DE2212917C3 - Hochgeschwindigkeits-Übertragungsempfänger mit genauer Zeitsteuerung und Trägerphasenwiedergewinnung - Google Patents
Hochgeschwindigkeits-Übertragungsempfänger mit genauer Zeitsteuerung und TrägerphasenwiedergewinnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochgcschwindigkcits-Überlragungscmpfänger
mit genauer Zeit- und Trägerphasen-Wiedergew innung, der mit einem transversalen Entzerrer, einem Impulstaktgeber und
mit dessen Ausgang verbundenen, einen Frequenzteiler enthaltenen lmpulsfrequcnzsieucreinrichtungen
arbeitet.
Ein derartiger Empfänger ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 294 4"*.') bekannt. Er dient zum Empfang
von amplituden-niodulierten Vielstufcn-Datensignalen,
wobei ein für die Übertragung unterdrückter Träger empfangsseitig mit einer Ί rägcrfrequenz-Wiedergewinnungsschaltung
wiedergewonnen wird. Diese Schaltung benutzt zur Trägerfrcqucnz-Wicdergewinnung
Zeitsteucrungssignale (Pilotsignal^), die
gleichzeitig mit den eigentlichen Nutzdatensigalen übertragen werden.
Es wurde auch schon vorgeschlagen (deutsche OfTenlegungsschrift 2 0? 1 940), für Hochgeschwindigkeits-Datenempfänger
für mehrwertig kodierte Signa!»: einen S^nchronisierer zu verwenden, der im
Empfänger den Abtasizeitpunkt der Analog-Digital-Umsetzer steuert. Um den Takt des Synchronisierers
mit dem Takt des Senders zu synchronisieren, wird auch hier ein Pilotsignal benötigt.
Bei Datenübertragung hoher Güte ist es nun aber wichtig, daß der größte Teil der Signallcistung und
der Kanalbandhreitc dem Datensignal zur Verfügung
gestellt wird, nicht speziellen Pilotsignalen für die Zeitsteuerung oder die Trägerrückgewinnung. Bei
diesen bekannten Empfängern führen Störungen, wie z. B. Zwischensymbolinterfcren/, pseudoslatistische
Signalkomponenten, Interferenz zwischen Daten und Pilotton, und oder Rauschen zu erheblichen Schwankungen
oder »Zittern« der Zeitsteuer- und Trägerphase, es sei denn, daß ein großer Prozentsatz der
Signalleistung und oder Bandbreite den speziellen Pilot-Signalen zur Zeitsteuerung und Trägerphascnwiedcrgcwinnung
zur Verfugung gestellt wird. F.mpfänger für besonders hohe Datcngcsehwindigkciten
bei gegebener Bandbreite sind aber naturgemäß hochempfindlich gegen »Zittern« in der Zeitsteuerung
oder der Trägcrphasc.
Manchmal wird bei Datenübcrtragungssyslemcn eine Phasenaufziehschleife verwendet, um die Zeitsteuerung
oder den Träger aus einem Pilotton oder aus einer Funktion des Datensignals wiederzugewinnen.
Jedoch hat bei Kanälen mit starker Verzöge-
3 4
rungsverzerrrung die von der Phasenmitziehschleife Trägerwiedergewinnung und Entzerrung zusammen
wiedergewonnene Zeitsteuerung oder der Träger oh zu betrachten, da diese Vojrichtungen in geeigneten
eine große, feste oder langsam sich verändernde relativen Raten zueinander arbeiten und auch scnst
Phasenverschiebung mit Bezug auf die optimale gut zusammen funktionieren müssen, um eine hohe
Phase. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Pilot- 5 Präzision der Entzerrung und der anderen nötigen
ton in der Nähe der Bandkunlc eines Kanals über- Funktionen zu erreichen, die für eine Übertragung
tragen wird, der starke Bandkantcnverzögerungs- hoher Güte nötig sind. Auch ist es wichtig, daß nach
verzerrung besiUU Die Verwendung eines Trägers einer sehr groben Ausgangszeiteinstellung und Träger-
mit einem festen Phasenfehler zur Demodulation phasenkorrektur von einer anderen Einrichtung die
kann stark das dcmoduherte Signal verzerren, bcson- io feine Zeitsteuerung, die feine Trägerphase und die
ders bei Einseitenbandübertragung oder bei Rest- feine Entzerrung automatisch auf nahezu optimale
seitenbandübertraguna. Obwohl ein anpaßbarer E.nt- Anpassung konvergieren. Außerdem müssen diese
zerrer die meisten dieser Verzerrungen korrigieren Einrichtungen jeweiis nahe der richtigen relativen
kann, verschlechtert doch die Verwendung eines Rate an jedem Punkt im Konvergenzprozeß arbeiten.
Entzerrers zur Korrektur dieser unnötigen Ver- 15 Andere Überlegungen betreifen Kompromisse zvvi-
zerrungen die Gesamtwirkung des Empfängers und sehen Präzision der Entzerrung, der Zeitsteuerung
führt zu aufwendigeren Entzerrern. bzw. der Trägerphase und dem Erfordernis, diese
Aufgabe der E«flndung ist es, ein Zeit- und Träger- Funktionen schnell genug zu machen, um variable
phasenstcuersyslem zu schallen, das keine Pilottöne Kanaleigenschaften sowie variable Fehler in den
oder andere dem übertragenen Signal überlagerte 20 Schaltmttteln, wie z. B. die stabile Zeitsteuerung und
rülfssignale benötigt. die Frequenzumsetzer, zu korrigieren.
Die Aufgabe wird erfi.-.dungsgcmäß dadurch ge- Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungslöst,
daß ein erster Vergleicher und ein zweiter Ver- beispiels in der folgenden Beschreibung näher ergleicher,
die jeweils mit mindestens zwei Anzapfun- läutert,
gen des transversalen Entzerrers verbuntien sind, zur 25 Es zeigt
gen des transversalen Entzerrers verbuntien sind, zur 25 Es zeigt
Abgabe von ersten und zweiten Diflerenzsignalen F i g. 1 in Blockdiagraniinform die vorzugsweise
vorgesehen sind, die dem Vorzeichen der Dilferenz Ausführungsform der Erfindung,
zwischen den Signalen der jeweils zwei Anzapfungen F i g. 2 eine weitere Aus!ührungsform,
entsprechen; daß die zweifach vorhandenen, die Fig. 3 eine Abwandlung lüi einen der Blöcke der
Frequenzteiler enthaltenen Impulsireiiuenzsleuerein- 30 Fig. 2,
richtungen erste und zweite Impulsfolgen erzeugen, Fi g. 4 eine ideale Systemimpulsantwort, dargestellt
die schrittweise in Phase vorgestellt oder verzögert zur Erläuterung Jer Arbeitsweise der in den Fig. 1
werden, gesteuert von dem Vorzeichen des Differenz- bis 3 gezeigten Ausiührungsforinen,
signals des ersten und oder zweiten Vergleichen Fig. 5a bis 5d weitere Beispiele für Impulsant-
mittels von den Dilferenzsignalen gesteuerten ersten 35 Worten,
und zweiten Torsteuereinrichtungen, und dal> eine Fig. 6 linpulsantworten eines richtigen und eines
Rückführung von Ausgängen des einen Frequenz- verzögerten frägersignals zusammen mit der zuge-
tcilers zurück zur ersten bzw. zweiten Torsteuer- hörigen Umhüllungskurve und
einrichtung geführt ist. Fig. 7a bis 7d Fehler und angewendete Korrek-
Da die Übertragung von speziellen Pilot-Signal- 40 türen tür die AusfUhrungsformen der F i g. 1 bis 3.
komponenten Signalleistung und Spektrum erfordert. In Fl·'. 1 ist ein transversaler Entzerrer 10 gezeigt,
das sonst tür Daten zur Verfügung stände, werden der aus einer Verzögerungsleitung 12 mit einer Viclvorteilhafterweise
statt der Pilot-Signale die Daten- zahl von angezapften Verzögerungsabschnitten besignale
selbst für die Zeitsteuerung und Trägerwieder- steht. Jeder der angezapften Verzögerungsabschnitte
gewinnung verwendet, um eine Datenübertragung 45 ist mit einem einstellbaren Abschwächer 13 verbunmit
hohem Wirkungsgrad zu erreichen. Dabei ist den. Eine Mitlelanzapfung, die einer Hauptsignaljcdoch
zu hea:hten, daß die Gewinnung der korrek- komponente entspricht, ist mit einem einstellbaren
ten Zeilsteuerung und Trägerphase aus einem pseudo- Abschwacher 14 verbunden. Der Ausgang eines jeden
zufälligen Datensignal in der Anwesenheit von Rau- Abschwächers ist mit einem indizierten ? bezeichnet,
sehen zu Schwankungen der gewonnenen Zcitstcuc- 50 Der Hauptabschwächcr ist mit #0 bezeichnet, wobei
rung und Trägerphase führen. Derartige Schwankun- die angrenzenden Anzapfungen mit Indizes und Vorgen
müssen für gute Datenübertragung außcrordent- zeichen bezeichnet sind, die ihrem Abstand und
lieh klein gehalten werden, was ebenfalls erfindungs- ihrer Richtung von ga entsprechen. Jeder Abgemäß
erreicht wird, indem den pseudozufälligcn schwächeraiisgang liefert ein verzögertes Signal, das
Datensignalkomponenten und dem Rauschen nicht 55 ein Duplikat des demodulierten empfangenen Signals
ermöglicht wird, wesentliche Pha-.cnfluktationcn in ist, das an dem Eingangsanschluß Π tier Vcrzögedcr
Zeitsteuerung oder in dem Träger/u verursachen. rungslcitung 12 erscheint. Das demodulierte Signal
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine unpassende wird im F.ingang des Empfängers in herkömmlicher
Einstellung der Zeitsteuerung und der Trägerphasc Weise verarbeitet, indem es empfangen, demoduliert
auf angenähert die optimalen Werte hinsiehtlich der 60 und gefiltert wird, bevor es dem transversalen EnI-Gesamtempfängci
wirkung erreicht. Dabei können r-errer 10 zugeführt wird. Ein einstellbarer Abvortcilhafterwcise
Anzapfgewinneinstcllungen vcr- schwächer 16 erhält dieses empfangene demodulicrte
wendet werden, die bereits von einem anpaßbaren Signal direkt und liefert din Anschluß g..,, einen geEntzerrer
erhältlich sind, um so die Zeitsteuerung dämpften Ausgang. Die Ausgänge der einstellbaren
und die Trägerphase zu steuern und damit die Not- 65 Abschwächer werden in einer Summiereinrichtuni 15
wendigkeit für zusätzliche Schaltimgsmiltcl zur summiert, um ein Signal zu liefern, das aus allen
Erzeugung derartiger Steuersignale zu beseitigen. Alischwächer-Ausgangssignalcn zusammengesetzt ist.
Es ist wichtig, die Vorrichtungen zur Zeitsteuerung, Das dem Eingang 17 tics Entzerrers 10 zugeführte
Signal wird vom Entzerrer verarbeitet, der automatisch
und fortlaufend (oder häufig) angepaßt wird, um annähernd die Zwischensymbolinterferenz zu
beseitigen, die durch die frequenzabhängigen Amplituden- und Verzögerungs-Eigenschaften des Übertragungskanals
verursacht werden. Die entzerrten Signalabtastungen werden einer Entzerrereinsteil vorrichtung
40 zugeführt, die die digitalen Ziffern feststellt, die über den Kanal übertragen wurden. Diese
Digitalentscheidungen werden dem anpaßbaren Entzerrer zugeführt, um sie zur Anpassung des Entzerrers
an die Kanaleigenschalten zu verwenden. Ein automatischer Entzerrer, der mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, ist in der USA-Patentschrift 3 651 316 beschrieben. In einem anpaßbaren
transversalen Entzerrer werden Signale für die Steuerung der Anzapfgewinne fortlaufend abgeleitet und
diese Signale können direkt als Eingangssigale g,, g,, j?., und g2 für die feine Zeitsteuerung und für die
Trägerphasenwiedergewinnung verwendet werden.
Ein Einzelbitvergleichsschaltkreis 20 ist mit den Abschwächerausgängen verbunden« die mit g, und g.,
bezeichnet sind Die Vergleichsschaltung 20 vergleicht jedes Paar von Signalen, das an ihren Einpangsanschlüssen
vorhanden ist, und bestimmt die Vorzeichendifferenz der Signale, d. h. sie bestimmt die
Differenz, die durch die Formel .S?/i (g2 g.,) gegeben
wird. Um Sgn (j?., g.,) zu bestimmen, ist es nur
notwendig, die wichtigsten Bits von g.2 und g., zu
vergleichen, wenn diese Größen digital gespeichert werden. Das Ausgangssijnal wird dann dem Tor 22
zugeführt, das nach Aufnahme eines Steuersignals da* Zeichendillercnzsignal dem Anschluß R des
Schalters 30 zuführt. In identischer Weise erkennt der Einzelbitvenleichsschaltkrcis 21 das Signal, das
an den Abschwächcrausgängen j?, und j?, vorhanden
ist und liefert ein Vorzeichendilfercnzsignal, das proportional ist zu Sgn (C1 £,)■ Dieses Vorzeichcndiffercnzsignal
wird dann dem Tor 23 zugeführt, das nach Aufnahme eines Steuersignals dieses Z-cichendifTerenzsignals
zu einem alternierenden Schalter 3! weiterleitet. Der alternierende Schalter 31 verbindet
den Ausgang des Tors 23 alternierend mit den Anschlüssen A und B des Schalters 31. In der Praxis beträgt
die feste Rate der Alternierung einmal pro 8 Baud, d. h. der Schalter verbleibt in jeder Stellung für
8 Bauds von jeweils 16 Bauds der Baudrate der Übertragung.
Anschluß A des Schalters 31 ist mit dem Anschluß A des Schalters 33 verbunden. Der bewegliche
Arm des Schalters 33 ist mit dem Eingang einer Additions-Subtraktions-Schaltung 26 verbunden, wobei
der Anschluß D des Schalters 31 mit einer gleichartigen Addilions-Subtraktions-Schaltung 27 verbunden
ist. Im Betrieb wird die Zeitsteuerung der Additions-Subtraktions-Schaltungen
26 und 27 derartig gestuft, daß der eine nicht in Tätigkeit tritt, während
ίο der andere in Tätigkeit ist. Die Additions-Subtraktions-Schallungen
erhallen als Eingang auch eine Impulsfolge, die von einem stabilen Taktgeber 25
erzeugt wird. Die Frequenz der Impulsfolge ist größer als die Baudrate der verwendeten übertragung Zum
Beispiel beträgt in der vorzugsweisen Ausführungsform
die Frequenz des Taktgebers 4,8 Megahertz, während die Übertragungsrate 4800 Bauds pro
Sekunde betragt. Im Betrieb wird ein Impuls entweder zur Impulsfolge des stabilen Taktgebers
so addiert oder von ihr weggelassen (subtrahiert), und
zwar unter der Steuerung des Vorzeichendifferenzsignals entweder des Tors 22 oder des Tors 23. Die
an dem Ausgang der Additions-Subtraktions-Schaltungen
auftretende Impulslolge wird daher eine
as Frequenz besitzen, die wesentlich größer ist als die
Baudzeitsteuerung cder die Trägerfrequenz. Frequenzteiler
28 und 29 werden verwendet, um die Impulsfolgen auf eine Frequenz hcrunterzuteilcn, die
der Trägerfrequenz oder der Baudzeitratc entspricht.
Der Ausgang des Frequenzteilers 28 wird einem Filter 30 zugeführt, das die Impulsfolge in eine entsprechende
Sinuswcllc umwandelt. Der Frequenzteiler 29 teilt zuerst die lmulsfolgcfrequcnz durch 2040,
um das Systemausgangsbaud-ZiMtsieuerurigsvgnal zu
schaffen. Dioser Ausgang wird dann durch 8 geteilt, um einen Ausgang A am Schalter 35 zu liefern und
wird wiederum durch 8 geteilt, um einen Ausgang ß am Schalter 35 zu liefern, und den gleichen Ausgang
am Anschluß A des Schalters 34. Die Impulsfolge wird dann noch einmal durch 4 geteilt, um einen
Ausgang am Anschluß Ii des Schalters 34 zu liefern.
Der bewegliche Arm des Schalters 34 ist zurückverbunden, urn das Tor 22 zu steuern. Der bewegliche
Arm des Schalters 35 ist zurückverbunden, um das Tor 23 zu steuern. Die Schalter 31, 33, 34 und 35
werden in drei Betriebsarten betätigt, wie durch die folgende Tabelle dargelegt wird:
Schalt- und Erhöhungsraten für die drei Betriebsarten
Betriebsart | Schalter 33 | Schaltcrstellungen | Schalter 34 | Schalter 35 | Anzahl der Bauds pro Erhöhung | Phase |
A | Schalter JI | — | A | Zeitsteuerung | 16 | |
1 | B | alternierend 8 |
A | A | 16 | 64 |
2 | B | alternierend 8 |
B | B | 16 | 256 |
3 | B | 64 | ||||
Bemerkungen:
1. Der Sirich für Schalter 34 in der Betriebsart 1 bedeutet,
daß die Stellung von Bedeutung ist, da der Schalter in Position A stellt.
2. Die Anzahl der Bauds pro Erhöhung bedeutet die Anzahl der Baudintervalle. die zwischen aufeinanderfolgenden
betroffenen Erhöhungen (Zeitsteuerung oder Phase) vergehen.
3. »alternierend 8« in der obigen Tabelle bedeutet, daß der
Schalter 31 alterniert, in der Position 8 für 8 Baud verbleibt,
dann in die andere Position für die Zeit von 8 Bauds übergeht. Bei der Betriebsart 2 wird ein Impuls
einmal pro 8 Bauds über dem Schalter 35, Stellung A und das 1 or 23 zugeführt. Dann, wegen des Altertiierens des
Schalters31. wird ein Impuls alle 16Bauds dem addiere'
bescitige-SchallVreis 27 zugeführt, wodurch die Zeitsteuerung
einmal pro 16 Bauds erhöht wird. Erhöhung kann auch eine Erniedrigung bedeuten.
Kurz vor dem Beginn der Arbeit des Empfängers läuft der Empfänger zuerst durch die Betriebsarten 1
und 2 und schaltet dann auf Betriebsart 3 und verbleibt dort während der normalen Datenübertragung.
Der Hauptzweck der Betriebsarten 1 und 2 ist es, eine Konvergenz des anfänglichen Lernens der kombinierten
Entzerrung, Zeitsteuerung und Trägerphase sicherzustellen. Diese Betriebsarten wurden auch vorgesehen,
um eine nahezu optimale Anpasssung der Entzerrung, Zeitsteuerung und Trägerphase innerhalb
vernünftiger Zeitlängen zu erreichen. Ungefähr 1 bzw. 3 Sekunden werden für die Betriebsarten 1
und 3 zugestanden, obwohl die notwendigen Zeiten sich wesentlich mit der Anwendung ändern können.
Die Betriebsart 3 ist eine genaue, langsame, hochstabile Betriebsart, die während der regulären Datenübertragung
verwendet wird.
Der Einzelbit-Vergleichsschaltkreis 21 erzeugt ein binäres Signal Sgn (g, — g_ a) wie zuvor; dieses binäre
Signal wird dem Tor 23 zugeführt. Während des ersten Teils der feinen Zeitsteuerung der feinen
Trägerphasenanpassung (Betriebsart 1) wird das Signal Sgn {gl — g^t) verwendet, um alternierend die
Baudzeit und die Trägerphase anzupassen. Ursprünglich befinden sich die Schalter 33 und 35 in ihren
Α-Stellungen, und der Schalter 31 alterniert mit einer festen Rate, ungefähr einmal pro 8 Baud. Wenn der
Schalter 35 sich in der Α-Stellung befindet, wird dem Tor 23 ein Impuls mit einer festen Rate von ungefähr
eins pro 8 Baud zugeführt. Die kombinierte Wirkung des Tors 23 und des alternierenden Schalters ist
es, das Signal Sgn (g, — g_x) der Additions-Subtraktions-Schaltung
27 mit einer Rate von ungefähr 1 pro
ίο 16 Bauds zuzuführen, und dieses gleiche Signal der
Additions-Subtraktions-Schaltung 26 mit ungefähr 1 pro 16 Bauds zuzuführen. Die Arbeitszeiten der
Addiüons-Subtraktions-Schaltungen26 und 27 sind so verschachtelt, daß diese zwei Vorrichtungen nie
zur gleichen Zeit arbeiten. Ein Vorteil einer derartigen Verschachtelung ist die, daß die vom Erhöhen
oder Erniedrigen verursachten Gesamtzitterdefekte, die reduziert werden, weil Zeitsteuerung und Trägerphase
nie zur gleichen Zeit geändert werden.
Die folgende Tabelle zeigt die Wirkung der Additions-Subtraktions-Schaltung
als eine Funktion der Zeit und des Signals Sgn (g, — g _ j), wobei T die Zeit
pro Baud und η eine ganze Zahl ist, die ungefähr 8 beträgt:
Zeit |
Schalter 31
Stellung |
Sgn |
Wirkung der AdUitions-
Sublraktions-Schallung 26 |
Wirkung der Additions-
Substraktions-Schallung 27 |
η Τ | A | — | Addiert Impulse zu den Takt geberausgangsimpulsen |
keine |
nT | A | + | Beseitigt Impulse von den Takt geberausgangsimpulsen |
keine |
in W)T | B | — | keine | Beseitigt Impulse von den Taktgeberausgangsimpulsen |
(Ή I)T | B | + | keine | Addiert Impulse zu den Taktgeberausgangsimpulsen |
{n hl)T | A | — | Addiert Impulse zu den Takt geberausgangsimpulsen |
keine |
(ιΗ2)Γ | A | + | Beseitigt Impulse von den Takt geberausgangsimpulsen |
keine |
usw. | usw. | usw. | usw. | usw. |
Zu jeder Zeit ist Sgn {g1 — g _ a) entweder +
oder --, und die obige Tabelle zeigt die Wirkung einer jeden Additions-Subtraküons-Schaltung für
jede dieser beiden Möglichkeiten.
Wenn die Additions-Subtraktions-Schaltung 26 einen Impuls zum Taktgeberausgang addiert, wird
die Ausgangsträgerphase um einen kleinen Betrag vorgestellt; wenn dagegen die Additions-Subtraktions-Schaltung
26 einen Impuls beseitigt, wird die Ausgangsträgerphase um einen kleinen Wert verzögert.
Wenn in gleicher Weise die Additions-Subtraktions-Schaltung 27 einen Impuls addiert oder beseitigt,
wird die Ausgangs-Baudzeitsteuerung um einen kleinen Wert vorgestellt bzw. verzögert.
Für jeden Zeitsteuerungsfehler gibt es einen entsprechenden Trägerphasenfehler, der im wesentlichen
den gleichen Effekt auf die Gesamtabtastübertragungssystem-Impulsantwort
ausübt. Wenn die Trägerphase relativ zur optimalen Trägerphase verschoben wird, kann ebenfalls die Baudzeitstcuerung verschoben
weiden, um näherungsweise die Effekte dieser Phasenverschiebung zu beseitigen. Im ersten
Betriebszustand des feinen Korrekturprozesses werden die Zeitsteuerung und die Trägerphase nicht notwendigerweise
zum Gesamtoptimum gezogen. Statt dessen werden die Zeitsteuerung und die Trägerphase
in gewissem Sinne zueinander gezogen, bis die Zeitsteuerung ungefähr optimal ist für die Verwendung
mit der existierenden Trägerphase. Wenn das gleiche Verfahren der Anpassung zu lange verwendet
würde, würden Zeitsteuerung und Phase zusammen zu sehr großen Fehlern verschoben werden. Daher
wird diese Anpassungsmethode (verwendet im ersten Teil des Anpassungsprozesses) gerade lange genug
verwendet, um sicherzustellen, daß die Trägerphase und die Zeitsteuerung zusammengezogen werden,
und zwar dahin, wo die Zeitsteuerung ungefähr optimal wird für die Verwendung in der Trägerphase, die
gerade zufällig am Ende dieses ersten Teils des feinen Zeitsteuerungs- und feinen Phasenanpassungsprozes-SCS
vorhanden ist.
Bei einer typischen Anwendung beträgt der maxi-
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male Trägerphasenfehler zu Beginn des feinen Phasenkorrekturverfahrens
ungefähr ± 20° (größere Genauigkeit der groben Phasenkorrektur ist wünschenswert,
wenn praktikabel). Wenn der Trägerphasenfehler + 20° beträgt, sollte der Zeitsteuerungsfchler
zu Beginn der feinen Korrektur zwischen 0 und +0,4 Bauds liegen. Wenn dagegen der Trägerphasenfehler
— 20° beträgt, sollte der Zeitsteuerungsfehler zu Beginn der feinen Korrektur zwischen 0 und
—0,4 Bauds liegen. Zu dieser Zeit ist auch eine grobe Entzerrung erreicht; d. h., der Entzerrer ist zu einem
Suboptimum der Trägerphase und der Baudzeitsteuerung angepaßt, die genauso wie die Karialeigenschaft
existiert. Man nehme an, daß z. B. die Trägerphase um 20° im Verhältnis zum Optimum verzögert
wird und daß die Baudzeitsteuerung um 0,1 Baud-Intervalle mit Bezug auf das Gesamtoptimum verzögert
ist. Diese Baudzeitsteuerung wird um ungefähr 0,12 Baudzeiten relativ zur Zeitsteuerung vorgerückt,
die optimal wäre für die Verwendung mit diesem 20°-Trägerphasenfeh!er. Während des ersten Teils
der feinen Zeitsteuerung und der feinen Trägerphasenanpassung wird die Trägerphase mit einer
festen Rate vorgerückt, z.B. mit 0,132° 21umahme für jedes 16-Baud-Intervall; währenddessen wird die
Baudzeitsteuerung mit einer festen Rate verzögert, z. B. mit 0,0005 Baudintervallveränderung pro i 6
Baudintervalle. Die Zeitsteuerung und die Phase werden beide mit einer festen Rate angepaßt, bis Sgn
(Si '" 8 j) s'ch verändert. Diese Veränderung tritt
nur dann auf, wenn die Zeitsteuerung und die Phase ungefähr richtig zueinander liegen (obwohl die zwei
noch nicht zu einem Gesamtoptimum angepaßt wurden). In diesem Beispiel werden die Zeitsteuerung
und die Phase ungefähr zueinander richtig liegen nach ungefähr 3200 Baudintervallen nach Beginn der
feinen Anpassung. Da wir jedoch die ungünstigste Eingangskombination für Zeitsteuerungs- und Phasenfehler
berücksichtigen müssen, sollte ungefähr eine Zeit von 4800 Baudintervallen (I Sekunde) für
den ersten Teil djs feinen Anpassungsprozesses vorgesehen
sein, wenn die schlimmste voraussehbare Fehlerkombination ein Phasenfehler von '· 20' mit
einem Zeitsteuerungsfehler von 0 oder 0,4 Baud oder ein Phasenfehler von 20 mit einem Zritsteuerferler
von 0 oder 0.4 Baud beträgt.
Nach einem vorher festgesetzten Zeitintervall, in unserem Beispiel un^ofähr 4800 Bauds, schaltet der
Schalter 33 zu seiner B-Stellung, und der zweite Betriebszustand des feinen Trägerphasen- und feinen
Zeitsteuerungs-Anpassungsprozesses beginnt. Während dieses Betriebszustandes und dieser Phase wird
die Aüsgangsbaudzeitsteuerung von gt und g , gesteuert
3ie über den Einbit-Vergleichsschahkreis 21, das Tor 23, den Schalter 31, der Additions-Subtraktions-Schaltung
27 und den Frequenzteiler 29 arbeiten, wie vorher. Die Größe der Zeitsteuerungsveränderung
und die Häufigkeit der Zeitsteuerungsanpassung sind die gleichen wie vorher.
Jedoch wird die Trägerphase nunmehr von den Signalen g, und g 2 gesteuert, die über die Einbit-Vergleichsschaltung"
20. das Tor 22, Schalter 33, Additions-SubtraMions-Schaltung 26, Frequenzteiler
28 und Filter 30 arbeiten. Die Embit-Vergleichsschaltung
erzeugt das binäre Signal Sgn (g, -g .). Während
dieses Betriebszustandes des Anpassungsprozesses befindet sich Schalter 34 in seiner Position A und
schließt das Tor 22 zu gleichen Zeitintervallen, ungefähr einmal pro 64 Bauds. Mit jedem Schließen des
Tores 22 bewirkt das Signal Sgn (g., — g.2), daß die
Additions-Subtraktions-Schakung 26 einen Impuls zum Puls des stabilen Taktgebers 25 addiert oder von
diesen subtrahiert. Ein Impuls wird addiert, wenn •Sg« (g-i — g_4) negativ ist. Jede solche Addition oder
Beseitigung eines Impulses stellt die Phase des Ausgangsträgers um einen kleinen Betrag, ungefähr
0,132°, voran oder zurück. Die Zeitsteuerung paßt
ίο sich schneller an als die Trägerphase, da sie häufiger
verändert wird. Die Konvergenz dieses Verfahrens unter Verwendung von Sgn (g, — g ,) zur Anpassung
der Zeitsteuerung und von Sgn (gs — g.s) zur
Anpassung der Trägerphase hängt davon ab, daß die Anpassung der Zeitsteuerung schneller ist als die der
Trägerphase, so daß die Zeitsteuerung ungefähr richtig ist für die Trägerphase zu allen Zeiten während
des Anpassungsverfahrens. Der Entzerrer paßt sich ebenfalls schneller an als die Zeitsteuerung.
Wenn wir z. B. annehmen, daß der Trägerphasenfehler 20° vom Optimum zu Beginn dieser zweiten
Phase des feinen Anpassungsprozesses beträgt, er gibt sich eine Veränderung der Trägerphase um
0,132° pro 64 Baud, ein Verschieben der Trägerphase zum ungefähren Optimum in ungefähr 12 000
Bauds.
Ein festes Zeitintervall von ungefähr 15 000 Bauds
(oder ungefähr 3 Sekunden) wird für die zweite Phase des feinen Anpassungsprozesses vorgesehen. Am
Ende dieses Zeitintervalls schalten die Schalter 35 und 34 zu ihren B-Stellungen, und der Endbetriebszustand
des feinen Anpassungsprozesses beginnt.
In diesem abschließenden Betriebszustand steuern g, und g , immer noch die Zeitsteuerung wie vorher,
mit der folgenden Ausnahme: Mit dem Schalter 35 in seiner B-Position wird das Tor 23 weniger
oft geschlossen als vorher, so daß die Zeitsteuerung weniger häufig verändert wird, ungefähr einmal pro
64 Bauds.
Die Signale #2 und g ., steuern immer noch die
Ausgangsträgerphase wie im Betriebszustand 2 des feinen Anpassungsprozesses mit der folgenden Ausnahme:
Mit dem Schalter 34 in seiner B-Stcllung ist das Tor 22 weniger oft geschlossen, und die Ausgangsträgerphase
wird weniger häufig verändert, ungefähr einmal pro 256 Bauds.
Zu Beginn der dritten Arbeitsart des feinen Zeitsteuerungs-
und feinen Trägcrphascnanpassungsprozesses wird die reguläre Datenübertragung bcgönnen.
Wir haben für den feinen Anpassungsprozeß drei Betriebsarten aus den folgenden Gründen verwendet:
1. Die Methode der alternierenden Verwendung von Sgn (g, — g _ J zur Steuerung der Zeit-
steuerung und der Trägerphase gemeinsam, wie im Betriebszustand 1, kann nicht zu lange verwendet
werden, da die Zeitsteuerung und die Phase gemeinsam im wesentlichen durch alle
möglichen Zeitsteuerungen und Trägerphasen driften würden;
2. Vorwendung von Sgn (g, - g ,) zur Steuerung
der Zeitsteuerung und Sgn (gs — g .) zur Steuerung
der Trägerphase kann nicht verwendet werden, wenn die Zeitsteuerung und die Trägerphase
nicht eng zueinander koordiniert sind, aber dieses Verfahren kann verwendet werden,
nachdem die Zeitsteuerung und die Trägerphase zueinander koordiniert wurden (zusammen-
gezogen wurden), wie im Betriebszustand 2, um die Zeitsteuerung und die Trägerphase auf ihre
ungefähren optimalen Werte zu bringen;
3. schließlich wird eine sehr langsame Anpassung der Zeitsteuerung und der Trägerphase im Betriebszustand 3 verwendet während der regulären Datenübertragung, um zu ermöglichen, daß die Zeitsteuerung, die Trägerphase und die Entzerrung sich fortlaufend den sich verändernden Eigenschaften des Kanals anpassen, mit einer Präzision und mit einer hohen Stabilität, während von den pseudozufälligen Datensignalen bei der Anwesenheit von verschiedenen Störungen »gelernt« wird.
3. schließlich wird eine sehr langsame Anpassung der Zeitsteuerung und der Trägerphase im Betriebszustand 3 verwendet während der regulären Datenübertragung, um zu ermöglichen, daß die Zeitsteuerung, die Trägerphase und die Entzerrung sich fortlaufend den sich verändernden Eigenschaften des Kanals anpassen, mit einer Präzision und mit einer hohen Stabilität, während von den pseudozufälligen Datensignalen bei der Anwesenheit von verschiedenen Störungen »gelernt« wird.
In Fig. 1 kann ein Frequenzteiler zwischen dem stabilen Taktgeber und jedem der beiden Additions-Subtraktions-Schaltungen
eingeführt werden. Zahlreiche Neuanordnungen des Schaltens sind möglich, während die grundlegenden Betriebsweisen erreicht
werden. Zum Beispiel könnten wir, an Stelle den Schalter 31 fortlaufend zu alternieren, während des
zweiten Betriebszustandes des Anpassungsprozesses den Schalter 31 in der Stellung B anhalten und den
Schalter 35 in eine dritte Stellung bringen, die nicht in F i g. 1 gezeigt ist.
Die Betriebsarten, die oben beschrieben wurden, können auf verschiedenem Wege geändert werden,
abhängig von der Anwendung. Zum Beispiel könnte der Betriebszustand 2 beseitigt werden, und wir könnten
direkt von dem Zustand 1 zu dem Zustand 3 umschalten.
Anstatt der Umschaltung vom Betriebszustand 1 zum Betriebszustand 2 nach einer festen Zeit, könnte
diese Betriebsumschaltung automatisch bewirkt werden, wenn der absolute Wert von #, - g , unter
einem vorher gesetzten Schwellwert absinkt. Aus praktischen Gründen sollte die Gcsarntdaucr der Betriebs7ustände
' und 2 festliegen, je kürzer also der Betriebszustand 1. desto langer der Betriebszustand 2.
Der Vorteil dieser Anordnung ist der, daß unabhängig von den Eingangszuständen zu Beginn des Bctrkbszustandes
1 die ungefähr maximal zulässige Zeitlänge für die genaue Konvergenz im Betriebszustand
2 für eine gegebene Gesamtlänge der zwei miteinander verbundenen Betriebszuslände ermöglicht
würde.
Eine andere wichtige potentielle Modifikation der Betriebsumschaltung ist es, automatisch vom Betriebszustand
3 zurück in den Betriebszustand 1 zu schalten, sobald ein Signal für mehrere Millisekunden verloren
wurde, wobei jedoch möglicherweise andere Anpassungsraten vom Betriebszustand 1 verwendet
wurden. Damit könnte deT Empfänger sich von Signalausfällen vorübergehender und mittlerer Dauer
erholen. Das heißt bei Signalausfällen einer Dauer, die zu lang ist, um eine Erholung zu ermöglichen,
wenn im Betriebszustand 1 gearbeitet wird, aber nicht so lang, daß es notwendig wäre, daß sowohl der Sender
als auch der Empfänger die gesamte Sequenz von grober und feiner Anpassung erneut beginnen
müßten. Die automatische Betriebsumschaltung kann durch Messung der Zeitlänge gesteuert werden, in der
das empfangene Signal oder der Tonpcgel nicht innerhalb gewisser Grenzen liegen, oder bei Schaltzuständen,
sobald die Länge der Zeit gewisse Grenzen überschreitet. Anstatt des Signals oder des Tonpegels
könnte auch die Messung der Gesamtwirkung des Empfängers verwendet werden, wie z. B. ein Integral
des Fehlersignals (die absolute Differenz zwischen jeder Signalabtastung und der entsprechenden digitalen
Entscheidung).
Auch wurden die numerischen Werte, die oben angegeben wurden, tür einen 9600-Bits-pro-Sekunde-Datenmodem
für gemietete Tonfrequcnzband-Telcfonkanäle ausgewählt. Diese Zahlen können wesentlich
verändert werden, insbesondere, wenn die Anwendung verändert wird. Im allgemeinen wird bei
ίο höherer Datenrale auch die Ausrüstung schneller
arbeiten, da unter sonst gleichen Bedingungen jeder Betriebszustand des Anpassungsprozesses dazu neigt,
eine bestimmte Anzahl von Bauds zu benötigen, unabhängig von der Baudrate. Jedoch sollte die
Langsamkeit des Betriebs der Wiedergewinnung der Zeitsteuerung und des Trägers in jedem Betriebszustand
vergrößert werden, wenn die Schwierigkeiten der Kanalzustände zunehmen, wenn die Anforderungen
an die Genauigkeit und an die Stabilität der Zeitsteuerung und der Trägerphase ansteigen und wenn
das Verhällnis von Datenrate zu Bandbreite sich vergrößert. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß bei
gegebener Datenübertragungsrate höhere Anforderungen an die Gesamtwirkung des Modems eine langsaniere
Wiedergewinnung der Zeitsteuerung und des Trägers ergeben sollen, bis eine praktische Grenze
der Langsamkeit des Betriebs erreicht ist (vorgegeben durch Überlegungen, wie z. B. die Stabilität des stabilen
Taktgebers).
F i g. 2 stellt eine alternative Version des feinen Korrektursystems für die Zeitsteuerung und die
Trägerphase dar. immer noch basierend auf der Verwendung von anpaßbaren Entzerreranzapfgewinnen
zur Steuerung der Zeitsteuerung und der Trägerphase.
Die Arbeitsweisen der Anpassung und die Wirkungsweise der Schalter sind im allgemeinen die gleichen,
wie sie in Verbindung mit der Ausführungsform der F i g. 1 gezeigt wurden
Der Impulszug des stabilen Tatkgebcrs 25 wird anpaßbaren Frequenzteilern 64 und 65 zugeführt, die
jeweils die Taktgeberratc durch η ■'- ' 2 nominell teilen.
Der Frequenzteiler 28 dividiert dann die Impulsrate nach unten bis nahe zur richtigen Trägerfrequenz,
während der Frequenzteiler 29 die Taktgcberratc herunterdividicrt bis in unmittelbare Nähe
der richtigen Ausgangsbaudzeii steuerung.
In der ersten Bclriebsart des feinen Anpassungsprozesses wird das Signal gx g , alternierend den
Sehwellwertdetcktorcn 62 und 63 zugeführt, wobei die Zuführung zu jedem dieser Detektoren einmal pro
mehrere Baudzeit erfolgt. Der Schwellwertdetektor 62 erzeugt das Ausgangssignal A, wenn sein Eingang
positiv ist, und erzeugt das Signal B, wenn sein Eingang negativ ist. Das Signal A bringt den anpaßbaren
Frequenzteiler dazu, die Frequenz durch η + 1 zu teilen, wobei die Ausgangsträgerphase relativ zu der
Phase, die erhalten würde, wenn die Frequenz durch η x ' ; geteilt würde, verzögert wird. In ähnlicher
Weise bringt das Signal B den anpaßbaren Frequenzteiler dazu, durch η zu teilen, wodurch eine relative
Voreilung der Ausgangsträgerphase verursacht wird. In der gleichen Weise bewirkt das Signal j», — g ,zu
regelmäßigen Zeilintervallen über den Schwellwertdetektor 63, daß der anpaßbare Frequenzteiler 65 die
Phase der Ausgangsbaudzeitsteuerung entsprechend der Polarität «on gx g verzögert oder vorlaufen
läßt.
Im zweiten Betriebszustand des feinen Anpassungs-
Prozesses ist die Wirkungsweise im wesentlichen die gleiche wie im Betriebszustand I, mit den folgenden
Ausnahmen:
1. Die Steuerung der Trägerphase verschiebt eich von gt — g_j auf gs — g_s, wobei über den
Summierer 60, das Tor 22, den Schalter 33, den Schwellwertdetektor 62 und den anpsißbaren
Frequenzteiler 64 gearbeitet wird;
•Ϊ. Die Trägerphase wird weniger häufig angepaßt
als im Betrieb 1. Der Betrieb 3 ist im wesentliehen der gleiche wie der Betrieb 2, mit der
Ausnahme, daß die Zeitsteuerung und die Trägerphase beide weniger häufig angepaßt werden
wie im Betrieb 2. Jeder anpaßbare Frequenzteiler kann im wesentlichen ein Zähler sein, der 1S
entweder η oder η -f 1-Impulse zählt (wie von
dem Steuersignal von dem zugehörigen Schwellwertdelektor bestimmt), bevor er einen Ausgangsimpuls
erzeugt.
Jeder Schwellwertdetektor und sein zugehöriger anpaßbarer Frequenzteiler in Fig. 2 könnte durch
die Anordnung ersetzt werden, die in F i g. 3 gezeigt ist. Der Impulszug von dem stabilen Taktgeber 25
läuft durch den Impulszug zum Sinuswellenwandler 70, dem Phasenmodulator 71 und dem Sinuswellenimpulszugwandler
72, dann entweder zum Frequenzteiler 28 oder zum Frequenzteiler 29, abhängig davon, ob diese Ausrüstung benutzt wird, um die
Trägerphase zu steuern oder die Zeitsteuerung. Das Steuersignal von dem Schalter 33 oder dem Schalter
31 in Fig. 2 (abhängig von der Verwendung für die Zeitsteuerung oder für die Trägerphasensteuerung)
betreibt den Phasenmodulator 71 der Fig. 3, so daß die Phase der Sinuswelle von dem Impulszug zum
Sinuswellenwandler 72 verschoben wird, um einen Betrag, der proportional ist zu diesem Steuersignal.
Infolgedessen steuern die Entzerreranzapfgewinne den Phasenmodulator 71 (oder die Modulatoren), die
indirekt die Phase der Ausgangsträgerphase und oder die Ausgangsbaudzeitsteuerung steuern. Wenn die
Anzapfgewinnsignale in digitaler Form vorliegen, würde es notwendig sein, einen Digital-Analog-Konverter
zu verwenden, um die Steuersignale in eine analoge Form umzusetzen, bevor sie den Phasenmodulator
erreichen.
Die Ausrüstung der F i g. 3 kann auch hinter df m Frequenzteiler 29 der F i g. 2 angeordnet sein. Ebenso
könnten wir den Sinuswellenimpulszugwandler 72 der Fig. 3 beseitigen, die übrige Ausrüstung der
F i g. 3 an den Ausgang des Frequenzteilers 28 der F i g. 2 anordnen und das Filter der F i g. 2 beseitigen.
Im folgenden werden die Gründe erläutert, warum die Entzerreranpassungen verwendet werden können.
um die Zeitsteuerung und die Trägerphase zu steuern. Die folgende Erklärung erfolgt auf Grund der
Systemimpulsaniwort für Einseitenband, Teilantwortensignalisicrung;
aber der gleiche allgemeine Lösungsweg kann für andere Arten der Signalisierung verwendet werden. Das Folgende wird die Zustände
erklären, unter denen wichtige Anpassungsstcuersignale verwendet werden können.
F i g. 4 zeigt die Systemimpulsantwort mit genauer Entzerrung und optimaler Trägerphase. F i g. 4 zeigt
ebenso die ideale Ablastzcitsteuerung und eine verzögerte Abtastzeitsteuerung. Mit der idealen Abtastzeitsteuerung
I2 = — /„, wobei alle anderen / = 0 sind,
wobei die / die Impulsantwortamplitudenabtastungen sind Wie zu erkennen ist, ist der Haupteffekt der
verzögerten Abtastzeitsteuerung der, daß /, und I3
positiv werden, während /, negativ wird.
Fig 5a bis 5d illustrieren die Wirkung der Entzerreranzapfungen
g _, and Sl zur Korrektur der Fehler
die von der verzögerten Abtastzeitsteuerung verursacht werden. Fig.5a bis 5d zeigen nicht genau
alle die Effekte der verzögerten Abtast- (oder Baud)-Zeitsteuerung oder Effekte von allen Entzerreranzapfungen
zur Korrektur dieser Effekte; diese Figuren illustrieren aber die Gründe, warum gt - g_, zur
Steuerung der Baudzeitsteuerung verwendet werden kann. Die Abtastungen der Fig. 5a wurden direkt
von der Fig. 4 übernommen und illustrieren die Abtastungen / ρ I1 und /„ die auf dem Hauptentzerreranzapfpunkt
(oder mit'keiner Entzerreranpassung am Zeitsteuerungsfehler) erscheinen, als ein Ergebnis des
Zeitsteuerungsfehlers. Der Eniserrcranzapfpunkt g ,
liefert ein Echo dieser Systemimpulsantwort, multipliziert mit g , und zeitlich vorgezogen um 1 Baudzeit.
Da die Hauptabtastungen der Puhantwort /0 und /;
sind, sind die Fauptabtastungen dieses Echos die in Fig. 5b gezeigten. Dieser Entzerreranzapfpunktgewinn
wird automatisch angepaßt, um/, - /. , auf Null zu bringen, und nimmt daher einen negativen
Wert an, um die negative Echoabtastung, die in F i g. 5 b gezeigt ist, zu liefern.
In ähnlicherWeise wird der Anzapfgewinn g, positiv,
um die in Fig. 5c gezeigte Korrektur zu liefern. F i e. 5 d zeigt die ungefähren Resultate der kombinierten
Wirkung der zwei Entzerreranzapfpunktgewinnanpassungen. Die Haupttatsache, die hier bemerkt
werden muß, ist, daß die verzögerte Zeitsteuerung bewirkt, daß g, g , positiv wird. Wenn
daher g, - g , positiv wird, sollte die Baudzeitsteuerung
vorgezogen werden.
F i g. 6 zeigt die Effekte einer Verzögerung in der Trägerphase auf die Systemimpulsantwort. Diese
Impulsantwort kann sichtbar gemacht werden als das Produkt eines virtuellen Trägers und einer virtuellen
Einhüllenden. Der Effekt einer Verschiebung der Phase des wirklichen Trägers, der für die Modulation
verwendet wird, ist es, die Phase des virtuellen Trägers ohne eine Verschiebung der virtuellen Einhüllenden
zu verschieben.
Man nehme an, daß die Zeitsteuerung an dem Punkt festgelegt ist, wo Z1 ^L1 «;/., «Ό ist, wenn
die Trägerphase fehlerhaft ist. Dann ergibt sich eine Abtastzeitsteuerung wie sie in F i g. 6 gezeigt ist, wc
zu erkennen ist, daß /. ~2 und lt negativ sind, /0 und /ä
etwas positiver sind, während die anderen I nicht stark verändert sind durch die Verschiebung der
Phase und der Zeitsteuerung weg von der idealen Phase und der idealen Zeitsteuerung.
Die Fig. 7a und 7c illustrieren die Hauptwirkungen der Entzerrerzapfgewinne g 2 und g2 zur Korrektur
dieser Situation. Jedes lk ist der Fehler in dem
entsprechenden lk, verursacht durch den Fehler in
der Trägerphase. Es wird angenommen, daß die Zeitsteuerung zu einem Punkt getrieben wurde, wc
/.,»/,«/,«0 ist (oder praktisch gleich dem
Punkt, wo g_, ·- g, = 0). Nur der Hauptfehler in der
Pulsantwortablastungen und die Haupteffekte vor g..s und g, sind gezeigt.
Es ist zu bemerken, daß mit der verzögerter Trägerphase g .... positiv und g2 negativ wird. Wenn
daher g2 — g „ negativ wird, sollte die TrägerphasE
vorgezogen werden, und wenn gt — g_2 positiv wird,
sollte die Trä»erphase verzögert werden.
In der obigen Erläuterung wurde angenommen, daß die Zeitsteuerung schneller angepaßt wird als die
Trägerphase, und daß die Zeitsteuerung im Effekt an S dem Punkt festgelegt ist, wo S1-^i = O ist. In
erster Annäherung ist dies das gleiche, als wenn man die Zeitsteuerung so angepaßt hätte, daß
1_1ΐ^Ιίί^13ί^0 ist. Wenn die Zeitsteuerung nicht
in dieser Weise angepaßt gehalten wird, ist die Polaritat von gt — g_s nicht notwendigerweise eine richtige
Anzeige für "die richtige Richtung zur Anpassung der Trägerphase.
Wenn die ursprünglichen Fehler in der Zeitsteuerung und in der Trägerphase ziemlich groß
sind, unabhängig und unbekannt von vornherein, muß ein anderes Kriterium als g2~g_i anfänglich
verwendet werden, um die Trägerphase anzupasstn.
Ein Verfahren zur Beseitigung dieser Schwierigkeit ist es, gt — g_t zu verwenden, um alternierend die
Zeitsteuerung and die Trägerphase anzupassen. Ein Studium der verschiedenen Polaritäten, die in den
Fi g. 4 bis 7 betroffen sind, zeigt, daß Sgn (gt — g_,)
immer verwendet werden kann, um die Zeitsteuerung und die Tiägerphase aufeinander zuzutreiben, d. h.
auf Werte, so daß das Signal ungefähr am Haupt-Null-Durchgang
der Systemimpulsantwort abgetastet wird, obwohl die Trägerphase deutlich unterhalb des
Optimums liegen kann. Nachdem die Zeitsteuerungsabtastung und die 7'rägerphasenabtastung so aufeinander
zu gezogen warden, ist es besser, auf die Verwendung von g1—g-1 umzuschalten, um die Zeitsteuerung
zu steuern, und auf g2 — g_2, um die
Trägerphasensteuerung zu erreichen.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen 409637Π46
Claims (5)
1. !»ochgeschwindigkeits-Übertragungsempfänger
mit genauer Zeit- und Trägerphasen-Wiedergewinnung, der mit einem transversalen Entzerrer,
einem Impulstaktgeber und mit dessen Ausgang verbundenen, einen Frequenzteiler enthaltenen
Impulsfrequenzsteuereinrichtungen arbeitet, dadurchgekennzeichnet, daß ein erster Vergleicher(21) und ein zweiter Vergleicher
(20), die jeweils mit mindestens zwei Anzapfungen (g,, S1; git g s) des transversalen Entzerrers
(10) verbunden sind, zur Abgabe von ersten und zweiten Differenzsignalen vorgesehen sind, die
dem Vorzeichen der Differenz zwischen den Signalen der jeweils zwei Anzapfungen ig,, g,
oder go, go) entsprechen; daß die zweifach vorhandenen,
die Frequenzteiler (29 bzw. 28) enthaltenen lmpulsfrequenzsteuereinrtchtungen (27,
29; 26, 28) erste und zweite Impulsfolgen erzeugen, die schrittweise in Phase vorgestellt oder
verzögert werden, gesteuert von dem Vorzeichen des Differenzsignals des ersten und oder zweiten
Vergleichers (21, 20) mittels von den Differenzsignalen gesteuerten ersten und zweiten Torsteuereinrichtungen
(23, 22), und daß eine Rückführung (35, 34) von Ausgängen {A, B) des einen
Frequenzteilers (29) zurück zur ersten bzw. zweiten Torsteuereinrichtung (23, 22) geführt ist.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vergleicher (21) mit
den Ausgängen der ersten auf beiden Seiten der Zentralanzapfung angeordneten Anzapfungen (S1,
j?,) verbunden ist, daß der zweite Vergleicher (20) mit dem Ausgang der jeweils auf die genannten
ersten Anzapfungen (gv g,) folgenden
Anzapfung (g.,, g.,) verbunden ist; daß die erste
bzw. zweite Impuisfolgefrequenzstcuereinrichtungen
erste bzw. zweite Additions-Subtraktions-Schaltungen
(27, 26) enthalten, die jeweils mit dem Taktgeber (25) zur Aufnahme von Taktimpulsen
verbunden sind; daß ein alternierender Schalter (31) mit fester Schaltfrequenz zur Verbindung
des Ausgangs der ersten Tor'euereinrichtung (23) alternierend mit dem Eingang der
ersten und der zweiten Additions-Subtraktions-Schaltung (27, 26) vorgesehen ist; daß ein Schalter
(33) zur Verbindung des Eingangs der zweiten Additions-Subtraktions-Schaltung (26) in einer
ersten Schaltung mit dem Ausgang der /weiten Torsteuereinrichtung (22) und in einer zweiten
Stellung mit dem alternierenden Schalter (31) vorgesehen ist; und daß die Rückführung (35. 34)
die Zeitintervalle steuert, in denen die erste und die zweite Additions-Subtraktions-Schaltung(27,
26) Impulse zu oder Impulse von den jeweils den Frequenzteilern (29, 28) zugeführten Taktimpulsfolgen
addieren oder subtrahieren und damit die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Inkrement-Nachstcllungen
der Ausgangszeitfolgesteuerung bzw. der Ausgangsträgerphase steuern.
3. Empfänger nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulssteuereinrichtung
eine Impulsfolge mit einer Frequenz erzeugt, die größer isit als die gewünschte
Systemzeitfolgefrequenz; daß der erste Frequenzteiler (29) die Impulsfolge bis herab zu
mindestens der gewünschten Zeitfolgefrcquenz zur Erzeugung von Torsteuerimpulsfolgcn teilt;
und daß erste und zweite Schalteinrichtungen (35, 34) zur Verbindung der erzeugten Torsteuerimpulsfolgen
mit dem Steucranschluß der ersten b«iw. der zweiten 'umsteuereinrichtung (23. 22)
vorgesehen sind.
4. Empfänger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennnzeichnct, daß die erste und die
zweite Additions-Subuaktions-Schaltung (27, 26) nicht gleichzeitig in Betrieb sind.
5. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, duß die Impulssteuereinrichtungen
(27, 26) Modulatoreinrichtungen sind, die auf ein Signal von dem ersten bzw. zweiten Vcrgleicher (21, 20) antworten, um
den Ausgang de·.; Taktgebers (25) zu modulieren.
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |