DE2336707B2 - Verfahren zur Datenverarbeitung beim Senden und/oder bei der Übertragung von Informationen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

interpretiert wird, daß die Binärzahl in die ent- io die ursprüngliche Digitalformation unterteilt wird.

sprechende Dezimalzahl übersetzt wird, daß ein Es ist bekannt, daß bei der Übertragung und/oder

dem Senden von Informationen beliebiger Art in digitaler Form modulierte Signale, welche die zu

übertragende Information repräsentieren, in einen

Impulszug, der eine Anzahl von Impulsen enthält,
die gleich der Dezimalzahl ist und dem Mikrowort entspricht, in den ÜbertragungskanaJ eingeführt oder auf die Übertragungseinrichtung auf- 15 Übertragungskanal eingeführt oder auf eine Übergegeben wird, und daß eine Pause, deren Länge tragungseinrichtnang aufgegeben werden. Die Modulation erfolgt derart, daß die geringstmögliche Abschwächung, Verzerrung, Geräuschüberlagerung

gleich der Länge eines der Impulse ist, zwischen einen Impulszug und den nächsten zur Trennung

derselben eingeschaltet wird und daß beim Emp- „

fang für jeden Impulszug die Impulse des Impuls- 20 Übertragungseinrichtung zurückzuführen sind. Die

zuges mittels eines Binärzählers gezählt werden, Signale werden dann am Ausgang des Übertragungs-

dessen Ausgang am Ende des Impulszuges das " " '"*~^{A J} '

u.dgl. erzielt wird, welche auf den Kanal oder die

kanals oder der Übertragungseinrichtung demoduliert, um die ursprüngliche Information zu rekonstruieren.

Es liegt auf der Hand, daß der Übertragungskanal ein Radio- oder Telegrafiekanal, eine optische Verbindung, ein Koaxialkabel oder ähnliches sein kann, während die Übertragungseinrichtung e^;r Magnetband, eine Verzögerungsleitung und ähnliches sein Verarbeitungsverfahrens nach Anspruch 1 oder 2, 30 kann.

Es ist weiterhin bekannt, daß bei der Übertragung und beim Senden von Informationen bei der Demodulation Fehler entstehen, wenn der Demodulator

dem Impulszug entsprechende Mikrowort rekonstruiert, welches mit dem gesendeten Mikrowort identisch ist.

2. Verfahren zur Datenverarbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrowort aus drei Bits (n = 3) besteht.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Datengekennzeichnet durch einen Sender (5), einen Übertragungskanal oder eine Übertragungseinrichtung, und einen Empfänger (9).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit elektronischen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, 35 der Übertragungseinrichtung aufgetretenen Störungen daß der Sender (5) die folgenden Komponenten die ursprüngliche Information nicht mehr rekonstruaufweist: ein Register (1), dessen Eingang die zu
übertragende Digitalinformation der erforder-

wegen der in den Signalen entlang des Kanals oder in

liehen Länge bildet und dessen Ausgang durch

ieren kann.

Bei der Übertragung von digitalen Informationen

werden bisher verschiedene Modulationssysteme

das Mikrowort von π Bits gebildet ist, einen 40 weithin verwendet. Alle wirken sie jedoch auf die η-stufigen Zähler (3) für die von einem Gene- Form der in den Übertragungskanal einzuführenden rator (4) kommenden übertragenen Impulse, einen
Komparator (2), der in Binärweise das Mikro

wort mit dem Zählerinhalt vergleicht und die Er-

oder auf die Übertragungseinrichtung aufzugebenden Signale ein.
Der Nachteil dieser Systeme liegt darin, daß Ver-

zeugung von Impulsen bei Gleichheit stoppt, wo- 45 zerrungen und Störungen Veränderungen in der Form

durch in der Übertragung der Impulse selbst eine der Signale selbst hervorbringen können, welche, ins-

Pause erzeugt wird, die jeden Impulszug, der einem Mikrowort entspricht, von dem anderen trennt, und einen Umwandler zum Einführen der

besondere in der Phase der demodulierten Signale, dazu führen können, daß ein Demodulator Signale miteinander verwechselt, wodurch eine Information

Impulse in einen Übertragungskanal oder zum 50 rekonstruiert wird, die von der ursprünglichen Infor-Aufgeben der Impulse auf eine Übertragungseinrichtung, und daß der Empfänger die nachfolgenden Komponenten aufweist: einen Umwandler (9), der die Impulse vom Übertragungskanal

oder von der Übertragungseinrichtung abzieht, 55 mum reduziert werden. Dabei sollen sich wegen der einen η-stufigen Zähler (10), der die empfange- zu erzielenden größeren Dichte der zu übertragenden

mation abweicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Datenverarbeitung zu schaffen, durch welches die obengenannten Nachteile auf ein Mini-

nen Impulse zählt, einen Kreis (11) zum Nachweis der Pause zwischen aufeinanderfolgenden Impulszügen, der den Ausgang der Mikrowörter vom Zähler steuert, und ein Register (12), welches die Mikrowörter empfängt und in dem die ursprüngliche Digitalinformation rekonstruiert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Register (1,12) für Mikro-Wörter von drei Bits ausgelegt sind, wobei die Zähler (3,10) dreistufig ausgebildet sind (n = 3).

Informationen bei gleichem Übertragungskanal oder bei gleicher Übertragungseinrichtung und wegen der Einfachheit der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Schaltungsanordnung weitere bedeutende Vorteile ergeben.

Gegenstand der Erfindung ist ebenso die Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß beim Senden die zu übertragende Originalinformation, in digitaler Form durch eine Serie

von Bits in der erforderlichen Länge ausgedrückt, in Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (vgl.

Elemente von «Bits (als Mikrowörter bezeichnet) Fig. 1), wird die zu übertragende Information, die aufeeteilt wird, daß jedes Mikrowort als Binärzahl bei dem dargestellten Beispiel aus einer Serie von Lerpretiert wird, daß die Binärzahl in die ent- neun Bits besteht, (A) im Sender T in Mikrowörter sprechende Dezimalzahl übersetzt wird, daß ein Im- 5 (drei Mikrowörter von jeweils drei Bits: π = 3) unteroulszug, der eine Anzahl von Impulsen enthält, die teilt, von denen jedes als eine BinärzifEer interpretiert deich der Dezimalzahl ist und dem Mikrowert ent- wird, die dann (B) in die entsprechende Dezimalziffer fnricht, in den. Übertragungskanal eingeführt oder auf übersetzt wird. Erfindungsgemäß werden drei Impulsdie Übertragungseinrichtung aufgegeben wird, und züge t_v t₂, t₃ (C) in den Übertragungskanal eingedaß eine Pause, deren Länge gleich der Länge eines io führt oder auf die Übertragungseinrichtung aufgegeder Impulse ist, zwischen einen Impulszug und den ben, wobei jeder Impulszug eine Anzahl von Impulnächsten zur Trennung derselben eingeschaltet wird, sen enthält, welche gleich der Dtjünalziffer (an B und daß beim Empfang für jeden Impulszug die Im- gezeigt) des entsprechenden Mikrowortes ist. Die Imoulse des Impulszuges mittels eines Binärzählers ge- pulszüge t_v f₂, i₃ sind voneinander durch eine Pause β zählt werden, dessen Ausgang am Ende des Impuls- 15 getrennt, deren Dauer gleich der Pause α eines Imzuees das dem Impulszug entsprechende Mikrowort pulses (C) ist.

rekonstruiert, welches mit dem gesendeten Mikrowort Vom Übertragungskanal D gelangen drei Züge abidentisch ist. geschwächter und verzerrter Impulse r/, i₂', i₃ zum

Bei diesem Verfahren besteht das Mikrowort vor- Empfänger R, bei E gezeigt. Diese Impulszuge wer-Tuesweise aus drei Bits (n = 3). ao den, wie gezeigt, bei F wieder in ihre richtige Form

Dieses Verfahren läßt sich mit einer breiten Viel- gebracht und dann (G) durch einen Binarzahler ge-7ahl von an sich bekannten Vorrichtungen ausfüh- zählt, dessen Ausgang, gezeigt bei H, in Binärform jedoch eignet es sich insbesondere dazu, unter die drei Ausgangs-Mikrowörter wiedergibt, wodurch Verwendung üblicher elektronischer Komponenten die übertragene Information/1 rekonstruiert wird, auseeführt zu werden. Ohne Beschränkung des Er- 25 Zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens labt findunescedankens auf eine bestimmte derartige Ein- sich bequemerweise eine Vorrichtung verwenden, bei rirhtune wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das welcher der Sender und der Empfänger, wie in den Verfahren nach der Erfindung mittels einer Vorrich- Fig. 2 und 3 gezeigt, aufgebaut sind. Sender und tune durchzuführen, die dadurch gekennzeichnet ist, Empfänger sind dabei durch einen Übertragungskanal Haß der Sender die folgenden Komponenten auf- 30 oder durch eine Übertragungseinrichtung in an sich weisf ein Register, dessen Eingang die zu übertra- bekannter, nicht gezeigter Weise miteinander verbun-Se Digitalformation der erforderlichen Länge bil- den. Wie sich aus Fig. 2 entnehmen laßt, wird de Set und dessen Ausgang durch das Mikrowort von zu übertragende Information im Sender parallel m η BitsGebildet ist; einen η-stufigen Zähler für die von ein Schieberegister 1 eingeführt, welches den Inforeinem Generator kommenden übertragenen Impulse; 35 mationseingang und den Informationsausgang parenerTKomparator, der in Binärweise das Mikrowort allel bearbeitet. Dieses Register muß so lang sein daß Sdem Zählerinhalt vergleicht und die Erzeugung es die zu übertragende Information aufndmenk^. von Impulsen bei Gleichheit stoppt, wodurch in der jedoch jeweils (n = 3) fur Vielfache von drei Bits Xmagung der Impulse selbst eine Pause erzeugt (für Vielfache von η Bits, wenn η von 3 yersdueden wird dif jeden Impulszug, der einem Mikrowert ent- 40 ist). Das Register ist aus diesem Grunde 3 m Bite ΓρπΛ? von dem3eren⁸irennt; und einen Umwand- lang, wobei m die Anzahl der Mikroworter^n Lr zum Einführen der Impulse in einen Übertra- welche die zu übertragende Information unterteilt

Komponenten aufweist: einen 45 wird dann abgezogen und in eine Deamjteahl von

dulationssystem, " °_)nri Auf diese Weise ist die Anzahl der über-

F i g. 2 und 3 Blockdiagramme eines Senders bzw. Generator 4^ Au di«« we«ewi _Dezjmal_

Empfängers mit elektronischen Komponenten welche tragenen Impul^ «^atis^ |^ _{ivalent ist}. Soll

^Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 65 ^^^^^^^^. »° wirf zur

h d Sd d dem Jas Mikrowort υ υ '^{υ B}

Emptängers mu eieKiroiuswicii rvuinpoiiviitv..., ~-_ο-

die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 65 zahl, die dem Mikrowort b_u b₂, b₃ äquivalent ist. aon

ermöglichen, wobei zwischen dem Sender und dem das Mikrowort 0, 0, 0 übertragen werden, so wird zur

Empfänger ein Übertragungskanal (nicht gezeigt) oder Verhinderung der Übertragung von 0 Impulsen

Übertraeungseinrichtungen vorgesehen sind. «Wiche die Bedeutung einer Pause haben würden)

zum Komparator 2 ein viertes Bit b_t gesendet, welches durch ein UND-Gatter 8 erzeugt wird, so daß sich ergibt:

Dies gilt in Boolescher Bezeichnungsweise, zusammen mit dem Ausgang c₄ des Zählers 3. Auf diese Weise werden für die spezielle Kombination 0, 0, 0 acht Impulse übertragen.

Zwischen einem Impulszug und dem nächsten wird eine Pause von der Länge eines Impulses eingeführt. Dies ist erforderlich, einerseits, damit der Empfänger einen Impulszug vom nächsten unterscheiden kann. Andererseits wird diese Pause beim Senden dazu verwendet, daß das Register dazu gebracht wird, drei Schritte weiterzurücken, wodurch das nächste Mikrowort abgezogen werden kann. Dies wird durch den Steuerkreis 7 bewirkt.

Das gesamte, vorstehend beschriebene Verfahren wird m-mal wiederholt, bis das Register 1 vollständig entleert ist. Dies wird durch den Zähler 6 angezeigt, der die übertragenen Mikrowörter zählt: Wenn der Zähler 6 den Wert m erreicht, wird ein Impuls zum Steuerkreis 7 gesendet, welcher eine drei Impulse lange Pause erzeugt, so daß die neue zu übertragende Information in das Register 1 eingegeben werden kann, woraufhin der Zyklus erneut beginnt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird jeder vom Übertragungskanal oder von der Übertragungseinrichtung ankommende Impulszug beim Empfang durch einen Istempfänger (oder Umwandler) 9 nachgewiesen. Die Impulse des betreffenden Impulszuges werden durch einen dreistufigen Binärzähler 10 gezählt, der, wie noch gezeigt wird, vor der Ankunft jedes Impulszuges in geeigneter Weise auf Null gestellt wird. Der Zähler 10 liefert demzufolge am Ende jedes Impulszuges als Ausgang das anfängliche Mikrowort. In dem speziellen Fall, in dem der Zähler einen Zug von acht Impulsen empfängt, kehrt der Zähler 10 in die Konfiguration 0, 0, 0 zurück, d. h., dieselbe Konfiguration, die übertragen worden war.

Während der einen Impuls langen Pause, die die einzelnen, durch einen Kreis 11 nachgewiesenen Impulszüge trennt, wird ein Empfänger-Schiebereg^ter 12, ähnlich dem Register 1 des Senders, zum Weiterrücken um drei Schritte gebracht. Dabei wird der Inhalt des Zählers 10 (p,, p₂, p₃) mit Hilfe von Steuergattern 13, 14, 15 in die ersten drei Zellen des Schieberegisters 12 übertragen.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Zähler 10 auf Null gestellt, so daß er den dem nächsten Mikrowert entsprechenden Impulszug zählen kann. Der Zyklus setzt sich dann fort bis zur Rekonstruierung der übertragenen Information. Die Vervollständigung des Empfangs wird durch einen Zähler 16 für die Mikrowörter gesteuert, ähnlich dem Mikrowortzähler 6 des Senders. Wenn der Zähler 16 den Wert m erreicht, wenn also mit anderen Worten alle übertragenen Mikrowörter empfangen worden sind, wird ein Impuls zum Schieberegister 12 gesandt, welches die Ausgangsübertragung parallel zu dem im Schieberegister 12 enthaltenen Daten steuert.

Bei Beendigung der Datenübertragung oder Informationsübertragung, angezeigt durch die drei Impulse lange Pause, die durch einen speziellen Kreis 17 nachgewiesen wird, wird der Mikrowortzähler 16 auf Null gesetzt, wodurch der Empfänger zur Aufnahme oder zum Empfang weiterer Informationen

ίο bereit ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber den bekannten Verfahren verschiedene Vorteile auf. Diese beruhen darauf, daß es weit weniger als die bekanten Systeme für die negativen Einflüsse des Übertragungskanals und der Übertragungseinrichtung (Abschwächung, Verzerrung, Störungen) empfindlich ist. Auf diese Weise ist es daher mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, unter Beibehaltung des Übertragungskanals oder der Übertragungseinrich-

tunga) eine größere Dichte der übertragenen Informationskennzeichen, b) eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit und c) eine größere Übertragungsdistanz zu erreichen. Infolge der speziellen Merkmale des ernndungsgemäßen Verfahrens ermöglicht dieses

außerdem eine beträchtliche Vereinfachung in der Auslegung von Fehlernachweisschaltungen.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung auf die Übertragung von Informationen mit endlicher Länge Bezug genommen ist, so eignen sich die erfindungsge-

mäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren auch für den Fall eines kontinuierlichen Flusses von Informationskennzeichen.

Es ist weiterhin zu beachten, daß das beschriebene und speziell dargestellte Ausfuhrungsbeispiel der Er-

findung sich zwar auf den Fall bezieht, in dem die Information in Mikrowörter von jeweils drei Bits unterteilt wird, wobei als Impulse Bipolarimpulse angenommen werden, wie sie bei C in F i g. 1 gezeigt sind, jedoch ist es auch ohne Schwierigkeit möglich,

Vorsorge zur Unterteilung der Information in Mikrowörter von η ψ 3 Bits und zur Verwendung einer anderen Impulsart zu treffen. Nichtsdestoweniger hat die vorstehend vorgesehene Unterteilung den Vorteil, eine maximale mittlere Wirksamkeit bei der Übertragung zu gewährleisten, da hierdurch die zur Umformung des Mikrowortes in einen Impulszug erforderliche Zeit auf ein Minimum reduziert wird. Andererseits ist die Verwendung der speziell in F i g. 1 gezeigten Impulsart (die sich insbesondere in dem Fall eignet, in dem der Übertragungskanal ein elektrisches Kabel oder eine elektrische Leitung ist), von Vorteil, weil der Impuls aus zwei Halbimpulsen entgegengesetzter Polarität besteht, so daß die mittlere Spannung und/oder der mittlere Strom des Impulses Null sind, wodurch die durch den Impuls selbst in dem Übertragungskanal hervorgerufene Störung auf ein Minimum reduziert wird, so daß der Kanal sich auf diese Weise stets im Gleichgewicht und in der Betriebslage geringster Verzerrung befindet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Datenverarbeitung beim Senden und/oder Übertragen von Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Senden die zu übertragende Originalinformation, in digitaler Form durch eine Serie von Bits in der erforderlichen Länge ausgedrückt, in Elemente von η Bits (als Mikrowörter bezeichnet) aufgeteilt wird, daß jedes Mikrowort als Binärzahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenverarbeitung beim Senden und/oder Übertragen von Informationen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Erfindung handelt es sich also um die Verarbeitung von Daten bei der Übertragung und/oder dem Senden von Informationen, wobei ein Modulationssystem verwendet wird, weiches auf die Anzahl der Elemente (Mikrowörter) einwirkt, in welche