DE2215823A1 - Uebertragungssystem - Google Patents
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Description
Anmelder: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha,
Tokyo, Japan
Tokyo, Japan
Übertragungssystem
Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem zur genauen
Übertragung von Information mit weniger Ühertragungsfehlern.
Übertragung von Information mit weniger Ühertragungsfehlern.
Bei der Übertragung von-Inforjnation über Übertragungssysteme
wird die inhaltlich fehlerhafte Information häufig zur Em pi'angsseite
unter der Einwirkung des dem System anhaftenden
Rauschens übertragen. Beispielsweise kann bei einem Übertragungssystem, das eine Informationsquelle, einen mit der Quelle verbundenen Sender,einen an einem Bestimmungsort angeschlossenen Empfänger und einen Kanal zwischen dem Sender und dem Empfänger aufweist, ein Binärsignal mit einem Binärwert von entweder EINS oder NULL· von der Informationsquelle geliefert werden. Das Signal wird dann über den Sender an den Kanal übertragen und wird über den Empfänger am Bestimmungsort entnommen. Unter diesen Umständen ist bei herkömmlichen Übertragungssystcvion die Wahrscheinlichkeit ziemlich groß, tlaß am Bestimmungsort fehlerhafte Signale in der Weise empfangen werden,
Rauschens übertragen. Beispielsweise kann bei einem Übertragungssystem, das eine Informationsquelle, einen mit der Quelle verbundenen Sender,einen an einem Bestimmungsort angeschlossenen Empfänger und einen Kanal zwischen dem Sender und dem Empfänger aufweist, ein Binärsignal mit einem Binärwert von entweder EINS oder NULL· von der Informationsquelle geliefert werden. Das Signal wird dann über den Sender an den Kanal übertragen und wird über den Empfänger am Bestimmungsort entnommen. Unter diesen Umständen ist bei herkömmlichen Übertragungssystcvion die Wahrscheinlichkeit ziemlich groß, tlaß am Bestimmungsort fehlerhafte Signale in der Weise empfangen werden,
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daß ein übertragenes Signal mit dem Binärwert NULL oder EINS
am Bestimmungsort fehlerhaft empfangen wird, und einen Binärwert EINS bzw. NULL besitzt. Die Wahrscheinlichkeit, daß fehlerhafte
Binärwerte übertragen \*erden, sollte daher auf einen
ausreichend kleinen Wert verringert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Übertragungssystem
zur genauen Übertragung von Information vorzusehen, bei dem die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Übertragung auf ein Mindestmaß heruntergedrückt ist. *
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung ein Übertragungssystem
zur Übertragung von Information gekennzeichnet durch eina erste Einrichtung zum Aussenden eines Signals zur
Informationsübertragung, wobei das Signal eine Vielzahl von Codeblöcken aufweist, die jeweils aus einem digitalen Signalfeld
mit Redundanz gebildet sind und die mindestens einen Prüfcodeblock aufweisen; durch eine zweite Einrichtung zur
Prüfung des übertragenen, digitalen Signalieides in jedem der Codeblöcke, so daß erkannt wird, wenn das eine Mehrdeutigkeit
in einem vorbestimmten Bereich aufweisende, digitale Signalfeld in dem geprüften Codeblock enthalten ist; und
durch eine dritte Einrichtung zur Korrektur des digitalen Signalfoldes, das mittels der zweiten Einrichtung anhand
des Prüfcodeblocks erkannt worden ist.
Vorzugsweise kann die zweite Einrichtung einen Schwellenwertdetektor zur Feststellung der vorbestimmten Mehrdeutigkeit
aufweisen und das digitale Sig nalfeld erkennen, dessen Mehrdeutigkeit über den Schwellenwertpegel hinausgeht.
In einer vorteilhaften WeiterbiIdUHg1 kann der zweiten Einrichtung
eine vierte Einrichtung zur Umformung des mittels der zwti ten
Einrichtung festgestellten digitalen Signalfelds ein gelöschtes
Wort zugeordnet werden. Das gelöschte Wort wird dann mittels einer der dritten Einrichtung zugeordneten Einrichtung erkannt
und in das ursprüngliche richtige Wort korrigiert.
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Die Erfindung ist in gleicher Weise zur Übertragung einer Markov-Information mit Zeichen verwendbar, die jeweils eine
durch den η-ten Markov-Vorgang ausgedrückte Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens besitzen. Die Korrektur wird anhand der
Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Markov—Information durchgeführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werder anhand der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig.i ein Blockschaltbild eines bekannten Übertragungssysteins;
Fig.2 und 3 graphische Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs
des in Fig.i dargestellten übertragungssystems;
Fig.'i ein Blockdiagramm der Grundausführung gemäß der Erfindung;
Fig.5 und 6 den Figuren 2 bzw. 3 ähnliche graphische Darstellungen
zur Erläuterung der Erfindung;
Fig.7 ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems gemäß
der Erfindung;
Fig.8 eine graphis ehe Darstellung, in der die Eingangs- Ausgangscharakteristik
des in Fig.7 dargestellten Schwellenwertdotektors wiedergegeben ist;
Fig.9 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
Fig.10 eine graphische Darstellung, in der die Eingangs-Ausgangscharakteristik
des in Fig.9 dargestellten Schwellenwertdetektors wiedergegeben ist;
Fig.11 eine der Fig.10 ähnliche graphische Darstellung zur
Erläuterung des in Fig.9 dargestellton Löschdotektors;
und
Fig.i2 ein Jttockdiagramm einer in Verbindung mit der Erfindung
verwendbaren tJbertragungsstrccke.
Bei der in Fig. j dargestellten Anordnung ist ein Sender 1
mit einer Informationsquelle 2 und ein Empfänger 3 mit dein
Ausging dor Anordnung odor mit einer Iiestimnmngsstollc h
verbunden. Zwischen den Somler .1 und den Empfänger 3 ist
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ein Kanal 5 geschaltet. Wenn ein Binärsignal mit einem Binärwert von NULL (θ) oder EINS (l) von der Informationsquelle 2
dem Sender i zugeführt wird, dann wird dieses Signal über den Kanal 5 an den Empfänger 3 übertragen, so daß empfangene Signal
an dem Bestimmungsort (r entnommen werden kann. Unter diesen
Umständen kann das am Bestimmungsort eintreffende Ausgangssignal genau dem Signal entsprechen, das von der Informationsquelle
2 zugeführt worden ist. Andererseits kann das empfangene Signal aber auch fehlerhaft sein und nicht dem zugeführten
Signal beispielsweise auf Grund von Rauschen auf dem Kanal 5 entsprechen.
In diesem Fall besitzen die ausgesendeten und empfangenen Signale oder Codezeichen eine bedingte, dazwischen auftretende
Wahrscheinlichkeit, wie sie in einem Übergangsdiagraium in
Fig.2 dargestellt ist. In Fig.2 gibt eine gerade Linie 6 eine
Übergangswahrscheinlichkeit wieder, daß die Übertragung eines Codezeichens mit einem binären Wert EINS richtig in Form des
entsprechenden Codezeichens mit dem binären Wert EINS empfangen wird; diese Wahrscheinlichkeit wird im allgemeinen mit dem
Symbol "P(i/l) " bezeichnet. Entsprechend gibt die gerade Linie
7 eine Übertragungswahrscheinlichkeit wieder, daß ein Codezeichen mit dem binären Wert NULL richtig als das entsprechende
Codezeichen mit einem binären Wert NULL übertragen wird; diese Wahrscheinlidi keit wird im allgemeinen mit dem
Symbol "P(o/o)" bezeichnet. Die Übertragung der binären EINS
oder NULL wird genau mit einer solchen Übergangswahrscheinlichkeit
durchgeführt.
Zusätzlich gibt es aber auch eine Übergangswahrscheinlichkeit, daß die Information falsch übertragen wird. Wenn eine binäre
EINS gesendet ist, wird eine binäre NULL mit einer Übergangswahrscheinlichkeit
empfangen, wie sie durch die gerade Linie 8 in Fig.2 dargestellt ist. Diese Übergangswahrscheinlichkeit
wird im allgemeinen mit dem Symbol "P(O/l)" bezeichnet. Wei<terhin
ist die Übcrgangswahrschcinlichkeit, daß eine binäre
NULL gesendet und eine binäre EINS empfangen worden ist, in
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Fig.2 durch eine gerade Linie 9 dargestellt; diese Übergangswahrseheinlichkeit
wird im allgemeinen mit dem Symbol ·!Ρ(ΐ/ϋ)"
bezeichnet. Diese beiden tjbergangswahrscheinlichkeiten können
sich beispielsweise auf Grund des auf dem in Pig.l dargestellten
Kanal 5 herrschenden Rauschens ergeben.
In Fig.3 sind die Wahrscheinlichkeitdichten für die Verteilung
des Ausgangspegels auf der Empfangsseite von herkömmlichen SIgnalkanälcn
dargestellt; hierbei ist angenommen, daß die Kanäle die Gauß'sche Verteilungskurve besitzen. In Fig.3 stellt die
Kurve 10 eine Ausgangspegel-Verteilung auf der Empfangsseite
dar, wenn binäre NULL Werte zu dieser Seite gesendet v/erden; die Kurve stellt eine Gauß'sche Fehlerverteilungskurve mit
einem Maximalwert dar. In ähnlicher Weise stellt die Kurve 11 eine Ausgangspegel-Verteilung auf der Empfangsseite dar, wenn
binäre EINS Werte zu dieser Seite übertragen werden; auch diese Kurve stellt eine Gauß'sche Fehler Verteilungskurve mit einem
Maximalwert dar. Die vertikale, gestrichelte Linie 12 stellt .
eine Grenzlinie dar, die dazu dient, zu bestimmen^ welche von den binären NULL- oder EINS-Werten die Empfangsseite erreicht
hat. Wenn die beiden Wahrscheinlich keiten, daß die binären Werte
NULL oder EINS auftreten, gleich sind, geht die vertikale Linie 12 durch den Schnittpunkt der beiden Kurven 10 und 11
hindurch, der gleichweit von den vertikalen, gestrichelten Linien entfernt liegt, die durch die Maxima der Kurven 10 bzw.
12 gehen.
Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, sind zwei Wahrscheinlichkeitsbereiche
13 und lh zwischen der Kurve 10 und der Bezugsachse S gebildet, die durch den Teil der Kurve 11 aufgeteilt sind, der
unter dem angrenzenden Teil der Kurve 10 verläuft. In ähnlicher Weise sind rechts von der vertikalen Linie 12 zwei .Wahrscheinlichkeitsbereiche
15 und 16 zwischen der Kurve 11 und der Bezugsachse S gebildet, die durch den Teil der Kurve 10
aufgeteilt sind, der unter dem angrenzenden Teil der Kurve 11 verläuft. In Fig.3 sind die unteren Bereiche lh und 16 schraffiert.
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Hierbei entsprechen die Bereiche 13,1^,15 und 16 den Übergangswahrscheinlichkeiten P(0/0), P(O/l), P(l/l),und P(l/O). Aus
den in Fig.3 schraffierten Bereichen ik und i6 ist zu ersehen,
daß bei belcannten Übertragungssystemen die Wahrscheinlidi keit
ziemlich hoch ist, daß eine Übertragung über diese Systeme fehlerhaft ist.
Mit der Erfindung soll, wie vorbeschrieben, die Wahrscheinlichkeit
einer fehlerhaften Übertragung in Übertragungssystemen auf ein Mindestmaß heruntergedrückt werden.
Zur Übsrtragung von Informationen sind bei der Erfindung digitale
Signa Ifeider mit Redundanz verwendet. Insbesondere sind
für eine vorgegebene oder vorgesehene Gruppe digitaler Signalfelder jeweils einzelne davon ausgewählt, die codierte Worte
zur Übertragung der Information bilden, währ.end die verbleibenden
Signalfelder entsprechend ausgewählt sind, um ein gelöschtes Codewort zu bilden. Das gelöschte Wort ist für die
Übertragung der Information nicht wesentlich, sondern dient gemäß einem Merkmal der Erfindung zur Korrektur einer fehlerhaften
Informationsübertragung.
Weiterhin ist bei der Erfindung ein Signalkanal vorgesehen,
dessen Funktion darin besteht, einen Löschvorgang zu erkennen bzw. festzustellen. Diese Funktion besteht darin, den Zustand
zu fühlen oder zu erkennen, bei dem eine fehlerhafte Informationstransformation ausgeführt werden kann, woraufhin das besondere
codierte Wort einmal in ein gelöschtes Wort transformiert wird. Das transformierte gelöschte Wort wird dann in Übereinstimmung
mit der Beschaffenheit des zugeordeten digitalen Signalfeldes korrigiert, wobei es in das ursprüngliche genaue
codierte Wort zurückgeführt wird.
In Fig.^i ist die Erfindung in verallgemeinerter Form dargestellt,
Die dargestellte Anordnung ist mit der in Fig.l wiedergegebenen identisch, außer,daß der Empfänger 3 noch mit einer Ausgangsseite
20 zur Erkennung bzw. Feststellung eines Löschvorgangs
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verbunden ist. Der Empfänger 3 ist so axisgelegt, daß er auf *
den Empfang eines codierten, leicht oder wahrscheinlich fehlerhaften Wortes anspricht, mn einen Ausgang "X" an der Erkennungsausgangsseite 20 zu erzeugen.
Es sei vorausgesetzt, daß binär codierte Signale mit Binärwerten
NULL oder EINS von der Informationsquelle 2 nacheinander an der Bestiinmungsstelle oder der Ausgangsseite h entnommen
werden. Unter dieser Bedingung besitzt die Anordnung zusätzlich zu den Übergangswahrscheinlichkeiten P(l/i), P(0/0), P (O/i)
und P(i/o) , wie oben in Verbindung mit Fig.2 beschrieben,
zwei Übergangswahrscheinlichkeiten, den Ausgangswert "X" zu empfangen. Alle diese Wahrscheinlichkeiten sind in Fig.5 dargestellt,
wobei dieselben Bezugszeichen die identischen in Fig.2 dargestellten Komponenten bezeichnen. In Fig.5 stellt
eine gerade Linie 21 eine Übergangswahrscheiiilichkeit dar, die
zwischen einem übertragenen Code mit einem Binärwert EINS und dem Ausgangswert 11X" vorkommt. Diese Übergangswahrscheiiilichkeit
wird im allgemeinen mit dem Symbol uP(X/i)" bezeichnet.
Eine gerade Linie 22 stellt eine Übergangswahrscheinlichkeit dar, die zwischen einem übertragenen Code mit einem Binär—
wert NULL und dem Ausgangswert "X" vorkommt; diese Übergangswahrscheinlichkeit wird im allgemeinen mit dem Symbol "P(X/o)"
bezeichnet.
In Fig.6 ,in der dieselben Bezugszeichen die identischen in
Fig.3 dargestellten Komponenten bezeichen, ist eine Wahrscheinlichkeitsdichte
für die Verteilung der Ausgangspegel auf der Empfangsseite für die Anordnung der Fig.'* wiedergegeben; die
Wahrscheinlidi keitsdichte bildet ähnlich wie die in Fig.3 dargestellte
eine Gauß'sche Fehlerverteilungskurve. Zwei' vertikale,
gestrichlete Linien 23 und 24 in Fig.6 sind zu beiden Seiten der vertikalen, gestrichelten Linie i2 eingetragen; diese Linien
begrenzen einen Bereich 25, in dem das Signal "X" an der ErlE nnungsausgangsseite 20 empfangen oder erzeugt werden kann.
Hierbei wird insbesondere der waagrecht schraffierte Bereich 25 durch die beiden Linien 23 und 2h sowie die unter den Kurven
iO und J2 liegenden Bereiche begrenzt. Wenn die beiden
Wahrscheinlichkeiten, daß Binärwerte NULL und EINS auftreten,
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gleich sind, sind die beiden Linien 23 und 2k zu beiden Seiten
der Linie 12 in demselben Abstand d/2 angeordnet. Im übrigen stimmt die graphische Darstellung vollkommen mit der
der Fig.3 übercin.
In dem Bereich 25 wird der Ausgangswert "X" entsprechend
einer übertragenen Binärzahl erzeugt, bei deren Wert festgestellt worden ist, daß er fehlerhaft oder kaum bestimmt werden
kann. Das heißt eine solche Binärzahl besitzt eine Mehrdeutigkeit;
der Bereich 25 kann daher eine NULL-Zono genannt werden.
Wenn in der in Fig.k dargestellten Anordnung zumindestens ein
Ausgangswert "X" an der Feststellungsausgangsseite 20 für ein einziges codiertes Wort erscheint, wodurch angezeigt wird, daß
das codierte Wort zumindestens einen mehrdeutigen Code enthält, dann wird der an der Bestimmungsstelle k entwickelte ^usgangswert
"X" beschleunigt in ein entsprechendes gelöschtes Wort tranformiert, worauf eine Korrektur erfolgt, wie später noch
beschrieben wird. Die fehlerhafte Informationsübertragung tritt dann weniger in dem Bereich 25 auf, wo der Ausgangswert
"X" empfangen wird; sie kann folglich hauptsächlich in den Bereichen Vi und 16 auftreten, deren Flächen im Vergleich zu den
in Fig.3 dargestellten Flächen erheblich verkleinert ist; hieraus
ergibt sich, daß die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Übertragung auf ein Mindestmaß heruntergedrückt oder zumindest
ausreichend verringert worden ist.
Ob auf dem Kanal 5 (siehe Fig.5) übertragene Signale moduliert
sind oder nicht, kann mithilfe der Erkennung oder Peststellung
eines Löschvorgangs durch richtige Einstellung eines Schwellenwerts eines Basis- oder Modulationsfrequenzband.Ausgangs auf
der Empfängerseitc 3 und mit einem NULL-Zonen-Detektor durchgeführt
werden. Andererseits, solange der Kanal Modulationseinrichtungen aufweist, können diese mit einem entsprechenden Pegeldetektor
zur Erkennung eines augenblicklichen Pegels des zugeordneten Trägers zusammenarbeiten, um die geforderte Funktion
zur Erkennung oder Feststellung eines lüschvorgangs aus-
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zuführen.
Durch die Verwendung einer Gruppe digitaler Signalfelder wit
Redundanz sind sowohl die erforderliche Bandbreite als auch die Gleichstromkomponente herabgesetzt, die periodischen Charakteristiken
(wie das Bit und der Rahmen) stabilisiert und die Wirkung des Rauschens auf das System unds owe it er verringert
.
Das Übertragungssystem gemäß der Erfindung kanxi grob in zwei
Ausführungsformen entsprechend der Art und Welse unterteilt
werden, in der das, was in ein gelöschtes Wort mit einem Ausgangswert transformiert wird, der die Erkennung oder Feststellung
eines Löschvorgangs anzeigt, in das ursprüngliche, genaue Wort korrigiert wird. Bei der einen Ausführungsform wird eine
digitale Signalfolge mit codierten Wörtern mit mindestens einem Prüfcode verwendet. In diesem Fall wird die Korrektur
bezüglich des zugeordneten Prüfcodes durchgeführt. Bei der anderen
Ausführungsforw sind als digitale Signalfolge Markov-Codewerte
verwendet, die im allgemeinen eine Wahrscheinlichkeit besitzen, daß jedes einbezogene Zeichen oder jeder Codewert auftritt, der durch den η-fachen Markov-Prozess ausgedrückt
ist. In diesen Markov-Codewerten erscheint der Code, der auf jeden Code folgt, mit einer stochastischen Regelmäßigkeit.
Das transformierte, gelöschte Wort wird dann entsprechend
der stochastischen Regelmäßigkeit korrigiert.
Die eine oder erste Ausführungsf orm des tJbertraguiigssystems,
die oben in groben Zügen skizziert.-.ist, wird nunmehr mathematisch
beschrieben. Hierbei ist vorausgesetzt, daß eine Gruppe V aus einer Vielzahl digitaler Signalfelder zusammengesetzt
ist, die jeweils redundant sind und als codiertes Wort oder
als Codebloclc bezeichnet werden. Der Codeblock kann beispielsweise
durch
w= (3^2
aN^ ausgedrückt werden.
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- ιο· -
Ein S-Codel)lock w. wo w_ bildet dann Beispiels-
weise eine Folge oder eine Einheit digitaler Signale, der ihrerseits ein Prüfcodeblock w folgt, um einen Code W zur
Erkennung oder Feststellung eines Fehlers pro Einheit zu bilden. Dieser Code zur Erkennung eines Fehlers pro Einheit
kann in vektorieller Weise folgendermaßen ausgedrückt werden:
Doch weiterhin sei vorausgesetzt, daß in einem k-ten Codeblock
w, =(ak.ako .ak-,) der Ausgangswert 11X" , der wie oben
beschrieben als "Löschvorgang" (eraser) bezeichnet ist, für ein i-tes digitales Signal oder ein Digit (akj) erzeugt wird.
Zumindest ein Teil des Codeblocks W1 wird dann entsprechend in
ein gelöschtes Wort w' transformiert, um die Beziehung zu erhalten:
w^l5<
V
Im allgemeinen besitzt das digitale Signalfeld einen Wert oder Modus, der durch ein PLUS (+) oder ein MINUS (-) ausgedruckt
ist. Vorausgesetzt, daß es für jeden Wert oder Modus verschiedene Codeblöcke gibt, deren Zahl gleich L ist, werden NULL (θ)
und ganze Zahlen 1, 2, L-I diesen Codeblöcken entsprechend zugeordnet.
Wenn einem Codeblock w. eine ganze Zahl mit einem Wert v(w.) zugeordnet ist, dann wird die ganze ZaIiI, die dem
Codeblock w zur Erkennung eines Fehlers pro Einheit vorher ausgewählt und hat einen Wert v(w ). der folgender Gleichung
MM »(J
genügt: "*
v(w ) + jj£* v(w.) s 0 mod.L
Damit hat der Codeblock w, mit einem in ihm auftretenden Löschvorgang
einen richtigen W«5rt v(w. ), wie er bereits entsprechend
der folgenden Beziehung bestimmtest,
nod. L
wobei .«4 ' v(w.) die Gesamtsumme der Werte v(w. ) für i-Werte
1—1 1 1
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rait Werten 1,2,., .,,»,8 außer für isfe bedeutet, Der Loscli-Atisgangswert
HX!! bewirkt aaim, ;-/io Yoröesciiriei3enr daß das
gelöschte Uort w,l entsprechend des ciami "bestimmten Wert viw, j in den ursprünglichen Godebloeic τλ·.:, iesiTigie rt Me °~
gelöschte Uort w,l entsprechend des ciami "bestimmten Wert viw, j in den ursprünglichen Godebloeic τλ·.:, iesiTigie rt Me °~
In Fig.7 ist ein Über^ragmjgss/s"·.:-^:
benen Ausfüitrungsiorm umbestellt:
ausgelogt ist. Es sd vornusgsset'vO;
ordnung mit Biiiürsignalen mr. u&b :
arbeitet und untürlie'i 3in3 ϊΐ-:-ίΙϊ::2ΐ':ί
6 Bits gebildete« Cocl'Sliloe:-: liönae^
gezogen werden, wie in äov.* folger^H
wiedergegeben ist.
üs£ dis dargestellte AnKlirivG^teK
HULL eder EIKS s ussitg;to Mit jedea a«5S
Tabelle I Binärer Codeblock
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
i 1 1 i 1 1
Unter diesen stellen die binären Codeblöcke, die in einem gepunkteten
Rechteck eingeschlossen sind, codierte Wörter zur
Übertragung der Information dar, während alle übrigen Binär— zahlen weggelassen sind. Das heißt, djb binären Codeblöcke
in dem durch Punkte gebildeten Hechteck stellen in diesem
Fall verwendbare, digitale bignaleinheitcn dar, während ein
Übertragung der Information dar, während alle übrigen Binär— zahlen weggelassen sind. Das heißt, djb binären Codeblöcke
in dem durch Punkte gebildeten Hechteck stellen in diesem
Fall verwendbare, digitale bignaleinheitcn dar, während ein
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erforderliches, einzelnes Löschwort zumindest ein gelöschtes
Wort ist, das aus den verbleibenden CodeblöcTien ausgewählt ist.
In der in Fig.7 dargestellten Anordnung werden die vorerwähnten
codierten Worte nacheinander der Eingangsseite 30 eines
Verstärkers 31 zugeführt, mit dem zwei zueinander prallel liegende
Bandfilter 32 und 33 verbunden sind. Die Worte werden
durch verschiedene Kombination von zwei ungleichen Frequenzen gebildet, von denen die eine Frequenz die binären NULL-Werte
und die andere die binären EINS-Werte ausdrückt. Das Bandfilter
32 hat Integrationseigenschaften und läßt die Frequenz für die binäre NULL durch, und schafft dadurch eine Gleichstromkomponente
(de), wie sie durch die Wellenform des angelegten Signals bestimmt ist. Das Bandfilter 33 arbeitet genauso
wie das Filter 32, außer,daß es die Frequenz für die binären EINS-Werte durchläßt. Beide Filter 32 und 33 sind mit
ihren Ausgängen an eine Subtrahiereinrichtung 3k angeschlossen,
wo die Gleichstromkomponenten der Filter 32 und 33 zueinander addiert oder voneinander subtrahiert werden.
Der Ausgang der Subtrahiereinrichtung 34 wird einem Schwellenwertdetektor
35 zugeführt. Der Schwellenwertdetektor 35 besitzt eine Eingangs-Ausgangs-Charakteristik, wie sie in Fig.8 dargestellt
ist, wobei der EingangSAvert auf der Abszisse über dem Ausgangswert auf der Ordinate aufgetragen ist. Wie dargestellt,
weist der Detektor 35 zwei Schwellenwertpegel 23 und 2k auf, die den in Fig.6 dargestellten Linien 23 und 2k entsprechen.
Wenn eine (nicht dargestellte) an den Eingang 30 angeschlossene Informationsquelle eine Wahrscheinlichkeit für das Auftreten
einer binären EINS besitzt, die gleich der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer binären NULL ist, dann besitzen
die beiden Schwellcnwertpegel 23 und 2k den gleichen
Abstand von dom Nullpunkt (siehe Fig.8). Diese Abstände zwischen
den Pegelwcrten und dem Nullpunkt können mit d/f2 bezeichnet
werden, wie in Verbindung mit Fig.6 beschrieben.
Wenn während des Betriebs das Signal, das genau dem binären
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Wert EINS entspricht, auf der Eingangsseite 30 zugeführt wird und durch das Bandfilter 33 hindurchgeht, dann wird dem
Detektor 35 G^n hoher Eingaig swert zugeführt, der über seinem
Schwellenwertpegel 24 liegt; ein Ausgang mit einem Binärwert von PLUS EINS liegt dann'an einer ersten Leitung 36 an. Wenn
dann der Eingangsseite 30 ein Binärwert NULL zugeführt wird,
geht das entsprechende richtige Signal durch den Filter 32 hindurch und es liegt am Eingang des Detektors 35 ein Eingangswert an, der den Schwellenwertpegel 23 negativ übersteigt;
ein Ausgang mit einem Binärwert von MINUS EINS liegt dann an einer zweiten Leitung 37 an. Wenn andererseits die Subtrahiereinrichtung
34 einen Wert Mldet, der in dem Bereich oder der
Nullzone 25 liegt und der damit eine Mehrdeutigkeit derart besitzt, daß nur schwer bestimmbar ist, ob er dem !ursprünglichen
Binärwert NULL oder EINS entspricht, dann erzeugt der Schwellenwertdetektor 35 den Ausgangswert "X" , der als "Loscher"
(eraser) bezeichnet ist.
Die drei Leitungen 36, 37 und 38 sind mit einer Speicherschaltung
39 verbunden, an die eine Cocle-Transformationsschaltung
40 angeschlossen ist. Die Leitung 3B ist weiterhin über eine kombinierte "Löscher"-Erkennungs- und Speicherschaltung 41 *
mit der Code-Transformationsschaltung 40 verbunden. Während des Betriebs nimmt die Speicherschaltung 39 nacheinander die
Ausgangswerte auf den drei Leitungen 36, 37 und 38 auf, bis
ein einziger Codeblock, der aus den aufgenommenen Ausgangs^ werten, in diesem Fall 6 Bits gebildet ist, in der Speicherschaltung
gespeichert ist. Jedesmal wenn die Speicherschaltung 39 dB Speicherung eines Codeblocks beendet hat, gibt
die Schaltung 39 den in ihr gespeicherten Inhalt an die Code-Transformationsschaltung
40 weiter. Der Ausgangswert "X" auf der Leitung 38 wird auch der kombinierten Erkenmmgs- und
Speicherschaltung 41 zugeführt. Diese Schaltung 41 erkennt bzw. stellt fest, ob der oder die zwei- oder mehrdeutigen
uX"-Ausgangswerte in dem Codeblock enthalten sind, der gerade
in der Speicherschaltung 39 gespeichert ist; das Ergebnis der Feststellung wird dann eingespeichert. Jedesmal wenn die Über—
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tragung eines Codeblocks beendet ist, gibt die Schaltung 1Il
ein Transforuiationssignal C an die Code-Transformationsschaltung
40 ab. Wenn der besondere Codeblock den "X" Ausgangswert enthält, der durch die kombinierte Peststell- und Speicherschaltung
41 bestimmt ist, dann führt letztere ein Transformationssignal
C beispielsweise in Form einer binären EINS der Transformationsschaltung 40 zu, wobei der zugeordnete,
von der Speicherschaltung 39 zugefiihrte Codeblock beschleunigt in ein entsprechendes gelöschtes Wort beispielsweise in
Form einer binären 0 0 0 0 0 0 transformiert wird. Das gelöschte Wort wird dann an eine Leitung 42 angelegt.
Wenn andererseits der Codeblock keinen "X" Ausgangswert enthält, was von der Schaltung 41 festgestellt Wird, dann wird
e in Transformationssignal C beispielsweise mit einer binären NULL der Code-Transformationschaltung 40 zugeführt, wo die
Code-Transformation unterbunden ist, damit der besondere, von der Speicherschaltung 39 zugeführte Codeblock so, wie er ist,
der Leitung 42 zugeführt werden kann.
In Fig.7 ist der Leiter 42 sowohl mit einem Schieberegister
43 als auch mit einer ein gelöschtes Wort erkennenden bzw. feststellenden Schaltung 44 verbunden. Das Schieberegister
43 hat gleichzeitig ,wie vorbeschrieben, einen einzigen, einen
Fehler in der Einheit erkennenden bzw. feststellenden Code als Ganzes registriert. Ein solcher Code kann beispielsweise
aus fünf seriell angeordneten Codeblöcken gebi.lde¥frui2
nen ein einziger Prüfcode folgt;jeder der ersten fünf Codeblöclce
enthält sechs Bits. Die eine Löschung erkennende Schaltung 44 kann ein gelöschtes Wort erkennen, das auf der Leitung
42 erscheint und führt einen entsprechenden Ausgangs\*ert einer
kombinierten Fehlererkennungs- und Korrekturschaltung 45 zu, die auch mit dein Schieberegister 43 verbunden ist.
Wenn der Ausgang der Codc-Transformationsschaltung 40 auf der
Leitung 42 ein gelöschtes Wort enthält, wie von der Erkennungss chaltung 44 festgestellt wird, dann spricht die kombinierte
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Felilererkenmmgs- und Korrekturschaltung 45 auf den zugeordneten
Prüfcode an, der von dem Schieberegister 43 zugeführt wird, um einen genauen Code für das transformierte gelöschte Wort zu
berech nen. Der genaue berechnete Code wird dann dein Schieberegister
43 zugeführt, wo das transformierte gelöschte Wort in
das ursprüngliche genaue ¥ort umgeändert wird. Danach wird das korrigierte !fort einer Bestiiaimmgstelle oder einer Ausgangsseite
46 zugeführt.
In der Schaltungsanordnung der Fig.7 bilden der Schwellenwertdetektor
35, die Speicherschaltung 36, die Code-Transformationsschaltung
40 und die kombinierte Erkenmmgs- und Speicherschaltung
41 eine Transformationeinheit, die von einem strichlierten Rechteck 47 umschlossen ist und die ein gelöschtes Wort bei Anliegen
eines zweideutigen Signals an dem Schwellenwertdetelctor 35 erzeugt. Das Schieberegister 43, die ein gelöschtes Wort erkennende
Schaltung 44 und eine Fehlererkennungs- und Korrekturschaltung 45 bilden eine Korrektureinheit, die von einem weiteren
strichlierten Rechteck 48 umschlossen ist und mit der ein transformiertes, gelöschtes Wort in sein ursprüngliches, genaues
Wort korrigiert wird.
Wie vorbeschrieben besitzen die digitalen Signalfelüer den Modus
der mit "PLUS" oder "MINUS" bezeichnet wird. Es sei vorausgesetzt,
daß für eine gegebene Folge von fünf Codeblöcken die Zahl L verschiedener Codeblöcke für jeden Modus einen Dezimalwert von zehn (lO) hat. Die ersten, zweiten, dritten, vierten
und fünften Codeblöcke werden dann Dezimalziffern 1, 3, 8, 2
bzw. 5 zugeteilt. Unter dieser Bedingung wird dann dem zugeordneten Prüfcodeblock eine Bezimalziffer 9 zugeteilt, die der
Summe der zugeteileten Ziffern mit einem Modul von 10 entspricht, wie bereits aus der vorherigen mathematischen Beschreibung zu
ersehen ist. Wenn unter diesen Umständen das Signal "X", das die Zwei- oder Mehrdeutigkeit anzeigt, für mindestens eine Stelle
des dritten Codoblocks festgestellt wird, dann wird der dritte Codeblock in ein gelöschtes Wort transformiert, das boispiels—
weise durch eine BinärzahJ von 0 0 0 0 0 C) dargestellt ist.
Hierauf berechnet die Korrekturschaltung 45 die Summe der zu—
3 ü 9 8 1 B / 1 0 ?
geteilten Zahlen für alle Codeblöcke außer der dem dritten
Codebloclc zugeteilten Zahl, die in diesem Fall unbekannt ist,
Das Ergebnis der Berechnung ist eine Dezinalzahl 11I". Die
Schaltung Ί5 fährt dann fort, die unbekannte zugeteilte Zahl
für das transformierte, gelöschte Wort aus der Dezimalzahl 9 für den Prüfcodblock zu berechnen,^um eine Dezimalzahl 8
zu erhalten.
Das Ergebnis der Berechnung wird dann dem Schieberegister zugeleitet, wo der dritte Codeblock dann in einen ursprünglichen,
genauen umgeändert wird.
Die erste Ausführungsform der Übertragungssysteme gemäß der
Erfindung ist nun in Verbindung mit der Übertragung von paarig
ausgewählten Ternär-Codewerten beschrieben, was "PST" abgekürzt wird. Eine Informationsquelle für Nachrichten in
Form von Binärzahlen wird in die PST-Codewerte entsprechend der Regel codiert, die in der folgenden Tabelle II listenförraig
aufgeführt ist:
Tabelle Π
Codierung der Informationsquelle in PST-Codewerte
Codierung der Informationsquelle in PST-Codewerte
Code in der Kanal-Infor mationsquelle |
Modus | + | - | Zahl der verschie denen Codeblöcke für jeden Modus L |
0 0 O 1 i 0 i i |
- + 0 + + 0 + - |
- . + O - - 0 + - |
0 i 2 3 |
Bei der Übertragung der PST-Codewerte mittels der ersten Am
führungsforni des Übertragungssystem werden die enthaltenen
Signale so transformiert, wie in der folgenden Tabelle III dargestellt ist:
309815/1024
Tabelle III
Transformation von Signalen
Transformation von Signalen
Sortierung | 0 | Signalzustand | 01(1) | 11(3) | 10(2) |
a | 0 0 | 10(2) | 0 i | 1 1 | |
b | + - | 1 O | 0 - | + - | + 0 |
C | - + | + O | 0 - | + - | + · ο |
d | - + | X O | 0 - | + - | + 0 |
e | - + | + + | 0 - | + - | + O |
f | + | + O | — | + | + |
g | + |
In der Tabelle III enthält die erste Zeile, die mit dem Bezugszeichen
"a" bezeichnet ist, die Werte von "L", die in Tabelle II in Form von Binärzahlen und auch in ^orin von in
Klammern gesetzten Dezimalzahlen aufgeführt sind. Die zweite
Zeile b enthält Binärsignale von der Informationsquelle; die dritte Zeile c enthält eine zu übertragende Signalfolge oder
Einheit, in welche die Binärsignale in der zweiten Zeile entsprechend der Tabelle II transformiert werden. Die vierte Zeile
d enthält die ^odewerte, die durch den zugeordneten Empfänger
entsprechend den bedingten Wahrscheinlichkeiten empfangen werden, wie in Fig.5 dargestellt. Die fünfte Zeile e enthält
Zwischeneodewerte mit gelöschten Wörtern nach Empfang der Codewerte, die in der Reihe d enthalten sind und vor der Fehlerkorrektur;
die sechste Zeile f enthält die erzeugten gevünschten
^odewerte, nachdem die Korrektur gemäß der Erfindung
durchgeführt worden ist. Schließlich gibt die siebte Zeile g jeweils den Modus für die in der digitalen Signaleinheit enthaltenen
Codeblocke an.
Ln Tnliol Io Γ EI schafft du.c; onchnil ti ί·π .Si." mil, cln.-ί hum don
noimfeu und zehnten (Jodoii'nri ;>n KeI) i ItIc 1 i ;t, i-inon l'riii'eodf·-
iilocK. Dor OoiioblcH'k ι·.ϋ( ύ·.·η I'm fi-mh'i;»· rte.i li.ii· «'-:-n Un [ v(\: ),
ί 0 5I »Jl -:>
/ I (ι .ί.»
der hei zwei (2) gemäß der Gleichung berechnet wird:
v(w) +0+2+1+3=0 mod.k
Der Codeblock in Zeile d der Tabelle III , der einen "Löscher"
enthält, ist in ein gelöschtes Wort transformiert worden, wie in der Zeile e durch Venyendung eines in der Tabelle II~nicht
aufgeführten Codes dargestellt ist. Wie oben in Verbindung mit Fig.7 beschrieben, erkennt der zugeordnete Empfänger mit der
Fehler-Korrekturfunktion den transformierten Code und berechnet
den richtigen Wert dos gelösahten Worts mithilfe der Rechenoperation
mit einem Modul, k. Der damit berechnete Wert des
gelöschten Worts wird dann dazu verwendet, um die Korrektur durchzuführen, wie in Zeile f der Tabelle III dargestellt ist.
In der vierten Zeile d der Tabelle III ist der dritte Codewert dargestellt, der als das Signal "X" empfangen worden ist.
Unter diesen Umständen werden die dritten und vierten Codewer— te in die Codev/erte "+" und "-" transformiert, wie in der Zeile
e dargestellt ist. Der gerade beschriebene Vorgang wird wiederholt, um das gelöschte Wort festzustellen und eine zugeteilte
Zahl oder den richtigen Wert v(w2) des gelöschten Worts
entsprechend der Gleichung zu berechnen:
0 + v(w2) +1+3+2=0 mod»h
wobei v(wo) = 2 für die Korrektur ist.
Wenn angenommen wird, daß nur ein"Lüscher" bzw. ein Löschvor—
gang in dem einzigen Codcblock auftritt, dann kann zur Korrektur
der Prüfcotlo mit einer einzigen Stelle verwendet werden.
Insbesondere wenn ein zweideutiger Codewert einen Löscher in dem besonderem Coilcblock hat, inn mit dem verbleibenden Code
in denselben !Hock iibere inzus t ir.imcm, dann ist L ram er ein gelöschtes
Wort vorgesehen, >:o ilali pur der Prüf code an einen
ge rad- oiler im.",i·· r nd/ah I i';<;tt (UxIo angehängt zu werden braucht.
Die zweite hen i. i s in /-,rulni /ü;ren entworfene Aus Lii
3 (J 1 H 1 c> / I 0 2 4
der tJljertragungs systeme wird im folgenden beispielsweise anhand
des bei der Erfindung verwendeten bipolaren Codes beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung mit einem Pseudowert-,
Dreiwert-Code, wie dem vielfach-bipolaren Code einem partiellen Ansprechcode etc. und mit einem anderen vielwertigen Code durchführbar,
wobei allerdings der Redundanz der digitalen Signalfelder in Form eines dieser Codewerte Beachtung zu schenken ist,
die von den Informationsquellen der Markov—Art zugeführt werden.
In Fig.9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
wobei der vorerwähnte bipolare Code angewandt ist. Bekanntlich ist der dipolate Code aus PLUS (+), NULL (θ) und
MINUS (-) -Zeichen mit unberücksichtigtem NULL-Zeichen zusammengesetzt;
der bipolare Code ist so ausgelegt, daß jedes PLUS-Zeichen notwendiger Weise unmittelbar von einem MINUS-Zeichen
gefolgt wird, um eine Information der Markov-Art zu schaffen.
In einer'in Fig.9 dargestellten Anordnung wird der Singangsseite
5Q eines Verstärkers 51 eine Nachricht zugeführt, die
aus PLÜS-Zeichen in Form von Signalen mit einer Frequenz f.,
aus MINUS-Zeichen in Form von Signalen mit einer Frequenz fg
und aus einem NULL-Zeichen gebildet ist, das durch das Fehlen eines Signals ausgedrückt ist» Nach einer Verstärkung durch
den Verstärker 51 wird die Nachricht zwei parallel geschalteten
Bandfiltern 52 und 53 zugeführt, die Integrationseigenschaften
besitzen. Das Bandfilter 52 läßt das Signal mit der Frequenz f_. , das dem PLUS-Zeichen entspricht durch und liefert
eine Gleichstromkomponente entsprechend der Wellenform des Signals; das Bandfilter 53 wählt das Signal mit der Frequenz
£_„ aus, das einem MINUS-Zeichen entspricht um entsprechend
der Wellenform dieses Signals eine Gleichstrom-Komponente zu schaffen. Beide Filter 52 und 53 sind an eine Subtrahiereinrichtung
5*1 angeschlossen, wo die an den Ausgängen der Filter
52 und 53 anliegenden Gleichstromkomponenten zueinander addiert oder voneinander subtrahiert werden.
Der Ausgang der Subtrahiereinrichtung 5li wird dann einem
309815/1024
Schwellenwertdetektor 55 mit einer Eingans-Ausgangs-Charnkteristik
zugeführt, wie sie in Pig.Io dargestellt ist, wo ein Eingangswert auf der Abszisse über einem Ausgangswert auf der
Ordinate aufgetragen ist. Wie in Fig.iO dargestellt, weist der Schwellenwertdetektor 55 zwei Schwellenwertpegel 12a und
12b auf jeder Seite des Nullpunkts auf, die in gleichen Abständen von d /2 angeordnet sind. Wenn das dem PLUS-Zeichen
entsprechende Signal durch das Filter 53 hindurchgeht, liegt
am Detektor 55 ein Eingangswert an, der größer als der Schwellenwertpegel i2b ist, so daß ein PLUS-Ausgangswert an der Leitung
56 anliegt. Wenn andererseits das dem MINTJS-Zeichen entsprechende
Signal durch den Filter 52 hindurchgeht, liegt an dem Schwellenwertdetektor 5^ ein Eingangswert an, der den
Schwellenwertpegel 12a negativ übersteigt. Der Detektor 55 gibt daher einen MINUS-Ausgangswert an eine Leitung 57 ab.
Wenn weiterhin ein dem NULL-Zeichen entsprechendes Signal auf der Eingangsseite 50 erzeugt wird, dann wird dem Schwellenwertdetektor 55 ein Eingangswert zugeführt, der zwischen
den beiden Schwellenwertpegeln 12a und 12b liegt; einer Leitung
58 wird dann ein NULL-*-Ausgangswert zugeführt.
Die Subtrahiereinrichtung 5^ ist mit einem Löschdetektor 59
verbunden, der aus einem Schwellenwertdetektor mit einer Einr
gangs-Ausgangs-Charakteristik gebildet ist, wie sie in Fig.ii dargestellt ist, wo ebenfalls wieder ein Eingangswert auf der
Abszisse über einem Ausgangswert auf der Ordinate aufgetragen ist. Wie in Fig.ii dargestellt, hat der Detektor 59 zwei
Schwellenwertpegel 23a und 2*ta, die auf beiden Seiten des Nullpunkts
im gleichbleibenden Abstand d./2 angeordnet sind. Die
anderen Schwellenwertpegel 23b und 2^b sind auf verschiedenen
Seiten des Nullpunkts in gleichen Abständen d„/2 angeordnet;
hierbei ist der Abstand dg größer als der Abstand d..
Der Schwellenwertdetektor 59 liefert ein Ausgangssignal, das
sich schrittweise bei jedem der Schwellenwerte 23b, 23a, 24a
und 2>ib ändert. Mit einem der Korrektursignale, die den auf
der Eingangsseite 50 zugcfUhrtcii PLUS-,NULL-, und MINUS-Zei-
309815/1024
chen entsprechen, wird dem Detektor ein Eingangsxirert zxigeführt,
dessen Pegel gleich oder größer als der Pegel 24b ist, zwischen
den Pegeln 24a und 23a liegt oder negativ den Pegel 23Tj
übersteigt. Dies führt an dem Detektor 59 zu keinem Ausgangswert
in negativer Richtung. Wenn andererseits ein nicht eindeutiges Signal an der Eingangsseite 50 erscheint, wird dem
Detektor 59 ein Eingangswert mit einem Pegel zugeführt, der
zwischen den Pegelwerten 24a und 24b oder zwischen den Pegelwerten 23a und 23h liegt, worauf der Detektor einen iüisgangswert
"X" abgibt, wodurch ein Löschvorgang angezeigt ist.
In Fig.9 sind die Leitungen 56, 57 und 58 mit dem einen Eingang
von UND-Gliedern 60,6l und 62 verbunden, deren andere
Eingänge mit dem Ausgang des Löschdetektors 59 verbunden sind. Die UND-Glieder 6O,6l und 62 weisen entsprechende Ausgänge auf,
die mit den einzelnen Eingängen eines ODER-Glieds 63 verbunden
sind. Das ODER-Glied 63 weist noch einen weiteren Eingang auf,
der mit einem Ausgang eines UND-Glieds 64 verbunden ist, das seinerseits wieder einen Eingaig aufweist, der mit dem Ausgang
des Löschdetektors 59 verbunden ist sowie einen zweiten Eingang, der mit einer Modul-Speicherschaltung 65 verbunden ist.
Wenn der Löschdetektor 59 einen Ausgangswert "X" abgibt, wodurch
angezeigt ist, daß ein nicht eindeutiges Signal vorhanden ist, verhindern die UND-Glieder 60, 61 und 62, daß die
Ausgangswerte auf den Leitungen 56, 57 und 58 durch die zugeordneten
Glieder hindurchgehen; das UND-Glied 64 läßt es dagegen zu, daß ein Ausgangssignal von der Modul-Speicherschal—
tung 65 durchgeht. In der Modul-Speicherschaltung 65 wird ein Modul, ob ein PLUS oder ein MINUS sein kann, unmittelbar davor
gespeichert, bevor der besondere Ausgangswert "X" von dem Detektor 59 zugeführt, wird, wie im folgenden noch beschrieben
wird. Nachdem ein PLUS-Ausgangswert durch das ODER-Glied 63
hindurchgekommen ist, könnon kontinuierlich durch den Detektor
59 weitere "X" -Worte go.scliaEL'on worden, so (hiß ebenfalls
wieder ein PHJiJ-Ausgnngswert durch ti as ODER-Glied f>3 durchkommt.
Wenn das; NULL-Znichon nicht beachtet wird, bedeutet
J ) J ft Ii. ' i i) ,! 4
2215&23
dies, daß ständig zwei "X"-Ausgangswerte von dem Löschdetektor
59 geschaffen werden, was der Gesetzmäßigkeit der Informationsquelle
der Markov-Art widerspricht. Das heißt, das ein ltXn—
Ausgangswert, der auf den ersten "X"-Ausgangswert folgt, das
Vorhandensein eines gelöschten Worts anzeigt. ,
In Fig.9 ist das ODER-Glied 63 mit der Modul-Speichcrschaltimg
65 verbunden, um die von dem ODER-Glied 63 geschaffenen Module
unmittelbar vor einem MXH-Ausgangswert von dem Detektor 59
einzuspeichern.
Das ODER-Glied 63 ist weiterhin mit einem Schieberegister 66,
einer weiteren Modul-Speicherschaltung 67 und einer kombinierten Fehleraodul-Erkennungs-und Korrekturschaltung 68 verbunden.
Die Modul-Speicherschaltimg 67 ist mit der Erkennungs-und Korrekturschaltung 68 verbunden, die ihrerseits mit dem Schieberegister
66 verbunden ist, das an eine Ausgangsseite oder eine Bestimmungsstelle 69 angeschlossen ist.
Das Schieberegister 66 bzw. die Speicherschaltung 67 registrieren und speichern den über das ODER-Glied 63 zugeführten Ausgangsmodul.
Die Fehlererkennungs- und Korrekturschaltung 68 spricht auf die Eingangswerte des ODER-Glieds 63 bzw. der Speicherschaltung
67 an, um ein gelöschtes ,in dem Ausgang des ODER-Glieds 63 enthaltenes Wort zu erkennen und zu korrigieren,
wenn das gelöschte Wort von der Schaltung 68 festgestellt ist. Das korrigierte Wort wird dann dem Schieberegister 66 wie in
der Anordnung der Fig.7 zugeführt.
Ebenfalls wie in Fig.7 stellen die Einrichtungen 55, 59t 6O,
6l, 62, 63, 6li und 65 eine Transforinationseinheit dar,, die
in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist,
während die Einrichtungen 66, 67 und 68 eine Korrektureinheit bilden, dio in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen
7i bezeichnet ist, und das gelöschte Wort durch das ursprüngliche,
genaue Wort korrigiert.
JÜUO 1 b/ I (I
Bei der Verarbeitung der bipolaren Codewerte durch die Anordnung der Fig.9 wird die Transformation der Signale entsprechend
der folgenden Tabelle IV durchgeführt.
TaT) el le IV
Transformation von Signalen
Transformation von Signalen
Sortierung | 1 0 | 1 | Signalzustände | 0 | 0 . | 0 1 | 0 1 |
a | + 0 | — | 0 | 0 | 0 + | 0 - | |
b | + 0 | X | 0 | 0 | 0 + | 0 - | |
C | + 0 | + | 0 | 0 | 0 + | 0 - | |
a | + 0 | — | 0 | 0 | 0 + | 0 - | |
e | |||||||
In Tabelle IV enthält die erste durch das Bezugszeichen a gekennzeichnete
Zeile die zu tibertragende Binärinforriationj die
zweite Zeile b enthält eine digitale Signalfolge oder Einheit, die in der Form von bipolaren Codewerten von dem zugeordnetet»
Sender transformiert ist. Eine dritte Zeile c enthält die erhaltenen
Codewerte, wenn die digitale Signalfolge oder Einheit in der Zeile b von dem zugeordneten Empfänger entsprechend der
in Fig.5 dargestellten, bedingten'Übergangswahrscheinlichkeit
empfangen worden ist. Die vierte Reihe d enthält Zwischencoder
werte, nachdem die Codewerte in der Zeile c vor der Korrektur eines Fehlers oder von Fehlern empfangen worden sind; die
fünfte Zeile e enthält die sich ergebenden Codewerte, die durch die Anordnung der Fig.9 gemäß der Erfindung korrigiert sind.
Aus Tabelle IV ist zu ersehen, daß ein "X"-Ausgang für einen
dritten Codewert in der dritten Zeile c erzeugt ist. Dieser 11X11-Ausgangswert wird in einen Codewert transformiert, der
nicht "NULL" ist, wie der, der demselben genau vorausgeht; das heißt, ein Zeichen ist mit dem ersten PLUS-Zeichen identisch,
wie in dor vierten Zeil:e d dargestellt ist. Die kombinierte Fehlermodul-Erkennungs- und Korroktxirschaltung 68
309815/1024
- 2k -
erkennt den dritten, in einen Codewert mit einem PLUS-Zeichen transformierten Codewert und "sieht" dann, daß der nachfolgen de
Codewert nicht "NULL" ist; das heißt aber, der siebte Codewert ist ein PLUS-Zeichen, um den dritten nicht übertragenen
Codewert durch den ursprünglichen genauen Codewert mit einem MINUS-Zeichen zu korrigieren, um so die Gesetzmäßigkeit für
den bipolaren Code zu erfüllen.
Aus dem vorhergehenden ergibt sich, daß bei Verwendung des bipolaren Codes ein Fehler in einem Code in einfacher Weise
korrigiert werden kann, ohne daß hierzu ein Prüfcode verwender werden muß, wie vorher in Verbindung mit Fig.7 beschrieben.
Die Erfindung, ist auch in einem Übertragungssystem mit einer
Anzahl regenerierender Verstärker verwendbar, wie in Fig.12 dargestellt. In Fig.12 sind eine Anzahl regenerierender Verstärker
81, 82, 8N-1 und 8N an verschiedenen Stellen angebracht und miteinander zwischen der Eingangsseite 80 und der
Ausgangsseite 90 durch Übertragungsleitungen verbunden. Unter
diesen enthalten der erste und letzte Verstärker 81 bzw 8N den Mechanismus, um einen fehlerhaften Code in ein gelöschtes
Wort zu transformieren und das gelöschte Wort durch den ursprünglich
genauen Codewert zu korrigieren. Beide Verstärker 81 und 8N sind wie die in Fig.8 oder 9 dargestellten Anordnungen
aufgebaut. Die übrigen Verstärker 82 bis 8N-1 führen keine Korrektur durdi und sind in herkömmlicher Weise ausgeführt.
Solche Verstärker können beispielsweise so wie die in den Figuren 7 oder 9 dargestellten Anordnungen ausgeführt
sein, besitzen aber nicht die Korrektureinheit **8 oder 71.
Wie der bisherigen Beschreibung zu entnehmen ist, kann mit der Erfindung die Möglichkeit und damit eine Wahrscheinlichkeit
zur Durchführung einer fehlerhaften Übertragung verringert werden, da sie in der Lage ist, einen "Löschvorgang"
(eraser) zu erkennen. Die richtige Übertragung kann dann durchgeführt werden.
309815/1024
Obwohl die Erfindung anhand einiger "bevorzugter Ausführungs—
beispiele erläutert und beschrieben worden ist, können selbstverständlich
verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden. Während beispielsweise die Erfindung anhand
des Binärcodes beschrieben worden ist, ist sie selbstverständlich nicht hierauf beschränkt und sie ist genauso mit ra-fachen
Code mit Vielfachwerten anwendbar. Auch für alphabetische Zeichen
ist eine Zeichenwahrscheinlichkeit für jedes Zeichen bekannt, so daß aus alphabetischen Zeichen zusammengesetzte
Nachrichten auch zu der Kategorie der Markov-Information gehören. Die in Fig.9 dargestellte Anordnung kann daher auch
zur Übertragung alphabetischer Nachrichten verwendet werden, wobei die Übertragungsfehler ausreichend herabgesetzt sind.
Weiterhin ist die Erfindung genauso gut bei Kanälen verwendbar, bei denen die empfangenen Signale unsymetrisch auftreten.
In letzterem fall können dann die Abstände zwischen den vertikalen Linien 23 und 24 und zwischen den Linien 24 und 12,
wie in Fig.6 dargestellt, entsprechend gewählt werden,daß sie
sich voneinander unterscheiden.
30381B/1024
Claims (1)
- PatentansprücheÜbertragungssystem zur Übertragung von Information, gekennzeichnet durcha) eine erste Einrichtung zum Aussenden eines Signals zur Informationsübertragung, wobei das Signal eine Vielzahl von Codeblücken aufweist, die jeweils aus einem digitalen Signalfeld mit Redundanz gebildet sind und die mindestens einen Prüfcodeblock aufweisen;b) eine zweite Einrichtung zur Prüfung des übertragenen digitalen Signalfeldes in jedem der Codeblöcke, so daß erkannt wird, wenn das eine Mehrdeutigkeit in einem vorbestimmten Bereich aufweisende, digitale Signalfeld in dem geprüften Codeblock enthalten ist; undc) eine dritte Einrichtung zur Korrektur des digitalen Signalfeldes, das mittels der zweiten Einrichtung anhand des Prüfcodeblocks erkannt worden ist.2. Übertragungssystem noch Aaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung einen Sehwellenwertdetektor (35»55) mit einem Schwellenwertpegel zur Bestimmung des vorbestimmten Mehrdeutigkeitsbereichs aufweist und ein digitales Signalfeld erkennt, dessen Mehrdeutigkeit größer ist als durch den Schwellenwertpegel bestimmt.3. Übertragungssystem nach AnspruD h 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Einrichtung e.ine vierte Einrichtung zum Ersetzen des digitalen Signalfeldes zugeordnet ist, das mittels eines codierten, gelöschten Worts erkannt wird, das aus einem digitalen Signalfeld gebildet ist, das sich von dem digitalen Signalfeld für jeden Codeblock auf Grund der Redundanz des digitalen Sig nalfeldes für jeden Codeblock unterscheidet.k. Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritten Einrichtung eine Einrichtung zur Erkennung des gelöschten Worts zugeordnet ist, und309815/1024daß die Korrektur anhand der Erkennung des gelöschten Worts durchgeführt ist.5. Übertragungssystem zur Übertragung von Information, gekennzeichnet durcha) eine erste Einrichtung zum Aussenden eines Signals zur Übertragung von Markov-Information, bei der eine Wahrscheinlichkeit, daß ein Zeichen auftritt, im allgemeinen durch einen n—fachen Markov—Prozess ausgedrückt ist, und wobei das Übertitgungssignal digitale Signalfelder zur Übertragung der Markov-Information enthält;b) eine zweite Einrichtung zur Prüfung des digitalen Signalfeldes, so daß erfaßt wird, wenn das digitale Signalfeld mit einer Mehrdeutigkeit in einem vorbestimmten Bereich erscheint; undc) eine dritte Einrichtung zur Korrektur des digitalen Signalfeldesi das mittels der zweiten Einrichtung axii Grund der Wahrscheinlichkeit erkannt wird, mit der die Markov-Information auftritt.6. Übertragung ssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung einen Schwellenwertdetektor mit einem Schwellenwert zur Bestimmung des vorbestimmten Mehrdeutigkextsbereichs aufweist und ein digitales Signalfeld mit einer Mehrdeutigkeit erkennt, die größer als die durch den Schwellenwertpegel bestimmte ist.309815/1024
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP46072228A JPS4838605A (de) | 1971-09-17 | 1971-09-17 | |
JP7222871 | 1971-09-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2215823A1 true DE2215823A1 (de) | 1973-04-12 |
DE2215823B2 DE2215823B2 (de) | 1976-11-25 |
DE2215823C3 DE2215823C3 (de) | 1977-07-07 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2215823B2 (de) | 1976-11-25 |
US3849761A (en) | 1974-11-19 |
JPS4838605A (de) | 1973-06-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |