DE2317675A1

DE2317675A1 - Signalmodulator

Info

Publication number: DE2317675A1
Application number: DE2317675A
Authority: DE
Inventors: Douglas Macpherson Brady
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1973-04-07
Publication date: 1973-10-18
Also published as: IT980147B; JPS4918255A; US3750051A; FR2179916A1; BE797939A

Description

!festem Electric Company, Incorporated Brady, D.M.

New York, N.Y. 10007, V.St.A.

Signalmodulator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalmodulator, "bei welchem eine Mehrzahl von frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signalen aus entsprechenden binären Signalen erzeugt, jedes erzeugte Signal zwei Phasenabweichungen entsprechend den binären Zuständen der jeweiligen binären Signale aufweisen, und die beiden Signale zu einem Taktsignal synchronisiert werden.

Die Vorteile der Erzeugung eines kohärenten, zweipegligen Signals (FM-PSK) aus einem binären Signal stammen in erster Linie aus der Tatsache, daß mit einem solchen Signal die Kohärenzfeststellungs- bzw. erfassungstechnik als Nachweismechanismus angewendet werden kann. Da die Kohärenzfeststellung weniger von Rauschen, Intersymbol-Interferenz und Interferenz mit anderen Signalen beeinträchtigt wird, als es andere Arten des Nachweises sind, führt die Anwendung zu einer Gesamtzunahme der Systemzuverlässigkeit bzw. Wirkungsgrad .

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In Fällen, wo es erwünscht ist, mehr als zwei Informationsgehalte in ein frequenzmoduliertes kohärentes phasenumgetastetes Signal (FM-PSK) zu kodieren, wo es beispielsweise erwünscht ist, die vier Informationszustände von zwei synchronisierten "binären Signalen in vier Phasenabweichungen eines einzelnen FM-PSK-Signals zu kodieren, sind die Vorteile, die von der Entwicklung eines Signals gewonnen werden können, welches ebenfalls kohärent ist, ähnlich den oben an-, gedeuteten Vorteilen für 'den Zwei-Pegel-Fall. Daher ermöglicht die Erzeugung eines Vielpegel, frequenzmodulierten, kohärenten phasenumgetasteten Signals (FM-CPSK) die Anwendung der Kohärenzfeststellungsmethoden und fördert vergrößerte Systemzuverlässigkeit«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Signalmodulator der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß solche Vielpegel, frequenzmodulierten, kohärenten phasenumgetasteter Signale erzeugt werden können, fliese Aufgabe wird durch eine Schaltung zur Verursachung von zwei unterschiedlichen Phasenabweichungen für jedes der frequenzmodulierten kohärenten phasenumgetasteter Signale und eine Mischschaltung zum Mischen der phasenumgetasteter Signale gelöst, um ein Ausgangssignal zu erhalten, welches ein frequenzmoduliertes, kohärentes, phasenumgetastetes Signal mit einer unterschiedlichen Phasenabweichung für jede

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Kombination der Phasenabweichungen der zuerst genannten frequenzmodulierten, kohärenten phasenumgetasteten Signale aufweist.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden erste und zweite binäre Signale Jeweiligen ersten und zweiten binären Modulatren zugeführt. Der erste Modulator kodiert das anliegende Signal in ein FM-CPSK-Signal mit zwei Phasenabweichungen, während der zweite Modulator das angelegte Signal in ein FM-CPSK-Signal mit den gleichen beiden Phasenabweichungen moduliert. Das FM-CPSK-Ausgangssignal des ersten Modulators wird dann an einen Phasenabweichungs-Umwandler angekoppelt, welcher die Signalphasenabweichungen in zwei andere Phasenabweichungen umwandelt. Das umgewandelte FM-CPSK-Signal und das FM-CPSK-Signal des zweiten Modulators werden dann einer Mischschaltung zugeführt, welche ein FM-CPSK-Signal mit vier Phasenabweichungai entwickelt, wie zuvor angedeutet.

Die Erfindung ist nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Vielpegel-Modulator; Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung einiger der Signale in den Schaltungen nach Fig. 1 und 3i

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Fig. 3 die eine Art von binärem Modulator, der in

dem Modulator nach Fig. 1 Verwendung finden kann und

> Fig. 4 eine modifizierte Ausführungsform des Modulators nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Modulator 11 zur Umwandlung von digitalen Daten in ein vielpegliges, frequenzmoduliertes,kohärentes, phasenumgetastetes Signal (FM-CPSK). Die folgende Erläuterung des Modulators 11 wird unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 gezeigten Signale durchgeführt. -

Der Modulator 11 wird mit digitalen Daten aus einer synchronen Binärdaten-Quelle 12 gefüttert, die zwei synchrone, binäre Ausgangssignale 21 und 22 bildet. Beide Signale sind zu einem Taktsignal 23 synchronisiert, die ebenfalls von der Quelle 12 geliefert wird. Das Taktsignal 23 hat eine Periode T und eine Frequenz f_. Jedes Signal 21 oder 22 umfasst Datenbits, die während entsprechender T-Sekunden langer Zeitlagen vorkommen. Es sind sieben derartiger Zeitlagen dargestellt, und zwar 0-T, T-2T, 2T-3T usw.

Der obere Pegel des binären Signals 21 stellt einen der binären Zustände dar und wird hier als ein 1-Bit bezeichnet.

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Der untere Pegel des Signals 21 gibt den anderen Zustand wieder und wird als ein O-Bit bezeichnet. In ähnlicher Weise stellen die oberen und unteren Pegel des binären Signals 22 die beiden Zustände dar und werden ebenfalls als 1- bzw. 0-Bit bezeichnet.

Da jede der binären Signal 21 und 22 zwei Zustände aufweist, ist die gleichzeitige Übertragung beider Signal äquivalent mit der Übertragung von vier Informationszuständen. Diese Informationszustände entsprechen jeweils der gleichzeitigen Übertragung während einer Zeitlage von folgenden Kombinationen von gesendeten Signalbits: Übertragung eines O-Bits über das Signal 21 und eines O-Bits über das Signal 22 der OO-Informationszustand - , Übertragung eines O-Bits über das Signal 21 und eines 1-Bits über das Signal 22 - der 01-Informationszustand - , Übertragung eines 1-Bits über das Signal 21 und eines O-Bits über das Signal 22 - der 10-Informationszustand - und schließlich Übertragung eines 1-Bits über das Signal 21 und eines 1-Bits über das Signal 22 der 11-Informationszustand. Diese vier Informationszustände müssen von dem Modulator 11 in vier Phasenabweichungen eines einzigen FM-CPSK-Signals kodiert werden.

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Das Signal wird über einen Weg 13 mit einem ersten binären Modulator 14 gekoppelt. Mit dem Modulator 14 ist ebenfalls über Wege 15 und 16 das Taktsignal 23 gekoppelt. In Abhängigkeit von den beiden erwähnten Signalen bildet der Modulator 14 ein zweipegliges FM-CPSK-Signal 24. Wie ersichtlich, ist im Signal 24 jedes O-Bit des Signals 21 in eine -rr/2-Phasenabweichung über die jeweilige Bitzeitlage kodiert, während jedes 1-Bit des Signals 21 in eine +-ny^-Phasenabweichung während der jeweiligen Bitzeitlage kodiert ist. Diese Phasenabweichungen sind mit Bezug-auf ein Referenzsignal bei der Mittenfrequenz f. des Signals 24 bestimmt worden. Die Frequenz f ist die Mittenfrequenz zwischen den Frequenzen"f^ und fp, wobei f. die Frequenz des Signals 24 ist, was zu einer +ff/^-Phasenabweichung während einer Zeitlage führt, und die Frequenz f^. ist die Frequenz des Signals 24, die zu einer—'Π/2-Phasenabweichung während einer Zeitlage führt (d.h., die Frequenzen f^ und f~ entsprechend jeweils der Übertragung ■- eines 1-Bit und eines O-Bit des Signals 21). In der vorliegenden und dargestellten Äusführungsform unterscheiden sich die Frequenzen f^ und f₂ um f /2, wobei die Frequenz f _Λ gleich 4f _ und die Frequenz f_o gleich -k f ist. Die Phase des Signals 23 am Ende jeder Zeitlage relativ zu der Phase der Mittenfrequenz f ist ebenfalls in der Zeichnung angedeutet.

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Ein zweiter binärer Modulator 17, der dem Modulator 14 ähnlich ist, empfängt das andere binäre Signal 22 über den Wellenweg 18. Das Taktsignal 23 wird ebenfalls an den Modulator 17 über die Wellenwege 15 und 16A gekoppelt. In Abhängigkeit von diesen Signalen kodiert der Modulator 17 die Daten in dem binären Signal 22 in die Phasenabweichungen eines zweiten, zweipegligen FM-CPSK-Signal 25. Es sei angenommen, daß das Signal 25 die gleichen Frequenzen f^ und f~ während der 1- bzw. O-Bitübertragungen des Signals 22 entwickelt. Diese Annahme wird zur Vereinfachung der Erläuterung gemacht, stellt jedoch keine Beschränkung dar. Deshalb entwicklet das Signal 25 eine +-n"/2-Phasenabweichung während der Übertragung eines 1-Bit des Signals 22 und eine -fl/2-Phasenabweichung während der Übertragung eines O-Bit des letzteren Signals. Die erwähnten Phasenabweichungen gelten bezüglich eines Bezugssignals bei der Mittenfrequenz f„ des Signals Die Phase des Signals 25 am Ende jeder Zeitlage relativ zu der Phase des Mittenfrequenz-Bezugssignals ist auch in der Zeichnung angedeutet.

Eine Art von binärem Modulator zur Entwicklung eines zweipegligen FM-CPSK-Signals, beispielsweise der Signale 24 oder 25, ist in Fig. 3 gezeigt. Dieser Modulator wird später im einzelnen erläutert werden.

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Das FM-CPSK-Signal 24 wird vom Modulator 14 an einen Phasenabweichungsumwandler oder Konverter 19 angekoppelt. Der Umwandler 19 führt eine Frequenz und daher auch Phasenteilung des Signals 24 durch, ohne daß, die Kohärenz und Kontinuität des Signals gestört werden würde. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß der Umwandler 19 die Frequenz aufteilt und so die Phase des Signals 24 durch zwei teilt. Als Ergebnis erzeugt der Umwandler ein zweipegliges FM-CPSK-Ausgangssignals 26, dessen Frequenzen 1/2 von denjenigen des Signals 24 sind. Die erhaltenen Phasenabweichungen des Signals 26 relativ zu der Mittenfrequenz

des Signals (f /2) ist so 1/2 von denjenigen des Signals c

Das Signal.26 entwickelt deshalb, wie gezeigt, Phasenabweichungen von +Ίν/4, wobei die +TV/4-Phäsenabweichung der •ΗΥ/2-Phasenabweichung des Signals 24 entspricht (d.h., der Übertragung eines 1-Bits des Signals 21) und die --ft/4-Phasenabweichung entspricht der -Ιϊ/2-Phasenabweichung des Signals 24 (d.h., der Übertragung eines O-Bits des Signals 21). Wie bei den Signalen 24 und 25 ist die Phase des Signals 26 am Ende jeder Zeitlage relativ zu der Mittenfrequenz des Signals f_/2 ebenfalls in der Zeichnung dargestellt.

Der Umwandler oder Konverter 19 kann typischerweise eine die Division mit zwei durchführende Flip-Flop-Schaltung, gefolgt von einer FiIterschaltung, aufweisen, Die Flip-Flop-

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Schaltung entwickelt ein Ausgangssignal, welches ihren Zustand für jeden Zyklus des Eingangssignals' 24 ändert. Dieses Flip-Flop-Ausgangssignal wird dann von der Filterschaltung gefiltert und führt zu dem FM-CPSK-Signal 26.

Die Signal 25 und 26 werden von ihren jeweiligen erzeugenden Quellen an eine Mischschaltung 20 angekoppelt. Diese Schaltung entwickelt ein Ausgangssignal 27, welches auf der Summe der Frequenzen der "beiden anliegenden Signale 25 und 26 liegt. Die Frequenz und Phasenabweichungen des Signals 27 während jeder der Zeitlagen sind so gleich der Summe der Frequenzen bzw. der Summe der Phasenabweichungen der Signale 25 und 26 während der Zeitlage. Das Signal 27 umfasst so, wie gezeigt, vier unterschiedliche Summenfrequenzen (f>, + f^/2), (f., + f₂/2), (f₂ + f₂/²) und (f₂ + f^/2), die Jweils zu vier unterschiedlichen Phasenabweichungssummen führen, nämlich (+n/2 + ir/4 = 3tf/4), (+ir/2 - ir/4 = +ir/4), (-1^2 - d/4 = -3TI/4) und (-ff/2 + 1?/4 = -1#4). Diese Phasenabweichungen werden mit Bezug auf ein Referenzsignal bei der Mittenfrequenz 3f_/2 des Signals 27 bestimmt.

Wie leicht ersichtlich, stellen die +3 /4-Phasenabweichungen des Signals 27 die kodierte Form des 11-Informationszustandes (Zustand der Zeitlage 3T-4T) bzw. den OO-Informationszustand

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(Zustand der Zeitlage T-2T) der Signale 21 und- 22 dar. Die •f-ij/4-Phasenabweichungen andererseits entsprechend der kodierten Form des 01-Informationszustandes (Zustand der Zeitlage 4T-5T) bzw. des 1O-Informationszustandes (Zustand der Zeitlage 2T-3T) der letzteren beiden Signale dar. Durch Mischen der beiden zweipegligen .FM-CPSK-Signale 25 und 26 werden deshalb die vier Informationszustände der Signale 21 und 22» die von diesen beiden Signalen getragen werden, in vier Phasenabweichungen eines einzigen FM-CPSK-Signals 27 kodiert.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Umwandler 19 außer der Teilung des Signals 24 durch 2 dieses auch ,mit einer anderen möglichen Zahl teilen könnte. Wenn beispielsweise eine Teilung des Signals 24 mit 4 durchgeführt werden würde, wurden die erhaltenen Phasenabweichungen des Signals 26"+ff/8 für ein 1- und O-Bit des Signals 21 werden. Die Mischung dieses Signals mit dem Signal 25 würde wiederum zu einem vielpegligen FM-CPSK-Signal mit vier Phasenabweichungen von +3<fl/8 und +5fl/8 führen. ■

Ein weiterer bemerkenswerter Punkt besteht darin, daß, während die Mischschaltung 20 nach der Beschreibung ein Signal bei der Summenfrequenz der Signale 25 und 26 enwickelt,

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sie gerade so ein Signal bei der Differenzfrequenz der Signale entwickeln könnte. Wenn dies der Fall ist, würde das Signal 27 folgende vier Frequenzen enthalten: Cf₁- ^/2), Cf₁ - f₂/2), (f₂ - f₂/2) und (f₂ - JT₁/2), welche wiederum zu den vier Phasenabweichungssummen wie folgt führen wurden: (ff/2 - ff/4 = 11/4), (+fl/2 + Ό/4 = 31ϊ*/4), (-1^2 + 1/4 = -11/4) und (-Ή/2 -fl/4 = - #4). Die +fK/4-Phasenabweichungen würden so dem 11- bzw. OO-Informationszustand entsprechen und die +3^/4-PlIaS enabweichungen den 01- bzw. 10-Informationszustäüen.

Die Wiedergewinnung der ursprünglichen Daten aus dem Signal 27 können leicht durchgeführt werden, indem in kohärenter Weise die Phase des Signals festgestellt und dann die festgestellten Phaserivverte am Beginn und Ende jeder Zeitlage verglichen werden, um die Phasenabweichung währ aid der Zeitlage zu erhalten. Darüber hinaus kann im einzelnen die kohärente Feststellung der Phase des Signals 26 durch Mischen des Signals in einer Mischschaltung mit einem örtlichen Oszillatorsignal ausgeführt werden, welches auf einer der Frequenzen des Signals 27 liegt. Die Phase des örtlichen Oszillators wird so eingestellt, daß sie entweder exakt in Phase oder genau außer Phase mit der entsprechenden übertragenen Frequenz ist. Das Ausgangssignal der Mischschaltung

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kann einer konventionellen Phasendetektorschaltung züge- . führt werden, welche die Phase zu Beginn und Ende jeder Zeitlage abtastet. Wenn ein Signal eines örtlichen Oszillators bei (f-j + f-i/2) verwendet wird, dann klassifiziert der Detektor die abgetasteten Phasenwerte als entweder Ö, Tf, +17/2 oder --ff/Z. Wenn die Phasenwerte zu Beginn und Ende einer Zeitlage als gleich klassifiziert werden, dann wird eine 0-Phasenabweichung festgestellt,d.h., der 11-informationszustand. Wenn die Phasenwerte zu Beginn und Ende einer Zeitlage unterschiedlich klassifiziert.werden, dann wird eine +ft^-Phasenabweichung (d.h., der OÖ-Informationszustand) festgestellt, falls die Werte um +11/2 unterschiedlich sind. Wenn sie um +ffdiff er leren, wird ein ^Phasenabweichung festgestellt und damit der .10-Informationszustand, und wenn sie um -"ft/2 differieren, eine -fl/2-Phasenabweichung, d.h., der 01-Informationszustand.

In Fig. 3 ist die eine Art des Modulators zur Entwicklung eines zweipegligen FM-CPSK-Signals gezeigt.- Der Modulator 30 kann zur Erzeugung des Signals 24 benutzt werden, indem das binäre Signal 21 als Eingangssignal dient und darüber hinaus kann die Schaltung zur Erzeugung des Signals 25 benutzt werden, indem das binäre Eingangssignal 22 als Eingang dient. In Jedem Fall ist die Betriebsweise des Modulators die gleiche. Zu Diskussionszwecken wird deshalb angenommen.

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daß das Signal 24 erzeugt v/erden soll und daß das Signal 21 dem Modulator eingangsseitig zugeführt wird.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, umfasst der Modulator 30 erste und zweite Signaleingänge bzw. Eingangsporte 31 und 32, welche ein Taktsignal 23 bzw. ein binäres Datensignal 21 empfangen. Der Eingang 31 koppelt die zugeführte Signalenergie an eine Mischschaltung 33, welcher zusätzlich Energie von einer Oszillatorsignalquelle 34 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Mischschaltung 33 wird einer Verknüfungsschaltung 35 ebenso wie das Ausgangssignal des Oszillators 34 zugeführt. Die Verknüpfungsschaltung wird durch die am Eingang 32'anliegende Signalenergie gesteuert, welcher Eingang ebenfalls an dem Verknüpfungsglied angekoppelt ist. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 35 ist an einen Frequenz-Phasen-Umwandler oder Konverter 36 angekoppelt, dessen Ausgangssignal von dem Modulator über den Ausgang 37 geliefert wird und das gewünschte FM-CPSK-Signal 24 darstellt.

Die Wirkungsweise des Modulators 30 wird unter Bezugnahme auf die Signale 21, 23, 24, 28A, 28B und 28C nach Fig. 2 erörtert.

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Beim Betrieb wird das kohärente Taktsignal 23 über den Eingang 31 der Mischschaltung 33 des Modulators 30 zugeführt. Der Mischschaltung 33 wird ferner- ein zweites kohärentes ■ kosinusartiges Signal 28A zugeführt, welches von dem Oszillator 34 des Modulators stammt. . .

Im vorliegenden Fall ist das Oszillatorsignal 28A mit dem Taktsignal 23 synchronisiert (die Schaltung zur Durchführung solcher Synchronisation ist bekannt und deshalb aus der Zeichnung fortgelassen) und zusätzlich ist die Frequenz 2f-j des Oszillatorsignals ein ganzzahliges Vielfaches K der Taktfrequenz. f . Für die speziell dargestellten Signale der Pig. 2 ist das ganzzahlige Vielfache gleich 8, und daher ist die Oszillatorfrequenz gleich 8f.

Die Mischschaltung 33 mischt die Signale 23 und 28A und entwickelt ein Ausgangs signal 28B, die auf der Differenzfrequenz 2f2 der gemischten Signale liegt, wobei 2fp = 2f^ -

f _ = 7f '. Da die Signale 28A und 28B sich um die Taktss

frequenz f unterscheiden, ist es wichtig zu bemerken, daß s ·

am Ende jedes aufeinanderfolgenden T S ekunden/Langen Intervalls oder Zeitlage (d.h., die Zeitlagen 0-T, T-2T, 2T-3T usw.) die Signale in der gleichen Phase sind. Da das Differenzsignal 28B durch 7 vollständige Zyklen während jeder

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Zeitlage geht und das Signal 28A durch acht vollständige Zyklen hindurchgeht, sind in dem speziellen dargestellten Fall "beide Signale am Ende jeder Zeitlage an der O-Phase angelangt. Diese erläuterten Phasenbedingungen der Signale 28A und 28B sind leicht aus Fig. 2 ersichtlich, welche beide Signale mit ihrer maximalen positiven Amplitude am Ende jeder der gezeichneten, T Sekunden langen Zeitlagen zeigt.

Die Signale 28A und 28B werden von ihren jeweiligen Quellen der Torschaltung 35 zugeführt, deren Operation von dem binären Datensignal 21 gesteuert wird, welches an die Torschaltung über den Signaleingang 32 angekoppelt wird.

Das binäre Signal 21 tastet oder steuert die Sehaltoperation der' Torschaltung 35 mit Bezug auf die Übertragung der Signale 28A und 28B. Wenn im einzelnen das Signal 21 auf seinem oberen Amplitudenpegel ist (d.h., während der Übertragung jedes 1-Bits) ermöglicht die Torschaltung die Übertragung des Signals 28A, während sie die Übertragung des Signals 28B verhindert. Wenn umgekehrt das Signal 21 auf dem unteren Amplitudenpegel ist, (d.h., während der Übertragung jedes O-Bits) sperrt die Torschaltung das Signal 28A und überträgt das Signal 28B.

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Diese Schaltaktionen verursachen also, daß jedes 1-Bit in die kohärente Frequenz 2f^ (Frequenz des Signals 28A) und jedes O-Bit in die Differenzfrequenz 2f~ (Frequenz des Signals 28B) kodiert wird, wie es durch das Torschaltungs-Ausgangssignal 28C angedeutet ist. Da darüber hinaus jedes der Signale 28A und 28B auf der gleichen Phase am Ende jeder Zeitlage ist,, bleibt die Phase des Torschaltungs-Ausgangssignals 28C kontinuierlich bei allen Übergängen von einem Datenbit zum nächsten Datenbit. Als Ergebnis ist das Signal 28C sowohl kohärent (da es aus den kohärenten Frequenzen 2f-j und 2f₂ zusammengesetzt ist) und kontinuierlich und kann deshalb als freuqenzmoduliertes kohärentes, frequenzumgetastetes (FM-CFSK)-Signal gekennzeichnet werden.

Dps Torschaltungs-Ausgangssignal 28C wird einem Frequenz-Phasen- Informationsumwandler oder Konverter 36 zugeführt, wo die kodierten Frequenzen des Signals wiederum in relative Signalsphasenverschiebungen während ihrer jeweiligen Zeit- · lagen kodiert werden. Im speziellen führt der Umwandler 36 eine Frequenzteilung durch und so eine Phasenteilung des Signals 28C. Diese Frequenzteilung beeinträchtigt nicht die bereits erhaltene Kohärenz oder Phasenkontinitätseigenschaften und führt zu einem Signal, dessen relative Phasenverschiebung während jeder der T Sekunden lagen Zeitlagen der Frequenz des Signals 28C entspricht, die während dieser

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Zeitlage vorkommt.

Im vorliegenden Fall teilt der Umwandler 35 die Frequenz und Phase des Signals 28C durch 2, was zu einem zweipegligen FM-CPSK-Ausgangssignal mit einer Frequenz f^ und einer Phasenabweichung von +1//2 während der Zeitlagen führt, in welchen das Signal 21 ein 1-Bit ist, und eine Frequenz f~ und eine Phasenabweichung von -^/fl/2 während der Zeitlagen, in welchen das Signal 21 ein O-Bit ist. Wie bereits angedeutet, ist das erhaltene Ausgangssignal des Modulators 30 so das gewünschte Signal 24.

Es wird darauf hingewiesen, daß das oben diskutierte Prinzip auch auf Situationen ausgedehnt werden kann, in welchen eine beliebige Anzahl von Informationszuständen in eine äquivalente Anzahl von Phasenabweichungen eines einzigen FM-CPSK-Signals kodiert werden müssen. So hat etwa die Kodierung von acht Informationszuständen entsprechend der gleichzeitigen Übertragung von drei binären Signalen in ein FM-CPSK-Signal acht Phasenabweichungen aufzuweisen, und kann leicht durch Modifizierung der Ausführung nach Fig. 1 realisiert werden, wie sich aus Fig. 4 ergibt, welche lediglich die zusätzlichen Elemente zur Struktur nach Fig. zeigt. Wie dargestellt, koppeln die Signalwege 41 und

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das Taktsignal 23 und das zusätzliche binäre Signal der · Quelle 12 an einen dritten binären Modulator 43. Dieser Modulator ist von der gleichen Art wie die Modulatoren,. 14 und 17 und kodiert in Abhängigkeit _λ von diesen "Signalen die binären Daten in ein zweipegliges FM-CPSK-Signal mit einer Mittenfrequenz f und Phasenabweichungen von Vif/2, wie angedeutet. Das vierpeglige FM-CPSK-Signal 27 der Mischschaltung 20 wird einem zweiten Phasenabweichungsumwandler oder Konverter 44 zugeführt, der in ähnlicher Weise wie der Umwandler 19 arbeitet. So teilt der Umwandler

44 die Frequenz und Phase des vierpegligen Signals durch und führt zu einem vierpegligen FM-CPSK-Ausgangssignal mit einer Mittenfrequenz von 3f_c/4 und Phasenabweichungen von -f-Ti/8 und +3'1)/8, wie angedeutet.

Das Ausgangs signal des Konverters und das Ausgangssignal des Modulators 43 werden dann einer zweiten Mischschaltung

45 zugeführt, die ein Summenfrequenz-Ausgangssignal in analoger Weise wie die Mischschaltung 20·erzeugt. Das erhaltene Summenfrequenzsignal der Schaltung 45 ist ein FM-CPSK-Signal mit einer Mittenfrequenz von 7f_c/4 und 8 Phasenabweichungen +Tf/8, +3^/8, +5^8 und +70/8, welche jeweils einem der 8 zu übertragenen Informationszustände entsprechen.

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Claims

Patentansprüche

,-1., Signalmodulator, bei welchem eine Mehrzahl von frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signalen aus entsprechenden binären Signalen erzeugt werden, jedes erzeugte Signal zwei Phasenabweichungen entsprechend den binären Zuständen der jeweiligen binären Signale aufweisen, und die binären Signale zu einem Taktsignal synchronisiert sind,

gekennzeichnet durch eine Schaltung (19) zur Verursachung von zwei unterschiedlichen Phasenabweichungen (+%, -■%, +*, -ή*) für jedes "der frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (24, 25) und

eine Mischschaltung (20) zum Mischen der phasenumgetasteten Signale (24, 25), um ein Ausgangssignal zu erhalten, welches ein frequenzmoduliertes, kohärentes, phasenumgetastetes Signal (27) mit einer unterschiedlichen Phasenabweichung für jede Kombination der Phasenabweichungen der zuerst genannten frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (24, 25) aufweist.
2. Modulator nach Anspruch 1, zur Kodierung der Informationszustände zweier binärer Signale,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaltung (20) ein'Ausgangssignal (27) erzeugt welches auf der Summenfrequenz der anliegenden frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signalen (24, 26) liegt, und daß das Ausgangssignal (27) vier Phasenabweichungen (4^,+$) aufweist, die der Summe aus jeder der beiden Phasenvariationen ^k der einen der angelegten frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (24) mit den anderen (+4;) angelegten, freuqenzmodulierten₉ kohärenten, phasenum-. getaste.ten Signale ensprechen.
3. Signalmodulator nach Anspruch 1,. zur Kodierung der Informationszustände von zwei binären Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaltung (20) ein Ausgangssignal (27) erzeugt, das auf der Differenz der angelegten frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (24, 26) liegt, und daß das Ausgangssignal (27) vier Phasenvariationen (+¥, + ψ) aufweist, die der Differenz Jeder der teden Phasenabweichungen (+r·) der einen der angelegten frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (26) zu jeder der Phasenabweichungen (+^) der anderen der angelegten freauenzmodulierten, phasenumgetasteten Signale (24) entsprechen.

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4. Signalmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei frequenzmodulierte, kohärente, phasenumgetastete Signale (24, 25), die jweils aus einem zugehörigen binären Signal (21, 22) erzeugt sind, die gleiche Phasenabweichung (+S) aufweisen, die den binären Zuständen (1, 0) der binären Signale (21, 22) entsprechen, und daß ein Phasenabweichungs-Umwandler (19) eine der beiden frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (25) in ein frequenzmoduliertes, kohärentes, phasenümgetastetes Signal (26) mit zwei anderen Phasenabweichungen (+Jr) zur Anlage an die Mischschaltung (20) umwandelt.
5. Signalmodulator nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenabweichungs-Umwandler (19) eine Frequenzteilerschaltung zur Bildung einer Frequenz und Phasenteilung der angelegten phasenumgetasteten Signale aufweist.
6. Signalmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzmodulierte, kohärente, phasenumgetastete Ausgangssignal der Mischschaltung (20) einer weiteren

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Mischschaltung (45) zusammen mit dem frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signal angelegt wird, welches von einem weiteren binären und zum Taktsignal (23) synchronisierten Signal erhalten wurde, wobei die frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale, die an diese weitere Mischschaltung (45) angelegt werden, unterschiedliche Phasenabweichungen voneinander aufweisen, und daß die Anzahl der unterschiedlichen Phasenabweichungen von dieser weiteren Mischschaltung (45) multipliziert wird.
7. Signalmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,, daß die von den binären Signalen (21,. 22) erzeugten frequenzmodulierten, kohärenten, phasenumgetasteten Signale (24, 25) die gleiche Mittenfrequenz aufweisen.

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