DE2245189C3

DE2245189C3 - Vorrichtung zur Übertragung eines restseitenbandträgermodulierten Mehrpegelsignals und eines Synchronisier-Pilotsignals

Info

Publication number: DE2245189C3
Application number: DE2245189A
Authority: DE
Inventors: Shoji Tokio Hagiwara; Shigehiko Yokohama Hinoshita
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2245189A1; GB1408937A; US3959726A; DE2245189B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei der Datenübertragung ist eine Synchronisierung zum Reproduzieren der übertragenen Signale erforderlich. Hierfür ist bisher ein System zum Synchronisieren eines Zeitgebers mit der Zeichenges^hwindigkeit an der Sendeseite oder bei einem Trägersystem ein System zum Synchronisieren zwischen der Aussendung und dem Empfang für eine synchrone Erfassung angewendet worden. Wenn die Zahl der Pegel kleiner als 4 ist, kann ein Synchronisiersignal von dem Mehrpegelsignal selbst an der Empfangsseite extrahiert werden, jedoch vergrößert sich das Jitter mit einem Anstieg der Zahl der Pegel, wodurch die Reproduktion des Synchronisiersignals schwierig wird. Um dies zu vermeiden, wird im allgemeinen ein Verfahren derart angewendet, daß das ausgesendete Signal mit dem mit diesem an der Sendeseite gekoppelten Synchronisier-Pilotsignal übertragen wird und daß an der Empfangsseite das Synchronisier-Pilotsignal für eine synchrone Reproduktion extrahiert wird. Es ist für das Extrahieren des Pilotsignals leicht, daß dessen Frequenz außerhalb des Übertragungssignalbandes ausgewählt wird, jedoch erfordert dies ein gesondertes Band und verringert den Wirkungsgrad des Übertragungsbandes. Demgemäß ist es erwünscht, die Signalübertragung mit der Pilotsignal· frequenz auszuführen, die innerhalb des Übertragungsbandes ausgewählt wird, jedoch kann es geschehen, daß eine Interferenz zwischen dem übertragenen Signal und dem Pilotsignal verursacht wird oder daß ein Phasenjitter ansteigt. Des weiteren ist es notwendig, das Pilotsignal zur Zeit der Mehrpegeldekodierung an der Empfangsseite zu eliminieren, damit nicht das Pilotsignal einen Einfluß auf den Pegel des übertragenen Signals ausüben soll. Um dies auszuführen, wird, wenn ein sinusförmiges Pilotsignal verwendet wird, das Pilotsignal im allgemeinen entfernt, indem dazu eine Sinuswelle addiert wird, die in der Frequenz ur.d in der Amplitude dazu gleich, in der Phase jedoch entgegengesetzt ist,

Fig. 1 zeigt z.B. die Frequenzbeziehung zwischen einem digitalen Signalspektrum s und einem sinusförmi-

gen Pilotsignal p. Die Frequenz des Pilotsignals ρ ist mit '/2 der Zeichengeschwindigkeit des digitalen Signals ausgewählt und das digitale Signal wird, wie in F i g, 2 gezeigt, durch einen binären Mehrpegelumsetzer BM CONVm ein ternäres, quaternäres od. dgl. Mehrpegel signal umgesetzt und dem Pilotsignal ρ durch einen Überlagerungskreis PA überlagert und von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine Übertragungsleitung L ausgesandt In der Empfangsstation wird das Pilotsignal ρ durch einen Pilotsignal-Extra- hierkreis PSC für eine synchrone Reproduktion extrahiert und in einem Unterdrückungskreis PK wird das in dem empfangenen Signal enthaltene Pilotsignal unterdrückt Dann wird das empfangene Signal einer Mehrpegeldekodierung unterworfen und durch einen Mehrpegel-Dekodierkreis MB CONV in ein digitales Signal umgesetzt und von einem Ausgangsanschluß AUS ausgesandt Es ist notwendig, ein Entzerrungs- und Formungsfilter zum Erzeugen einer orthogonalen Wellenform frei von einer Zwischenzeicheninterferenz an einer geeigneten Stelle zwischen dem Binär-Mehrpegel-Umsetzer BAi CONV der Sendestation und dem Mehrpegel-Dekodierkreis MB CONV der Empfangsstation anzuordnen, jedoch ist dieses in Fig.2 weggelassen. Des weiteren wird ein Taktgeberkreis CL mit dem Ausgang des Pilotextrahierkreises PSCfür eine synchrone Reproduktion gesteuert und in dem Mehrpegeldekodierkreis MB CONV wird die Mehrpegeldekodierung mit dem Ausgang des Taktgeberkreises CL ausgeführt und die Dekodierung wird üblicherweise zu der Zeit des Pilotsignals erreicht die maximale positive und negative Werte aufweist, jedoch kann in einigen Fällen eine Abtastung mit einem gewünschten bestimmten Pegel des Pilotsignals ausgeführt werden. Bei bekannten Systemen, bei denen ein stetiger Phasenfehler, ein Phasenjitter oder /An Amplitudenfehler durch die Unvollkommenheit des Pilotextrahierkreises PSC zum Erzeugen des digitalen Signals durch Unterdrücken des sinusförmigen Pilotsignals mit einer Sinuswelle, wie oben beschrieben, verursacht wird, kann das Pilotsignal nicht vollständig entfernt werden und dies führt einen Fehler bei der Mehrpegeldekodierung ein. Die Unvollkommenheit des Pilotabtastkreises PSC ist unvermeidbar, was durch die Phasenkennlinie aufgrund eines schmalen Bandfilters verursacht wird, das zum Abtasten des Pilotsignals aus dem Signalspektrum vorgesehen ist, wobei das übertragene Signal als Quelle eines Jitters des Pilotsignals dient. Demgemäß ist es nicht leicht, die Amplitude und die Phase des Pilotsignals einzustellen, was es ermöglicht, daß das Pilotsignal vollständig unterdrückt wird, so daß es unmöglich ist, Fehler zu verhindern.

Bei der Übertragungsleitung des bekannten Pilotsynchronisiersystems, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, wird ein digitales Eingangssignal durch einen Binär-Mehrpe gel-Umsetzer 11 in ein Mehrpegelsignal umgesetzt, das durch ein Bandbreitensteuerfilter 12 abgeschnitten wird, und wird eine SinusweÜe, die eine Frequenz der Hälfte des Zeitsignals hat, das dadurch erzeugt wird, daß einem Filter 14 ein Zeitsignal zugeführt wird, dessen Frequenz um die Hälfte durch einen Zeitkreis 13 verringert worden ist, als ein Pilotsignal mit dem Ausgang des Bandbreitensteuerfilters 12 gekoppelt. Der Zeitkreis 13 erzeugt auch ein Zeitsteuersignal für die Binär-Mehrpe-

gel-Umsetzung, die auf dem übertragenen Zeitsignal basiert

Des weiteren wird in einem Modulator 15 das Signal, das mit dem Pilotsignal gekoppelt ist, mit einem Träger moduliert, der von einem Oszillator 16 abgeleitet ist, und einer Bandbreitensteuerung durch ein Bandfilter 17 unterworfen und eine Sinusv/elle der Trägerfrequenz wird als ein Pilotsignal mit dem Ausgang des Bandfilters 17 gekoppelt

Das somit erzeugte zusammengesetzte Signal wird ι ο von einer Sendestation S zu einer Empfangsstation R über eine Übertragungsleitung L übertragen. In der Empfangsstation R wird das empfangene Signal Ober ein Empfangsbandfilter 18 an einen Demodulator 19 angelegt in dem es mit einem Träger demoduliert wird, is der durch einen Trägerreproduzierkreis 20 reproduziert wird. Das demodulierte Signal wird dann in zwei Signale aufgeteilt das eine wird einem Abtastzeitsteuersignal-Reproduzierkreis 21 zugeführt um einen Synchronisier-Abtastimpuls zu erzeugen, der einem Piloteliminierkreis

22 zugeführt wird, um das Pilotsignal zu eliminieren, das in dem anderen zugeführten Signal enthalten ist Das Signal, von dem das Pilotsignal entfernt worden ist wird durch einen Mehrpegeldekodierer 23 in ein binäres Signal umgesetzt womit die Übertragung einer Station ausgeführt ist

In Fig.3 ist mit 24 ein Kreis bezeichnet der ein Dekodierzeitsteuersignal für den Mehrpegeldekodierer

23 auf der Basis des Ausgangs des Abtastzeitsteuersignal-Reproduzierkreises 21 und ein Zeitsignal erzeugt

Beim Koppeln des Mehrpegelsignals mit dem Pilotsignal ist es absolut notwendig, die Phasenbeziehung zwischen diesen für eine Phasensynchronisierung auf der Empfangsseite herzustellen, und des weiteren ist die Festsetzung einer bestimmten Beziehung zwischen den Phasen für verschiedene Signalverarbeitungen brauchbar. In Verbindung mit der Phasenfestsetzung ergibt das bekannte, in Fig.3 gezeigte System Probleme, wie eine ungenaue Beziehung zwischen den Phasen aufgrund von Phasenänderungen der Filter 12, 14 und 17 and eine Verschlechterung des analogen Signals, die vom Koppeln des analogen Signals mit dem Pilotsignal mittels des analogen Kreises herrührt, und einen großen Aufwand im Schaltungsaufbau für dessen Verbesserungen.

Es ist des weiteren bekannt, ein Pilotsignal zwischen zwei unabhängigen Einseitenbandsignalen zu übertragen (Nachrichtentechnische Zeitschrift 24. Jahrgang, Heft 5,1971, Seite K72). Über die Phasenbeziehung des Pilotsignals und der Einseitenbandsignale ist dabei so nichts ausgesagt

Es ist auch bekannt, daß der Taktoszillator eines Datensenders neben der zur synchronen Datenübertragung und zur Umsetzung notwendigen Taktfrequenz zwei Pilotfrequenzen liefert, wobei die Phase der einen Pilotfrequenz gegenüber der Taktfrequenz um 90° verschoben ist und empfangsseitig die Amplitudenregulierung und die synchrone Demodulation ermöglicht wird (NTF, Band 37, 1969, Seiten 224 bis 230). Dabei dient die andere Pilotfrequenz zur Taktübertragung, welche unabhängig vom Datensignal durchgeführt wird. Beide Pilotsignale werden als Rechtecksignal erzeugt mit dem vom Umsetzer kommenden Datensignal summiert und zusammen mit diesem dem Sender wieder zugefügt.

Des weiteren i?t eine Vorrichtung zur Übertragung von restseitenbandmodulierten Mehrpegelsignalen bekannt (US-PS 31 96 352) Ein Tonfrequenzsignal wird dabei jedoch außerhalb des Restseitenbandübertragungsspektrums oder zeitlich vor der Nachricht übertragen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, bei der nicht ein gesondertes Band oder eine gesonderte Zeitdauer zur Übertragung des Pilotsignals für die Synchronisierung erforderlich ist und bei der das Phasenjitter gering ist Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß die Phasenänderung des zusammengesetzten Vektors der Frequenzkomponenten des oberen und unteren Seitenbands des Mehrpegelsignals gering ist obwohl die Phase des zusammengesetzten Vektors nicht konstant ist d. h. obwohl infolge der Bandbeschneidung auf das Restseitenband eine orthogonale Komponente des Mehrpegelsignals entsteht

Mit einem einfachen Aufbau errr-r>glicht somit die vorliegende Erfindung, die Ursache eines Fehlers zu vermeiden, der durch das sinusförmige Pilotsignal eingeführt wird, das dem digitalen Signal mit Mehrpegelamplitude zur Zeit der Mehrpegeldekodierung überlagert wird. Die digitale Verarbeitung zum Löschen des Pilotsignalpegels ist auch mit einer logischen Operation für eine Mehrpegeldekodierung möglich und es ist dafür ausreichend, nur die Zahl der entsprechend zu dekodierenden Pegel zu erhöhen.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Frequenzbeziehung zwischen einem digitalen Signalspektrum und einem sinusförmigen Pilotsignal.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems für ein amplitudenmoduliertes digitales Signal.

Fig.3 ist ein Blockschaltbild eines bekannten Übertragungssystems eines Pilotsynchronisiersystems.

Fig.4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Übertragungssystems.

Fig.5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise des Beispiels der F i g. 4.

Fig.6A, B und C sind Vektordiagramme zum Erläutern des Prinzips der Erfindung.

F i g. 7 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels eines Übertragungssystems.

Fig; 8 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise des Beispiels der F i g. 7.

Fig.9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise eines Beispiels der Erfindung.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der Empfangsseite der Erfindung.

F i (7.11 ist ein Diagramm zum Erläutern des Koppeins des Pilotsignals nach der Erfindung.

Fig. 12 und 13 sind Blockschaltbilder vcn Beispielen einer Schaltung zum Koppeln des Pilotsignals gemäß der Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig.4 zeigt als Blockschaltbild ein Beispiel eines Trägersystems. Ein digitales Mehrpegelsignal, das von einem Sender Tabgeleitet ist, der ein solches Spektrum hat, wie es in F i g. 5a gezeigt ist, wird mit einem Träger moduliert, der von einem Trägeroszillator CAR in einem Modulator MOD abgeleitet wird, um ein SSß-(Zweiseitenband)-Signnl zu erzeugen, wie es in F i g. 5b gezeigt ist. Ein Träger te, siehe F i g. 5c, von dem

Trägeroszillator CAR wird als ein Pilotsignal auf den Ausgang des Modulators MOD mittels eines Mischers M gegeben und das ßSS-Signal wird durch ein Bandfilter BF zu einem KSß-iResiseitenbandJ-Signnl gemacht, wie dies in F i g. 5d gezeigt ist. Das VSß-Signul wird derart betrachtet, daß es aus einer gleichphasigen Komponente /und einer orthogonalen Komponente O besteht, wie dies in Fig. 5e und 5f gezeigt ist, und der Betrag der orthogonalen Komponente, der in der Nachbarschaft des Trägers fc liegt, ist klein. Es ist auch möglich, das Pilotsignal an der Ausgangsseite des Bandfilters BF einzusetzen, wie dies durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist.

Beim Empfang Ober eine Übertragungsleitung L an der Empfangsseite wird das empfangene Signal durch einen Teilerkreis D aufgeteilt. Das eine Signal wird einem Demodulator DEM zugeführt und das andere Signal wird zu einem .Schmalbandfilter CF gegeben, in dem die in der Nadlibarschaft des Trägers Fc liegende Komponente im wesentlichen symmetrisch extrahiert wird, und die Komponente besteht aus einer gleichphasigen Komponente, der orthogonalen Komponente und dem Trägerpilotsignal, wie sie jeweils in den F i g. 5g, 5h und 5i gezeigt sind. Der Ausgang des Schmalbandfilters CF kann als Synchronisierpilotsignal verwendet werden, jedoch wird dieses zu einem Phasensteueroszillator PLL gegeben und dessen Ausgang wird als Synchronisiersignal verwendet, um das Jitter zu verbessern. Da das durch den Demodulator DEM demodulierte Signal obere und untere Seitenbänder aufweist, wird das untere Seitenband durch ein Tiefpaßfilter LFextrahiert. Dieses untere Seitenband enthält einen Gleichstrom entsprechend dem Basisbandsignal und dem Pilotsignal. Um die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal zu entfernen, wird eine Spannung von einer Gleichspannungsquelle DC zugeführt, um die Gleichstromkomponente zu unterdrücken. Auf diese Weise wird das digitale Mehrpegelsignal von dem Sender Tzu dem Empfänger R über die Übertragungsleitung übertragen.

Das oben erwähnte Pilotsignal wird in die modulierte weiie von dem Modulator mOu in gleichphasiger Beziehung dazu eingesetzt. In F i g. 6a gibt CA die Phase eines Trägers an, der durch den Modulator MOD moduliert ist, und L/und L bezeichnen obere und untere Seitenbänder einer bestimmten Frequenzkomponente des digitalen Eingangssignals. Die oberen und unteren Seitenbänder drehen sich in entgegengesetzten Richtungen und ihr zusammengesetzter Vektor ist gleichphasig mit dem modulierten Träger und enthält keine orthogonale Komponente. Ein Pilotsignal P wird mit der modulierten Welle in gleichphasiger Richtung gemischt Demgemäß wird bei der SSB-Modulation die in der Nachbarschaft des Trägers liegende Komponente an der Empfangsseite extrahiert, um nur die Vektorkomponente der gleichphasigen Richtung zu extrahieren, so daß kein Phasenjitter vorhanden ist, auch wenn ein Amplitudenjitter etwas übrigbleibt

Bei der VSB-Modulation wird die VSß-Bildung ausgeführt und die Amplituden der oberen und unteren Seitenbänder U und L kommen außer Gleichgewicht und der zusammengesetzte Vektor enthält eine orthogonale Komponente. Wenn das resultierende Signal mit dem Schmalbandfilter CFder Empfangsseite gefiltert wird, ist die in der Nachbarschaft des Trägers liegende orthogonale Komponente sehr gering, so daß die Ortskurve des zusammengesetzten Vektors der oberen und unseren Seitenbänder U und L elliptisch wird und der zusammengesetzte Vektor mit dem Pilotsignal feine sehr geringe Phasenänderung θ_/ hat. Durch Einengung des Frequenzbandes, das durch das Filter oder den Phasensteueroszillator PLL auszuwählen ist, oder durch Bilden des zusammengesetzten Vektors in einer Weise, daß ein im wesentlichen symmetrisches Spektrum erhalten wird, verringert sich die orthogonale Komponente des weiteren im Vergleich zu der gleichphasigen Komponente und das

ίο Phasenjitter Θ/ wird noch geringer. Wenn das Pilotsignal P auf den Traget in einer Richtung senkrecht dazu gegeben wird, ist der resultierende zusammengesetzte Vektor derart, wie es in F i g. 6C entsprechend Fig.6B dargestellt ist, und in diesem Falle ist es fehlerhaft, daß das Phasenjitter Qj groß ist. Dieses orthogonale Pilotsignal ist aber deshalb vorteilhaft, weil es nicht in dem demodulierten Ausgang von dem

Demodulator DEM enthalten ist. Gemäß der Erfindung wird das Pilotsignal auf die

modulierte Welle in einer Richtung gleichphasig zu dieser gegeben, jedoch wirkt in dem Ausgang des Demodulators DEM der Empfangsseite die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal als eine Störkomponente für das digitale Mehrpegelsignal.

In einem solchen Falle wird die Gleichstromkomponente unterdrückt, indem eine Gleichspannung mit dazu entgegengesetzter Phase an der Empfangsseite zugeführt wird, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, oder indem der Schwellwertpegel des demodulierten Ausgangs entsprechend der Gleichstromkomponente in dem Mehrpegel-Dekodierkreis geändert wird. Wenn die Niederfrequenzkomponente des digitalen Signals nicht vorhanden ist oder nicht wichtig ist, wird des weiteren die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal mittels eines Kondensators od. dgl. abgeschnitten und somit kann die Störkomponente leicht entfernt werden.

F i g. 7 erläutert in einem Blockschaltbild eines Übertragungssystems, das bei einer Synchronisierung der Zeichengeschwindigkeit angewendet wird. Ein zu übertragendes binäres Signal wird von einem Eingangsanschiuü EiNzu einem Binär-tviehrpegei-Umsetzci Srvi CONV gegeben, indem es in ein Mehrpegelsignal mit einer Zeichengeschwindigkeit fs umgesetzt wird, und das Mehrpegelsignal wird an einen Koppelkreis C angelegt, in dem es mit einem Synchronisier-Pilotsignal gekoppelt wird, das von einem Zeitkreis SCLK abgeleitet ist, dem ein Zeitsignal CL zugeführt wird. Unter der Annahme, daß das Mehrpegelsignal ein

so Spektrum hat wie es in F i g. 8a dargestellt ist k?in eine Übertragung ohne Zwischenzeicheninterferenz gemäß dem Nyquist-Theorem gut ausgeführt werden, indem das Spektrum in ungeradesymmetrischer Weise bei einer Frequenz der Hälfte der Frequenz der Zeichenge schwindigkeit abgeschnitten wird. Um die Reproduk tion der Freqeunz fs bei einer Phasensynchronisierung an der Empfangsseite zu erleichtern, ist es zweckmä^r.g, daß die Pilotsignalfrequenz fs/2 ist

In Fig.7 bezeichnet ROF ein Begrenzungsfilter,

welches ein Filter aus Bilden eines Spektrums der Entzerrung ist um die Zwischenzeicheninterferenz auf Null zu verringern, und dessen Ausgangssignal wird zu der Empfangsseite über eine Übertragungsleite L ausgesandt Das Filter ROF kann in der Obertragungs leitung L oder an der Empfangsseite vorgesehen sein und das Übertragungssystem ist ein Basisband- oder Trägersystem.

An der Empfangsseite wird in einem Teilerkreis D das

empfangene Signal in zwei Signale aufgeteilt. Das eine wird an einen Mehrpegel-Hiniir-Umsetzcr Mil CONV .ingelegt und das andere wird zu einem Schmalbandfil· ter /'/'gegeben. 1 Inier der Annahme, daß das Spektrum des empfangenen Signals derart ist. wie dies in I i g. 8c > gezeigt ist. wird eine Komponente, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Frequenz fs/2 ist, d. h. die Pilr>i..ii>nialkoniponcnte. durch das Schmalbandfilter /'/·" abgetastet, wie es in I^- i g. 8d gezeigt ist. Die Pilotsignalkomponenie kann, wie sie ist. an einem in FimpfaiigvZeitkrds KCI.K angelegt weraen, jedoch ist es bevorzugt, sie an einen Phasensteueroszillator PIA. anzulegen, um ein jitter zu unterdrücken. Der Ausgang des Enipfangs-Zeitkrcises KCLK wird für eine Zeichensynchronisierung des Mchrpegel-Binär-Umsetzers MB CONV. z.B. zur Zeitsteuerung der Abtastung od. dgl. verwendet, wodurch der Ausgang des Mehrpegel-BinarlJmsctzcrs MB CONV in das übertragene binäre Signal umgesetzt wird.

Der Ausgang des Schmalbandfilters Wist bei diesem Beispiel im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Pilotsignalfrequenz, wie in F i g. 8d gezeigt, und dies kann in derselben Weise betrachtet werden, wie die in F i g. 5g gezeigte Wellenform, so daß die in Verbindung mit F i g. 6 gegebene Erläuterung auch hier gilt. Die oberen und unteren Seitenbänder U und /-entsprechen nämlich den oberen und unteren Seitenbandkomponenten von fs/2 und wenn das Pilotsignal Pin gleichphasiger Beziehung zu seinem zusammengesetzten Vektor wie im Falle der F i g. 6A gekoppelt wird, ist kein jo Phjsenjitter vorhanden. Wenn die oberen und unteren Seitenbänder U und L asymmetrisch sind, ist die Ortskurve ihres zusammengesetzten Vektors elliptisch, wie in F i g. 6B und 6C gezeigt ist. und eine Komponente orthogonal zu dem Pilotsignal Pwird erzeugt. Wenn das Pilotsignal P mit dem zusammengesetzten Vektor in solcher Beziehung gekoppelt ist. wie dies in Fig. 6B gezeigt ist. ist das Phasen jitter jedoch gering.

In F i g. 8 ist die Pilotsignalfrequenz fs/2 jedoch ist sie nicht darauf beschränkt und kann ein gradzahliger -to Bruch von fs sein. In einem solchen Falle wird jedoch das Snpklmm in dpr Narhharsrhafl von h/n im wesentlichen symmetrisch mit Bezug auf fs/n extrahiert und dann mit η multipliziert, wodurch die Komponente in der Nachbarschaft von fs gleichphasig mit fs gemacht wird, wobei η eine ganze Zahl ist.

Um das Pilotsignal mit dem digitalen Signal in gleichphasiger Beziehung zu koppeln, wird ein Signal entsprechend der Pilotsignalfrequenz in der Form eines digitalen Signals ausgesandt und die Phase des Pilotsignals wird gleich der des digitalen Signals ausgewählt. Dies bedeutet, daß die Kopplung des Pilotsignals in dem Binär-Mehrpegel-Umsetzer BM CONV'm digitaler Weise eingeschlossen werden kann.

Folglich wird ein Pilotsignal mit geringem Phasenjitter durch das Schmalbandfilter PFextrahiert, da jedoch das empfangene Signal aus dem digitalen Mehrpegelsignal und dem diesem überlagerten Pilotsignal zusammengesetzt ist, ist es erwünscht, die Pilotsignalkomponente zu entfernen. Die Pilotsignalkomponente kann leicht entfernt werden, indem sie mit dem reproduzierten Pilotsignal oder einer Rechteckwelle unterdrückt wird, die in geeigneter Weise entsprechend der Phase des reproduzierten Pilotsignals zur Zeit der Mehrpegeldekodierung erzeugt wird, oder indem die Pilotsignalkomponente von dem empfangenen Signal in digitaler Weise nach der Pegeldekodierung durch den Mehrpegel-Binär-Umsetzer MB COA/Vsubtrahiert wird.

F i g. 9 ist eine Reihe von Wellcnformdiagrammcn zum F.rläutern der Wirkungsweise eines weiteren Beispiels der Erfindung, wobei F i g. 9a ein Augendiagramm in dem Falle eines quatcrnären Signals. F i g. 9b ein Diagramm der Wellcnformen des sinusförmigen Pilotsignals Pund eines Signals zu dessen Löschung und F i g. 9c ein Diagramm eines weiteren Beispiels des Löschsignals sind. Die Mchrpcgeldekodierung des digitalen Signals wird in den Augenöffnungen Y in F i g. 9a ausgeführt. Das Pilotsignal wird zur Zeit der Mchrpegeldekodierung gelöscht, und /.war verwendet das vorliegende Beispiel z. B. ein Rechteck-Löschsignal ES. Beim Stand der Technik wird ein sinusförmiges Signal, wie es durch gestrichelte Linien gezeigt ist. das in der Phase entgegengesetzt zum Pilotsignal ist, verwendet und ein Fehler wird durch Phasen- und Amplitudenänderungen eingebracht. Auch wenn aber eine Phasenänderung, wie z. B. durch eine strichpunktierte Linie gezeigt, durch die Verwendung des
gnals ES verursacht wird, tritt kein Einfluß zur Zeit der Dekodierung auf. Das Tastverhältnis der Rechteckwelle muß nicht 50% betragen, jedoch soll das Löschsignal ein solches Signal mit konstanter Amplitude sein, das in der Lage ist, die Spannung des Pilotsignals P nur in der Nachbarschaft der Augenöffnung Yzu unterdrücken, so daß sie auch eine Trapezwelle sein kann, wie in Fig. 9c gezeigt. Eine Wellenform, die eine konstante Amplitude für eine bestimmte Zeitperiode zur Zeit der Mehrpegeldekodierung hat, wird als Löschsignal verwendet und kein Fehler wird aufgrund der Phasenänderung erzeugt, die auftritt, während die Amplitude des Löschsignals konstant ist, wie vorstehend beschrieben wurde.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild der Empfangsseite der Ausführungsform der Erfindung. Das empfangene Signal wird durch einen Verstärker AMP verstärkt und der eine Teil seines Ausgangs wird an einen Wellenformentzerrer WEQ und der andere Teil an einen Zeitsteuersignal-Extrahierkreis TM angelegt. Ein Pilotsignal wird durch den Zeitsteuersignal-Extrahierkreis TM extrahiert, wodurch ein Rechteckwellen-Generatorkreis SWC und ein Zeitkreis CL gesteuert werden. Der Ausgang des Wellenformentzerrers WEO wird an einen Abtasthaltekreis SH angelegt und eine Abtasthaltung wird durch ein Zeitsignal erreicht, das von dem Zeitkreis CL abgeleitet wird. Ein Ausgangsanschluß Z des Rechteckwellen-Generatorkreises SWC ist mit einem der Anschlüsse A bis D verbunden, wodurch das Pilotsignal gelöscht werden kann. Wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß A verbunden ist. kann das Pilotsignal am Eingang des Mehrpegeldekodierkreises MB CONV zur Zeit der Mehrpegeldekodierung gelöscht werden, wie dies in Fig.9b gezeigt ist. Wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß B verbunden ist, kann das Pilotsignal in gleicher Weise an dem Ausgang des Abtasthaltekreises SH gelöscht werden und wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß Cverbunden ist, kann das Pilotsignal in äquivalenter Weise gelöscht werden, indem es auf eine Bezugsspannung eines Komparators COMP für eine Mehrpegeldekodierung gegeben wird. Diese Bezugsspannung ist ein Ausgang des örtlichen Dekodierers LD. Es ist auch möglich, die Bezugsspannung zu erzeugen, indem die Anschlüsse Z und D miteinander verbunden werden, indem die Amplitude des Pilotsignals zur Zeit der Mehrpegeldekodierung mit zwei bestimmten Pegeln des Mehrpegelsignals zusammenfällt und indem direkt eine logische Operation für eine Addition des Pilotsignals erreicht wird, und dies ergibt den Vorteil, daß die Schaltung als vollständige

digitale integrierte Schaltung hergestellt werden kann. In Fig. 10 bezeichnet FS einen Wellenformiingskreis, durch den die Ausgangswellcnform des Komparators COMPm einen Impulszug geformt wird.

Wie voranstehend beschrieben worden ist, wird bei der vorliegenden Erfindung das sinusförmige Pilotsignal zur Zeit der Mehrpegeldekodierung durch das Löschsignal mit rech'sckiger, trapezförmiger Wellenform mit konstanter Amplitude für eine bestimmte Zeitdauer gelöscht und durch eine Phasenänderung wird kein Fehler erzeugt und die Rechteckwelle kann leicht in der Amplitude konstant gemacht werden.

Falls eine Rechteckwellenform des Pilotsignals mit einer PAM-Wellenform eines Signals mit acht Pegeln durch ein gemeinsames Zeitsignal an der Stufe einer digitalen Wellenform in dem digitalen Abschnitt, wie in Fig. Il gezeigt, gekoppelt wird, ist es selbstverständlich, daß deren Phasenbeziehung hergestellt wird und eine Phasenänderung auch gering ist. Fig. 11a zeigt ein Augenmuster Po des Signals PAM m\\ acht Pegeln, d. h. eine Darstellung eines Musters, das auf einem Synchroskop gezeichnet wird, wobei die Abszisse die Zeit / und die Ordinate die Amplitude darstellen. Fig. 11b zeigt ein Pilotsignal Pi, das gleichphasig mit dem Signal mit acht Pegeln ist, und Fig. lic zeigt ein Pilotsignal P2, dessen Phase senkrecht zur Phase des Signals mit acht Pegeln ist. Wenn das Augenmuster Po der Fig. 11a und das Pilotsignal PX der Fig. 11b miteinander gekoppelt werden, ist die Bedingung, daß das Phasenjitter des Pilotsignals zur Zeit des Extrahieren des Pilotsignals an der Empfangsseite verringert wird, erfüllt, da das Pilotsignal und das Mehrpegelsignal gleichphasig zueinander sind. Der Pegel des Mehrpegelsignals schwankt jedoch durch das Pilotsignal zur Zeit der Abtastung, so daß das Pilotsignal gelöscht werden muß, um die Störung durch das Pilotsignal zu vermeiden. Ein Koppeln des Augenmusters Pound des Pilotsignals P2 miteinander verursacht einen Anstieg des Phasenjitters des Pilots'gnals, da das Pilotsignal und das Mehrpegelsignal nicht gleichphasig zueinander sind. Da der Pegel des Pilotsignal zur Zeit der Abtastung des Mehrpegelsignals Null wird, wird jedoch das Mehrpegclaiguai nii-iu gestört. Die Fhasenbeziehung lies Zeitsignals in dem digitalen Abschnitt kann deshalb einfacher hergestellt werden und ist stabiler als in dem analogen Abschnitt, einschließlich der Fülle, bei denen das Mehrpegelsignal und das Pilotsignal miteinander in anderen Phasenbeziehungen gekoppelt sind. Die vorliegende Erfindung basiert auf diesen Prinzipien.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Sendeseite der Erfindung, bei dem ein Pilotsignal mit einer Frequenz fs/2 wobei /seine Frequenz der Zeichengeschwindigkeit ist, mit einem Signal mit acht Pegeln gekoppelt wird. Die Eingänge EINX bis EIN 3 werden nämlich jeweils mit Bits b 1 bis b 3 gespeist. Der oktale Wert wird durch die Kombination der Bits bX bis 63 dargestellt. FFI bis FF3 bezeichnen Flip-Flop-Kreise, die als reine Register dienen, in denen die Bits bX bis 63 jeweils durch ein Zeitsignal 2 eingestellt werden.

Mit 31 ist eine Gruppe von Schaltertreiberstufen, die selektiv entsprechend einem der Flip-Flop-Kreise FFl bis FF3, der auf »1« eingestellt ist, erregt werden. Mit 32 ist eine Gruppe von Konstantstromkreisen bezeichnet. 312, 313 und 314 sind Konstantstromquellen, die den konstanten Strom erzeugen, und ein konstanter S'rom wird einem Bewertungswiderstandskreis 33 von der Konstantstromquelle zugeführt, die durch die "ichaltertreiberstufe 31 erregt wird. 311 ist eine Konstantstromqucllc, die den [icwcrtungswidcrstandskrcis 3.3 mit einem konstant!.,ι Strom speist, der unterschiedlich von dem Strom ist, der von den Konstantstromqucllen 312, 313 und 314 abgeleitet wird.

Währenddessen wird in dem Bewertungswiderstandskreis 33 eine Bewertung für die Bits öl bis Ö3 durch die Kombination der Widerstände R gegeben. Auch wenn derselbe konstante Strom von den Konstantstromquellen 312 bis 314 zugeführt wird, wird

in nämlich die größte Bewertung für das Bit b 1 gegeben. Währenddessen wird ein Zeichentaktsignal fs an einen Eingangsanschluß EINc 1 angelegt, die Frequenz durch einen Flip-Flop-Kreis FFc zu fs/2 dividiert und an die Schaltertreiberstufe 31 angelegt. Der konstante Strom

ιϊ wird von der Konstantstromquelle 311 dem Bewertungswiderstandskreis 33 zugeführt, wie es der Fall mit den Bits öl bis bi ist. An einem Ausgangsanschluß AUS wird das Pilotsignal auf diese Weise mit dem oktalen Signal oder dem Signal mit acht Pegeln gekoppelt.

Wie in Fig. 11 gezeigt, werden nämlich die Zeitimpulse 1 und 2 den Anschlüssen EINc 1 und EINc2 jeweils zu den Zeiten ti. /2, /3, ... zugeführt. Da der Zeitimpuls I in der Frequenz durch den Flip-Flop-Kreis FFc auf die Hälfte dividiert v/ird, wird jedoch ein Pilotsignal mit einem Wiederholzyklus, der durch ti', /2', ί 3',... in Fig. 11b bezeichnet ist, mit dem Signal mit acht Pegeln gekoppelt. Dann kann deren Phasenbeziehung ζίγ Zeit der Kopplung genau mit der Phase

jo (Zeitimpuls 2) des digitalen Mehrpegelsignals in dem digitalen Abschnitt und der Phase des Zeitimpulses 1 hergestellt werden, der dem Eingangsanschluß EINc 1 zugeführt wird, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Die Phasenbeziehung ist stabiler und leichter herzustellen

J5 als in dem Fall der Kopplung mit einem analogen Kreis in einem analogen Abschnitt wie bei bekannten Systemen. Wenn nämlich z. B. die Zeitsteuerung des Zeilimpulses 1 derart ausgewählt wird, wie es durch 11", 12", ... anstelle von ti, t2, ... angegeben ist, wird ein orthogonales Pilotsignal, wie es in Fig. I Ic gezeigt ist. mit dem Signal mit acht Pegeln gekoppelt. Die Größe der Pilotsignalspannung kann willkürlich durch entsprechendes Auswahlen der Große des konstanten Stroms in der Konstantstromquelle 311 für das Pilotsignal und der Koppelstellung (Bewertungsgröße) des Pilotsignals in dem Bewertungswiderstandskreis 33 hergestellt werden.

Mit dem oben beschriebenen Vorgang wird eine Kopplung des Pilotsignals mit dem Signal mit acht Pegeln in dem Bewertungswiderstandskreis in Fig. 12 erreicht, jedoch ist es auch möglich, das Koppeln zu erreichen, indem die Informationsbits b 1 bis i>3 zu dem Pilotsignalbit durch eine logische Operation des digitalen Kreises an der Eingangsseite zugefügt werden.

In F i g. 13 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels dafür gezeigt, das auch da^c Prinzip der Erfindung verwendet, daß nämlich die Phase des gekoppelten Pilotsignals entsprechend der Phase des Zeitimpulses eingestellt wird.

in Fig. 13 bezeichnen 41, 42 und 43 eine Gruppe von Schaltertreiberstufen, eine Gruppe von Konstantstromquellen und einen Bewertungswiderstandskreis entsprechend den Teilen 31,32 und 33 in F i g. !2.FFI bis FF5 bezeichnen Flip-Flop-Kreise, die als reine Register dienen und deren Einstellzeitsteuerung durch ein Zeitsignal 3 ausgeführt wird.

HA 1 bis HA 3 bezeichnen Halbaddierkreise, in denen ein Übertrag erreich; wird, wenn zwei Eingänge dazu

beide »1« sind, und in denen addierte Resultate gespeichert und jeweils den Flip-Rop-Kreisen FF2, FF3 und .T'4 zugeführt werden. Die Schaltung der F ig. 13 zeigt den Fall, bei dem ein Pilotsignal eines Pegels mit der Hälfte des Einheitssignals (ein Schritt) als der Pilotsignalpegel in gleichphasige Beziehung gekoppelt wird. Demgemäß werden das Mchrpegelsignal und das Pilotsignal nur durch den Zeilimpuls 1 in dem Flip-Flop-Kreis FF5 eingestellt. Durch Anlagen des

konstanten Stromes an einen Punkt Pdes Bewertungswiderstandskreises wird der Pegel V₂ am Ausgangsanschluß A US abgeleitet. Somit wird in der Schaltung der Fig. 13 die Kopplung durch eine logische Operation des Pilots'gnals und der Bits b\ bis 6 3 des Signals mit acht Pegeln in einem Abschnitt 40 erreicht und aas Krgebnis erscheint in der Form eines analogen Pegels in dem Bewertungswiderstandskreis.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Vorrichtung zur Übertragung eines restseitenband-trägermodulierten Mehrpegelsigna]s und eines Synchronisier-Pjlotsignals mit einer Sendevorrichtung, die eine Einrichtung zum Erzeugen des Synchronisier-Pilotsignals mit derselben Frequenz wie die Frequenz des Trägersignals des Mehrpegelsignals enthält, und mit einer Empfangsvorrichtung, die das Synchronisier-Pilotsignal durch ein Löschsigna] mit der Frequenz und Amplitude des Pilotsignals bei der Mehrpegeldekodierung unterdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung eine Einrichtung (M) enthält, in der das Synchronisier-Pilotsignal in das modulierte Mehrpegeisignal eingesetzt wird, und zwar derart, daß das Synchronisier-Pilotsignal in gleichphasiger Beziehung mit dem zusammengesetzten Vektor derjenigen Frequenzkomponenten der Seitenbänder (U, L) des Mehrpegelsignals, die in der Nachbarschaft oberhalb uüc. unterhalb der Frequenz des Trägersigr.ais des Mehrpegelsignals liegen, gekoppelt wird, und daß die Empfangsvorrichtung eine Einrichtung (SWG) zum Erzeugen eines Löschsignals mit recheckiger oder trapezförmiger Wellenform enthält.