DE2257288C3

DE2257288C3 -

Info

Publication number: DE2257288C3
Application number: DE19722257288
Authority: DE
Filing date: 1972-11-22
Publication date: 1978-01-12

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des Phasengleichlaufs bei einem synchronen Nachrichtenübertragungssystem mit sendeseitig unterdrücktem Träger, wonach zur Regelung einer empfangsseitigen Trägerphase und Taktphase je ein Regelsystem vorgesehen ist und wonach die Nachricht aus einer Folge von Partial-Response-Impulsen der Klasse IV besteht und mit Hilfe von Einseitenband-Amplitudenmodulation übertragen wird.

Bei synchronen Übertragungssystemen mit sendeseitig unterdrücktem Träger müssen am Empfänger Trägerfrequenz und Trägerphase ebenso wie Taktfrequenz und Taktphase wiedergewonnen werden. Während die Wiedergewinnung der Trägerfrequenz und der Trägerphase im allgemeinen zufriedenstellend durchführbar ist, bereitet eine optimale Regelung der Trägerphase und der Taktphase Schwierigkeiten, weil Phasenfehler von wenigen Grad bereits stören. Zur Regdung der Trägerphase und der Taktphase ist beispielsweise aus der GB-PS 13 23 446 ein Verfahren bekannt, das unter Verwendung je eines Regelsystems die Trägerphase und die Taktphase getrennt einregelt Diese getrennte Einregelung der Trägerphase und der Taktphase hat den Nachteil, daß relativ lange Regelzeiten erforderlich sind.

Aus der Veröffentlichung »First IEEE Annual Communications Convention«, 7.-9. Juni 1965, Seiten 481 bis 484, ist weiterhin ein Nachrichtenübertragungssystem bekannt, bei dem Regelsysteme zur Regelung des Trägers und des Taktes vorgesehen sind. Bei diesem bekannten Nachrichtenübertragungssystem ist jedoch nur eine Verkopphing der Trägerfrequenz mit der Taktfrequenz vorgesehen.

In der Veröffentlichung »Soviet journal of Instrumentation and Control«, Nr. 12, Dez. 1968, Seiten 41 und 42, ist ein Datenübertragungssystem mit einem Trägergenerator und einem Taktgenerator beschrieben. Der Trägergenerator erhält von einem _m Oszillator eine Impulsfolge zur Erzeugung des Trägers. Gleichzeitig wird innerhalb des Trägergenerators auch die Phase des Trägers geregelt Der Taktgenerator erzeugt den Takt aus einer Impulsfolge, die ein Frequenzteiler abgibt Innerhalb des Taktgenerators wird auch die Taktphase geregelt Bei dieser bekannten Datenübertragungsanordnung wird jedoch bei einer Änderung der Trägerphase keine Änderung der Taktphase bewirkt

Aus der DT-AS 12 86 073 ist ein Regelsystem zur Regelung der empfangsseitigen Taktphase, nicht aber ein Regelsystem zur Regelung der empfängerseitigen Trägerphase bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe der Phasengleichlauf bei einem synchronen Nachrichtenübertragungssystem mit sendeseitig unterdrücktem Träger eine rasche und genaue Einregelung der Trägerphase und der Taktphase ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Regelsysteme zur Regelung der empfangsseitigen Trägerphase und empfangsseitigen Taktphase derart miteinander gekoppelt sind, daß bei einer Änderung der Trägerphase auch eine Änderung der Taktphase oder umgekehrt bei einer Änderung der Taktphase auch eine Änderung der Trägerphase vorgenommen wird und daß eine Änderung der Trägerphase einer doppelten Änderung der Taktphase entspricht

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der F i g. 1 und 2 beschrieben, wobei in beiden Figuren dargestellte gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt

F i g. 1 ein Datenübertragungssystem, bei dem die Daten unter Verwendung eines Senders an einen Empfänger übertragen werden, und

Fig.2 ein ausführlicheres Blockschaltbild des in F i g. 1 dargestellten Empfängers.

Die F i g. 1 zeigt die Datenquelle DQ, die ein Signal abgibt das die zu übertragende Nachricht darstellt. Dieses Signal kann eine Folge von bandbegrenzten Impulsen sein. Beispielsweise kann die Folge aus Partial-Response-Impulsen der Klasse IV bestehen. Das von der Datenquelle DQ abgegebene Signal wird dem

Sender SE mit dem Modulator MO zugeführt, der die Amplitude eines Trägers in Abhängigkeit von der Amplitude des zugeführten Signals moduliert

Das vom Sender SE abgegebene Signal wird über die Übertragungsstrecke £75 übertragen. Die Übertragung kann nach einem Einseitenband-Übertragungsverfahren mit gänzlich oder teilweise unterdrücktem Träger erfolgen. Als Übertragungsstrecke US kann beispielsweise eine Funkstrecke oder eine Telefonleitung vorgesehen sein, die innerhalb des Sprachfrequenzbandes von 33QHz bis 3400Hz eine Übertragung des Signals ermöglicht

Das über die Übertragungsstrecke US übertragene Signal wird vom Empfänger EM empfangen und dem Demodulator DM zugeführt Außerdem wird dem Demodulator DM ein Träger zugeführt, der im Trägergenerator TRG erzeugt wird und dessen Phase unter Verwendung der Regelstufe RSi änderbar ist Die Änderung der Trägerphase ist vom Regelsignal abhängig, das im Regelsignalerzeuger RJEt erzeugt und der Regelstufe ÄSTzugeleitet wird.

Der Ausgang des Demodulators DM ist über die Abtaststufe AS an den Decoder DK angeschlossen, von dessen Ausgang ein Signal abgegeben wird, das dem von der Datenquelle DQ abgegebenen Signal weitgehend gleicht falls die Trägerphase richtig eingestellt ist

Im Taktgenerator TAG wird ein Takt erzeugt der über die Regelstufe RS2 der Abtaststufe Aß zugeführt wird. Unter Verwendung der Regelstufe RS 2 ist sowohl die Taktfrequenz als auch die Taktphase änderbar. Änderungen der Taktphase und der Taktfrequenz werden in Abhängigkeit vom Regelsignal durchgeführt, das vom Regelsignalerzeuger RE 2 zugeführt wird.

Es sind somit zwei an sich bekannte Regelsysteme vorgesehen. Unter Verwendung des Regelsystems R 1 mit der Regelstufe RS1 und dem Regelsignalerzeuger RE1 wird die Trägerphase geregelt wogegen mit dem Regelsystem R 2 unter Verwendung der Regelstufe RS 2 und des Regelsignalerzeugers RE 2 die Taktfrequenz und die Taktphase geregelt wird. Diese beiden Regelsysteme R1 und R 2 sind über die Koppeleinrichtung KO derart miteinander gekoppelt, daß bei einer Trägerphasenänderung automatisch eine Taktphasenänderung vorgenommen wird. Insbesondere wird in Abhängigkeit von einer vorgenommenen Trägerphasenänderung eine optimale Taktphasenänderung vorgenommen. Die Taktphase wird somit derart geändert, daß die mittlere quadratische Abweichung des über den Ausgang cder Abtaststufe Aß abgegebenen Signals von den Sollwerten des von der Datenquelle DQ abgegebenen Signals ein Minimum ist

Vom Ausgang des Decoders DK wird das Signal dem Datenendgerät DE zugeführt Als Datenendgerät DE kann beispielsweise ein Fernschreiber vorgesehen sein.

Die Kopplung der Regelsysteme R1 und R 2 ist von der Impulsform und von der Modulationsart des gewählten Übertragungsverfahrens abhängig. Es wird ein Partial-Response-Impuls der Klasse IV mit der Form

s(t) =

vorausgesetzt und Einseitenband-Amplitudenmodulation.

Dabei bedeutet: s(t)die Abhängigkeit der Amplitude s des von der Datenquelle DQ abgegebenen Signals von der Zeit t Φ die Taktphase.

Dabei ist

-τ·

wobei "Tdie Periodendauer bedeutet

Untersuchungen haben ergeben, daß unter den obengenannten gemachten Voraussetzungen die Regelsysteme Ri und R 2 derart gekoppelt werden sollten, daß eine Änderung der Taktphase Φ gleich der

ίο doppelten Änderung der Trägerphase sein sollte. Wenn somit beispielsweise die Trägerphase um ein Grad geändert wird, dann sollte die Taktphase um zwei Grad geändert werden. Dabei kann die Änderung der Taktphase in Abhängigkeit von der Änderung der

■ 5 Trägerphase oder auch umgekehrt die Änderung der Trägerphase in Abhängigkeit von der Taktphase vorgenommen werden.

F i g. 2 zeigt ausführlicher den auch in F i g. 1 dargestellten Empfänger EM mit Ausführungsbeispielen der Regelsysteme R1, R 2 und der Koppeleinrichtung KO. Das dargestellte Regelsystem R1 besteht aus dem Generator G i, der Ein-Austaststufe EA 1, dem Frequenzteiler FT und dem Regelsignalerzeuger. Im Generator Gi wird ein Signal erzeugt dessen Impulsfolgefrequenz gleich der /i-fachen Trägerfrequenz ist Im Frequenzteiler FTwWd eine Frequenzteilung mit dem Faktor η bewirkt Unter Verwendung der Ein-Austaststufe EA 1 werden immer dann einzelne Impulse hinzugefügt oder Impulse des vom Generator

jo G 1 zugeführten Signals unterdrückt wenn vom Regelsignalerzeuger REi ein Impuls eintrifft. Wenn vom Regelsignalerzeuger REi kein Impuls abgegeben wird, dann wird das vom Generator G 1 abgegebene Signal ungeändert über die Austaststufe EA 1 dem Frequenzteiler FT zugeführt. Der Generator G 1 und der Frequenzteiler FT entsprechen somit im wesentlichen dem in F i g. 1 schematisch dargestellten Trägergenerator TRG, wogegen die in F i g. 2 dargestellte Ein-Austaststufe EA 1 der in F i g. 1 dargestellten Regelstufe

ÄS 1 entspricht

Das in F i g. 2 dargestellte Regelsystem R 2 besteht aus dem Generator G 2, der Ein-Austaststufe EA 2, dem Frequenzteiler FT2 und dem Regelsignalerzeuger. Der Generator G 2 erzeugt ein Signal, dessen Impulsfolgefrequenz gleich der m-fachen Impulsfolgefrequenz der Taktfrequenz ist Der Frequenzteiler FT2 bewirkt eine Frequenzteilung im Verhältnis 1 : m. Unier Verwendung der Ein-Austaststufe EA 2 werden immer dann einzelne Impulse zwischen die über den Eingang a zugeführten

so Impulse eingefügt oder einzelne Impulse unterdrückt, wenn über die Eingänge b und c Impulse zugeführt werden. Wenn über die Eingänge b und c keine Impulse zugeführt werden, dann wird das über den Eingang a zugeführte Signal ungeändert über den Ausgang d an den Frequenzteiler FT2 abgegeben. Der Generator G 2 und der Frequenzteiler FT2 entsprechen somit dem in F i g. 1 dargestellten Taktgenerator TAG. Die in F i g. 2 dargestellte Austaststufe EA 2 entspricht der in F i g. 1 dargestellten Regelstufe RS 2.

Als Koppeleinrichtung KO ist gemäß F i g. 2 der Impulsverdoppler VD vorgesehen, dem über den Eingang a die Impulse zugeführt werden und der über den Ausgang b zeitlich nacheinander die doppelte Anzahl von Impulsen abgibt. Da der Ausgang des

(<s Regelsignalerzeugers REi mit dem Eingang a und der Ausgang b mit der Austaststufe EA 2 verbunden sind, werden die Regelsysteme R1 und R 2 miteinander gekoppelt Wenn beispielsweise vom Regelsignalerzeu-

ger REi ein einziger Impuls an die Ein-Austaststufe EA 1 abgegeben wird, dann wird ein einziger Impuls des Generators unterdrückt und auf diese Weise eine Verschiebung der Trägerphase bewirkt Andererseits wird der einzige Impuls des Regelsignalerzeugers REX dem Eingang a des Impulsverdopplers VD zugeführt, und über den Ausgang b werden zwei Impulse an die Ein-Austaststufe EA 2 abgegeben. Auf diese Weise werden zwei Impulse des Generators G 2 unterdrückt und somit eine Verschiebung der Taktphase bewirkt

Wenn beispielsweise durch einen einzigen Impuls des Regelsignalerzeugers REi eine Verschiebung der Trägerphase um ein Grad bewirkt wird und wenn durch Unterdrückung eines Impulses unter Verwendung dei Ein-Austaststufe EA 2 ebenfalls eine Verschiebung dei Taktphase um ein Grad bewirkt wird, dann wird durcl· einen Impuls des Regelsignalerzeugers REi eine Verschiebung der Trägerphase um ein Grad und ein« Verschiebung der Taktphase um zwei Grad bewirkt.

Versuche haben ergeben, daß sich durch eine derartige Verkopplung der beiden Regelsysteme R1 und R 2 die Regelzeiten verkürzen lassen. Die optimale

ι ο Einstellung der Taktphase läßt sich somit schneller al: unter Verwendung bekannter Schaltungsanordnunger erzielen, bei denen die Regelsysteme R i und R 2 nichl miteinander gekoppelt sind.

Hierzu 2 Bis« Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung des Phasengleichlaufs bei einem synchronen Nachrichtenübertragungssystem mit sendeseitig unterdrücktem Träger, wonach zur Regelung einer empfangsseitigen Trägerphase und Taktphase je ein Regelsystem vorgesehen ist und wonach die Nachricht aus einer Folge von Partial-Response-Impulsen der Klasse IV besteht und mit Hilfe von Einseitenband-Amplitudenmodulation übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelsysteme (R \,R 2) zur Regelung der empfangsseitigen Trägerphase und empfangsseitigen Taktphase derart miteinander gekoppelt sind, daß bei einer Änderung der Trägerphase auch eine Änderung der Taktphase oder umgekehrt bei einer Änderung der Takiphase auch eine Änderung der Trägerphase vorgenommen wird, und daß eine Änderung der Trägerphase einer doppelten Änderung der Taktphase entspricht (Fig.1).

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur empfangsseitigen Erzeugung des Trägers ein Generator (G 1) vorgesehen ist, dessen Impulse über eine Ein-Austaststufe (EA 1) und einen Frequenzteiler (FTi) einem empfangsseitig angeordneten Demodulator (DM) zugeführt werden, daß ein Regelsignalerzeuger (RS 1) vorgesehen ist, der ein impulsförmiges Regelsignal erzeugt, dessen Impulse der Ein-Austaststufe (EA X) zugeführt werden und die Einfügung bzw. die Unterdrückung je eines der Impulse des Generators (G X) bewirken, daß zur empfangsseitigen Erzeugung des Taktes ein weiterer Generator (G 2) vorgesehen ist, dessen Impulse über eine weitere Ein-Austaststufe (EA 2) einem weiteren Frequenzteiler (FT2) zugeführt werden, daß ein weiterer Regelsignalerzeuger (RS 2) vorgesehen ist, dessen Regelsignal aus einzelnen weiteren Impulsen besteht, die der weiteren Ein-Austaststufe (EA 2) zugeführt werden und die die Einfügung bzw. die Unterdrückung je eines der Impulse des weiteren Generators (G 2) bewirken und daß ein Impulsverdoppler (VD) vorgesehen ist, dem die Impulse des Regelsignalerzeugers zugeführt werden und der über seinen Ausgang (b) zeitlich nacheinander die doppelte Anzahl von Impulsen an die weitere Ein-Austaststufe (EA 2) abgibt, die beim Eintreffen dieser Impulse je einen Impuls einfügt bzw. unterdrückt (F i g. 2).