DE2355533A1

DE2355533A1 - Empfaenger fuer synchrone datensignale mit einem uebertragungsgeschwindigkeitsaenderungsdetektor

Info

Publication number: DE2355533A1
Application number: DE19732355533
Authority: DE
Inventors: Breant Pierre Louis Vincent
Original assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Current assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1973-11-07
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2355533B2; GB1445163A; CA995590A; DE2355533C3; FR2206544A1; JPS5317446B2; JPS4996616A; FR2206544B1; US3876833A

Description

"Empfänger für synchrone Datensignale mit einem Uebertragungsge s cliTv indiglcei t sand er un gsd e t elct or"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger* in einem System für synchrone Datenübertragtuig_f in dein die Datensignale mit mindestens zwei Uebertragungsgeschwindigkeiten übertragen werden können_s die um einen Faktor N" vernein·» ander abweichen_s v.^robei IST eine ganze Zahl ist, welcher Empfänger mit einem Uebeirtragung-Edetektor zum Erzeugen von Impulsen bei U&bergäng'ert im empfangenen Datensignal} einem Taktimpulsgenerator, der in eine Phasenregelschleife aixfgenommen ist_? der die Impulse des Uebergangsdetektox-s zur Regelung der Phase der Taktirnpulse mit den UebergMngen des empfangenen Daterisignals zugeführt werden, sowie mit einem Detektor zum Detektieren von Aenderungen iia der Uebertx'agungsgeschwindigkeit

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des empfangenen Datensignals versehen ist.

Es ist denkbar, dass die genannte Phasenregelung· die örtliche Taktimpulsfrequenz in Abhängigkeit vom Takt, in dem die Symbole in den empfangenen Datensignalen auftreten, korri~ gieren könnte» wodurch ein Detektor zum Detektieren von Aendcrungen in der Uebertragungsgeschwindigkeit in der· Praxis nicht nötig wäre. Wenn jedoch im Anfang der üebertragung der Unterschied zwischen der örtlichen Taktimpulsfrequenz und diesem Takt zu gross ist oder wenn während der Uebertragung ein derartiger Unterschied plötzlich auftritt, ist die genannte Phasenregelung nicht imstande, die TöJct impulsfrequenz auf die richtige Art und Weise eu korrigieren, Die Phasen« regelung bewerkstelligt nur ein Zu. samm onfall en eines charakteristischen Zeitpunktes (beispielsweise eine ansteigende Flanke) des Takt impuls signals mit den Uebar gangen des Datensignals,

Die Verwendung derartiger· Geschwindigkeitsandertmgs— detektoren kann wichtig· sein. So ermöglichen sie es "foeispiels~ weise, dass die Endgeräte ("terminals") in einem Datenübortragungssystem ihre Uebertragungsgescliwiztdigkeiteii aneinander anpassen können, während diese Endgeräte vor dem Anfang der Uebertragung auf unterschiedliche Geschwindigkeiten, eingestellt waren_c

Ausserdem vergrössera diese. GescinrindigkeltsSsiderungsdetektoren die Flexibilität von Ze±tmuItiple:c=U&tf3x't:ra.g-tö3.gssysteinen namentlich im Verkehr zwischen Flugzeugen, lazid Bodenstationen, eier gegebenenfalls über·- Satelliten erx'olgori karrn? man kann, dann beispielsweise

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als Funktion der Anforderungen an die Behem-schung und die Diclite des Luftverkehrs variieren lassen_a Es kann PaSSXeX¹Gn₅ dass die üebertragung durch Rauschen gestört wird! dann ist es axis Sicherheitsgründen von höchster Wichtigkeit« eine minimale Verbindung mit einer nicht zu grossea Fehlerrate zu gewährleisten. Damit der beeinträchtigende Einfluss des Rauschwertes begegnet wird₉ wird das Durchlassband des Empfängers dann verringert, was eine kleinere'Uebertragxmgsgeschwiiidigkeit mit sich bringt; wenn die Üebertragung nicht mehr gestört ist, wird wieder mit einer höheren Uebertragungsgeschwindigkeit gearbeitet« Durch diese Detektoren zum Detektieren einer Aenderung- der üebertragungsgeschwindigkeit können alle UmschaItvorgänge, die diese Geschwindigkeitsänderungen mit sich bringen, automatisch erfolgen.

Eine auf der Hand liegende Lösung in einem Multiplexsystem eine Aenderung der XJebertragungsgeschviindigkeit zu detektieren besteht in der Verwendung eines Sonderkanals zum Uebertragen von Information betreffend die Aenderung der Uebertragungsgeschwindigkeit.

Diese Lösung weist Nachteile auf? nicht nur wird das Multiplexsystem zusätzlich belastet, aber auch muss insbesondere für diese zusätzlichen Kanäle teure Sende- und Empfangsapparatur verwendet werden, da gerade diese Kanäle zuverlässig sein müssen, weil sie eine Sicherheitsaufgabe erfüllen müssen.» Ausserdem wird an Bord eines Flugzeuges das zusätzliche Gewä clic dieser Apparatur als besonders na.cht-eilig betrachtet«,

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Die Erfindung bezweckt nun, einen Empfänger der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die obengenannten Nachteile nicht aufweist und namentlich keine zusätzlichen Kanäle in einem Multiplexsystem zur Uebertragung von Information über die Uebertragungsgeschwindigkeit erfordert und in dem mit Vorteil die Bauelemente_s die in den üblichen Uebertragungssystemen bereits vorhanden sind₉ benutzt werden_β

Der"erfindungsgemSsse Empfänger weist dazu das Kennzeiche: auf j dass der GeschvindigkeitsSnderungsdetektor mit einem Kreis zum Detektieren einer Herabsetzung der· Uefor-tzragung-sgeschwindigkeit um einen Faktor Iv versehen ist_s welcher Kreis einen vom Taktimpulsgenerator gesteuerten Impulsverteiler enthält um im Takte der Taktimpulse die Impulse des Uobergangs~ detektors über N Ausgänge su verteilen_s wobei jeder dieser Ausgänge über einen ICreis sura Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen mit einem logischen SelektioJstor verbunden ist_s das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem dor K" Ausgfinge des Impulsverteilers ein Ausgangssignal erzeugt ₀

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in rlexx Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschriebene Es zeigen?

Fig» 1 einen erfindungsgoniässen Empfänger, der für A ende mm gen der Uebertragungsgeschwindickeit um einen Faktor N = 3 eingerichtet ist_s

Figo 2 eine Anzahl Zeitdiagrarame zur KrlMtiter-unf? der Wirkungsweise des Empfängers nacli Fii> 1 für eine "ncr;:!:ilf^!1 Uebex't-raijunffsge&chwändigkc-iit"_;

i C\ '*. O ⁿj η s η Ω 1 "~

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31 ο 1 θ«73 c

^1 Γ Γ Γ O 1

Figo 3 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers nach PIg₀ 1 für eine um einen Faktor 3 herabgesetzte Uebertragungsgeschwindigkeit,

Fig₀ h und Figo' 5 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise' des Empfängers nach FIg₀ 1 für eine um einen Faktor 3 erhöhte Uebertragungsgeschwindigkeit_s

Figo 6 einen Teil einer Abwandlung des Empfängers nach Figo 1} der für Aenderungen der Uebertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N = 2 eingerichtet ist_t

FIg₀ 7 und Fig_o 8 eine Anzahl Zeitdiagramme zur Er» läuterung- der l'irltungsweise des Empfängers nach Figo 6 für eine um einen Faktor 2 erhöhte Uebertragtuigsgeschwindigkeit»

Fig«, 9 ein Zeitdiagraram zur Erläuterung eines im Empfänger nach Fig_s 6 verwendeten Datendetektors₀

In Figo 1 ist das Bezugszeichen 1 ein Nachrichtenempfange· der sich beispielsweise an Bord eines Flugzeuges befindete Am Ausgang dieses Empfängers 1, der Eiit der Leitung A verbunden ist j wird ein detektiertes Signal erhalten^ das für das Datensignal re£>räsentativ ±st₀ Dieses Datensignal hat beispielsweise die in FIg₀ 2 bei A dax^gestellte Form und ist vom ^linon~i"eturn—to~zero"-Typ_i) d,h₀ dass die Ausgangs spannung des Empfängers 1 entweder positiv {·*·) oder negativ (>=·) ist, was sv.'ei .mögliche Werte des empfangenett Datensignals bedeutet _s wobei, von diesen Werten vorausgesetzt wird_? dass sie mil; der·« selben Uahi-sclieinlichices.-«; auftretea_s

Die Ueberf-finge zwischen den, beiden möglichen Werten des Dateiißignals -woTderL von einora Kulldurchgangsdetektor 2

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detektiert,. dessen Eingang mit der" i^eix-aang A. -uziß. dessen Ausgang mit einer Leitung B verbunden ist; % Fig* 2 aeigt bei B die vom Detektor 2 geliefertes Impulse sei Uebs^gMsagen iss smp« fangenen Datensignal» Der NulldurOlig&ia^sdetektor karm. beispielsweise von eineip. Typ sein, ivie dieser- in der- französisch en Patentschrift Nr, 2„098_ff.Q25 t>esclxr«±eoe:a worden ist, Biese Impulse dienen zum Synchronisieren eisss Sriülölien Taktimpuls=» generators 3> der* auf diese ¥eise Taictsignale liefert j, die mit Uebergängen des Datensignals ko±nz±diere:n._ffl

Der Takt impulsgenerator 3 kann ähs:rcii einen Flaasendetektor ^ mit zwei Eingängen gebildet t?erden, -ion darren der eine mit der Leitung B und der aixdei's r=i.t dess Ausgsng eines spannungsgesteuertsn Oszillators 5 ■y-^srbt-s.äes ±si;_o Dsr Ossillator 5 liefert durch dis ?oa Phaseiade'-äelcfccr' % srzen-jten Regelspamiungen Taktsignale an der Lsi.-51-2Ig G₃ die rr-i-fc dem Datensignal synchroni si ei-t sind_? d_cSi_o-, dass die Bat en signalübergänge beispielsweise mit anstslgeridss Flasn^es. ds-ä örtlichen Taktimpulssignals {abgesehen ?oj: siii'äci g-sr'iiigfi'g-i.sösi Z*5zt-= unterschied) koinsidieren₀ Das Taktimpulssignal is" In Fig_c bei C dargestellt _f. die- Periode T df.asfc? Tal-zi"±."t:p''a5.se ©rit;sp-rr" ent

Diö Bauelonver.ti '» bii 5
s-11 en Datenabertragüirrssystemen

irg^Egssyctems, uelche die auf
lianciensri Signale rc-rarbeiis-ip η:

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Der Empfänger nach Figo 1 enthält weites* einen Detektor zum Detektieren iron Aenderungen in der Uebertragungsge schwindig-. keit des empfangenen Datensignals₀ Nach der Erfindung ist dieser Detektor mit einem ersteh Kreis 6 und einem zweiten Kreis 7 zum Detektieren einer Herabsetzung bzw. Erhöhung der Uebertragungsgeschi-i-indigkeit um einen Faktor if -versehen (N ist eine ganze Zahl imd in FIg₀ 1 ist N = 3)* Dieser erste Detektionskreis 6 enthält einen vom Taktimpulsgenerator 3 gesteuerten Impulsverteiler 8 um im Takte der über die Leitung C zugeführten Taktimpulse die Impulse des Uebergangsdetektors über seine N Ausgange zu verteilen« Jeder der Ausgänge des Iinpulsverteilers 8 ist über eine Leitung Έ* _s Eg₈ E„ mit einem Kreis C₁₉ C„, .C_ zvm. Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen verbunden^ Die Ausgänge dieser Ki-eise C₁, Cp_S C₀ sind an die Eingänge eines logischen Selektionstores 9 angeschlossexij das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem der Ausgänge des Impulsverteilers S ein Ausgaxigssignal erzeugt» In Figo 1 besteht das Selektionstor 9 aus einem NAiJD-TOr₀

Das Erscheinen eines Signals' am Ausgang des NAND~Tores kann beispielsweise dazu benutzt werden₉ über· einen Umschaltkreis 10 die Einstellung des Uebertragungssystems auf die auf diese Weise detektierte Uebertragungsgesciiwindigkeit herzustellen»

Der Impulsverteiler 8 wird in Fig₀" 1 diirch einen Modulo-3-Zähler 11 gebildet;, dessen Eingang mit der Leitung C verbunden, ist und der an seinen drei Ausgängen S_{1 s} S„ und S„ bei jeder ansteigenden Flanke dos Taktiinpulssignals ein

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Observationssignal liefert, das in Fig. 2 durch S₁, S_p bzw« S,, dargestellt ist. Dieser Impulsverteiler 8 ist mit drei UND-Toren P.., P„ und P„ mit je zwei Eingängen, von denen der eine mit der Leitung B und dor andere mit einoin der Ausgänge S₁ (Tor P₁ ) , S_ (Tor Pp) "bzw. S„ (.Tor P^) verbunden ist, versehen; die Ausgänge dieser Tore P₁, P„ und P„ bilden die Ausgänge des Impulsverteilers 8.

Nur die Struktur des Kreises C₁ ist in Fig. 1 dargestellt; es dürfte einleuchten, dass die Struktur der Kreise C_ und Co identisch sein kann.

In diesem Beispiel ist der Kreis C₁ vom analogen Typ und enthält einen Operationsverstärker 12, dessen Eingang über einen Widerstand 13 mit dem Ausgang des Tores P₁ verbunden ist, während der Eingang und der Ausgang des Verstärkers 12 mittels einer Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes 13 miteinander verbunden sind. Der Ausgang des Verstärkers 12 ist mit dem Eingang eines Schwellwertkreises 16 verbunden, der nur eine Spannung liefert, wenn die Spannung an seinem Eingang höher ist als ein bestimmter Schwellwert.

Die Bauelemente 12, 13 und 14 bilden einen Integrator; der Widerstand 15 dient dazu, die Ausgangsspannung des Verstärkers 12 mit einer Zeitkonstante, die viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den. Impulsen, die am Eingang des Kreises C₁ vorhanden sein können, abfallen zu lassen.

Die Wirkungsweise dieses ersten Detektionskreises 6 ist wie folgt.

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Zunächst wird der Fall betrachtet, wobei die lieber·- tragungsgeschwindiglceit normal ist, d,h, , dass die Dauer der Signalelemente des Datensignals der Periode T des örtlichen Taktimpulssignals entspricht. Da die beiden Werte des Datensignals dieselbe Fahrscheinlichkeit aufweisen, treten die Uebergänge des Datensignals an beliebigen ansteigenden Flanken des Taktimpulssignals auf und koinzidieren dadurch mit beliebigen_s an den Ausgängen S₁ - S„ vorhandenen Observationssignalen. In Fig. 2 sind bei E , E_ und E„ die Impulse dargestellt, die an den Leitungen E../ E„ und E„ entsprechend dem in Fig» 2 bei A dargestellten Datensignal erscheinen«

Ein Impuls erscheint an der Leitung E₁ wenn es zwischen einem Impuls an der Leitung B und an dem Ausgang S₁ vorhandenen Observationssignal eine Koinzidenz gibt und dies gilt ebenfalls für alle Impulse an den Leitungen E und E„ in bezug auf die Observationssignale an den Ausgängen S₂ bzw.. So. Statistisch werden die Kreise C, - C„ während einer bestimmten Zeit eine gleiche Anzahl Impulse an ihren Eingängen erhalten, wobei die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 12 im Takte der empfangenen Impulse ansteigt und den vorbestimmten Schwellwert des Schwellwertkreises 16 überschreitet» wodurch an den Ausgängen aller Kreise C₁ - C„ eine vom Schwellkreis 16 gelieferte Spannung erscheint₀ ΐη diesem Fall liefert das J-TAND-To r 9 kein Axls gangs signale

Nun wird der Fall betrachtet_p wobei die Uebertragungs— geschwindigkeit dreimal kleiner geworden ist, mit anderen '.'orten, wenn die Dauer der Signalelemente des Datensignals

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dem ¥ert 3T entspricht. In Pig. 3 ist bei A ein derartiges Datensignal dargestellt} die in Fig. 3 bei C dargestellten Taktimpulse und die Ausgangssignale des Zählers 11, in Fig. bei S₁, S„ und S^ dargestellt, sind dieselben wie die in Fig» 2 bei S₁, Sp" bzw. S~ dargestellt sind. Aus Fig. 3 geht hervor, dass die an der Leitung B vorhandenen Impulse des Nulldurchgangsdetektors 2 nur einem am Ausgang S_ des Zählers vorhandenen Observationssignal entsprechen, was bedeutet, dass imr am Eingang des Kreises C„ Impulse erscheinen, Da nun keine- Impulse mehr an den Eingängen der Kreise C und C_Q vorhanden sind, sinkt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers in den Kreisen G₁ und C„ durch das Vorhandensein des Widerstandes, der den Kondensator überbrückt. In einem gewissen Augenblick wird diese Ausgangsspannung kleiner sein als der vorbestimmte Schwellwert, wodurch dann am Ausgang der Kreise C₁ und C„ keine Spannung erscheint.

In dieser Situation liefert das NA2TD-Tor 9 ein Ausgangssignal. Dieses dem Umschaltkreis 10 zugeführte Signal kann mehrex*e Schaltvorgänge bewerkstelligen. Namentlich wird ein Frequenzumschalter 17 des Oszillators 5 bedient_s so dass die Takt inipuls frequenz dreimal kleiner wird. Weiter kann ein Umschalter 18 betätigt werden um den Nulldurchgangsdetektor an diesen neuen Talct anzupassen und auch, ein Umschalter 19, dessen Stellung für das Durchlassband des Nachrichtenornpfängers 1 bestimmend ist um diesen zu verringern, um beispielsweise dem Rauscheinfluss zu begegnen.

Der Taktimpulsg-onerator 3 kann dann auch beim Sonden

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von Datensignalen, deren Uebertragungsgeschwindigkeit der des empfangenen Datensigixals entspricht, benutzt werden, welche Geschwindigkeit auf diese Weise durch die neue Periode des Taktinipulssignals bestimmt ist»

In dem Falle, wo der Rauschabstand hoch ist und das Ausgangssignal des Nachrichtenempfängers 1 was die Form anbelangt wiederhergestellt wird durch einen nicht dargestellten Schwellkreis, ist es möglich, die Datensignale mit einer dreimal höheren Uebertragungsgeschwindigkeit zu übertragen. Nach der Erfindung enthält der Geschwindigkeitsänderungsdetektor nun zugleich einen zweiten Kreis 7 zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N (wieder i^-st N= 3 in Fig. 1). Dieser zweite Detektionskreis 7 enthält einen Abtastkreis 21 für das empfangene Datensignal, der von einem an den Taktimpulsgenerator 3 angeschlossenen Impulsgenerator 20 zum Erzexigen eines Abtast~ impulses in mindestens einem der Zeitpunkte T/N_s 2T/N, , . <, (N - 1)t/N nach dem Auftrittszeitpunkt jedes Taktimpulses gesteuert wird, wobei T die Periode der Taktimpulse ist, Weiter enthdlt dieser zweite Detektionskreis 7 einen an den Abtastkreis 21 angeschlossenen Abtastwertanalysator 22, der nur Impulse erzeugt bei Abtastwerten, die im wesentlichen tion Durchgängen des empfangenen Datensignals durch einen gegebenen Bezugswert entsprechen, und einen Kreis C_p, der über eine Leitung E„ an den Abtastwertanalysator 22 zum Ijciekl-iercn. des Vorliatidenseirisj von Impulsen und zum Erzeugen GXDOS Ausf-;aTißs3ißnals beim Vorhandensein dieser Impulse

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angeschlossen ist.

In Pig. 1 wird der Impulsgenerator 20 beispielsweise durch, zwei kaskadengeschaltete monostabile Triggerschaltungen gebildet, die der Leitung D einen Abtastirapuls liefern und zwar in einem Zeitpunkt T/3 (und/oder 2T/3) nach einer ansteigenden Planke des Taktimpulssignals des Taktimpulsgenerators 3. leiter gibt der Abtastwertanalysator 22 in Fig·,. 1 nur einen Impuls ab wenn der Abtastwert an seinem Eingang den Wert NuIX aufweist oder nur wenig davon abweicht. Der Kreis C„ zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen kann dieselbe Struktur aufweisen wie der des bereits beschriebenen Kreises C im ersten Detektionskreis 6.

Die ¥irkungsweise dieses zweiten Detektionskreises 7 ist wie folgt. Der Impulsgenerator 20 liefert Abtastimpulse, die in Fig. 4 bei D dargestellt sind; diese Abtastimpulse sind also in einem Zeitpunkt T/3 nach jeder ansteigenden Flanke in dem in Fig. 4 bei C dargestellten Taktimpulssignal vorhanden. Für ein Datensignal, dessen Signalelemente die normale Dauer T aufweisen (siehe A in Fig. 4) hat das Datensignal in den Zeitpunkten, in denen die Abtastimpulse erscheinen, immer einen der zwei möglichen Werte ( + ) oder³ (■»), so dass der Abtastwertanalysator 22 keinen Nulldurchgang detektieren kann tind an der Leitung B kein Impuls erscheint (siehe E_T in Fig. 4),

Für ein Datensignal, dessen Signalelemente eine dreimal kleinere Dauer aufweisen, also eine Dauer T/3 (siehe Λ in Figo 5) s kann das Datensignal einen KulldurchgEng aufv.'cison

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und zwar in den Zeitpunkten, in denen die in Fig. 5 bei D dargestellten Abtastimpulse erscheinen. In diesem Fall werden dann der Leitung E Impulse geliefert, was in Pig, 5 bei E_T dargestellt ist« Diese Impulse verursachen auf dieselbe

Weise wie beim Kreis C. ein Ausgangssignal des Kreises C_T„ Dieses Ausgangssignal, das den Gebrauch einer höheren Uebertragungsgeschwindiglceit als die normale angibt _s wird einem Umschaltkreis 10 zugeführt damit das Uebertragungssystem in den Stand ge.setzt wird,, sich an diese neue Geschwindigkeit anzupassen,,

Es kann dabei passieren, dass die Uebertragungsgeschwindigkeit für das eingestellte Durchlassband des Nachrichtenempfängers 1 zu hoch ist„ In diesem Fall ist an der Leitung A kein Signal vorhanden, d₀h_o, dass die Abtastwerte am Ausgang des Abtastkreises 21 immer den Wert Null aufweisen und folglich in jedem'Abtastseitpunkt ein Impuls an der Leitung E_T erscheint, wodurch auch in diesem Falle die Benutzung einer höheren Uebertragungsgeschwindigkeit angegegeben wird» Die jeweiligen Kreise C₁ - C„ und C- haben eine Inte-

I j Ju-

grationsfunktion und bewerkstelligen auf dies© Weise, dass der Geschwindigkeitsänderungsdetektor 6_S 7 besonders unempfindlich gegen Rauschen ist und vermeiden dadurch fehlerhaft© Umsehaltvorgänge im Empfänger nach Figo 1₀ Durch diesen' Detektor 6_S 7 kann das Uebertragungssystem auf unterschied= liehe Uebertragungsgeschwindigkeiten umschalten und zwar¹ durch eine jeweilige Detektion von auftretenden Geschwindig=» keitsänderungen,

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Nach, der obensteilend gegebenen ErlSuterung für den Fall N = 3' bedarf der Aufbau eines Detektors, der imstande ist, Aenderungen. in Uebertragungsgeschwiradigkeiten "mit einem beliebigen ganzen Paktor N zu detektieren, kaum noch. n?iherer Erläuterung» Denn der erste Detektionskreis 6 muss dann mit einem Impulsverteiler mit N Ausgängen versehen werden, die mit je einem Kreis verbunden sind, der das Vorhandensein von Impulsen detektiert und dessen Ausgang mit nur einem der N Eingänge eines NANB-Tores 9 verbunden ist« Was der zweite Detektionskreis 7 anbelangt, ist der einzige Unterschied die Ausbildung des Impulsgenerators 20, der Abbastimpulse liefern muss an mindestens einem der Zeitpunkte T/N, ZT/N $ * # (Ν-! )t/N nach einer ansteigenden Flanke des Talctimpulssignals.

In Fig, 6 ist ein Teil eines? Abwandlung des Nachrichtenempfängers naclx Fig. 1 dargestellt, der f*iix* Aenderungen der Uebertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N = 2 einge-' richtet ist. Entsprechende Elemente in Fig₅ 1 und Fig. 6 sind mit denselben Bezugszeiehen angegeben,» aber in Fig_a 6 mit einem Akzent versehen_o

Der erste Detektiotiskrais 6^s erttiiäli: einen Impulsverteiler 8⁸ _f dessen Eingang mit eier Leitung B* verbunden ist«, An den zwei Ausgängen. S « und S₅* des ΜοοϊίΙο-2-Zgb.lers 11 ^! erscheinen die Ob servat ions signal β _β Bie Te?@ Pi vma PJ, dienen zur Bestimmung der Koinzidenz dex° asu der· L·eit^l2lg B⁸ e?·= scheinend en Impulse bei Batsnsignaiaae^garageri mit den Ob ε er« vatlonssigaalen. In dieser :he-y

werden die. Kreise G₁ ⁸ und C* ^ die das ¥oriaandense:!..r. von.

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Impulsen detektieren, durch einen Vorwärts-Rückwärtszähler bzw. 31 gebildet. Diese beiden Zähler enthalten je einen Vorwärtseingang UP· und einen Rückwärtseingang DO sowie einen Rückstelleingang R. Der Vorwärt s eingang TJP des Vorwärts -Rückwärt szählers 30 ist mit eiern Ausgang eines UND-Tores 32 verbunden, von dem ein Eingang mittels einer Leitung E. · mit dem Ausgang des Tores P* verbunden-ist_β Auf gleiche ¥eise ist der Vorwärt seingang UP des Vorwärts-Rückwärtszählers 31 niit dem Ausgang eines UND-Tores 33 verbunden₉ von dem ein Eingang mittels einer Leitung E'₂ mit dem Ausgang des UND-Tores P» verbunden ist« Der Rückwärtseingang DO des Vorwärts-Rückwärtszählers 30 ist mittels eines UND-Tores 3h mit dem Ausgang eines Frequenzteilers 35 Kiit einem Teilungsfaktor 8 verbunden, dessen Eingang mit der Leitung C* verbunden ist. Der Rückwärtseingang DO des Vorwärts-Rückwärtszähiers 31 ist mit diesem Frequenzteiler 35 mittels eines UND-Tores 3^' verbunden.

Mit jedem der Vorwärts-Rückwärtszähler 30 und 31 sind zwei Dekoder verbunden? ein Minimallagendekoder· 36 und 37 für die Vorwärt s-Rückwärt s zähl er 30 bzw-, 31 und ein Maximallagendekoder 38 und 39 für die Vorwärts-Rückwärtszähler 30 bzw, 31 ο Die Ausgänge der Lagend elco der 36 und 37 sind mit den -Eingängen eines ODER-Tores hO verbunden; die Ausgänge der Dekodez* 38 und 39 sind mit Eingängen eines UND-Tores hl verbunden? die Eingänge eines dritten ODER-Tores kZ sind mit den Ausgängen der Tore 4θ und 41 verbunden₉ während sein Ausgang mit den, zwei Rückstelleingangen R der Vorwärts-Rückwärtszähler 30 und 31 verbund ότι sind,, Der Λτϋ,ρ,-ang des Dekoders 38 1st mit

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dem Eingang eines UND-Tores 32 mittels eines Inverters h3 verbunden, der Ausgang des Dekoders 39 ist mittels eines Inverters kk mit dem Eingang des UND-Tores 33 verbunden. Am Ausgang des ODER-Tores ^O erscheint das Signal, das eine Herabsetzung der Uebertragungsgeschwindiglceit angibt i.tnd dem Umschaltkreis 10* zugeführt wird.

Die 'Wirkungsweise des ersten Detektionskreises 6· ist wie folgt. Ftli· die normale Geschwindigkeit ist die Auftrittswahrscheinlichkeit der Impulse an den beiden Leitungen E' und E'p dieselbe. Der Inhalt der zwei Aufwärts-Rückwärtszähler 30 und 31 nimmt zu, obschon ihrem Eingang DO Rückwärtsimpulse zugeführt werden» Die Wiederholungsperiode dieser RückwärtsImpulse ist jedoch achtmal niedriger als. die der Taktimpulse, so dass trotzdem bei normalerUebortragungsgeschwindigkeit der Inhalt der Vorwärt s-Rückwärts; zähl er 30 und zunimmt» Sobald einer der beiden Zähler 30, 31 seine maximale Lage erreicht hat, erscheint am Ausgang des betreffenden Maximallagendekodera ein Impuls, wodurch der betreffende Zähler gesperrt wird, da die mit den Eingängen UP und DO verbundenen Tore geschlossen sind. Der andere Zähler wird danach ebenfalls seine maximale Lage erreichen, wonach durch das UND-Tor hl dem Rückwärtseingang R der Zähler 30 und ein Signal gelieferot wird, wodurch diese Zähler 30 und 31 dann ihre Ausgangslage einnehmen die dem mittleren Inhalt dieser Zähler entspricht.

Wenn dagegen die Geschwindigkeit zweimal niedriger ist, treten nur noch Impulse am IOingang UP eines dor Zähler 30,

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auf und dieser Zähler wird eine maximale Lage erreichen und diese beibehalten, während der Inhalt des anderen Zählers sich auf seine minimale Lage verringert, Der betreffende Minimallagendekoder liefert dann einen Impuls, der dem Umschaltkreis 10» zugeführt wird und auch dem ODER-Tor 42 um die Zähler 30 und 31 in ihre Ausgangslage zurückzustellen.

In dieser Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Empfängers wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Empfänger mit einem Datendetektor 45 in Form eines Integrier-und-Entladekreises versehen ist₉ dessen mit der Leitung A' verbundene+¹ Eingang die Datensignale erhält. Dieser Datendetektor 45 gibt seine Ausgangssignale einer Leitung F ab. Durch dieses Detektionsverfahren ist es für die nicht dargestellte Endapparatur des Uebertragungssystems möglich, den augenblickliehen Wert des Datensignals mit mehr Sicherheit zu bestimmen wenn dieses Datensignal mehr oder weniger im Rausehen versunken ist.

In Fig. 6 enthält dieser Datendetektor 45 beispielsweise einen Operationsverstärker 46, dessen Eingang mit der Leitung A' mittels eines Widerstandes 47 verbunden ist, während der Eingang und der Ausgang dieses Verstärkers 46 mittels eines Kondensators 48 miteinander verbunden sind. Die Elemente 46, 47 und 48 bilden einen Integrator« Weiter ist der Schalter 49 dem Kondensator 48 parallelgeschaltet, welcher Schalter von einem Impulserzeuger 50 gesteuert wird» Dieser Impulserzeuger 50 liefert an einem seiner Ausgänge kurze Impulse bei jeder ansteigenden Flanke des Taktimpulssignals

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der Leitung C, wodurch, die Ausgangsspannung des Verstärkers bei jeder -steigenden Flanke des Taktimpulssignals Null wird.

Der Eingang des zweiten Detektionskreises 7* ist in Fig. 6 mit der Leitung F verbunden. Dieser Kreis 7' ist mit einem Abtastlcreis 51 versehen, der· über den Impulserzeuger vom Taktimpulssignal gesteuert wird, weiter mit einem Abtastwertanalysator 53» der nur Impulse erzeugt, wenn, der analysierte Abtastwert einen ¥ert aufweist, der kleiner ist als ein bestimmter Teil des maximalen Ausgangswertes des Datendetektors 45 und mit einem Kreis C* , der dieselbe Struktur hat wie die der Kreise C' 'und G' . Dieser Kreis C* enthält

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also einen Vorwärt s-Rückviärt s zähl er 53» der mit einem Minimal— lagendekoder 55 verbunden ist. Der Vorwärtseingang UP diases Zählers 53 ist mit dem Ausgang des Abtastwertanalysators 52 verbunden, der Rückwärtseingang DO ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers 35 verbunden, der Rückstelleingang R ist mit dem Ausgang eines ODER-Tores 56 verbunden, dessen zwei' Eingänge mit den Ausgängen der Dekoder 54 bzw. 55 verbunden sind. Am Ausgang des Dekoders 55 erscheint däe Signal, das eine Erhöhung derUebertragungsgeschwindigkeit angibt.

Die Wirkungsweise dieses zweiten Detektionskreises 7¹ ist wie folgt.

In Fig. 7 ist der Fall dargestellt, in dem die üeber» tragungsgeschwindigkeit normal ist, d.h. die Dauer T der Datensignalelemente (siehe A^f in Fig. 7) der Periode des Taktimpulssignals entspricht (siehe C« in Fig. 7). In Fig. 7 ist bei F das vom Datendetektor k5 gelieferte Datensignal

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dargestellt. Aus Fig. 7 geht hervor, dass jeder Schluss des Schalters 49 einen grossen Uebergang im Signal F herbeiführt. In diesem Fall wird durch den Abtastwertanalysator 52 kein Impuls erzeugt und der Vorwärts—Rückwärtszähler 53 kehrt immer in die minimale Lage zurück und von dort in die Ausgangslage durch das Auftreten eines Signals an dem Rückst eil eingang 7.

¥enn dieUebertragungsgeschwindigkeit zweimal grosser ist als normal, was in Fig. 8 dargestellt ist, kann das an der Leitung F vorhandene Signal praktisch Null sein in dem Augenblick, in dem eine ansteigende Flanke des Taktsignals erscheint} (siehe C* und F in: Fig. 8). Dies erfolgt jedes: Mal, wenn das Datensignal (siehe A' in Fig, 8) einen TJebergang zwischen den beiden entgegengesetzten ¥erten aufweist, der zwischen■zwei steigenden Flanken des Taktimpulssignals liegt.

In diesem Fall verursacht das Schliessen des Schalters keine Diskontinuität in dem vom Verstärker 46 gelieferten Signal. Am Ausgang des Abtastwertanalysators 52 treten Impulse auf, die dta Inhalt des Vorwärts-Rückwärtszählers 53 bis zur maximalen Lage zunehmen lassen, wodurch am Ausgang des Dekoders 55 das Signal auftritt j das eine Erhöhung der Uebertragungsgeschwindigkeit angibt und das dem UmschaItkreis 10· zugeführt wird. Das ODER-Tor 56 ermöglicht ein Zurückstellen des Vorwärts-Rückwärtszählers 52 jedes Mal, nachdem eine Susserste Lage erreicht wurde«

Für die richtige Vii-kung des Abtastkreises 51 liefert

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der Impulserzeuger 50 jeweils einen Abtastimpuls, der etwas früher auftritt als der Impuls, der bei einer ansteigenden Flanke des Taktimpulssignals den Schalter 49 Im Datendetektor schliesst» Der Abtastwertanalysator 52 kann dann auf einfache Weise als Schwellwertdetektor ausgebildet werden, wenn es sieb, um Datensignale handelt, die entweder einen positiven oder einen negativen Wert annehmen. Dieser Schwellwertdetektor liefert dann einen Impuls für einen Abtastwert mit einem Wert, der kleiner ist als der bestimmte Absolutwert.

Dieser zweite Detektionskreis- 7^fi der obenstehend beschrieben wurde, kann auch zum Detektieren einer Erhöhung der Uöbertragungsgeschwindigkeit tun einen Faktor, der von zwei abweicht, verwendet werden.

In Fig. 9 ist die Spannung V am Ausgang eines Datendetektors, wie in Fig. 6, dargestellt zwischen einem Zeitpunkt t = 0 und einem Zeitpunkt t = T. Deutlichkeitshalber ist der Verlauf der Spannung als Funktion der Zeit durch die Segmente einer geraden Linie dargestellt.

Für eine normale Geschwindigkeit (die Dauer der Datensignal elemente entspricht dann T) kann die Spannung nicht anders verlaufen als nach den geraden Linien OA oder OB. Im Zeitpunkt t = T, kurz vor dem Schliessen des Schalters 49, kann die Spannung am Ausgang des Dat'endetektors durch + 1 oder - 1 angegeben werden.»

Für eine grössere Geschwindigkeit (die Dauer der Datonsignaleleinente entspricht T/3) kann im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t = 0 xmd t « T der Wert des Datensignals

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am Ausgang des Dateiidetektora wenigstens einmal ändern. In diesem Fall kann im Zeitpunkt t = T, kurz vor dem Schliessen des Schalters 49, die Ausgangsspannung nur durch die Ordinate der Punkte C und D dargestellt werden; diese letztere Spannung entspricht in ihrem Absolutwert einem Drittel der zu den Punkten A oder B gehörenden Spannung.

Beispielswelse für eine Reihe aus zwei aufeinander folgenden Datensignalelementen mit positivem Wert, der ein Datensignalelement mit negativem Wert folgt, wird die Form der Datendetektorspannung durch die Segmente OF, FE und EC dargestellt. Für eine Reihe, die mit einem Datensignaleleraent mit positivem Wert anfängt, dem ein Datensignalelement mit negativem Wert folgt und zum Schluss wieder ein Datensignalelement mit positivem Wert aufweist, wird die Form der Datendetektorspannung durch die Segmente OF, FG und GC dargestellt.

Die Schwellen des Abtastanalysators 52 können in diesem Fall derart eingestellt werden, dass ihr Absolutwert 2/3 des maximalen Absolutwertes, der vom Datendetektor geliefert werden kann, entspricht. Im allgemeinen Fall kann dieser Absolutwert für die Schwellen als (Ν-!)/N mal dem maximalen Absolutwert ausgedrückt" werden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

Empfänger in einem System für synchrone Datentibertragung, in dem die D.at en signale mit mindestens zwei Uebertragungsgeschwindigkeiten übertragen werden können, die um einen Faktor N voneinander abweichen, wobei N eine ganze Zahl ist, welcher Empfänger mit einem Uebergangsdetektor zum Erzeugen von Impulsen bei Uebergängen in empfangenen Datensignal, einem Taktimpulsgenerator, der in eine Phasenregelschleife aufgenommen ist, der die Impulse des Uebergangsdetektors zur Regelung der Phase der'Taktimpulse mit den Uebergängen des empfangenen Datensignals zugeführt werden, sowie mit einem Detektor zum Detektieren von Aenderungen in der Uebertragungsgeschwindigkeit des empfangenen Datensignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsanderungsdetektor mit einem Kreis zum Detektieren einer Herabsetzung der Übertragungsgeschwindigkeit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis einen vom Taktimpulsgenerator gesteuerten Impulsverteiler enthält um im Takte der Taktimpulse die Impulse des Uebergangsdetektors über N Ausgänge zu verteilen, wobei jeder dieser Ausgänge über einen Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen mit einem logischen Selektionstor verbunden ist, das beim Fehlen von Impulsen an mindestens einem der N" Ausgänge des Impulsverteilers ein Ausgangssignal erzeugt, 2, Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsänderungsdetektor zugleich mit

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einem Kreis zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungs«= geschwindigkeit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis einen Abtastkreis für das empfangenen Datensignal enthält j der von einem an den Taktimpulsgenerator angeschlossenen Impulsgenerator zum Erzeugen eines Abtastimpulses in mindestens einem der Zeitpunkte T/N, 2T/N, _βο9 , (Ν-!)t/W nach dem. AuftrittsZeitpunkt jede3 Taktimpulses gesteuert wird, wobei T die Periode der Taktimpulse ist, weiter mit einem an den Abtastkreis angeschlossenen Abtastwertanalysatox·, des? nur Impulse erzeugt bei Abtastwerten, die im wesentlichen tJefoex»== gangen des empfangenen Datensignals durch einen gegebenes. Bezugswert entsprechen, und mit einem Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen am Ausgang des Abtastwert— analysators und zum Erzeugen eines Ausgangssignals beim Fehlen dieser Impulse versehen ist-.

3« Empfänger nach Anspruch 1 mit einem Datendetektor in Form eines Integrier-und Entladekreises, der vom Taktimpulsgenerator gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsänderungsdetektor zugleich mit einem Kreis zum Detektieren einer Erhöhung der Uebertragungsgeschwindig— keit um einen Faktor N versehen ist, welcher Kreis e.inen vom Taktimptilsgenerator gesteuerten Abtastkreis zum Abtasten des Ausgangssignals des Datendetektors, weiter einen an den Abtastkreis angeschlossenen Abtastwertanalysator, der nur Impulse erzeugt bei Abtastwertsn mit einem Absolutwert, der kleiner ist als .(Ν-! i/N mal dem maxinutlen Absolutwert des Datondetektorausgangssignals, und einen Kreis zum Detektieren

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des Vorhandenseins von Impulsen am Ausgang des Abtastwert— analysators und zum Erzeugen eines Ausgangssignals beim Vorhandensein dieser Impulse enthält.

4» Empfänger nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen von einem als Integrator geschalteten Operationsverstärkers mit einem durch einen Widerstand überbrückten Integrationskondensator zur Erhaltung einer Zeitkonstanten für das Abfallen des Integrationssignales gebildet wird, welche Zeitkonstante viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den Impulsen_s die am Eingang dieses Kreises auftreten, und von einem an den Verstärker angeschlossenen Schwellwertkreis gebildet wird, der beim Ueberschreiten seines Schwellwertes vom Integrationssignal ein Ausgangssignal erzeugt«

5· Empfänger nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis zum Detektieren des Vorhandenseins von Impulsen von einem Vorwärts-Rückwärtszähler mit einem Vorwärtseingang und einem Rückwärtseingang gebildet wird, wobei einer der beiden Eingänge an einen Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen mit einer Periode, die viel grosser ist als das Zeitintervall zwischen den Impulsen, die am Eingang des Kreises auftreten und die dem anderen Eingang des Vorwärts-RückwSrtszählers zugeführt werden, angeschlossen ist, und von einem an den Vorwärts-Rückwärtszähler angeschlossenen äussersten Lagendekoder, dessen Ausgang den Ausgang des Kreises bildet, gebildet ist.

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