DE2223617B2 - Empfänger für Datensignale mit einer automatischen Leitungskorrekturanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger zum Empfang von Datensignalen, die im Basisband über eine Übertragungsleitung mit Hilfe eines Kodes, der keine wi Gleichstromkomponente enthält, übertragen werden, welcher Empfänger mit einer Korrekturanordnung mit einer Anzahl Korrekturzellen zum Korrigieren der durch die Übertragungsleitung verursachten Verzerrungen der Datensignale versehen ist, wobei jede b> Korrekturzelle durch ein aktives Hochpaßfilter mit einem Operationsverstärker gebildet wird, in dessen Riickkopplungskreis ein Netzwerk mit einem resistiven Element und einem reaktiven Element aufgenommen ist

In einem Empfänger für Datensignale wird eine derartige Korrekturanordnung in den vom empfangenen Signal zu durchlaufenden Weg geschaltet mit dem Zweck, die unterschiedlichen Komponenten des empfangenen Signals einer Dämpfung und einer Phasenverschiebung auszusetzen, die als Funktion der Frequenz einen Verlauf aufweisen, der 2u dem der Dämpfung und der Phasenverschiebung, die durch die Übertragungsleitung eingeführt sind, komplementär ist, so daß beispielsweise ein empfangenes zweiwertiges Datensignal nach Korrektur, Verstärkung und doppelseitige Begrenzung Übergänge aufweist, welche dieselben Lagen untereinander aufweisen wie das ausgesendete zweiwertige Datensignal.

Es ist bekannt, daß die Dämpfungs-Frequenzkennlinie einer nicht-pupinisierten Fernsprechleitung in guter Annäherung durch die entsprechende Kennlinie eines Tiefpaßfilters dargestellt werden kann, das auf logarithmischem Maßstab aufgetragen, eine horizontale Asymptote und eine schräge Asymptote mit positiver Neigung enthält, die einander in einem Punkt schneiden, in dem die Dämpfung nur 3 dB von der wirklichen Dämpfung abweicht. Nachstehend wird mit Leitungsneigung die Neigung der schrägen Asymptote bezeichnet, wobei der Wert der Neigung beispielsweise in dB/Oktave ausgedrückt wird.

Die Korrekturanordnung, die beispielsweise eine oder mehrere Korrekturzellen mit einem RC-Netzwerk im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers enthält, bildet ein Hochpaßfilter, dessen Dämpfungs-Frequenzkennlinie zu der der Leitung komplementär ist. Für die üblichen Fernsprechleitungen und für eine Frequenzdomäne, die auf die Breite des Haupttciles des Spektrums der ausgesendeten Datensignale beschränkt ist, wird dann die durch die Leitung eingeführte Phasenverschiebung durch die Korrekturanordnung ebenfalls im wesentlichen ausgeglichen.

Die Leitungsneigung hängt von den charakteristischen Eigenschaften der Leitung ab und bei bestimmten charakteristischen Eigenschaften ist diese 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 ist das Messen der Leitungsneigung der verwendeten Leitung bei jeder Anlage und die Herstellung bzw. Einstellung einer Korrekturanordnung, die an diese Leitung angepaßt ist.

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 Leitungscharakteristik anpaßt. Eine derartige automatische Korrekturanordnung ist bekannt aus der DE-OS 18 15 126. Diese enthält ein festes aktives Hochpaßfilter und ein vorgeschaltetes passives Tiefpaßfilter mit mehreren variablen Elementen, die abhängig von der am Ausgang der Korrekturanordnung auftretenden Maximalamplitude des entzerrten Datensignals derart eingestellt werden, daß diese Maximalamplitude konstant gehalten wird. Diese bekannte Korrekturanordnung ändert jedoch nicht die Neigung, sondern die Einsatzfrequenz der Entzerrung und ist außerdem durch die Verwendung von zwei Filtern und eines Regelkreises sehr aufwendig.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Entzerrung mit einer Frequenzcharakteristik mit veränderbarer Neigung in jeder Korrekturzelle an ι ο das reaktive Element ein vom Eingangssignal gesteuertes resistives Schaltungselement mit einer nicht-linearen Strom-Spannungskennlinie derart angeschlossen ist, daß die Impedanz der Kombination des nichtlinearen Schaltungselements mit dem reaktiven Element bei r, niedrigen Amplituden des der Korrekturzelle zugeführ- »en Datensignals im wesentlichen durch das reaktive Element und bei hohen Amplituden 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 nicht-lineare 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 m 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 zeigt j -,

F i g. 1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Empfängers rr.it einer darin verwendeten Korrekturanordnung mit einer einzigen Korrekturzelle,

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

F i g. 3 eine Darstellung des dazu gehörenden Bedienungsspektrums,

F i g. 4 die Dämpfungskurven der Übertragungsleitung und der Korrekturanordnung, 4 -,

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

Der in Fig. 1 dargestellte Empfänger ist zum -,o 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 -,-> F i g. 1 einen Verstärker 2 und eine einzige Korrekturzelle enthält. Das der Korrekturzelle 3 entnommene Datensignal wird einem Regenerationskreis 4 zugeführt und darin auf bekannte Weise weiter verarbeitet. Für die vorliegende Erfindung ist der Aufbau dieses «> Regenerationskreises 4 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 Fernsprech- e>^r> leitung zugeführt wird. Wegen etwaiger in der Leitung vorgesehener Transformatoren und Kondensatoren wird dazu ein zweiwertiger Kode verwendet, der keine spektralen Komponenten der Frequenz Null enthalt Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein differentieller Bi-Phasenkode benutzt, wobei die Kodeumwandlung in F i g. 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 F i g. 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 a 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 Pdes ausgesendeten Datensignals als Funktion der Frequenz F für den Fall, daß die binären Elemente des synchronen Datensignals auf willkürliche Weise auftreten. Wenn die Frequenz F₀ der Anzahl Binärelemente, die pro Sekunde übertragen wird, entspricht, stellt es sich heraus, daß die Signalenergie bei den Frequenzen 0 und 2F₀ verschwindet und daß diese bei der Frequenz 3F₀M maximal ist. Die Übertragungsleitung dämpft die unterschiedlichen Spektrumkomponenten nach F i g. 3 im wesentlichen nach der Dämpfungsfrequenzkennlinie eines Tiefpaßfilters, die auf logarithmischem Maßstab 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 F i g. 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 F i g. 3 ist es in der Praxis ausreichend, daß diese Korrektur nur im Frequenzband zwischen Fo/4 und 4Fo/3 genau durchgeführt wird, in welchem 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 ÄC-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 Ri, der zwischen dem Ausgang und dem Eingang 8 liegt, rückgekoppelt.

Auf diese Weise wird die bekannte Konfiguration eines aktiven Hochpaßfilters mit einem /?C-Netzwerk im Rückkopplungskreis erhalten. In dem Fall, wo der Widerstand ii nicht in der SchailuiigsatiurunuMg iicgi.

gilt die Formel, die den Komplexwert der Dämpfung A gibt:

= - A Γ, _ JJ

R₁ L ,.,t

in der ω die der betrachteten Frequenz Fentsprechende Kreisfrequenz und r der Wert des Produktes /?Cist.

Es ist bekannt, daß der Absolutwert der Dämpfung \A\ als Funktion der Frequenz F auf logarithmischem Maßstab praktisch durch die beiden Asymptoten dargestellt werden kann. Die Kurve H\ aus Fi g. 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 Fo entspricht, ausgesendet werden. In diesem Fall liegt das durch das Hochpaßfilter zu korrigierende Frequenzband zwischen Fo/4 und 4Fo/3. Das Gebiet, in dem die Korrekturanordnung wirksam ist, wird in F i g. 4 dargestellt; dieses Gebiet liegt zwischen den zwei vertikalen Linien bei den Frequenzen Fo/4 und4Fo/3.

Die Kurve H\ zeigt eine horizontale Asymptote mit einer Dämpfung, deren Wert in dB durch das Verhältnis R/R\ bestimmt ist sowie einem Bruchpunkt P, der der Frequenz F, die durch die Bedingung

ωτ=2πΡ· r = 1

bestimmt ist entspricht. Im vorliegenden Fall liegt durch eine geeignete Wahl von τ der Punkt Pbei der Frequenz 2Fo, gerade außerhalb des zu korrigierenden Frequenzbandes, so daß die zweite Asymptote mit einer Neigung von 6 dB/Oktave mit ausreichender Genauigkeit die Dämpfung des Filters in dem zu korrigierenden Band darstellt

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 B\ aus F i g. 4 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 FaIL wo der Empfänger mit der Korrekturanordnung nach F i g. 1 am Ende einer Leitung mit einer anderen Neigung angeordnet wird, die in F i g. 4 durch die Kurve Bi dargestellt ist und einen Wert von beispielsweise 3 dB/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 ihre Neigung in dem zu korrigierenden Band (siehe Kurve //2 aus Fig.4) ebenfalls 3dB/Oktave beträgt Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit dieselbe ist (Fo ungeändert), kann dies beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 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-Spannungskennlinie angeschlossen ist, wobei die Impedanz der Kombination aus dem nicht-linearen Schaltungselement 13 mit dem reaktiven Element 10 bei niedrigen Amplituden des der Korrekturzelle 3 zugeführten Datensignals im wesentlichen durch das reaktive Element 10 und bei hohen Amplituden dieses Datensignals im wesentlichen durch das nicht-lineare Schaltungselement 13 bestimmt ist.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Empfänger, wobei das reaktive Element durch einen Kondensator 10 gebildet wird, besteht das nicht-lineare Schaltungselement 13 aus einem Paar antiparallel geschalteter Dioden 14 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 vi der Dioden 14 und 15, so bilden diese Dioden einen sehr hohen 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 Übertragungskennli-

jj nie 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

4« 3 dB/Oktave eingestellt werden.

Wählt man für das der Korrekturzelle 3 zugeführte Datensignal am Eingang 5 eine Spannung, die höher ist als die Sättigungsspannung vo der Dioden 14 und 15, so bilden diese Dioden einen sehr niedrigen Widerstand,

4ϊ der den Kondensator 10 praktisch kurzschließt. Die Übertragungskennlinie der Korrekturzelle 3 wird dann fast ausschließlich durch Widerstandselemente bestimmt und die Korrekturzelle wirkt hier als Allpaßfilter.

Der in dB ausgedrückte Wert des Verhältnisses Vv₁ 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 2 mit einem veränderlichen Verstärkungsfaktor die Spannung am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 derart eingestellt wird, daß diese den Wert vi 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 v₀ am Eingang 5 der

Korrekturzelle 3 auftreten. Die 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 einer Neigung von 3 dB/Oktave zu korrigieren, sich automatisch anpaßt um eine Leitung zu korrigieren, deren Neigung gleich Null ist, ohne daß dabei ein Regelkreis für diese Anpassung verwendet ist. ι ο

Wenn die Spannung ν am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 vom Wert vi, unter dem die Dioden 14 und 15 gesperrt werden, bis zum Wert v<>, 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 auftritt Auf diese einfache Art und Weise wird das überraschende Resultat erhalten, daß die Korrekturanordnung 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 Korrekturan-Ordnung eingestellt ist, eine Länge /hat für die Neigung von 3 dB/Oktave, paßt die Korrekturanordnung sich automatisch an diese Leitung an, wenn ihre Länge Werte hat, die zwischen Null und /liegen. Es handelt sich dabei nicht um eine einwandfreie Korrektur, sondern jo um eine angenäherte Korrektur, die jedoch in der Praxis zufriedenstellende 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 vo/v\.

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 Vi am Eingang 5 der Korrekturzelle 3 erscheint. Diese Korrekturzelle 3 wird dann eine komplementäre Neigung von 3 dB/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~äiff "Eingang 5 der Korrekturzelle 3 wird etwas größer oder kleiner sein als vo, während die Neigung der Zelle etwas größer 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 F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Korrekturzelle 3 verwendet worden mit einem .RC-Netzwerk im Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers 6, welche Korrekturzelle 3 als Hochpaßfilter mit einer veränderlichen Neigung wirksam ist, und zwar dank der dem Kondensator 10 parallelgeschalteten Dioden 14 und 15. Andere Schaltpläne oder andere nicht-lineare Schaltungselemente 13 als Dioden sind verwendbar.

Beispielsweise bei einem aktiven Hochpaßfilter, 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 das 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 hohen 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 F i g. 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.

F i g. 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, 17, 18 ist beispielsweise auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie die Korrekturzelle 3 in F i g. 1 und wird derart 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 15 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 Korrekturzellen 16, 17, 18 wird bewerkstelligt, daß die Korrekturanordnung aus F i g. 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 F i g. 5 wird eine Spannung mit dem Spektrum des ausgesendeten Datensignals und mit jeweils zunehmenden Pegeln: ν dB, (v+A^dB, (V + 2 N) dB, (v +3 N) 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/Oktave

Für eine Spannung mit einem Pegel von (v+A^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 6 dB/Oktave.

Für eine Spannung mit einem Pegel von (v+2 N)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 3 dB/Oktave.

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

Wenn die auf diese Weise eingestellte Korrekturanordnung in einem Empfänger am Ende der Übertragungsleitungen mit Neigungen von 9, 6, 3 bzw. 0 dB/Oktave und zu diesen Neigungen gehörenden mittleren Dämpfungen von 3 N, 2 N, Λ/bzw. 0 dB, die am Eingang des Empfängers Spannungen mit einem Pegel von v, (v+N), (v+2 N), (v+3 N)dB ergeben, angeordnet wird, stellt es sich heraus, daß die Neigung der Kaskadenschaltung aus drei Korrekturzellen 16, 17, 18 in jedem Fall der der Übertragungsleitung komplementär ist. Mit anderen Worten, für diesen Leitungstyp, der bei einer Länge von 3 /eine mittlere Dämpfung von 3 N dB und eine Neigung von 9 dB/Oktave hat, paßt die Korrekturanordnung sich automatisch an zum Korrigieren der Leitungen mit einer Länge3 1,2 1,1 und 0,deren

¹S Neigungen 9,6,3 bzw. 0 dB/Oktave betragen.

Ebenso wie bei der Korrekturanordnung nach F i g. 1 mit einer einzigen Korrekturzelle ist auch bei der Korrekturanordnung nach F i g. 5 mit drei Korrekturzellen festgestellt, daß diese sich mit in der Praxis

ίο ausreichenden Genauigkeit automatisch anpaßt, nicht nur an Leitungen mit Neigungen, die mit Sprüngen von 3 dB/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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Empfänger zum Empfang von Datensignalen, die im Basisband über eine Übertragungsleitung mit Hilfe eines Kodes ohne Gleichstromkomponente übertragen werden, mit einer Korrekturanordnung mit einer Anzahl Korrekturzellen zum Korrigieren der durch die Übertragungsleitung verursachten Verzerrungen der Datensignale, wobei jede Korrekturzelle durch ein aktives Hochpaßfilter und einen Operationsverstärker gebildet wird, dessen Rückkopplungskreis ein Netzwerk mit einem resistiven Element und einem reaktiven Element enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entzerrung mit einer Frequenzcharakteristik mit veränderbarer Neigung in jeder Korrekturzelle (3) an das reaktive Element (10) ein vom Eingangssignal gesteuertes resistives Schaltungselement (13) mit einer nichtlinearen StronvSpannungskennlinie derart angeschlossen ist,

daß die Impedanz der Kombination des nicht-linearen Schaltungselements (13) mit dem reaktiven Element (10) bei niedrigen Amplituden des der Korrekturzelle (3) zugeführten Datensignals im wesentlichen durch das reaktive Element und bei hohen Amplituden dieses Datensignals im wesentlichen durch das nicht-lineare Schaltelement bestimmt ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, in dem das in den jo Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers aufgenommene Netzwerk als reaktives Element einen Kondensator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Schaltungselement (13) durch ein Paar antiparallel geschalteter Dioden (14, 15), die den Kondensator (10) überbrücken, gebildet wird.

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

4. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Korrekturzelle mit einem in den Rückkopplungs- 4^ri kreis des Operationsverstärkers (6) aufgenommenen regelbaren Widerstand (11) zur Einstellung der Neigung der Dämpfungs-Frequenzkennlinie der genannten Korrekturzelle auf einen vorgeschriebenen Wert versehen ist. ^r>o