DE2223617A1

DE2223617A1 - Empfaenger fuer Datensignale mit einer automatischen Leitungskorrekturanordnung

Info

Publication number: DE2223617A1
Application number: DE19722223617
Authority: DE
Inventors: M G P Stein
Original assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Current assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-15
Publication date: 1972-11-30
Also published as: DE2223617C3; US3778722A; FR2138340A1; DE2223617B2; CH536583A; NL169665B; DK138096C; NL169665C; NL7206880A; BE783833A; AU4255372A; IT958932B; AU464102B2; JPS547187B1; DK138096B; SE377015B; CA958078A; FR2138340B1; GB1334480A

Description

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Dr. üerbert Sehol, Wij/RJ P«lentaaw«It Anmelder: (E.H*3?«

Akt·Ne" PHN- 5869

Anmelduoevomi 10. flai'. - 1972

"Empfänger für Datensignal® mit einer automatischen Leitungskorrekttiranordntuag".

Die Erfindung? bezinlit sich, auf* ©ij^an j^sr-p¹ fänger zum Empfang von Datensignal es, die. tm banr'. über eine ITbertragsinesleitnirig iait Hi-ISO Kodes, der keine Gleichsi-CiOiBkoiifoOösSöO on 1'SiS tragen werden, welcher Empfänger mit ©iae:·? TSoirrektiiranordnung mit einer Anzahl Eer

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in dessen Rückkopplungskreis ein Netzwerk mit einem resistiven Element und einem reaktiven Element aufgenommer. ist.

In einem Empfänger für Datensignale wird eine derartige Korrekturanordnung in den vom empfange nen Signal zu durchlaufenden Weg geschaltet mit dem Zweck, die unterschiedlichen Komponenten des empfange nen Signals einer Dämpfung ußd einer Phasenverschien bung auszusetzen, die als Funktion der Frequenz ein#n Verlauf aufweisen» der zu oem der Dämpfung und der ,, Pliaserr-f^:*: sc^iohau?, rl;i <s lurch, die Übertragungslei tung· ν- r ίΤοί^λ.ιΊ- sind, komplementär ist, so dass bei,-spif l^vjs·-' 0:',^ empf'art^5Ώι? ·^: zweiwertiges Datensignal r>./-oh ' v-x-oVfcivr, "VV¹X¹S rar j van,, uud doppelseitige BegrenziiHr: ' "-.c·r':f:*■'".!,■;:■? x.fveists rilot; dieselben Lagen unt»r ·: _'π ■■::■■".<·.·· a'Ji'e-i.si-.'- ϊγ:;,ϊ ei ü- A^sgefe:!dete zweiwertig? 1 ... :.-._c.z.ü^.

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ORiQtNAL INSPECTED

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gung die Neigung der schrägen Asymptote bezeichnet, wobei der Wert der Neigung beispielsweise in dB/Oktave ausgedrückt wird»

Die Korrekturanordnung, die beispielsweise eine oder mehrere Korrektur ζ eilen mit einem JlC-Ne tz<werk im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers fettthält» bildet ein Hochpassfilter, dessen Dämpfungs-Frequenzkennlinie zu der der Leitung komplementär 1st. Für die üblichen Fernsprechleitungen und für eine Frequenzdomäne, die auf die Breite des Hauptteiles des Spektrums der ausgesendeten Datensignale beschränkt let, wird dann die durch die Leitung eingeführte Phasenverschiebung durch die Korrekturanordnung ebenfalls im wesentlichen ausgeglichen.

Die Leitungsneigung hängt von den charakfeetietiechen Eigenschaften der Leitung ab und bei bestimmten charakteristischen Eigenschaften ist dieee Leitungsneigung eine Funktion der Länge der Leitung, so dass es unvermeidlich ist, dass die Korrekturanordnung eingestellt werden muss um bei jeder Anlage die richtige Korrektur der durch die Leitung verursachten Verzerrungen zu erhalten.

Eine Möglichkeit dazu let das Messen der Leitungsneigung der verwendeten Leitung bei jeder Anlage und die Herstellung bzw« Einstellung einer Korrekturanordnung, die an diese Leitung angepasst ist«

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Dieses oft angewandte Verfahren ist wenig praktisch und bietet.der Austauschbarkeit der Korrekturanordnungen untereinander Probleme. Es ist deswegen günstig eine Korrekturanordnung zu verwenden, die sich automatisch an die Leitungsneigung anpasst. Die bekannten Korrekturanordnungen dieses Typs sind jedoch kostspielig und verwickelt und verwenden Regelkreise, mit deren Hilfe eines oder mehrere Elemente der Korrekturanordnung automatisch abhängig vom Vert des detektierten empfangenen Datensignals eingestellt werden.

Die Erfindung bezweckt, einen Empfänger der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit einer Korrekturanordnung versehen ist, die sich automatisch an die Leitungsneigung anpasst, ohne einen Regelkreis zu verwenden, welche Korrekturanordnung einen besonders einfachen Aufbau und eine einfache Einstellung hat und nur wenig Einzelteile enthält.

Der erfindungsgemässe Empfänger weist das Kennzeichen auf, dass in jeder Korrekturzelle an das reaktive Element ein resistives Schaltungselement mit einer nicht-linearen Strom-Spannungskennlinie angeschlossen ist, wobei die Impedanz der Kombination aus dem nicht-linearen Schaltungselement und dem reaktiven Element bei niedrigen Werten des der Korrekturzelle zugeführten Datensignals im wesentlichen durch

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das reaktive Element und bei hohen Werten dieses Datensignals im wesentlichen durch das nicht-lineare Schaltungselement bestimmt ist.

Wenn das Netzwerk im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers in einer Korrekturzelle aus einem Widerstand oder Kondensator besteht, kann das nichtrüneare Schaltungselement die Form eines antiparallel geschalteten Diodenpaares haben, welche Dioden den Kondensator überbrücken.

In dem Fall, wo die zu korrigierende Leitungsneigung kleiner ist als 3 dB/Oktave, braucht die Korrekturanordnung nur eine einzige Korrekturzelle zu enthalten, wobei die Dämpfungskurve in dem sich mit der Frequenz ändernden Teil eine maximale Neigung von 6 dB/Oktave hat.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines erfindungs-,gemässen Empfängers mit einer darin verwendeten Korrekturanordnung mit einer einzigen Korrekturzelle,

Fig. 2 einige Zeitdiagramme zur Übertragung zweiwertiger Datensignale mit einem differentiellen Zweiphasenkode,

Fig. 3 eine Darstellung des dazu gehörenden Leistungsspektrums,

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Fig. h die Dämpfungskurven der Übertragungsleitung und der Korrekturanordnung,

Fig. 5 eine Darstellung eines erfindungsgemässen Empfängers, in dem die Korrekturanordnung mit einer Anzahl kaskadengeschalteter Korrekturzellen versehen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Empfänger ist zum Empfang zweiwertiger Datensignale eingerichtet, die im Basisband über eine Fernsprechleitung übertragen werden. Der Empfänger ist mit einem Eingang 1 an die Leitung angeschlossen und das empfangene Datensignal wird einer Korrekturanordnung zugeführt, die in Fig. 1 einen Verstärker 2 und eine einzige Korrekturzelle enthält. Das der Korrekturzelle 3 entnommene Datensignal wird einem Regenerationskreis h zugeführt und darin auf bekannte Weise weiter verarbeitet. Für die vorliegende Erfindung ist der Aufbau dieses Regenerationskreises h von geringfügiger Bedeutung und dieser Aufbau ist deswegen in Fig. 1 nicht näher erläutert.

Sendeseitig wird das zweiwertige Datensignal zunächst in Kode umgewandelt bevor es der Fernsprechleitung zugeführt wird. Wegen etwaiger in der Leitung vorgesehener Transformatoren und Kondensatoren wird dazu ein zweiwertiger Kode verwendet, der keine spektralen Komponenten der Frequenz Null ent-

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hält. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein differentieller Bi-Phasenkode benutzt, wobei die Kodeumwandlung in Fig. 2 erläutert ist.

Es ist bekannt,' dass bei dieser Kodeumwandlung jedes binäre Element des zu kodierenden Datensignals in ein Signal umgewandelt wird, das die beiden binären Zustände enthält und zwar in der Kombination 01 oder 10, wobei die zu einem bestimmten Element gehörende Kombination 01 oder 10 abhängig vom Binärwert 0 oder 1 dieses Elementes bestimmt wird, und zwar unter Berücksichtigung der Kombination, die zum vorhergehenden binären Element gehört. In Fig. 2 ist beispielsweise dargestellt, wie ein synchrones Datensignal a mit Hilfe eines differentiellen Bi-Phasenkodes in das bei b dargestellte zweiwertige Signal umgewandelt wird.

Das erste binäre Element "0" des Datensignals ει wird beispielsweise in die Kombination 10 umgewandelt. Wenn das nachfolgende binäre Element wieder eine "0" ist, wird die vorhergehende Kombination (in diesem Fall also 10) wiederholt. Wenn das nachfolgende binäre Element jedoch eine "1" ist, wird die Kombination, die der vorhergehenden Kombination entgegengesetzt ist, gewählt (in diesem Fall also 01).

Fig. 3 zeigt für einen differentiellen Bi-Phasenkode die spektrale Verteilung der Leistung

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P des ausgesendeten Datensignals als Funktion der Frequenz F für den Fall, dass die binären Elemente des synchronen Datensignals auf willkürliche Weise auftreten. Wenn die Frequenz F_n der Anzahl Binärelemente, die pro Sekunde übertragen wird, entspricht, stellt es sich heraus, dass die Signalenergie bei den Frequenzen 0 und 2F_n verschwindet und dass diese bei der Frequenz 3F_n/4 maximal ist. Die Übertragungsleitung dämpft die unterschiedlichen Spektrumkomponenten nach Fig. 3 im wesentlichen nach der Dämpfungsfrequenzkennlinie eines Tiefpassfilters, die auf logarithmischem Masstab aufgetragen was denjenigen Teil anbelangt, der von der Frequenz abhängig ist, durch eine gerade Linie dargestellt werden kann. Bei der Übertragungsleitung wird die Neigung dieser Geraden Leitungsneigung genannt, wobei der Wert dieser Leitungsneigung vom verwendeten Leitungstyp und von der Länge der Leitung abhängig ist.

Die Korrekturanordnung im Empfänger nach Fig. 1 muss nun derart entworfen werden, dass den spektralen Komponenten des empfangenen Datensignals die Amplituden untereinander zurückgegeben werden, welche diese sendeseitig hatten. In dem Falle des Spektrums nach Fig. 3 ist es in der Praxis ausreichend, dass diese Korrektur nur im Frequenzband zwischen F /h und 4F /3 genau durchgeführt wird, in welchem

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Frequenzband der grösste Teil der Energie konzentriert ist.

Die Korrekturzelle 3» deren Eingang 5 das zu korrigierende Datensignal zugeführt wird, enthält einen Operationsverstärker 6, dessen Eingang 7 an Masse gelegt ist und dessen anderer Eingang 8 mit dem Eingang 5 über ein RC-Netzwerk, das durch einen Widerstand 9 mit dem Wert R und einen Kondensator

10 mit einer Kapazität C gebildet wird, verbunden ist. Dieses RC-Netzwerk wird durch einen Widerstand

11 überbrückt. Zum Schluss wird der Verstärker 6 mit Hilfe eines Widerstandes 12 mit dem Wert R₁, der zwischen dem Ausgang und dem Eingang 8 liegt, rückgekoppelt.

Auf diese Weise' wird die bekannte Konfiguration eines aktiven Hächpassfilters mit einem RC-Netzwerk im Rückkopplungskreis erhalten. In dem Fall, wo der Widerstand 11 nicht in der Schaltungsanordnung liegt, gilt die Formel, die den Komplexwert der Dämpfung A gibt:

A = - Tr-

in der Uj die der betrachteten Frequenz F entsprechende Kreisfrequenz und ~C der Wert des Produktes RC ist.

Es ist bekannt, dass der Absolutwert der Dämpfung / A / als Funktion der Frequenz F auf lo-

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garithmischem Masstab praktisch durch die beiden
Asymptoten dargestellt werden kann. Die Kurve H₁ aus Fig. 4 stellt diese beiden Asymptoten dar in dem Fall, wo der Widerstand 11 einen unendlichen Wert hat. Die Werte der längs der horizontalen Achse aufgetragenen Frequenz entsprechen dem obengenannten Fall, in dem
die Datensignale in einem differentiellen Bi-Phasenkode mit einer Übertragungsgeschwindigkeit, die der
Frequenz F entspricht, ausgesendet werden. In diesem Fall liegt das durch das Hochpassfilter zu korrigierende Frequenzband zwischen F /4 und 4F_o/3· Das Gebiet, in dem die Korrekturanordnung wirksam ist, wird in
Fig. 4 dargestellt; dieses Gebiet liegt zwischen den zwei vertikalen Linien bei den Frequenzen F /h und

Die Kurve H₁ zeigt eine horizontale Asymptote mit einer Dämpfung, deren Wert in dB durch das

Verhältnis RZR₁ bestimmt ist, sowie einem Bruchpunkt P, der der Frequenz F, die durch die Bedingung
U/f = 2 7Γ F. "^" = 1 bestimmt ist, entspricht. Im vorliegenden Fall liegt durch eine geeignete Wahl von
T" der Punkt P bei der Frequenz 2F_O, gerade ausserhalb des zu korrigierenden Frequenzbandes, so dass die zweite Asymptote mit einer Neigung von 6<lBZ0ktave mit ausreichender Genauigkeit die Dämpfung des Filters
in dem zu korrigierenden Band darstellt.

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Ein derartiges Hochpassfilter eignet sich dazu, die Dämpfung einer Übertragungsleitung zu korrigieren, die in dem zu korrigierenden Band eine entsprechende Neigung mit entgegengesetztem Vorzeichen und einen Wert von 6 dB/Oktave aufweist.

Die Kurve B₁ aus Fig. h ist die asymptotische Darstellung der Dämpfung des Tiefpassfilters, das mit guter Annäherung die Dämpfung der Leitung darstellt. In dem zu korrigierenden Frequenzband ist die Summe der Dämpfung und der Leitung und des Filters konstant und dadurch sind im Spektrum des zu korrigierenden Signals die relativen Amplituden der unterschiedlichen Einzelteile dieselben wie die im Spektrum des ausgesendeten Signals.

Der Einfachheit halber wird nachstehend unter Neigung des Filters oder Neigung der Leitung die Neigung der .schrägen Asymptote angedeutet, welche die Dämpfung des Filters oder der Leitung darstellt.

In dem Fall, wo der Empfänger mit der Korrekturanordnung nach Fig. 1 am Ende einer Leitung mit einer anderen Neigung angeordnet wird, die in Fig. h durch die Kurve B„ dargestellt ist und einen Wert von beispeilsweise 3dB/Oktave aufweist (was auftritt für eine Leitung mit derselben Dämpfung pro Kilometer, aber mit halber Länge), ist es notwendig, dass die Korrekturzelle nachgeregelt wird, so dass

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ihre Neigung in dem zu korrigierenden Band (siehe Kurve H_? aus Fig. k) ebenfalls 3dB/Oktave beträgt. Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit dieselbe ist (Ρ- ungeändert), kann dies beim Ausführungsbeispiel nach Fig. t dadurch erhalten werden, dass der Wert des Widerstandes 11 geregelt wird.

Wenn diese Regelung von Hand durchgeführt wird, muss dies bei jeder Anlage gesondert erfolgen und zwar unter Berücksichtigung der verwendeten Leitung, deren Neigung beispielsweise zwischen 0 dB/Oktave (sehr kurze Leitung) und 6 dB/Oktave schwanken kann. Eine derartige Regelung ist schwierig und erfolgt oft mit geringer Genauigkeit.

Nach der Erfindung wird nun ein Empfänger mit einer Korrekturanordnung erhalten, die sich automatisch und ständig an die Leitungsneigung anpasst und zwar dadurch, dass in der Korrekturzelle 3 an das reaktive Element 10 ein Widerstandsschaltungselement 13 mit einer nicht-linearen Strom-i-Spannungskennlinie angeschlossen ist, wobei die Impedanz der Kombination aus dem nicht-linearen Schaltungselement 13 mit dem reaktiven Element 10 bei niedrigen Werten des der Korrekturzelle 3 zugeführten Datensignals im wesentlichen durch das reaktive Element 10 und bei hohen Werten dieses Datensignals im wesentlichen durch das nicht-lineare Schaltungselement 13 bestimmt ist.

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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Empfänger, wobei das reaktive Element durch einen Kondensator gebildet wird, besteht das nicht-lineare Schaltungselement 13 aus einem Paar antiparallel geschalteter Dioden Ik und 15» die den Kondensator 10 überbrücken.

Wählt man für das der Korrekturzelle zugeführte Datensignal am Eingang 5 eine Spannung, die niedriger ist als die Sperrspannung V₁ der Dioden 14 und 151 so bilden diese Dioden einen sehr hj&hen Widerstand parallel zum Kondensator 10 und die Korrekturzelle 3 wirkt dann als wären die Dioden 14, 15 nicht vorhanden. Die Korrekturzelle 3 hat dann die Ubertragungskennlinie eines Hochpassfilters, die durch die Widerstände 9» 11 und 12 sowie den Kondensator 10 bestimmt wird. Mit Hilfe des Widerstandes 11 kann die Neigung der Dämpfungs-Frequenzkennlinie des Hochpassfilters auf einen bestimmten gewünschten Wert, beispielsweise 3dB/Oktave eingestellt werden.

Wählt man für das der Korrekturzelle 3 augeführte Datensignal am Eingang 5 eine Spannung, die höher ist als die Sättigungsspannung ν der Dioden 14 und 15, so bilden diese Dioden einen aehr niedrigen Widerstand, der den Kondensator 10 praktisch kurzschliesst. Die Ubertragungskennlinie der Korrekturzelle 3 wird dann fast ausschliesslich durch Widerstandselemente bestimmt und die Kor-

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rekturzelle wirkt hier als Allpassfilter.

Der in dB ausgedruckte Wert des Verhältnisses V_nZv₁ wird nun weiter durch N bezeichnet. Wenn die Korrekturanordnung am Ende einer übertragungsleitung angeordnet wird, die in dem zu korrigierenden Band * eine mittlere Dämpfung N und eine Neigung von 3 dB/ Oktave hat, und wenn mit Hilfe eines Verstärkers 3 mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktdr die Spannung am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 derart eingestellt wird, dass diese den Wert ν annimmt, dürfte es einleuchten, dass in diesem Fall die Dioden 14, 15 gesperrt werden und die Korrekturzelle 3 als Hochpassfilter mit einer Neigung von 3 dB/Oktave wirkt. Die Neigung der Übertragungsleitung wird dann durch die der Korrekturanordnung ausgeglichen.

Wenn nun ohne Änderung der Verstärkung des Verstärkers 2 die Korrekturanordnung am Ende einer sehr kurzen Übertragungsleitung angeordnet wird, deren mittlere Dämpfung und Neigung praktisch Null sind, wird die Spannung ν am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 auftreten. D±e Dioden 14 und 15 sind stark gesättigt und die Korrekturzelle 3 ist als Allpassfilter mit einer Neigung gleich Null wirksam.

Auf diese Weise stellt es sich heraus, dass dieselbe Korrekturanordnung, die mit Hilfe des Verstärkers 2 eingestellt wird um eine Leitung mit

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einer Neigung von 3dB/Oktave zu korrigieren, sich automatisch anpasst um eine Leitung zu korrigieren, deren Neigung gleich Null ist, ohne dass dabei ein Regel- · kreis für diese Anpassung verwendet ist.

Wenn die Spannung ν am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 vom Wert V₁, unter dem die Dioden Ik und 15 gesperrt werden, bis zum Wert ν , über dem die Dioden 14 und 15 gesättigt werden, zunimmt, stellt es sich heraus, dass eine allmähliche Verringerung der Neigung der Korrekturzelle 3 vom Wert 3 dB/Oktave auf den Wert Null auftritt₀ Auf diese einfache Art und Weise wird das überraschende Resultat erhalten, dass die Korrektüranordnung in Fig. 1, die wie beschrieben eingestellt ist um eine Leitung mit einer Neigung von 3 dB/Oktave zu korrigieren, sich nicht nur automatisch anpasst um eine Leitung mit einer Neigung Null zu korrigieren, sondern ebenfalls eine Leitung mit einer Neigung zwischen 0 und 3 dB/Oktave. Mit anderen Worten, wenn die Leitung, für welche die Korrekturanordnung eingestellt ist, eine Länge 1 hat für die Neigung von 3 dB/Oktave, passt die Korrekturanordnung sich automatisch an diese Leitung an, wenn ihre Länge Werte hat diw zwischen Null und 1 liegen. Es handelt sich dabei nicht um eine einwandfreie Korrektur, sondern um eine angenäherte Korrektur, die jedoch in der Praxis zufriedenstel-

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lende Resultate ergibt.

Es ist möglich, dass für eine Leitung eines anderen Typs die Neigung von 3 dB/Oktave nicht ganz genau einer mittleren Dämpfung in dem zu korrigierenden Band von N dB entspricht, d.h. dem obengenannten Verhältnis V₀Zv₁.

Wenn die Korrekturanordnung mit diesem anderen Leitungstyp verwendet wird, reicht es aus, die Verstärkung des Verstärkers 2 etwas zu ändern, so dass für eine Neigung von 3 dB/Oktave wieder die Spannung ν am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 erscheint. Diese Korrekturzelle 3 wird dann eine komplementäre Neigung von 3dB/Oktave aufweisen, welche Neigung mit der Länge der Leitung abnimmt, Eine ähnliche Leitung, aber nun mit sehr geringer Länge, wird eine mittlere Dämpfung Null und eine Neigung Null haben und die Spannung am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 wird etwas grosser oder kleiner sein als V_n, während die Neigung der Zelle etwas grosser sein kann als Null. In der Praxis ist dies jedoch nicht wichtig, weil es sich dann nur darum handelt, die beste Korrektur für die höchsten Werte der Leitungsneigungen zu erhalten.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Korrekturzelle 3 verwendet werden mit einem RC-Netzwerk im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers 6, welche Korrekturzelle

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3 als Hochpassfilter mit einer veränderlichen Neigung wirksam ist, und zwar dank der dem Kondensator 10 parallelgeschalteten Dioden 14 und15· Andere Schalt— plane oder andere nicht-lineare Schaltungselemente 13 als Dioden sind verwendbar.

Beispielsweise bei einem aktiven Hdchpassfilter, das als reaktives Element im Rückkopplungsnetzwerk des Operationsverstärkers 6 ein induktives Element verwendet, wird das nicht-lineare Schaltungselement mit dem induktiven Element in Reihe geschaltet und dieses nicht-lineare Schaltungselement hat eine derartige Stromspannungskennlinie, das für einen geringen durch das induktive Element laufenden und am Ende einer langen Übertragungsleitung entnommenen Strom des genannte nicht-lineare Schaltungselement einen sehr niedrigen Widerstand bildet, der auf die Neigung des Filters praktisch keinen Einfluss hat, während für einen hohen durch das induktive Element laufenden, am Ende einer sehr kurzen Übertragungsleitung entnommenen Strom das genannte nicht-lineare Schaltungselement einen höhen Widerstand bildet, der den Einfluss des genannten induktiven Elementes praktisch ausschaltet, so dass die Neigung des Filters dann praktisch gleich Null ist.

Die maximale Neigung einer Korrekturanordnung, die eine einzige Zelle enthält und von der

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Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel zeigt, beträgt 6 dB/ Oktave, wobei diese maximale Neigung erhalten wird, wenn der Widerstand 11 nicht in die Schaltung aufgenommen ist.

In dem Falle, wo die Übertragungsleitung, -deren Verzerrung korrigiert werden muss, eine grössere Neigung hat als 6 dB/Oktave, enthält die Korrekturanordnung eine Kaskadenschaltung aus mehreren Korrekturzellen mit derselben Struktur wie die der Korrekturzelle 3 aus Fig. 1. Die Neigung dieser Kaskadenschaltung ist die Summe der Neigungen jeder Korrekturzelle und kann einen höheren Wert als 6 dB/ Oktave haben.

Fig. 5 zeigt auf schematische Weise einen Empfänger nach der Erfindung mit einer Korrekturanordnung, die eine Kaskadenschaltung aus drei Korrekturzellen enthält. Der Eingang 1 des Empfängers ist mit einer Korrekturanordnung verbunden, die einen Verstärker 2 mit regelbarem Verstärkungsfaktor sowie eine Kaskadenschaltung aus drei Korrekturzellen 16, 17 und 18 enthält, wobei am Ausgang der Kaskadenschaltung das korrigierte Datensignal erhalten wird, das dem Regenerationskreis 4 zugeführt wird.

Jede Korrekturzelle, 16, I7, 18 ist beispielsweise auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie die Korrekturzelle 3 in Fig. 1 und wird derart

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eingestellt, dass die maximale Neigung-derselben beispielsweise 3 dB/Oktave beträgt, wobei diese maximale Neigung erhalten wird, wenn der Einfluss der dem Kondensator 10 parallelgeschalteten Dioden 14 und praktisch ausgeschaltet ist. Die Neigung jeder Korrekturzelle 16, 17 > 18 schwankt zwischen Null und dem Maximalwert von 3 dB/Oktave, wenn das Verhältnis der dem Eingang zugeführten maximalen und minimalen Spannungen N dB entspricht.

Durch eine richtige Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 2 und der Korrekturζeilen 16, 17, 18 wird bewerkstelligt, dass die Korrekturanordnung aus Fig. 5 sich automatisch anpasst um eine Leitung einer zwischen 0 und 9 dB/Oktave liegenden Neigung zu korrigieren.

Die Einstellung wird wie folgt durchgeführt; dem Eingang 1 des Empfängers in Fig. 5 wird eine Spannung mit dem Spektrum des ausgesendeten Datensignals und mit jeweils zunehmenden Pegeln: ν dB, (v + N)dB, (v + 2N)dB, (v + 3N)dB zugeführt. Der Verstärker 2 und die Korrekturzellen 16, 17, 18 werden nun wie folgt eingestellt: für eine Spannung mit einem Pegel von ν dB sind die Dioden aller Korrekturzellen 16, 17> 18 gesperrt aber die der Korrekturzelle 18 liegen an der Sperrgrenze; die Neigung des Ganzen aus drei Korrekturzellen beträgt dann 9 dB/Oktave₀

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Für eine Spannung mit einem Pegel von

(v + N)dB sind die Dioden der Korrekturzelle 18 völlig gesättigt und folglich völlig leitend, die der Korrekturzelle 17 liegen an der Sperrgrenze, und die der Zelle 16 sind nach wie vor unzweideutig gesperrt; die Neigung des Ganzen aus drei Korrekturzellen beträgt 6dB/0ktave.

Für eine Spannung mit einem Pegel von (v + 2N)dB sind die Dioden der Korrekturzellen 18 und 17 völlig leitend, die der Korrekturzelle 16 liegen an der Sperrgrenze; die Neigung des Ganzen aus drei Korrekturzellen beträgt 3dB/Oktave.

Für eine Spannung mit einem Pegel von

(v + 3N)dB sind die Dioden sämtlicher Korrekturzellen 16, 17 und 18 völlig leitend und das Ganze aus den drei Korrekturzellen wirkt als Allpassfilter mit einer Neigung gleich 0 dB/Oktave.

Wem die auf diese Weise eingestellte Korrekturanordnung in einem Empfänger am Ende der Ubertragungsleitungen mit Neigungen von 9, 6, 3 bzw. 0 dB/Oktave und zu diesen Neigungen gehörenden mittleren Dämpfungen von 3N, 2N, N bzv. 0 dB, die am Eingang des Empfängers Spannungen mit einem Pegel von v, (v + N), (v + 2N), (v + 3N)dB ergeben, angeordnet, wird, stellt es sich heraus, dass die Neigung der Kaskadenschaltung aus drei Korrekturzellen 16, 17

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18 in jedem Fall der der Übertragungsleitung komplementär ist. Mit anderen Worten, für diesen Leitungstyp, der > bei einer Länge von 31 eine mittlere Dämpfung von 3N dB und eine Neigung von 9 dB/Oktave hat₉ passt die Korrekturanordnung sich automatisch an zum Korrigieren der Leitungen mit einer Länge 31» 21, 1 und 0, deren Neigungen 9» 6, 3 bzw. 0 dB/Oktave betragen.

Ebenso wie bei der Korrekturanordnung nach Fig. 1 mit einer einzigen Korrekturzelle ist auch bei der Korrekturanordnung nach Fig. 5 mit drei Korrekturζeilen festgestellt, dass diese sich mit in der Praxis ausreichenden Genauigkeit automatisch anpasst, nicht nur an Leitungen mit Neigungen, die mit Sprüngen von 3dB/Oktave schwanken, sondern auch an Leitungen, die irgendeine zwischen 0 und 9 dB/ Oktave liegende Neigung aufweisen.

Zum Schluss sei bemerkt, dass in dem Falle, wo die Korrektur als unzureichend beurteilt wird, es immer möglich ist, die Neigung der KorrekturanOrdnung etwas zu ändern und zwar durch eine kontinuierliche Regelung der Verstärkung des Verstärkers 2. Es bedeutet einen wesentlichen Vorteil der Korrekturanordnung, dass die Korrektur auf diese Weise durch eine einzige sehr einfache Regelung optimal gemacht werden kann.

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Claims

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Patentansprüche;

/I/ Empfänger zum Empfang von Datensignalen, die im Basisband über eine Übertragungsleitung mit Hilfe eines Kodes, der keine Gleichstromkomponente enthält übertragen werden, welcher Empfänger mit ei- -ner Korrekturanordnung mit einer Anzahl Korrekturzellen zum Korrigieren der durch die Übertragungsleitung verursachten Verzerrungen der Datensignale versehen ist, wobei jede Korrekturzelle durch ein aktives Hochpassfilter und einen Operationsverstärker gebildet wird, in dessen Rückkopplungskreis ein Netzwerk mit einem resistiven Element und einem reaktiven Element aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Korrekturzelle an das reaktive Element ein resistives Schaltungselement mit einer nicht-linearen Strom-Spannung skennlinie angeschlossen ist, wobei die Impedanz der Kombination des nicht-linearen Schaltungselements mit dem reaktiven Element bei niedrigen Werten des der Korrekturzelle zugeführten Datensignals im wesentlichen durch das reaktive Element und bei hohen Werten dieses Datensignals im wesentlichen durch das nicht-lineare Schaltungselement bestimmt ist.

2, Empfänger nach Anspruch 1, in dem das in den Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers aufgenommene Netzwerk als reaktives Element einen

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Kondensator enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-lineare Schaltungselement durch ein Paar antiparallel geschalteter Dioden, die den Kondensator überbrücken, gebildet wird.

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Korrekturzellen in die Korrekturanordnung ein Verstärker mit regelbarem Verstärkungsfaktor aufgenommen ist und zwar zur Einstellung des Wertes des den Korrekturzellen zugeführten Datensignals.

h. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Korrekturzelle mit einem in den Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers aufgenommenen regelbaren Widerstand zur Einstellung der Neigung der Dämpfungs-Frequenzkennlinie der genannten Korrekturzelle auf einen vorgeschriebenen Wert versehen ist.

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