DE2207275A1 - Digitale Phasensynchronisierschleife - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Synchronisation eines Datenauftastsignals mit ankommenden Datenimpulsen in einem S.ynchrondatenempf anger. Die Erfindung ist u.a. in magnetischen Aufzeichnungssystemen zur Erzeugung von Bezugs-Takt impulsen oder Dater.auftastsignalen anwendbar, die mit den zugeführten, selbattaktgebenden Dater:impulsen synchronisiert sind, die von der magnetischen Aufzeichnung abgelesen werden. I.Ian kann ein selbsttaktgebendes Datensignal als ein Signal ansehen, ir. dem jeweils nach wenigen Bitperioden ein Detenubergarg erforderlich ist, wobei diese Bitperioden eine vorherbestimmte Dauer plus/minüs einer Toleranz haben.

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Eayeria«.hc Vexeinsbank München 8209G3

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Bisher hat man zur Bezugstaktgabe in magnetischen Aufzeichnungssyttemen im allgemeinen Analog-Phaaensynchronisierschleifer. verwendet. Analog-Phaaensynchronisierschleifen haben jedoch verschiedene x.achteile und Beschränkungen. Beispielsweise ist ein ,xanuellea Einstellen von Potentiometern erforderlich und beträgt die Synchronisationszeit bei einer Frequenzabweichung von 20 $ zwischen der Ein angsfrequenz und dem Nennwert der Ausgangsfrequenz bis zu 20 Bitperioden. Ferner haben die Analog-Tehlereignalgeber nur eine schmale Bandbreite und 3ind sie relativ unstabil.

Es sind such digital arbeitende Systeme zum Synchronisieren von Oszillatoren bekannt, die mit Hilfe eines digitalen Fehlersignals gesteuert werden. In diesen digitalen Systemen erfolgt jedoch nur eine Frequenzkorrektur dea zu synchronisierenden Oszillators, während eine Phasenkorrektur nicht vorgesehen ist.

Eine digitale Pnasensynchronisierachleife ist in der am 15· Januar 1969 von D.F. Crumb u.a. eingereichten und auf die Anmelderin übertragenen USA-Patentanmeldung Ser. Ko. 791 213 unter dem Titel "A Digital Automatic Phase Control System" beschrieben und unter benutz gestellt. In dieser älteren Anmeldung wird eine echt, volldigitale Phasensynchronisierschleife angegeben, die sowohl eine digitale Frequenzkorrektur als auch eine digitale Phasenkorrektur bewirkt. Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls eine volldigityle Phasensynchronisierachleife, die eine digitale Phasenkorrektur und eine digitale Frequenzkorrektur bewirkt. Die Erfindung schafft ferner eine Verbesserung gegenüber dem Gegenstand der genannten älteren Anmeldung, weil der Erf ir.dungsgegen3tand in seinem Aufbau viel einfacher ist und eine erforderliche Frequenzkorrektur schneller durchführt. Ferner werden die Frequenzkorrekturen

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aymetrisch durchgeführt, weil die Periode der Bezugs-Wellenferm auf beiden Seiten de3 Phaeerimeß-Bezugspunktes verlängert wird.

Die Erfindung betrifft ein digitales Taktgabesy9tea mit einer volldigitalen PhBsensynchronisierschleife, wobei eine sehr schnelle Ansprache der Schleife dadurch erzielt wird, da2 sofort vorgenommene Phasen- und Frequenzkorrekturen zu einem Bezugszahler zurückgeführt v;erden. Dieser simuliert ein Bezugs-Sägezahnsignal, das durch die Phasen- und Frequenzkorrekturen mit einem ankommenden Datensignal synchronisiert wird. Der eine Ausgang des Bezugezc-hlers ist ein Datenauft&etsignal, das Datenimpulse zur Eingabe in eine Decodiereinrichtung auftastet.

Die sofortige Phasenkoriektur des Zählers wird durch die Eingabe eines Phasenkorrekturbeträges bewirkt, das durch die Multiplikation des Phasen!"ehlers mit einem Skalenfakt-r erzielt *ird. Die Phesen/orrektur ist eine Einzelschrittkorrektur, die fast sofort räch dem Erkennen des Phaaenfehlers, d.h. der Phasendifferenz zwischen dem ankommenden Datenimpuls und dem Bezugs-Sägezahnsignal erfolgt. Zur Frequenzkorrektur wird die ire^uenz der ankommenden Datenimpulse laufend gespeichert. Zu diesem Zweck wird der Phaser.fehler der ankc-t^enoer Dutenimpulee in einem Speicher eingegeben. Aufgrund der laufend in dem Speicher gespeicherten Frequenz wird ein Frequenzkorrekturbetrag abgeleitet, indem die laufend gespeicherte Frequenz mit einem i>kaler;faktor multipliziert wird. Die Frequenzkorrektur erfolgt während jeder Periode des Eezugs-Sägezahneignals kontinuierlich und laufend jeweils unmittelbar nach dem Feststellen eines Phasenfehlers

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tin weiteres lierkinal cest.eht darin, daß die Frequenzkorrektur des Bezugs-Sägezahnsignals symetrisch

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erfolgt. Insbesondere werden der Anfangs- und Endwert des Bezugs-SägezahnsignalB in gleicher Weise der Frequenzkorrektur unterworfen. Durch diesen Anfange- und Endwert wird die Periode des Bezugs-Sägezahnsignals und damit auch seine Frequenz gesteuert.

Ein zusätzliches Merkmal besteht darin, da3 zur Phasenkorrektur der Mittelwert aus dem vorhergehenden Phasenfehler und dem derzeitigen Phasenfehler gebildet wird. Das Phasenkorrekturignal wird dann durch die Multiplikation des mittleren Phesenfehlers mit einem Skalenfaktor erhalten. Durch die Verwendung des mittleren Phaaenfehlers werden einardei entgegengesetzte Phasenfehler in aufeinanderfolgenden Datenimpulsen ausgeglichen. Dadurch wird verhindert, cak' die Phaaensynchronieierschleife auf eine symmetrische Phasenverscr.iecunr zu stark anspricht.

Der Erfindungsgegenstcrd hat den großen Vorteil, daß er digital ist und alle Vorteile einer digitalen Phasensynchronisiercchleife besitzt. Ferner erfolgen sowohl die Phasen- eis auch die Frequenzkorrektur sofort. Infolge seines einfachen Aufbaue hat das System eine schnelle Ansprache.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dai es Frequenzkorrekturen.durch symmetrische Verlängerung oder Verkürzung der Periode des Bezugs-Sägezannsignale vornehmen kann. Wenn man die Frequenz des Beiiugr-Sä^ezahnsignals dadurch verändern würde, daß man den Sägezahnimpuls nur am einen Ende verlängert, könnte der nächste Datenübergang auf der falschen Seite des Rücklaufs des Sa^ezahn&ignals auftreten, so daß bei dem nächsten Datenübergang anstelle eines positiven ein negativer Phasenfehler angezeigt wird. Eei einer syenetrischen Frequenzkorrektur wird der Bezugs-Sägezahnimpuls

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stets symmetrisch verlängert, so daß er in der gewünschten Weise jeden Datenwechsel überbrückt.

Erfindungsgemäß wird somit in einem Synchrondatenempfanger eir, Datenauftastsignal mit ankommenden Datenimpulsen synchronisiert. Die Erfindung ist u.a. in magnetischen Aufzeichnun^ssystemen aur Erzeugung von Bezugstaktinpulsen oder Datenauftastsignalen anwendbar, die mit den ankommenden, selbsttaktgebenden Datenimpulsen synchronisiert werden, die von der magnetischen Aufzeichnung abgelesen weraer. ii'.an kann ein selbsttaktgebendes Datensignal als ein Signal ansehen, in dem jeweils nach wenigen Bitperioden ein Datenübergang stattfindet, wobei die Eitperiode eine vorherbeotinnate Dauer plus/minus einer Toleranz hat.

Die digitale PhasensynchrOnisierschleife zweiter Ordnung gemäß der Erfindung besreht vollständig aus digitalen Stromkreisen. Die Schleife dient zuc Synchronisieren eines Datenaufta3tsignals in dem Synchrondatenempfänger mit einer ankommenden Datenimpulsfolge. Man kann das System beispielsweise zum Erzeugen von Auftastsignalen verwenden, die mit Datenimpulsen synchronisiert sind, die von einer magnetischen Aufzeichnung abgelesen werden. Die Schleife besteht aus sechs Hauptteilen: (1) Einem Bezugszähler, dessen Anfangs- und End-Zählstand steuerbar sind; (2) einem Hauptoszillator zum Fcrtschalten des Bezugszählera; (3) einem Phasendetektor zum Bestimmen der Phasendifferenz zwischen einem Datenimpuls und dem digitalen Sägezahnsignal, das durch den aufwi^rtszahlenden Eezugszähler simuliert wird j

(4) einem Phasenfehler-Multiplikator zum sofortigen Erzeugen eines Phaser.korrektur3ignals für den Bezugszähler;

(5) einem Frequer.zspeicher, welcher der frequenz der Datenimpulse nachgesteuert wird; und (6) einem Frequenz-Multiplikator zum sofortigen, lauferden Erzeugen eines Frequenz-

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korrektursignals für den Bezugszähler. Durch die Schleif· wird das durch den Bezugszähler simulierte digitale Sägezahnsignal symmetrisch korrigiert.

Die vorstehend angegebenen und weitere Merkaal· und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungebeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. In diesen zeigt

Fig. 1 in einem Blockschema eine volldigitele Phasensynchronisierschleife, die einen Frequenzspeicher» einer. Frequenzmultiplikator und einen Phaserunultiplikator besitzt, wobei das Frequenz- und das Phasenkorrektursignal zu den Einrichtungen zur Steuerung des Anfangs- und des Endwerts des Bezugszählers zurückgeführt werden.

Fig. 2 zeigt in einem Elockschema Übertragungsfunktionen für die bevorzugte Ausführucgsform der Erfindung.

Fig. 3 zeigt ausführlicher ein Blockschema der volldigitalen Phasensynchronisierschleife gemäß Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einige Beispiele von Wellenformen zur Darstellung der Veränderung des Bezugs-Sägezahnaignale bei vor- oder nacheilenden Datenimpulsen.

Fig. 5 zeigt in einem 31ockschema eine Torrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen, die in Fig. 1 verwendet werden.

Fig. 1 zeigt in einem Blockscheaia die volldigitale Phasensynchronisierschleife. Diese dient zum Erzeugen eines Ausganges in Form eines Datenauftaat3ignals, daa

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die einzugebenden Datenimpulseignple überbrückt. Bei der Verwendung der volldigitalen Phasensynchrcnisierschleife zum Ablesen von magnetisch gespeicherten Informationen bestehen die Eingangssignale aus Impulsen, welche die von dem Magnetband abgelesenen Datenübergänge darstellen.

Lie Bestandteile der vclldigitalen Phasensynchronisierschleife sind wie folgt miteinander verbunden. Ein Hauptoszillator 10 schaltet einen Bezugszähler 12 vor, der zyklisch von einem negativen bis zu einem positiven Wert zählt. Bei einem bestimmten Zähletand in dem Zyklus erzeugt der Bezugszähler als Ausgang das Datenauftastsignal. Durch Veränderung der Anfangs- und Endwerte und damit der Zyklusperiode des Zählers kann man daher das latenauftaatsignal verändern.

Der Anfangs- und der Endwert sind in Bezug auf Null symmetrisch. Der Datenübergang oder Datenimpuls soll in dem Zeitpunkt auftreten, in den: aer Bezugszähler den Zählst z.V.:d ICuIl hat. Der Phasendetektor 14 erfaßt den Zählstand des Bezugszählers 12 beim Auftreten von Datenimpuleen. Der Zühlstand des Bezugszahlers beim Auftreten eines Datenimpulses gibt die Phasendifferenz zwischen einea Datenimpuls und dem Sägezahnsignal an, das von dem Beaugszählcr simuliert wird. Wenn der Zähler beim Auftreten des DateninpulseB beispielsweise den Zählstand +2 hat, wird dadurch angezeigt, daß der Datenimpuls einen Phasenfehler mit dem Wert 2 hat und dem Bezuga-Sägezahnimpuls nachläuft.

Das Phasenfehlereignal wird ε-n einen Phasenfehler-Multiplikator 16, einen Frequenzspeicher 17 und einen Frequenz-Multiplikator 18 abgegeben. Der Phaeenfehler-Multiplikator erzeugt ein Phasenkorrektursignal durch Multiplikation des Phasenfehlersignals mit einem

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Skalenfaktor. Der Frequenzapeicher 17 ist mit einem normalen Prequenzwext (frequenzabhängigen ¥/ert) initialisiert und wird dann mittels des erkannten Phasenfehlers eo verändert, daß er den Proquenzveränderungen des Datensignals nachgesteuert wird. Der Frequenz-Multiplikator erzeugt aufgrund dee in dem Speicher 17 gespeicherten, abgeänderten Frequenzwerts das Prequenzkorrektureignal. Die Skalenfektoren K1 und K2 für den Phasenfehler-Multiplikator und den Frequenz-Multiplikator werden nachstehend anhand der Fig. 2 beschrieben.

Der Ausgang des Phaeenfehler-Multiplikatora 16 i3t das Phaeenkorrektursignal, das zu der Endwert-Steuereinriehtung des Bezugszählere 12 zurückgeführt wird. Diese Endwert-Steuereinrichtung beetiicnt den obersten Zählatand, welcher der größten Amplitude des Bezugs-Sägezahnaignele entspricht. Es erfolgt aomit eine sofortige Phasenkorrektur des Bezugs-Sägezehnsignals, indem der Endwert des BezugBzählers durch Addition des positiven oder negativen Phaeenkorrektürfaktore verändert wird. Dadurch wird die Phase des Bezugs-Sägezahnsignals sofort verschoben.

Die Frequenzkorrektur wird vor allem durch dae Frequenekorrekturaignal bewirkt, das über die Leitung 20 abgegeben wird. Dieses Frequenzkorrekturaignal wird au gleichen Teilen zwischen dem Anfangs- und dem Endwert dee Bezugszählers aufgeteilt. Wie nachstehend beschrieben wird, ist das durch die Multiplikation des Frequenzwertea erhaltene, digitale Frequenzkcrrektursignal-für den Anfangs- und den Endwert gewöhnlich eir. gemischter Bruch. Zum Verarbeiten des Bruches muß mar. zu :ier_; Anfangs- und dem Endvkert einen Abgleichbetrag addieren. Loeso Abgleichbeträge werden über die Leitungen 22 und ?A Uhe^tra.ver:.

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Fig. 2 zeigt in einem islockschema die Übertragungsfunktionen in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Schalter 27 besagt, daß das System zeitlich gesteuert abge ehrtet wird, λ ο V-ei die Datenimpulse normal erweise die Periode T haben. !.lan kann R- z) als die Eingangsdaten aer Pht-sensvr-chrcKisiersor.ieif e und C(z) alc deren Ausgarigsdaten ansehen. L'riindun-ägemäß stellt C(z) ein Bezugs signal dar, mit dessen Hilfe der später auftretende Fehler zwischen den Bezugs- und der." Datenimculser, bestia-.t wird. C(z) dient ferner als D_atenauftastsignal.

Die in den usurer, 1 und 3 α artest eilt en Blockschesata stellen eine Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten über tragungsf unkt ioner: dar. I¹Ur den Fachmann versteht es sich, daß diese grundle^erien Übertragungsfunktionen auch mit Hilfe von andere: ni.uränunrer. erzielt wer den kcnr.er. -Vie ^u^ der Fig. 2 herv-rgeht, erfaßt die Ph· L-ensynchror.isierrchleife den Pnr.senfehler direkt und multipliziert sie ihn mit einem ökalenfaktor zwecks Durch führung der Phasenkorrektur. Ferner verwendet sie den Phasenfehler zur Anzeige der Veränderung eines Frequenzwertes, der mit einem Skalenfaktor multipliziert und dann zur Durchführen- einer Frequenzkorre^vtur verwendet wird.

De can die Fi_t> 2 auf die iic. 1 beziehen kann, haben in Fir. 2 die Jtertragimgsfunktionen dieselben Bezugs ziffern .vie die entsprechenden Teile in Fig. 1. So sind der Sezugszühxer 12 und der Phasenäetektor 14 als Susu-iatoren dargtsteilt. Der Phaserfehler-I-lultiplikator 16 wird von dem Summatcr 14 direkt mit dem Phasenfehler gesr.eist. Sein Aufgang wird durch ein Verzögerungsglied 23 verzögert ura dan-.-c.. an den 5ua i^t:r o?vj. --zugszahler 12 angelegt. L-^s Vc rzL^; ,'er\r: - -.: -: i-^-d '-; ir t nur durch die hier gt:Aühi.^J;e /¹Ui-JrOnUrIr ".-esti.'iiT.t und gi;t die ihasenicorrektur

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an den Summator 12 ab. In Jig. 1 erfolgt die Phasenkorrektur durch das Auftasten der Endwert-Steuereinrichtung für den Bezugszähler 12.

Gemäß Fig. 12 erfolgt die Frequenzkorrektur ebenfalls aufgrund des Phasenfehlers, der zu diesem Zweck über einen "Übertragungsspeicher 17 an den Multiplikator angelegt wird. Der ITbertragungsspeicher wird aufgrund der Phasenfehleranzeigen der Frequenz des Eingangssignal 'R(z) nachgesteuert. Der Ausgang des Übertrsgungsspeichers wird in dem Multiplikator 18 mit einem okalenfaktor multipliziert. Auf diese Weise wird das Prequenzkorrektursignal erzeugt, das wird über ein Verzögerungsglied 25 an den Summator 12 angelegt.

Aus der Fig. 2, in der die Übertragungsfunktionen schematisch dargestellt sind, kann man die gewünschten Skalenfaktoren K1 und K2 für die in Fig. 1 gezeigten Multiplikatoren 16 und 16 berechnen. Diese Ausdrücke für· die Skalenfaktoren K1 und K2 werden von den tJbertragungsfunk- .· tionen abgeleitet und sind nachstenend angegeben:

2 - K₁ - K₀ ■ 2e~ η cos (ω 'Iv 1-f )

1 d. η

ι — ft-p ™e η

Dabei ist

TJ der DämpfungGfaktor
ω_α die ungedämpfte Eigenfrequenz T die normale Periods der Datenimpulee.

Die Lösung der vorstehenden Gleichungen führt in; allgemeinen zu einem abgeleiteten Fruch, der zur Vereinfachung der Anordnung au:^p das miohete Dualzahliiquivalenü, z.B. 1/2, 1/4, 1/3, l/l 6 u.r.v. r-ibf erundct wird.

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Die Wirkungsweise der bevorzugten AuoführungE-fomi wird nachstehend anhand der Pig· 3 'beschrieben. Der Hauptoszillator 10 uxid der BezugezäLiler 12 erscheinen in den figuren 1 und 3· In xig. 3 erkennt man außerdem die Einzelheiten des Phasendetektors 14, des Phasenfehleri/Iultiplikators 16, des Frequenzspeichers 17» des Frequenz-Multiplikators 1s und der Anfangs- und Endwert-Steuereinrichtungen für <ie:: Bezugszähler 12.

Der Anfangewert für den Zähler 12 '-vird über Gatter 26 in den Zähler 12 eingegeber,. Liese Gatter 26 sind parallelgesehaltete UKD-G-atter, die alle durch den Ausgang des Rücksetz-Kaltekreises steuerunt;sfähig gemacht werden. Alle Bitt· dea Anfangswerts wer-ien daher über die Gatter 26 parallel in den Bezugszähler 12 eingegeben.

Des Signal zum Öteuerungsfähigiaachen der Getter 26 wird von dem Rucksetz-Ealtekreis 26 erzeugt, wenn sich dieser im gesetzten Zustand befindet. Der Rücksetz-Haltekreiß 28 wird gesetzt, wenn der Zähletf;nd des Bezugszählers 12 gleich den: von der Addiereinrichtung 30 angelegten Er.owert iat. Der Vergleicher 32 wird ständig mit dein Zählstand des Bezugszählers 12 gesreiat und erzeugt einen Ausgange impuls , wenn der Zählstar.d in dem Zähler 12 gleich dem von der Addiereinrichtung ZO angelegten indwert ist. Die Endpunkte des durch den Bezugszähler 12 simulierten Sägezahiximpulcer: v.eräer. -ic-her durch die Eingabe eines Akfangswerts über die Gatter 26 und durch den Vergleich des Zahleter.QCü dee Zählerc 12 bein: lortschalten desselcen mit eiv.3ic vcn der Addiereiaricl.tung ^O angelegten Eniwert beetinunt.

Der bei jeGeti-te^ Hai te,.reis 28 ^ci; diesem ab_t':-;clene Au-j-.r:." v.irJ :■ i. .ie-, I'.cf·. _ucr '?4 riegiort. Der nejicrte Ausi-En^ blockiert das ^TJl"D-'jatter "6, das die

y α ^ G ^ η / er «i * π

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Weitergabe der Fortschaltinipulse von dem Hauptoszillator 1C zu dec Ee-ugszähler 12 steuert. Das Vorzeicnenbit in dem Bezugszähler 12 dient zum Zurücksetzen des Haltekreises 26. Wenn der Eezugszähler seinen Endwert erreicht, ist dieses Vorzeichenbit positiv, so daJ· der !»egator 40 verhindert, da-- das Vorzeicherbit den Haltekreis 28 zurücksetzt, ^ach der Eingabe eines neuen Anf srp-swerts über die Gatter 26 in den Bezugszähler 12 hat das Vorzeichenbit jedoch einen negativen Wert, so daß der Ausgang des Negators 40 positiv ist und den Haltekreis 28 zurücksetzt. Infolgedessen zählt der Eezugszähler 12 ständig zyklisch von eineai negativen Anfangswert bis zu einem positiven Endwert. Durch diese Punktion des Zählers 12 wird ein digitales Sägezahnsignal simuliert, das zum Erkennen eines Phaeenfehlers mit einem Dstenimpuls verglicher werden ksr.r. A'enn !-rein Phasenfehler vorhanden ist, hat der Zähler 12 beim Eintreffen des Dateniapulses den Zählstand Null.

Zum Erkennen des Phasenfenlers wird der Zählstand des Bezugszählers 12 laufend in das Piasenfehlerregister 42 eingegeben. Zum Empfang des Zählstcu:des des Zählers 12 wird daß .Register 42 steuerungsfähig gemacht, wenn ein Latenimpuls empfangen wird. Das Auftastsignal für das Register 42 wird durch Daten-Haltekreise 44 und 46 und UND-Gatter 48 und 50 erzeugt. Der Empfang eines Datenimpulses wird angezeigt, indem an das UND-Gatter 48 ein Datenempfargs-Anzeige'sign?! angelegt wird.

Das Datenempiengs-An^eigesignal wird von dem Datenimpuls abgeleitet und wird aufrechterhalten, bis die digitalen Korrekturer berechnet worden sind. Dadurch wird verhindert, daß die Schleife gleichzeitig eine Korrektur aufgrund von zwei Datenimpulser. vornimmt. Das Datenempfangs-An^eigesignal geht somit auf einen positiven Pegel,

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wenn ein Datenimpuls empfangen wird, und bleibt positiv, bis die Berechnung der Phasenkorrektur- und Frequenzkorrekturwerte vollständig durchgeführt worden i&t. Wenn inzwischen ein zweiter Datenimpuls auftritt, wird er von der Phasensynchronisierschleife ignoriert.

Durch das Zusammenwirken der UND-Gatter 46 und 50 und der Haltekreise 46 und 44 wird gewährleistet, daß der Bezugszähler 12 an einem Zählatand angelangt ist, ehe das Phasenfehlerregiater 42 das Auftastsignal erhält. Das UND-Gatter 48 wird durch einen positiven Ausgangspegel dea Hauptoszillators 10 steuerungsfähig gemacht und tastet den Haltekreis 46 auf. Das UND-Gatter 50 wird infolge des Negators 52 durch einen negativen Ausgangspegel de3 Hauptoszillators 10 ateuerungsfähig gemacht und gibt das Auftaatsignal von dem Haltekreis 46 an den Haltekreis 44 weiter, der dann das Phasenfehlerregister für die Eingabe des Phasenfehlers von dem Bezugszähler 12 auftastet.

Kit der Eingabe des Phasenfehlers in das Register 42 ist die in Fig. 1 durch den Detektor 14 durchgeführte Phasenfehlererkennung beendet und beginnt aufgrund des Phasenfehlersignals die Erzeugung des Phasenkorrektursignals. Der Phasenfehler wird als Dualzahl parallel in die Addi'ereinrichtung 54 eingegeben, in welcher der Phasenfehler zu der von den Pattern 56 abgegebenen Dualzahl addiert wird.

Durch wahlweises Auftaster, der Gatter 56 wird bewirkt, daß der Inhalt des Pufferregisters 58 oder dea Frequenzregisters 60 an die Addierei^richtur.g 54 angelegt wird, deren Ausfang 54 laufend in dea: Phasenf ehlerregister gespeichert wird Das PhasenfeLlerre&ister 62 wird dem Ausgang der Addiereinrichtung nachgesteuert. Nach Durchführung der Berechnung tactet ein Phasenfehlerregx3ter-

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-u-

Auftastsignal das Phasenfehlerregi3ter 62 auf, so daß ea den mittleren Phasenfehler empfangt und speichert.

Der mittlere Phasenfehler wird erhalten, indem man die Summe des vorhergehenden Phasenfehlers und des derzeitigen Phasenfehlers durch 2 teilt:

Dabei ist

P(t) der derzeitige Phasenfehler und P(t-1) der vorhergehende Phasenfehler

Die Funktion 64 besteht daher in einer Teilung durch 2. Man kann dies auf einfache Weise durchführen, indem man den Ausgang der Addiereinrichtung 54 um ein Bit nach rechts cchiebt. Es ist bekam'.ι, daß man Lualzahlen durch 2 teilen kann, indem man den Dividenden um eine Bitstelle nach rechte schiebt.

Zur Errechnung der Phasenkorrektur mulitpiiziert man dann den mittleren Phasenfehler in dem Register 62 mit dem Skalenfaktor K1. Wenn der Mittelwert des Phasenfehlere nicht bestimmt wird, kann man in Fig. 3 das Pufferregister 58 und die Divisionseinrichtung 64 weglassen. In diesem Fall wird der Phaser,fehler ohne I/Iittelwertbildung ic das Register 62 einredeten.

Zur Berechnung der Frequer.zkorrektur wird das Frequenzregister der Datenimpulsfrecuer.z r.achgeateuert, indem der Inhalt des Phsseufer.lerregisters 42 zu dem Inhalt des Frequenzregisters 6C addiert wird. Beim Auftreten des Auftastsignals für des Frequensregister wird der Inhalt des Registers 60 über die matter 36 an die Addiereinrichtung 54 abgegeben, öiese führt jetzt eine Addition durch und gibt die Summe über das Pufferregi3ter 58 wieder

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an das Frequenzregister ab. Der Ausdruck für der, abgeänderter, irequer.zwert (frequenzabhängiger Wert) , der in das Register 6ü eir.gegeber. wird, lautet:

f(t) - P(t) + f(t-1)
Dabei ist

f(t) der abgeänderte Frequenzwert und f(t-1) der vornergenende Jrecuenzwert.

Kach der Eingabe des Phasenfehlers und des Frequer.zwertes in die Register 6G und 62 werden diese Werte mit den Skslenfaktoren K1 bzw. K2 raulitpliziert. Ea wurcie vorstehend angegeben, wie die optimalen Werte von K1 und K2 berechnet werden. Damit dies mit einer im Aufbau einfachen Anordnung möglich iat, wurden für K1 . und K2 Brüche gewählt, deren Nenner durch 2 teilbar ist. Beispielsweise wurde für K1 der Wert 1/2 uud für K2 der Wert 1/4 gewählt. Die durch die Blecke 6c und 6b dargestellten Funktionen kennen daher durchgeführt werden, indem der Ausgsr.g der Korrekturregister ur.. eine oder zwei Litstellen verschoben und dadurch ^e nsch der gewählten Konstante eine Division durch 2 bzw. 4 vorgenommen wird.

Der durch die Multiplikation erhaltene Phasenkcrrelrturbetrag wird denn über die Leitu;._t; 7C εη die Gatteranordri-ng 72 auf der Erdwertseite ö.ts hezugszählera abgegeben. Zur Durchführung einer Ihasenkorrektur werden durch ein Fhasenkcrreirtur-Wäiüsigr.ai die geeigneten Gatter der £^.tt er anordnung 72 ε teuerungejfähig gemacht, so daß das Phasenkorrektursignai von der Leitung 70 an die Addiereinrichturg 3C acgegeben wird. Je nachdem, ob das Phosenkorrektureigr.al .csitiv oder negativ ist, bewirkt es eine Erhöhung oder herstsetzur.g des üiidwertei;. An der. anderen Eir.rar.g der Addiereinrichtung 50 v.ird über die Leitung des Prequenzkorrektursignal angelegt, de.s sowohl den Anfangs- als auch den Endwert verändert, d.h., daß eine

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symmetrische Frequenzkorrektur erfolgt. Der veränderte Frequenzkorrekturbetrag und der Phasenkorrekturbetrag werden daher in der Addiereinrichtung 30 addiert, an deren Ausgang bei einer Phasenkorrektur der veränderte Endwert erscheint.

Zum Verändern des Anfangswerts wird in der Addiereinrichtung 76 das Frequenzkorrektursignal zu geeigneten Abgleichsignalen addiert. Diese Abrleicnsignale werden zum Abgleicher.' des Anfangs- und des Endwerta verwendet und dadurch erzeugt, daß die Mtstellen für "Eins" und "Zwei" des Frequenzregisters 60 eingegeben werden.

Der Anfangs- und der Endwert müssen abgeglichen werden, weil der Prequenzkorrekturbetrag durch eine Teilung durch vier erhalten wird, wobei ein Rest bleiben kann. Die Teilung durch 4 erfolgt in dem !^-Multiplikator 68.

Durch die Multiplikation des in dem Register gespeicherten i'requenzv/ertes (frequenzabhr.ngigen Wertes) mit dem Skalenfaktor 1/4 werden die Endpunkte dee BetUgB-Sägezahnsignals bestimmt. Wenn der gespeicherte Frequenzwert jedoch kein ganzzahliges Vielfaches von 4 ist, bleibt bei der Division ein Rest. Damit auch dieser Rest zur Korrektur des Anfangs- und .andwertes verwendet werden kann, werden die Abgleicr.signale für den Anfangsund den Endwert verwendet. Es sind drei Reste möglich, und zwar 1, 2 und 3.

Die Korrektur des Anfangs- und des Endwerts erfolgt in vier Schritten, von denen zwei den Anfangswert und zwei den Endwert betreffen. Der erste Korrekturschritt für den Endwert ist die Phasenkorrektur. Es verbleiben dann noch drei Schritte, zwei zur Korrektur des Anfangs-

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worts und einer zur Korrektur des Sindwerts. Iian kann auf diese Weise die erforderlichen AbJ.eichbeträge in jeder beliebigen Kombination anwenden. Eine fast symmetrische Anwendung der Abgleichbeträge erzielt man, wenn man den Abgleichbetrag für den Anfangswert zweimal verwendet, wobei er das erste Mal mit 1 und das zweite Mal mit 2 multipliziert wird, und der Abgleichbetrag für den Endwert einmal verwendet wird.

Diese Forderungen können erfüllt werden, wenn bei dem Rest 1 der Abgleichbetrag für den Endwert den Wert 1 und für den Abgleichbetrag für den Anfangswert den Wert Null verwendet. Bei dem Rest 2 wählt man für den Abgleichbetrag für den Endwert den Wert 2 und für den Abgleichbetrag für den Anfangswert den Wert ilull. Schließ-

man
lieh verwendet/bei dem Rest 1 für den Abgleichbetrag für den Anfangswert den Wert 1 und für den Abgleichbetrag für den Endwert den Wert Null. Zur Erzeugung der Abgleichsignale für den Anfangs- und den Endwert dient das Verknüpfungsglied 80, dem das Bit für die Dualzahl "Eins" und das Bit für die Dualzahl "Zwei" aus dem Frequenzregister 60 zugeführt werden. Diese Bits stellen den Rest dar, der bei der Division des Inhalts des Frequenzregisters 6o durch 4 erhalten wird.

Der Abgleichbetrag für den Endwert in der Addiereinrichtung 80 v/ird zu dem Frequenzkorrekturbetrag addiert, wenn das Phasenkorrektur-Wählsignal nicht an die Gatter 72 angelegt ist. Normalerweise geben daher die Gatter 72 das Abgleichsignal für den Endwert an die Addiereinrichtung weiter. Bei angelegtem Phasenkorrektur-Wählsignal geben die Gatter 72 dagegen das Phasenkorrektursignal weiter. Die Gatter 82 steuern die Weitergabe des Abgleichsignals für den Anfangswert an die Addiereinrichtung 78. Wenn an den Gattern 82 ein

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«x2"-Wählsignal liegt, wird an die Addiereinrichtung 78 der in dem Funktionablock 84 mit 2 multiplizierte Abgleichbetrag für den Anfangswert abgegeben. Wenn an den Gattern 82 kein ⁿx2"-Wählsignal liegt, geben die Gatter den Abgleichbetrcg für den Anfangswert ohne Multiplikation direkt an die Addiereinrichtung 78 ab.

Wirkungsweise des bevorzugten Ausführungsbeispiela

Jetzt sollen die Figuren 3 und 4 gemeinsam betrachtet und soll beispielsweise besprochen werden, was in der in Fig. 3 geneigter. Phasensynchronieierschleife geschieht, wenn ein Detenimpula zu früh bzw. zu spät eintrifft. Zum Initialisieren des Systems wird in das Frequenzregister 60 der Wert 64 eingegeben und wird der Bezugszähler auf KuIl gesetzt. Alle anderen Register, Haltekreise und Flipflops werden auf Null gesetzt, bis auf das yiipflop 134 (Fig. 5), das durch den ersten empfangenen Datenimpuls auf Eins zurückgesetzt wird. Beim Empfang des ersten Datenimpulses wird der Zähler steuerungsfähig und beginnt er, von Null bis zu dem Endwert +16 zu zählen. Wenn in dem Frequenzregister 60 die Zahl 64 gespeichert ist, beträgt der nächste Anfangswert des Bezugszählers -16 und der Endwert +16. Man kann in das Frequenzregieter natürlich jeden beliebigen Wert eingeben, mit dem zu Beginn ein bestimmter Anfangsweirt und ein bestimmter Endwert erhalten werden. Man kann das Auflösungsvermögen des Systems vergrößern, wenn man den in das Prequenzregister 60 eingegebenen Wert und dadurch den Anfangs- und den Endwert vergrößert. Wenn daa System initialisiert ist und die Daten empfängt, zählt der Bezugszähler weiter zwischen dem Anfangs- und dem Endwert, so daß er ein 3ezugs-Sägezahnsignal simuliert.

Der in Fig. 4 als erster gezeigte Datenimpuls kommt zu spät an. Lie in Fig. 4 dargestellten Beispiele

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gelten für den Extremfall, da£ der erste Impuls zu spät und der darauffolgende Impuls zu früh empfangen wird. Das System spricht auf diesen Extremfall t»n, indem es den Anfange- und den Endv.ert und damit das Bezugs-Sägezahnsignal verändert.

Es sei angenommen, daß der erste Datenimpuls um sechs Zählschritte zu spät ankommt. Dann hat der Bezugszähler 12 den Zählstend +6, wenn das von dem Daten-Halt ekrc is 44 kommende Eingabesignal bewirkt, daß das Pheser.fehleiregister 42 den Zählstand +6 in daß Register eingibt. Die erste Frequenz- oder Phasenkorrektur erfolgt während aes zweiten Rücklaufs des Bezugs-Sägezahnsignals nach dem Empfang des Datenimpulses. Die Schleife braucht für die Berechnung der Phasen- und der Frequenzkorrektur eine gewisse Zeit. Diese Zeit ist in Fig. 4 durch die Zeit angegeben, während der das Datenempfangs-Anzeigeeignal auf dem oberen Pegel bleibt. Die zeitliche Steuerung der Korrektur erfolgt durch das Phasenkorrektur- und das "x2^M-Wählsignal, die in Fig. 4 dargestellt sind. Die Erzeugung dieser Auftastsignale wird nachstehend beschrieben.

In dem in Pig. 3 dargestellten Zustand enthält das Phasenfehlerregieter den Phasenfehler +6. Dieser Phasenfehler ist durch das Symbol P(t) dargestellt.

Zum Ermitteln des neuen mittleren Phasenfehlers wird in der Addiereinrichtung 54 der in dem Register gespeicherte, derzeitige Phasenfehler zu dem in dem Register 58 gespeicherten, vorhergehenden Phasenfehler addiert. Die Summe wird durch 2 geteilt und der Quotient in dem Phasenfehlerregister 62 gespeichert. Wenn der vorhergehende Phasenfehler + 2 betrug, wird in dem Phasenfehlerregister der mittlere Phasenfehler +4 gespeichert. Dies ist nachstehend erläutert:

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P(t-1) _ +6+2 _ . ,

Zum Abändern des Zählstandes des Frequenzregisters 60 wird in der Addiereinrichtung 54 der vorher in dem Register 60 gespeicherte Frequenzwert (frequenzabhängige Wert) zu dem in dein Register 42 gespeicherten Phasenfehler addiert. Es sei angenommen, dak der vorhergehende Frequenzwert 64 (normal) betrug. Dann ist die neue Summe 70. Dieser Wert 70 wird zuerst in das Pufferregister 58 und unmittelbar danach in das Frequenzregister 60 eingegeben.

f(t) = P(t) + f(t-1)
f(t) = +6 + 64 = 70

Der derzeitige Phasenfehler soll gespeichert werden, damit er nach dem Empfang des nächsten Datenimpulses für die Bestimmung des mittleren Phasenfehlers zur Verfügung steht. Zu diesem Zweck wird der Inhalt des Phasenfehlerregisters zu KuIl addiert, indem die Gatter 56 durch ein NuI I*- Wähl signal blockiert werden. Da3 Ergebnis wird in dem Pufferregister 58 gespeichert. Effektiv wird der Phasenfehler aus dein Register 42 in das Register 58 Übertragen. Wenn der Phasen- und der Frequenzwert in dem'Register 60 bzw. 62 gespeichert sind, iat daa System zur Abänderung des Anfärbe- und des End werte bereit. Der in dem Frequenzregister 60 gespeicherte Wert wird durch 4 geteilt (der Skalenfaktor K2 beträgt 1/4) und der Quotient an die Addiereinrichtungen 30 und Ib angelegt. Da in dem Frequenzregister jetzt der Wert 7.0 gespeichert ist, ergibt die Teilung durch 4 den Betrag 17 und den Rest 2. über die Leitung 74 wird jetzt der Wert an die Addiereinrichtungen 30 und 74 angelegt. Der Rest wird durch da3 Verknüpfungsglied BC zu einem Abgleichbetrag 0 für der; Anfängswert und eines Ab^rIeichbetrag 2 für den Endv₍ert decodiert.

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Gemäß Fig. 4 erscheint während des Sägezahnirapulses 1CC das Phasenkorrektur-Wählsignal und wird durch Addition des Frequenzkorrekturbetragea 17 zu der Phasenkorrektur +2 der Endwert auf +19 verändert. In dem Phasenfehlerregister ist jetzt der Wert +2.gespeichert. Der Skalenfaktor ϊ'άτ die Phasenkorrektur ist 1/2, so daß der Phasenkorrekturbetrag den Wert +2 hat. Der Betrag +19 für den neuen Endwert wird im Zeitpunkt 102 während des in Fig. 4 gezeigten Sägezahnsignal3' erhalten. Während dieses Rücklaufs wird im Zeitpunkt 1C4 der neue Anfar:gs-«ert -17 erhalten, indem in der Addiereinrichtung 78 der Frequenzkorreliturwert 17 zu den: über die Gatter 82 weitergegebenen Äbgleichbetrag eddiert wird. In diesem Fall hat der Abgleichbetrag für den Anfangswert den Wert 0. Der Ausgeng 17 der Addiereinrichtung wird in dem Komplementierglied 79 komplementiert, so daß im Zeitpunkt 104 in Fig. 3 der abgeänderte Anfsngswert -17 erhalten wird. Der im Zeitpunkt 106 auftretende Anfangswert wird erhalten, indem zu dem Abgleichbetrag +2 für den Endwert der Betrag 17 addiert wird. Im Zeitpunkt 106 erscheint daher der neue, abgeänderte Endwert +19. Das Gatter 72 gibt den Abgleichbetrag +2 für den Endwert weiter, weil das Phasenkorrekturlählsignal nicht mehr angelegt ist. In der Addiereinrichtung 30 wird daher +2 zu dem Wert 17 addiert. Dadurch wird der neue Endwert erhalten. Im Zeitpunkt 108 in Fig. 3 wird während desselben Rücklaufs der neue Anfangswert erhalten. Dieser beträgt -17, weil der Anfaugawert erhalten wird, indem der Frequenzkorrekturbetrag zu dem Zweifachen des Abgleichbetrages für den Anfangswert addiert wird, und dieser Abgleichbetrag der. Wert Null hat. Der neu^ Anfangawert beträgt daher -17.

Während des Sägezahnimpulses 110 wird der nächste Datenimpulö 112 im Zeitpunkt t+1 sehr früh empfangen. Der neue Phasenfehler -7 wird in daa Phaaenfehler-

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register 42 eingegeben. Nachstehend sind die Berechnungen der neuen Werte in dem Phasenfehlerregister und dem Frequenzregister, ferner der Phasen- und der Frequenzkorrekturvvert und der Abgleichbeträge für den Anfangs- und den Endwert angegeben.

P(t+1) = -7

P(t) = +6

P - P(t) + P

	O	15
O J =	O
63 4 "

Phaser.korrekturbetrag: f(t+1) = P(t+1) + f(t) = -7 + 70 = 63

Frequenzkorrekturbetr^g: Abgleichbetrag für de.i Ai:fangswert: 1 Abgleichbetrag; für den Endwert: 0

Aus diesen Berechnungen erkennt xan, da3 der neue symmetrische Frequenzkorrekturbetrag den Wert 15» der neue Phasen'ccrrekturbetrag den Vert C, der Abgleichbetrag für den Anfangswert den Wert 1 und der Abgleichbetrag für den Endwert den Wert 0 hat. Infolgedeeeen werden die Satter 72 und 82 durch die in iig. 3 dargestellten Phasenkorrektur-Wählsignal und des ^Mx2"-Wähleignal derart gesteuert, daß in den Zeitpunkten 114, 115» 116 und 117 der Anfangs- und der Endwert auf .folgende Betrage abgeändert werden: +15, -16, +15 und -17·

Die einzigen Sigrale, die in -c'ig. 4 noch interessant sind, sind das Ausgangssignal des Ruckeetz-Haltekreise3 und das Datenauftast3igi:ai. Die Auegangaimpulse des Rückset3-Halte>reise3 erscheinen an dem Anschluö 11ö in Fig. 3 und werden zum Lrzeu£:en eines Datenauf tasteignals verwendet. Jait diesem 'üignal werden die Datenimpulse in die nicht gezeigte Einrichtung zum Decodieren der Dl-ten eingegeben. Als Ausgang erzeugt das

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System dahei die Auscangsimpulse des Eüeksetz-Haltekreises und insbesondere äaa Datenauftastsignal, dac daher dem Dc-tenimpuls nioLigesteuert 'wird, wenn dieser gegenüber deu Bezugc-Säge^ahnsignal phasenverschoben ist.

Fi^. 5 zeigt eine Vorrichtung zu^ Erzeugen der Steuersignale und der Datenauftasteignale, die in Pig. 3 und 4 angegeben sind. Die in *ig. 4 dargestellten Datenimpulse werden an den Setzanschlub des Haltekreiaes 120 angegeben. Der Ausgang des Ealtekreises 1 2G ist das in Pig. 4 dargestellte Datenempfangg-Anzeigesignal. Hach dem Speichern der abgeänderten Phasen- und Frequenzwerte in den Eegisteri: 60 und 62 wird der Haltekreia 120 zurückgesetzt.

Jedesmal, wenn der Haltekreis 120 durch einen Batenimpuls gesetzt wird, erzeugt die mcmostabile Kippschaltung 122 einen Impuls von kurzer Dauer. Dieser Impuls wird über ein angezapftes Verzügerungaglied übertragen, von der die Wähl- und die Auftastsignale in solchen Intervallen abgenommen werden, daß die aufeinanderfolgenden Eechenvorgänge gemäß Pig. 3 durchgeführt werden können. Der Endausgar.g dea Verzögerungsgliedes 124 wird zum Zurücksetzen des Haltekreises 120 zu diesem zurückgeführt. Auf während der Laufzeit des Ausgangeimpulses der inonostabilen Kippschaltung 122 in dem Verzögerungsglied empfangene Datenim^ulse spricht der Haltekreia 130 daher nicht an. Man k&nn zum Erzeugen dieser Wähl- und Auftastsignale natürlich auch andere Einrichtungen verwenden, z.B. einen Zähler, ein Schieberegister oder einen Pestspeicher.

Der Ausgang des Haltekreises 120 wird auch in dem Haltekreie 126 zur Steuerung der Erzeugung des

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Phasenkorrektur-Wählsignal für die Gatter 72 in Fig. 2 ausgewertet. Der Haltekreis 126 in Fig. 5 wird durch das Datenempfangs-Anzeigesignal gesetzt, das anzeigt, daß ein Datenimpuls empfangen worden ist. Der Haltekreis macht dann das UND-Gatter 128 steuerungsfähig, so daß es das nächste Ausgangssignal des Rücksetzhaltekreises 28 in Fig. 2 weiterleitet. Dieses Ausgangssignal tritt während des Rücklaufs des Bezugs-Sägezahnsignals auf und tastet nach seiner Weitergabe durch das UND-Gatter 128 das Flipflop 130 um. Das Flipflop 130 ist zunächst im Zustand Null und wird beim Empfang eines Imputes von dem UND-Gatter 128 jedesmal umgetastet. Durch das erste Haltekreis-Ausgangssignal nach einem Datenimpuls wird daher das Flipflop 130 in den Binärzustand Eins umgetastet. Dieser obere Ausgangspegel des Flipflops 130 stellt das an die Gatter 72 angelegte Phasenkorrektur-Wählsignal dar. Wenn während des nächsten Rücklaufs des Bezugs- Sägezahnsignals das nächste Ilaltekreis-Aui./^nr..· signal auftritt, wird das Flipflop 130 in den Zustand 0 umgetastet, so daß das Phasenkorrektur-lv'ählsigna] aiii." ilen negativen Pegel geht. Durch die Rückflnnke des Phasenkorrektur-Wählsignals wird die monostabile Kippschaltung 132 ausgelöst, die jetzt einen Impuls erzeugt, durch (lon der Haltekreis 126 zurückgesetzt wird, der jetzt für dio Anzeige des Empfangs des nächsten üatenimpulses bereit ist.

Der in Fig. '3 gezeigte Ausgnngsiinpuls des Rücksetz-Haltekreises 28 wird gemäß Fig. 5 fiuch zum Umtasien u Flipflops 134 verwendet, das die in Fig. 4 gezeigte Dntenauftast-Wellenform erzeugt. Knapp vor dem ersten Datenimpuls wird das Flipflop 134 zunächst in den Zustand Eins ge setzt, so daß danach sein Ausgang während wechselnden Bezugs-Sägenzahnsignalen auf einem oberen Pegel steigt und auf diesem während eines Zeitraums bleibt, der jeden

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Datenimpuls überbrückt. Das Datenauftastöignal wird durch das Laufseitglied 136 verzögert und auf diese Weiae zum Erzeugen des ^Mx2"-Wählsigr.als für die Gatter 82 in Fig. 2 verwendet. Dieses "x2^M-7/ählsignal ist in Fig. 4 gezeigt.

Die in Pi^. 2 dargestellten Übertragungsfunlrtionen können mit Hilfe von verschiedenartigen Einrichtungen durchgeführt werden. Die meisten der in Fig. 3 gezeigter. Funktiont?blocke können durch verschiedenartige Einrichtungen verwirklicht werden, weiche jeweils dieselbe Funktion hab^K. ii&n kann die von diesen Einrichtungen durchzufahrenden Funktionen auch mittels eines Rechnerprogramms oder einer Mikroprogramm-Subroutine eteuern. Wesentlich i^t es, daß der Phasen- und der Frequenzkorrekturbetrag getrennt voneinander von dem Phasenfehler abgeleitet werden, wobei ein Frequenzspeicher den Frequenzveränderungen der Datenimpulse rachgesteuert wird, indem der Phasenfehler in einen Frequenz3peicher eingegeben wird, der dadurch den Frequenzveränderungen der Datenimpulse nachgesteuert wird. Die Frequenzkorrektur erfolgt mit Hilfe des Frequenzspeichers, in dem der gespeicherte Frequenzwert (frequenzabhängige Wert) ständig auf dem laufenden gehalten wird. Die Frequenzkorrektur erfolgt symmetrisch, und es wird der mittlere Phasenfehler bestimmt.

Für den F; ohiLann versteht es sich, daß in dem vorstehend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Rahmen des Erfindungagedankena verschiedene Abänderungen im Aufbau und in Einzelheiten vorgenommen werden kennen.

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Claims (10)

1. - 26 Patentansprüche:

   Vorrichtung mit einer digital arbeitenden Phasensyncnronisierschleife zu-u Synchronisieren einea digitalen Bezugs-Taktsigiials 'mit einex ankommenden Datensignal, gekennzeichnet durch eine einstellbare digital arbeitende Quelle (12) von Bezugs-Taktüignalen zum Erzeugen eines in der Phase und in der Frequenz einstellbaren, digitalen Bezugs-Taktsignals, eine Einrichtung (14) zum Bestimmen des Phasenfehlers als der Phasendifferenz zwischen dem ankommenden Datensignal und dem digitalen Bezugb-Takitcignal, eine Einrichtung (16) zum Erzeugen eines digitalen Phasei:'orre/.tursignals aufgrund des Phaseiif ehler3, eine Einrichtung (17), die aufgrund des Phasenfehler den irequensveränderuric.en des Datensignals nachgisteuert wird und -die auf dem laufenden gehaltene Frequenz anzeigt, und eine Einrichtung (1b), die aufgrund der auf dem laufenden gehaltenen Frequenz eine digitales irequenzkorrektursignal erzeugt, wobei die genannte Quelle des digitalen Sezugs-Taktsignals auf das Phasen- und das FrequenzkorrelrturGignal anspricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare, digital arbeitende Quelle eine Zähleinrichtung (12) aufweist, die zyklisch zwischen einem Anfangs- und einem Endwert zählt und daduroh ein Bezug3-Sägezahn-Taktsignal simuliert.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30, 32, 78, 79) zum im Wesentlichen gleichmäßigen Verändern des Anfangs- und de3 Endwerts und dadurch zum Verändern der Periode des Bezuge-Sägezahn-Taktsignals in Abhängigkeit von dem digitalen Frequenzkorrektursignal.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) zum Erzeugen eines Pnasenkorrekturüignals eine Einrichtung (54» 64) umfaßt, die aufgrund der derzeitigen Phasenfehler und der vorhergehenden Phasenfehler digital den mittleren Phasenfehler bestimmt, und eine Einrichtung (66) zum digitalen kultiplizieren des mittleren Phasenfehlers mit einem Skalenfaktor zwecks Erzeugung des digitalen Phasenkorrektursignals.
5. 5. Digital arbeitende Phasensynchronisierschleife zun Synchronisieren einc3 digitalen Bezug3-Sägezahnsignals und ankommender Datenimpulse, mit einem Zähler (12) zum »Simulieren eines Bezugs-Sägezahnsignals und einem Phabendotektcr (14) zum Beεticken des Phaaenfehlers als der Phasendifferenz zwischen dem Sezugs-Sägezahnsignal und dem ankommenden üaxenimpuls, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasen- und Frequenzkorrektureinrichtung für die Schleife vorgesehen ißt und eine Einrichtung ,,16) umfaßt, die aufgrund des Phasenfehler ein digitales Phasenkorrektursignal erzeugt, ferner eine Einrichtung (17), die aufgrund des Phasenfehlers den Veränderun en der Periode der Dateniiapulse nachgesteuert wird und -dadurch die Periode der Datenimpulae anzeigt, ferner eine Einrichtung (18) zum Multiplizieren der derzeitigen Periode der Dateniinpul&e mit einem Skalenfaktor zwecke Erzeugung eines digitalen ?requenzkorrekturEignals und eine Einstelleinrichtung (50, 32, 78, 79), die aufgrund des digitalen Phasen/orrektursignale und des digitalen Prequenzkorrektursignals die Periode und die Phasenlage des Eezugs-Sägezahnsignals derart verändert, daß dieses den Phssen- und Prequenzveränderungen der Datenimpulse nachgesteuert wird.

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6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da:» die Einrichtung (18) zum Erzeugen eines Phasenkorrektursignals eine Einrichtung (54» 64) aufweist, die aufgrund des derzeitigen und des vorhergehenden Phasenfehlers digital den mittleren Phasenfehler bestimmt, sowie eine Einrichtung (6o) zum digitalen Multiplizieren des mittleren Phu^enfehlers mit einem Skaienftktor zwecks Erzeugung des digitalen Phasenkorrekt ursignals .
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dal: die Einstelleinrichtung (50, 32, 78., 79) eine Einrichtung (79) aufweist, die bewirkt, daß der Zähler(12) seinen Zählvorganc; mit einem Anfangszeit beginnt, durch den das eine Ende des Bezugs-Sägezahnimpulces festgelegt v/ied, ferner eine Einrichtung (32), die bewirkt, daß der Zähler (12) meinen Zählvorgang mit einem Endwert beendet, durch den das andere Ende des Bezugs-Sägezehnimpulses festgelegt wird, und eine Einrichtung (30, 78) zum iai wesentlichen gleichmäßigen Verändern des Anfangs- und des Endwerts und dadurch zum Verändern der Periode des Eezugs-Sägezahnsignals aufgrund des digitalen Frequenz-Korrektursignals.
8. 8. Verfahren zun Erzeugen eines digitalen Phaeenkorrektursigr.als und eines digitalen Frequenzkorrektursignals in einer digitalen Phacensynchronieierechleife, wobei ankommende Datenimpulse mit einem digitalen Bezugssignal verglichen werden und dadurch ein Phasenfehler festgestellt /.ird und das Bezugaeignal zyklisch zwischen einem digitalen Anfangs-Zählstand und einem digitalen End-Zthlstand verändert wird, dadurch gekennzeicheet, daß durch Multiplikation des Phaaenfehlers mit einem Skalenfaktor ein digitaler Phasenkorrekturbetrag bestiact wird, daß aufgrund dee Phaeenfehlers ein

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   frequenzabhängiger Wert gegenüber einem Lormalwert verändert und dadurch den Veränderungen der Periode der Datenimpulae nachgesteuert wird, da£ der veränderte frequenzabhilngige »Vert mit einem Gkalenfaktor mulitpliziert und dadurch ein digitaler Frequenzkorrekturbetrag bestimmt wird, da3 durch Addition des digitalen Phatenkorrekturbetrages zu jeder Periode des Bezugssignals die Phase des zyklischen Bezugssignalfc digital verändert wird und daß durch Addition des digitalen Frequenzlcorrekturbetrages zu jeder Periode des Bezugssignals diese Periode digital verändert wird.
9. 9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen des Phasenkorrekturbetrages aufgrund des derzeitigen Phasenfehlers und des vorhergehenden Phasenfehlers der mittlere Phasenfehler bestimmt und mit einem Skalenfaktor mulitpiiziert wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern der Periode der digitale Prequenzkorrekturbetrag zu dem Anfangs-Zählstand des zyklischen Bezugssignale addiert und dadurch dieser Anfangs-Zuhlstand verändert und der digitale Frequenzkorrekturbetrag zu dem End-Zählstand addiert und dadurch dieser verändert wird, so dai die Periode des Bezugseignals symmetrisch verändert wird.

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