seite des Widerstandes 465 ist auch mit einer Klemme 617 verbunden, um dieser das Signalkanal-Ausgangssignal zuzuführene Die Klemmen 607, 615 und 617 können in Verbindung mit irgendeinem geeigneten Schaltkreis zur selektiven Überwachung der Daten verwendet werden. Die Klemmen 607, 615 und 617 können beispielsweise die Eingangsklemmen eines elektronischen » Schalters (nicht dargestellt) sein, der ein beliebiges Ausgangssignal auswählen kann, das an eine Schaltung angelegt werden kann, die der Serienschaltung von Verstärker 469 und D-Flipflops 473 und 479 der Fig. 8 ähnlich ist, um eine Überwachung in einem dem Festpunkt 9ÖB der Fig. 8 ähnlichen Testpunkt durchzuführen.

V/enn die Verzögerungszeit zwischen dem Satz von Sendewandlern 407 und 409 und dem Satz von Empfangswandlern 411 und 413- sechzig Mikrosekunden betragen würde, könnten

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die Sätze von Empfangswandlern 601 und 603 "bzw. 609 und 611 so im Signalkanal der Fig. .15 angeordnet v/erden, daß sie eine Zugriffszeit von zwanzig biß vierzig Mikrosekunden ermöglichen» Diese Anordnung der Wandler würde daher die Zugriffszeit auf ein Drittel herabsetzen, da ein Zugriff zu den gewünschten Daten in jeder von drei Positionen möglich wäre. In gleicher Weise könnten durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Anzahl von Sätzen von Empfangswandlern zwischen den entgegengesetzten Enden der akustischen Pfade in einem Signalkanal die Zugriffszeiten kürzer oder langer gemacht v/erden.

Wie bei jedem verwirklichten Verzögerungsleitungs-Umlaufspeicher müssen geeignete Adressierungsschaltkreise vorgesehen werden. Eine Möglichkeit wäre die Verwendung einer Kanalauswahl-Einrichtung, eines durch die Systemtaktimpulse aktivierten KanalstellungsZählers sowie einer Koinzidenzschaltung zur Anzeige von Koinzidenz zwischen der gewünschten Kanalstellung und der tatsächlichen Kanalstellung.

Wie durch die verschiedenen Ausführungsformen dargestellt,, stellt demnach die Erfindung ein Informationsspeichersystem zur Verfügung, das ein akustisches Hediuia verwendet, dessen Oberfläche in eine Vielzahl von individuell isolierte akustische Kanäle unterteilt ist, auf denen selektiv eine Vielzahl von Sende- und Empfangswandlern angeordnet ist, wodurch eine sehr hohe Datenspeicherkapazität des Systems erreicht wird.

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Die hervorstechenden Merkmale der Erfindung wurden anhand von fünf "besonderen Ausführungsforrtien erläutert und dargestellt, doch muß darauf hingewiesen werden, daß nicht-binäre Erweiterungen des bei diesen Ausführungsformen Offenbarten im Rahmen der Erfindung möglich.sind. Wenn auch in"der vorstehenden Beschreibung Binärcodierung für die Verwendung der Verzögerungsleitung erörtert wurde, sind die darin dargelegten Prinzipien nicht auf Binärcodierung beschränkt» Insbesondere kann im Rahmen dieser Erfindung bei jeder der dargestellten Ausführungsformen ein Mehrpegel-Codierungsschema oder eine Kombination von Codierungsschemen Verwendung finden«

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Umlaufspeichersystem mit einem akustischen Gebilde, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende der Oberfläche des akustischen Gebildes eine Anzahl erster Wandlermittel, die eine Heine von Übertra- .· ~ gungskanälen bestimmen, und an dem anderen Ende dieser Oberfläche eine Anzahl jeweils innerhalb dieser Übertragungskanäle gelegener zweiter Wandlermittel angeordnet ist, daß die ersten V/andlermittel mit einer Anzahl von Dateneinrichtungen verbunden sind, von denen jede zu speichernde Datensignale erzeugt, daß die ersten Wandlermittel infolge der ihnen zugeführten Datensignale eine Anzahl von codierten akustischen Oberflächenwellen erzeugen, die sich entlang paralleler Pfade in den Übertragungskanälen fortpflanzen., daß das akustische Gebilde physikalische Eigenschaften besitzt, durch die die codierten Oberflächenwellen auf die jeweiligen Kanäle beschränkt sind, daß die zweiten Wandlermittel auf die codierten Oberflächenwellen ansprechen und jeweils decodierte Ausgangsdatensignale abgeben, daß mit den zweiten Wandlermitteln eine Anzahl von Demodulationsmitteln verbunden ist, die die decodierten Au3gangsdatensignale jeweils in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, daß zwischen die Demodulationsmittel und die Dateneinrichtungen eine Anzahl von Gattermitteln eingefügt ist, die eine erste und eine zweite Betriebsart ermöglichen, wobei in der ersten Betriebsart jedes dieser Gattermittel die "alten" Digitaldatensignale von zugeordneten Demodulationsmittel zur zugeordneten Da.teneinrichtung passieren läßt, und wobei in

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   der zweiten Betriebsart Jedes dieser Gattermittel den Durchgang der vom zugeordneten Deiaodulationsmittel gelieferten "alten" Digitaldatensignale und die Einfügung und Weitergabe von "neuen" Digitaldatensignalen an die zugeordnete Dateneinrichtung gestattet, und daß jede Dateneinrichtung auf die ihr von dem ihr zugeordneten Gattermittel gelieferten Digitaldatensignale anspricht und daraus Datensignale erzeugt, die sie dem ihr zugeordneten Wandlermittel zuführt.

   Umlaufopeichersyatem mit einem akustischen Gebilde, dadurch gekennzeichnet, daß in dem akustischen Gebilde (z.B. 20; I'ig. 1) Iaolationsmittel so angeordnet sind, daß desgen Oberfläche in eine Anzahl von Übertragungskanälen (z.B. '21 bis JO; FigJ. 1)' unterteilt ist, deren jeder durch die Isolationsmittel (z.B. 31-29; Fig. 1) von allen anderen Ubertragungskanalen isoliert ist, daß an dem einen Ende der Oberfläche des akustischen Gebildes eine Anzahl jeweils innerhalb der Übertragungskanäle gelegener erster Wandlermittel (z.B. 41-50; Fig.i) und an dem anderen Ende dieser Oberfläche eine Anzahl jeweils innerhalb dieser Übertragungskanäle gelegener zweiter Wandlermittel (z.B. 51-60» Pig. 1) angeordnet ist, daß die ersten Wandlermittel mit einer Anzahl von Dateneinrichtungen (z.B. 71-80; Fig. 1) verbunden sind, von denen jede zu speichernde Datensighale erzeugt, daß die ersten Wandlermittel infolge der ihnen zugoführten Datensignale eine Anzahl von codierten akustischen Oberflächenwellen erzeugen, die sich in den Übertragungskanälen in einer ersten Richtung fortpflanzen, daß die zweiten Wandlermittel auf die codierten

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   Oberflächenweilen ansprechen und jeweils decodierte Ausgangsdatennignale abgeben, daß mit den zweiten Wandlermitteln eine Anzahl von Demodulationsnitteln (z.B. 97; Fig· 4) verbunden ist, die die decodierten Ausgangsdatensignale jeweils in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, daß zwischen die Demodulationsnittel • und die Dateneinrichtungen eine Anzahl von Gattermitteln (z.B. 99; Fig. 4) eingefügt ist, die eine erste und eine zweite Betriebsart ermöglichen, wobei in der ersten Betriebsart jedes dieser Gattermittel die "alten" Digitaldatensignale vom - zugeordneten Demodülationsmittel zur zugeordneten Dateneinrichtung passieren'läßt, und v/obei in der zweiten Betriebsart Jedes dieser Gattermittel den Durchgang der vom zugeordneten Demodulationsmittel gelieferten "alten" Digitaldatensignale sperrt und die Einfügung und Weitergabe von "neuen;¹ Digitaldatensignalen an die zugeordnete Dateneinrichtung gestattet, und daß jede Dateneinrichtung auf die ihr von dem ihr zugeordneten Gattermittel gelieferten Digitaldatensignale anspricht und daraus die Datensignale (z.B. 93* 95» Fig. 4) erzeugt, ψ die sie dem ihr zugeordneten ersten Wandlermittel zuführt .

   3. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder der Übertragungskanäle (z.B. 401; Fig. 15) außerdem eine Anzahl dritter Wandlermittel (z.B. 601, 609? Fig. 15),'die an vorbestimmten Stellen zwischen den den Übertragungskanal zugeordneten ersten und zweiten Wandlermitteln (z.B. 407 und 411; Fig. 15) angeordnet sind und decodierte Ausgangsdatensignale an diesen vorbestimmten Stellen liefern, sowie eine

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   Anzahl von Abschlußmitteln (z.B. 605, 613, Fig. 15) enthält, die jeweils mit den zweiten und mit den dritten Wandlerraitteln verbunden sind und selektiven Zugriff zu den decodierten Ausgangsdatensignalen ermöglichen.

   4·. Umlauf speichersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Gebilde aus nicht-piezoelektrischem Material besteht, und daß die ersten und zweiten Wandlermittel eine Anzahl von geschichteten Wandlern (z.B. 42B, 52B;^J Fig. 3) umfassen, von denen jeder eine auf der Oberfläche des nicht-piezoelektrischen Materials (z.B. 20; Fig. 3) aufgebrachte metallische, interdigitale Dünnfilm-Fingervorrichtung (z.B. 63, 65; Fig. 3) umfaßt, auf der ein dünner Film von piezoelektrischem Material (z.B. 67; Fig. 3) aufgebracht ist,

   5. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Gebilde aus piezoelektrischem Material besteht, und daß die ersten und zweiten Wandlermittel (z.B. 4-2A, 52A; Fig. 2) eine Anzahl von interdigitalen Wandlern umfassen, deren jeder als auf der Oberfläche des piezoelektrischen Materials aufgebrachte metallische interdigitale Dünnfilm-Yorrichtung ausgebildet ist.

   6. Umlaufspeichersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ersten Wandlermittel als Sendewandler ihn von der ihm zugeordneten Dateneinrichtung zugoführte Datensignale in mechanische Kräfte in Form von die zu speichernden

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   Daten enthaltenden codierten Oberflächenwellen umwandelt, und daß jedes der zweiten V/andlermittel als Empfangswandler'die in den codierten Oberflächenwellen enthaltenen Daten in decodierte Ausgangßdaten-" signale umwandelt.

   7. UmIaufspeichersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedQ der Dateneinrichtungen einen ein Trägersignal vorbestimmter Frequenz erzeugenden Oszillator (129; Fig. 4-) sowie mit diesem Oszillator und mit einem zugeordneten der Gattermittel (z.B. 99; Fig· verbundene Schaltmittel (z.B. 119/121} Fig. 4) umfaßt, die auf vom zugeordneten Gattermittel gelieferte Digitaldatensignale sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägeraignal ansprechen und Datensignale in Form von amplitudencodierten Trägersignalen (z.B. 93, 95» Fig· 4· mit der vorbestimmten Frequenz erzeugen, daß jeweils eine aus Sende- und Empfangswandlern bestehende Gruppe eines jeden Übertragungskanals auf die vorbestimmte Frequenz der zugeordneten Dateneinrichtung anspricht, und daß jedes der Demodulationsmittel (97» !'"ig· *O als Amplitudendetektor ausgebildet ist, der die Amplitudenänderungen in den vom zugeordneten Erapfangswandler gelieferten decodierten Ausgangsdatensignalen in "alte" Digitaldatensignale umwandelt,

   8. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gattermittel (z.B. 99A; Fig. 5)

   Schaltmittel zur Erzeugung von komplementären Sätzen von Digitaldatensignalen enthalt, daß jede der Dateneinrichtungen einen ein Trägersignal vorbostimmter Frequenz erzeugenden Oszillator (z.B. 155» Fig. 5) sowie

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   rait; diesem und mit zugeordneten Gattermitteln verbundene weitere Gatter (z.B. 143, 145; Fig. 5) umfaßt, die auf die von den zugeordneten Gattermitteln gelieferten komplementären Sätze von Digitaldatensignalen sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägersignal ansprechen und Datensignale in Form von phasencodierten Trägereignalen (z.B. 133» 135; Fig. 5) ⁿit der vorbestimmten Frequenz erzeugen, daß jeweils eine aus Sende- und Empfangswandlern bestehende Gruppe eines jeden Ubertragung3kanals auf die vorbe3timmte Frequenz der zugeordneten Dateneinrichtung anspricht, und daß jedes der Demodulationsmittel als Phapendetektor ausgebildet ist, der die Phasenänderungen in den vom zugeordneten Empfangswandler gelieferten decodierten Ausgangsdatensignalen in "alte" Digitaldatensignale umwandelt.

   Umlaufspeichersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Übertragungskanal jede der Dateneinrichtungen eine Anzahl von Datenquellen (241, 242, ...; Fig. 6) umfaßt, die eine Anzahl von zu speichernden Datensignalen erzeugen, daß jedes der ersten Wandlermittel eines jeden Übertragungskanala eine Anzahl von Sendewandlern (211, 212. ·..; Fig. 6) umfaßt, die jeweils auf die von den Datenquellen gelieferten Datensignale ansprechen und bewirken, daß 3ie eine Anzahl von akustischen Oberflächenwellen im betroffenen Überragungskanal (z.B. 205, Fig. 6) fortpflanzt, daß jedes der zweiten Wandlermittel eines Übertragungskanals eine Anzahl von Empfangswandlern (221, 222,...; Fig. 6). umfaßt, die jeweils auf die zugeordneten

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   akustischen Oberflächenwellen ansprechen und eine Anzahl decodierter Ausgangsdatensignale für den betroffenen Übertragungskanal erzeugen, daß jedes der Demodulationsmittel eines Übertragungskanals eine Anzahl von Demodulatoren umfaßt, die mit den Empfangswandlern des Ubertragungskanals verbunden sind und jeweils die decodierten Ausgangsdatensignale in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, und das für jeden Übertragungskanal jedes der Gattermittel eine k Anzahl von jeweils zwischen die Demodulatoren und die Datenquellen des betroffenen Übertragungskanals geschalteten Gattern umfaßt, von denen jedes in einer Betriebsart "alte" Digitaldatensignale zu einer zugeordneten der Datenquellen durchläßt und in einer zweiten¹Betriebsart den Durchgang von "alten" Digitaldatensignalen sperrt und die Einfügung und Weitergabe von "neuen" Digitaldaten zu der ihr zugeordneten • Datenquelle gestattet, wobei jede Datenquelle aus den ihr zugeführten Digitaldatensignalen Digitalsignale für den ihr zugeordneten der Sendewandler erzeugt.

   10. Umlauf speichersystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn-P zeichnet, daß jeder der Sendewandler (z.B. 211; Fig. 6) auf eine andere von einer Anzahl von Frequenzen anspricht und auf diese Weise ohne Wechselwirkung mit den anderen Sendewandlern (z.B. 212; Fig. 6) desselben Übertragungskanals (z.B. 205; Fig. 6) arbeitet, und daß einander zugeordnete Sende- und Empfangswandler (z..B. 211 und 221; Fig. 6) eines jeden Übertragungskanals auf nur eine der Frequenzen ansprechen und auf diese Weise eine Wechselwirkung zwischen den Empfangswandlern des betroffenen Übertragungekanala ausschließen.

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   11. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 9 und 10, •dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Übertragungskanal jede der Datenquellen einen ein Trägersignal vorbestimmter und von anderen unterschiedlicher Frequenz erzeugenden Oszillator sowie einen mit diesem und mit einem zugeordneten der Gatter verbundenen Schaltkreis umfaßt, der auf vom zugeordneten Gatter gelieferte Digitaldatensignale sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägersignal anspricht und Datensignale in Form von amplitudencodierten Trägersignalen mit einer Frequenz, die von der aller anderen Datenquellen verschieden ist, erzeugt, daß jede aus Sende- und Empfangswandlern bestehende Gruppe eines Übertragungskanals auf eine andere der für diesen Übertragungskanal verwendeten Frequenzen anspricht, und daß für jeden Übertragungskanal jeder der Demodulatoren als Amplitudendetektor ausgebildet ist, der die Amplitüdenänderungen in den vom zugeordneten Empfangswandler gelieferten decodierten Ausgangsdatensignalen in "alte" Digitaldatensignale umwandelt.

   12. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Übertragungskanal jedes der Gatter Schaltmittel zur Erzeugung von komplementären Sätzen von Digitaldatensignalen enthält und jede der Datenquellen einen ein Trägersignal vorbestimmter und von anderen unterschiedlicher Frequenz erzeugenden Oszillator eowio mit diesem und mit einem zugeordneten der Gatter verbundene, Gatterschaltungen umfaßt, die auf die von

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   den zugeordneten Gattern gelieferten komplementären Sätze von Digitaldatensignalen sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägersignal ansprechen und Datensignale in Form von phasencodierten Trägersignalen mit einer Frequenz, die von der aller anderen Datenquellen verschieden ist, erzeugen, daß jede aus Sende- und Empfangswandlern "bestehende Gruppe eines Ubertragungskanals auf eine andere der für diesen Übertragungskanal verwendeten Frequenzen anspricht, und daß für jeden Übertragungskanal jeder der Demodulatoren als Phasendetektor ausgebildet ist, der die Phasenänderungen in den vom zugeordneten Empfangswandler gelieferten decodierten Ausgangodatensignalen in "alte" Digitaldatensignale umwandelt.

   13· Umlaufspeichersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Übertragungskanal jede der Dateneinrichtungen eine Anzahl von Datenquellen (z.B. 321, 323, 325; Fig. 7) umfaßt, die eine Anzahl von Datensignalen unterschiedlicher Frequenz erzeugen, die in fc einen dem Ubertragungskanal (z.B. 307; Fig. 7) zugeordneten Frequenzsummierer (z.B. 327; Fig. 7) summiert werden zu einem ersten zusammengesetzten Signal, das sämtliche von den Datenquellen gelieferte Signalinformationen beinhaltet, daß die ersten Wandlermittel (z.B. 301; Fig. 7) eines Übertragungskanals eine Anzahl codierte Sendewandlersegmente (z.B. 315» 317» 319; Fig· 7) umfaßt, die jeweils auf die in dem

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   vom Frequenznunimierer gelieferten ernten zusammengesetzten Signal enthaltenen Datensignale ansprechen und bewirken, daß sich eine Anzahl von codierten akustischen Oberflächenwellen im betroffenen Übertragungskanal fortpflanzt, daß die zweiten V/andlermittel (z.B. 303; Fig. 7) eines Ubertragungskanal3 eine Anzahl Empfangswandlersegmente (z.B„ 315» 317» 319; Fig. 7) umfassen, die jeweils auf die zugeordneten codierten akustischen Oberflächenwellen ansprechen und ein zweites zusammengesetztes Signal liefern, das aus den von den Empfangswandlersegmenten gelieferten decodierten Ausgangsdatensignalen zusammengesetzt ist, daß jedes einen Übertragungskanal zugeordnete Demodulationsmittel eine Anzahl von Demodulatoren umfaßt, die mit den zweiten V/andlermitteln verbunden sind, auf das von diesen gelieferte zweite zusammengesetzte Signal ansprechen und die darin enthaltenen decodierten Ausgangsdatenoignale in "alte" Digitaldatensignale umwandeln, und daß jedes der Gattermittel eines Ubertragungskanals eine Anzahl jeweils zwischen die Demodulatoren und die Datenquellen geschalteter Gatter umfaßt, von denen jedes in einer ersten Betriebsart "alte" Digitaldatensignale zu einer zugeordneten der Datenquellen durchläßt und in einer zweiten Betriebsart den Durchgang von "alten" Digitaldatensignalen sperrt und die Einfügung und Weitergabe von "neuen" Digitaldaten zu der ihr zugeordneten Datenquelle gestattet, wobei die Datenquellen aus den ihnen zugeführten Digitaldatensignalen die dem Prequenzsummierer zuzuführenden Datonoignale erzeugen.

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   14. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Ubertragungskanal jede der Datenquellen einen ein Trägersignal vorbestimmter und von anderen unterschiedlicher Frequenz erzeugenden Oszillator sowie einen mit diesen und mit einem zugeordneten der Gatter verbundenen Schaltkreis umfaßt, der auf vom zugeordneten Gatter gelieferte Digitaldatensignale sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägersignal anspricht und

   t Datensignale in Form von amplitudencodierten Trägersignalen mit einer Frequenz, die von der aller anderen Datenquellen verschieden ist, erzeugt, daß jede aus Sende- und Empfangswandlersegmenten bestehende Gruppe eines Übertragungskanals auf eine andere der in dem vom Frequenzsummierer gelieferten ersten zusammengesetzten Signal enthaltenen Frequenzen anspricht,und daß für jeden Übertragungskanal jeder der Demodulatoren als Amplitudendetektor ausgebildet ist, der die Amplitudenänderungen in dem ihm zugeordneten decodierten Ausgangsdatensignal des von den zugeordneten zweiten VJandlermitteln gelieferten zweiten zusammengesetzten Signals in "alte"

   " Digitaldatensignale umwandelt.

   15. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Übertragungskanal jedes der Gatter Schaltmittel zur Erzeugung von komplementären Sätzen von Digitaldatensignalen enthält und jede der Datenquellen einen ein Trägersignal vorbestimmter und von anderen unterschiedlicher Fre- · quenz erzeugenden Oszillator sowie mit diesem und

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   mit einem zugeordneten der Gatter verbundene Gatterschaltungen umfaßt, die auf die von den zugeordneten Gattern gelieferten komplementären Sätze von Digitaldaten3ignalen sowie auf das vom Oszillator gelieferte Trägersignal ansprechen und Datensignale in Form von phasencodierten Trägersignalen mit einer Frequenz, die von der aller anderen Datenquellen verschieden ist, erzeugen, daß Jede aus Sende- und Empfangswandlersegmenten bestehende Gruppe eines Ubertragungskanals auf eine andere der in dem vom FrequenzSummierer gelieferten ersten zusammengesetzten Signal enthaltenen Frequenzen anspricht und daß für Jeden Übertragungskanal Jeder der Demodulatoren als Phasendetektor ausgebildet ist, der die Phasenänderungen in dem ihm zugeordneten decodierten Ausgangadatensignal des von den zweiten Wandlermitteln gelieferten zweiten zusammengesetzten Signals in "alte" Digitaldatensignale umwandelt.

   16. UmIaufspeichersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Jeweils ein Paar von zweite Wandlermittel (z.B. 411 und 413; Fig. 8) ein Summierer (z.B. 465; Fig. 8) geschaltet ist zur Bildung Je eines ein Paar der zweiten Wandlermitteln und ein entsprechendes Paar von ersten V/andlermitteln (z.B. 407 und 409; Fig. 8) umfassenden Signalkanals, für den Jede Bateneinrichtung logische Schaltkreise umfaßt, die deren Datensignale in Form von Folgen komplementärer Paare von Digitalsignalen erzeugen, daß Jedes Paar von ersten

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   Y/andlermitteln auf die Folgen komplementärer Paare von Digitalsignalen ansprechend sich fortpflanzende Impulsfolgen eines vorbestimmten Codepaares, das aus Komplementärcodes (z.B. A, B) gebildet ist, erzeugt, daß jedeö entsprechende Paar von zweiten Wandlermitteln Jeweils auf die einzelnen Codes des vorbestimmten Codepaares anspricht und als decodierte Ausgangsdatensignale die Autokorrelationsfunktionen des vorbestimmten Codepaares erzeugtm die im Summierer (z.B. 465; Fig. 8) summiert werden, wobei ein Ausgangsimpuls " entsteht für jedes der von den zugeordneten Daten-

   einrichtungen erzeugten Digitalsignale, und daß die zugeordneten Demodulationsmittel die Ausgangsimpulse in eine Anzahl von "alte" Digitaldatensignale umwandeln.

   17· Umlaufspeichersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der einander zugeordneten Paare von ersten und zweiten Wandlermitteln das gleiche Komplementärcodepaar mit einer Folge der Länge Il erzeugt, deren Elemente aus Kombinationen von +1 und -1 bestehen und deren Autokorrelationsfunktionen so gestaltet sind, daß die Summe ihrer sich entsprechenden Glieder identisch Null ist für alle Glieder mit Ausnahme der mittleren Glieder, deren Summe gleich 2N ist.

   18. Umlaufspeichersystem nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signalkanal weiterhin eine zweite Dateneinrichtung (z.B. 543» Fig. 13) mit der Erzeugung ihrer Datensignale in Form von Folgen

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   komplementärer Paare von Digitalaignalen dienenden logischen Schaltkreisen umfaßt sowie ein in einer ersten vorbestimmten Entfernung vom Paar erster V/andlermittel (z.B. 407, 409; Fig. 13) angeordnetes zweites Paar erster V/andlermittel (z.B. 531» 533; Fig. 13) das auf die Folgen des zweiten komplementären Paares von Digitalsignalen anspricht und sich fortpflanzende Impulsfolgen eines zweiten vorbestimra— ■-ten Codepaares, das aus Komplementärcodes (C, D) besteht, die mit dem anderen Komplementärcodepaar (A, B) des Signalkanals wechselwirkungsfrei sind, erzeugt, daß für jeden Signalkanal ein in einer zweiten vorbestimmten Entfernung vom Paar zweiter V/andlermittel (z.B. 411, 413; Fig. 13) angeordnetes entsprechendes zweites'Paar zweiter V/andlermittel (z.B. 535» 537; Fig. 13) vorgesehen ist, das·auf die einzelnen Codes des zweiten vorbestimmten Codepaares anspricht und als decodierte Ausgangsdatensignale die Autokorrelationsfunktionen des zweiten vorbestimmten Codepaares (C, D) erzeugt, die in einem zweiten, zwischen das Paar zweiter V/andlermittel geschalteten Summierer (z.B. 539; Fig. 13) summiert werden, wobei ein Ausgangsimpuls entsteht für jedes der von der zugeordneten zweiten Dateneinrichtung erzeugten Digitalsignale, daß an den zweiten Summierer angeschlossene Demodulationsinittel die so erzeugten Aus gangs impulse in eine Anzahl "alte" Digitaldatensignale umwandeln, daß für jeden Signalkanal zwischen die zweiten Demodulatiönsmittel und die zweite Dateneinrichtung geschaltete zweite Gattermittel vorgesehen sind, die eine erste und eine zweite Betriebsart ermöglichen,

   . l'f

   Il \

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   wobei in der ersten Betriebsart die zweiten Gattermittel die "alten" Digitaldatensignale von den zweiten Demodulationsmitteln zur zweiten Dateneinrichtung passieren lassen, und wobei in der zweiten Betriebsart die zweiten Gattermittel den Durchgang der von den zv/eiten Demodulationsmitteln gelieferten Digitaldatensignale blockieren und die Einfügung und Weitergabe von "neuen" Digitaldatensignalen an die zweite Dateneinrichtung gestatten, und daß die dem Signalkanal zugeordnete zweite

   " Dateneinrichtung auf die ihr von den zv/eiten Gattermitteln gelieferten Digitaldatenoignale anspricht und darauö die Folge zweiter komplementärer Paare von Digitaldatensignalen erzeugt.

   Ii

   19· Umlauispeichersystem nach Anqpruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der einander zugeordneten zweiten Paare von ersten und sweiten Wandlermittelh das zweite Komplementärcodepaar (C, D) mit einer Folge der Länge II erzeugt, deren Elemente aus Kombinationen von +1 und -1 bestehen und deren Autokorrelationsfunktionen so gestaltet sind, daß die Summe ihrer sich entsprechenden Glieder identisch Null ist für alle Glieder mit Ausnahme der mittleren Glieder, deren Summe gleich 2N ist, und daß die zweiten Paare von ersten und zweiten V/andlermitteln und die anderen Paare von ersten und zweiten Wandlermitteln wechselwirkungsfreie Komplementärcodes erzeugen, die so beschaffen sind, daß die Summe der Kreuzkorrelationsfunktionen der beiden Paare von Komplementärcodes identisch Null ißt für alle sich entsprechenden Glieder.

   ■ CIX

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