DE2437032A1 - Endstelle einer durch frequenzverschiebung verschluesselten frequenzduplexnachrichtenuebertragungsanlage - Google Patents

Description

JMS ACH · WESER - ΕΕΡβΕΗ ί> KRAMER

PATENTANWÄLTE INVViESBADEN UND MÜNCHEN

DIPL-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DP. W. WESER · DIFL-ING. DR. JUR. P. BCRGrN ' DIPL-ING. R. KHAMKR

WIESBADEN . SONNENBERGER STRASSE 43 . TEL (06121.) Si 39«,5619 98, - MÖNCHEN

Western Electric Company Incorporated Condona 11-17

New York, N. Y., USA ■

Endstelle einer durch Frequenzverschiebung verschlüsselten Frequenzduplex-Nachrichtenübertraffungsaniage

Die Erfindung betrifft eine Endstelle einer durch Frequenzverschiebung verschlüsselten F requenzduplex-Nachrichtenübertragungsanlage, bei der hochfrequente Markier- und Pausenfrequenzen zur Übertragung in der einen Richtung und niedrigerfrequente Markier- und Pausenfrequenzen zur Übertragung in der entgegengesetzten Richtung verwendet werden, einem Oszillator, einer Schaltimg zum Abwärtszählen des Oszillatorausgangssigrials, damit in einem der erwähnten Frequenzbänder Markier- und Pausenfrequenzen erzeugt werden, und einer Steuerschaltung, die mit Hilfe des Oszillatorausgangssigrials einen Endstellenempfänger mit einem Frequenzdiskriminator steuert. .

Bei Endstellen von frequenzverschiebungsverschlüsselten Frequenz-Duplex-Nachrichtenübertragungsanlagen wurden

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bisher gesonderte Präsisioiis-Bandtrennfilter und Frequenzerzeugungselemente für jedes der Bänder, in denen die Anlage arbeitet, benutzt. Auf Grund dessen war es verhältnismäßig teuer Datenübertragungsendstellen herzustellen. Weil zur Miniaturisierung praktisch ungeeignet, ließen sich keine von Hand umfaßbaren Datenanlagen herstellen, die zwischen dem Basisband- und dem durch Frequenzverschiebung verschlüsselten Datenformat in jeder Richtung umsetzen bzw. Übertragen konnten. Um nun zu erreichen, daß für die Frequenzerzeugung und die Frequenzbandtrennung nur noch eine kleinere Zahl von teuren Schaltungselementen verwendet werden mißte, wurden für Datenübertragungsendstellen Digitalfilteranordnungen in Betracht gezogen. Doch sind Digitalfilteranordnung in sich relativ komplex und verfügen also über viel weitgehendere Fähigkeiten, als sie für eine kleine und relativ ί3φΐ8ίβΓίε (personalized) Datenübertragungsanlage notwendig wären.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einer Endstelle einer durch Frequenzverschiebung verschlüsselten F requenzduplex-Nachrichtenübertragungsanlage aus μ^ ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Schaltung aufweist, die, ansprechend auf eine der auswähl-

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baren Frequenzen in einem der Bänder, den Frequenzdiskriminator steuert, um das Band zu bestimmen, in dem der Diskriminator arbeitet, daß die Äbwärtszählschaltung einen N-Zähler aufweist, der die von der Zählvorrichtung . gelieferten, ausgewählten Frequenzen teilt, um als Endstellenausgangssignale die Markier- und Pausenfrequenzen in dem einen Band zu erzeugen und daß Umschaltanordnungen die Zählvorrichtungssignale wählbarer Frequenz wechselseitig an den Eingang des N-Zählers bzw. einen Stepereingang des Diskriminators anlegen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, Die Zeichnungen zeigen: ■ ,

Fig. 1 ein vereinfachtes Bloekdiagramm einer erfindungsgemäßen Nachrichtenübertragungsan- lage;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines in Endstellen der in der Fig. 1 dargestellten Anlage angeordneten Frequenzdiskriminators, und '

Fig. 3 - ein Schaltbild des in der Fig. 2 abgebildeten Diskriminators. .

Speziell in der Fig. 1 sind zwei Endstellen A und B einer aus vielen Endstellen bestehenden Frequenzduplex-Nachrichtenübertragungsanlage abgebildet. Diese Endstellen sind durch eine Schaltung 10 miteinander verbunden, damit Signale in zwei Richtungen über ein einzelnes Leitungspaar übertragen werden können. Die Schaltung 10 stellt tatsächlich ein schematisch wiedergegebenes, hier aber nicht detailliert gezeigtes Vermittlungsnetzwerk für Nachrichtenübertragung dar, in dem ein zentrales Vermittlungsamt angeordnet ist, damit verschiedene Endstellenpaare genauso wie das abgebildete Endstellenpaar der Anlage miteinander verbunden werden. Sämtliche Endstellen sind gleich. Also ist in der Fig. 1 nur eine Endstelle wiedergegeben.

Eine Basisband-Datenvorrichtung 11 überträgt über eine Schaltung 12 digitale Basisbanddaten und empfängt entsprechend Daten über eine Schaltung 13. Solche Daten sind vorzugsweise binär codiert und umfassen binäre "1" und binäre "0" Bits, manchmal auch Markier- bzw. Pausensignale genannt, in sequentiellen Impulsfolgen. Die Vorrichtung 11 kann beispielsweise ein bekannter Rechner oder ein Fernschreiber oder sogar ein einfacher Fernsprech-Wählmechanismus und eine digitale Anzeigevorrichtung sein. Eine Datenanlage 16 bildet

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eine Schnittstelle zwischen den Basisbänd-Signarschaltungen 12 und 13 sowie der durch Frequenzverschiebung verschlüsselten (FSK-) Frequenzduplex-Schaltung 10. Es werde erläuterungshalber allein davon ausgegangen, daß die Datenanlage in einem solchen System arbeitet und, wenn sie einer rufenden Endstelle zugeordnet ist, in einem niedrigeren Band mit Frequenzen 1070 bzw. 1270 Hertz arbeitet, um die Signale "0" bzw. "1" zu übertragen. Eine gerufene Datenanlage arbeitet mit den Frequenzen 2025 bzw. 2225 Hz eines oberen Bandes, damit "0"-bzw. "!"-Signale übertragen werden. Jede in dem bezeichneten System angeordnete Datenanlage kann natürlich so geschaltet werden, daß sie entweder als rufende oder gerufene Datenanlage wirkt. .

Innerhalb der in der Fig. 1 dargestellten Datenanlage 16 liefert ein Oszillator 17 ein Taktsignal, aus dem "1"- und "0"-Frequenzen sowohl des höheren als auch des niedrigeren durch Frequenzverschiebung verschlüsselten Bandes (FSK-' Bandes) abgeleitet werden. Solche' Frequenzen werden von Abwärtszählschaltungen abgeleitet. Ein ziemlich einfacher Weg dafür besteht darin, daß der Oszillator 17 ein Ausgangssignal liefert, das eine ganzzahlige Vielfache sämtlicher vier gewünschten Frequenzen ist. Dieses Oszillatorausgangs-

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signal wird an den Eingang einer variablenBand I-Abwärtszählschaltung 18 und Band II-Abwärtszählschaltung 19 angeltet, damit in jedem Zähler eine Zwischenfrequenz, d.h, eine Frequenz N mal einer durch Frequenzverschiebung verschlüsselten Frequenz (FSK-Frequenz) in einem verschiedenen Band abgeleitet wird. Der Wert N wird in einer noch zu beschreibenden Weise von den Eigenschaften des Frequenzdiskriminators der D atenanlage bestimmt. Das Verfahren des Abwärtsteilens einer Oszillatorfrequenz, die eine ganzzahlige Vielfache sämtlicher "1"- und "O"-Frequenzen ist, erfordert eine so hohe Oszillatorfrequenz, daß auch die Oszillatorkosten sehr stark ansteigen. Deshalb arbeitet die Datenanlage 16 bevorzugt mit einem Oszillator, dessen Ausgangssignal keine ganzzahlige Vielfache mindestens einer der FSK-Trägerfrequenzen ist. Außerdem verwendet, die Anlage für die variablen Niederzählschaltungen 18 und 19 Frequenzteilerschaltungen, die mit einem gejitterten (jittered) Zählverhältnis arbeiten, das die gewünschte Zwischenfrequenz genügend annähert, was aber mit einem Oszillator erreicht wird, der eine viel niedrigere Frequenz liefert als sie sonst erforderlich sein würde. Diese Art der Frequenzteilung ist gekannt.

Kurz gesagt, arbeitet eine solche Jitterverhältnis-Frequenzteilerschaltungsanordnung, wie sie für die in der Fig. 1 dar-

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gestellten Abwärtszählschaltungen verwendet wird, mit einem (nicht dargestellten) Schieberegister, das darauf eingerichtet ist, eine Zählanlage zu simulieren bzw. nachzubilden. Das Schieberegister empfängt die Ausgangssignale des Oszillators 17 als Versehiebesignalej und es liegt an einem freien Dateneingang des' bezeichneten Schieberegister ein konstantes Signal in Form einer binären "1" an. Eine steuerbare (nicht dargestellte) Logigschaltung sorgt für eine Paralleldateneingabe an die Schiet>eregisterstufen, damit das Frequenzteilerverhältnis der Schieberegisteroperation bestimmt wird. Diese Eingabe erfolgt jedesmal dann, wenn die letzte Schieberegisterstufe ein Ausgangs signal in Form einer binären " 1" abgibt. Das zuletzt erwähnte Ausgangssignal ist das Signal N mal einer FSK-Frequenz und wird von der Datenanlage 16 in einer anschließend noch zu beschreibendenWeise verwendet.· Die von der Schaltung 12 abgegebenen Basisbanddaten liegen als Eingangssignal an der Steuerlogig und zeigen an, ob ein zwischenfrequentes Ausgangs signal "1" oder "0" erforderlich ist. Außerdem werden die Ausgangs signale von mehrfachen Endstufen des Schieberegisters laufend rückgekoppelt, damit der Steuerlogig weitere Eingangssignale zur Verfügung stehen, um die parällelgeladenen (parallel-loaded) Daten zu gruppieren (configuring) und dadurch den Betrag und die Frequenz des

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gejitterten und im Schieberegister ausgangs signal wiedergegebenen Tcilerverhältnisses zu bestimmen. Eine solche, das Jitterverhältnis steuernde Rückkopplungs einrichtung ist für die Abwärtszählschaltung 18 bzw. in Form der Rückkopplungsleitungen 14 bzw. 15 schematisch dargestellt.

Die Datenausgangssignale der in der Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung 11 liegen über einen zweipoligen Umschalter 20 (double-throw) am Daten- oder Steuereingang einer der variablen Abwärtszählschaltungen 18 oder 19 an. Wenn dieser Schalter entsprechend der Abbildung in seine Endstellung "oben rechts" gebracht wird, dann werden die bezeichneten Datensignale an den Datensignaleingang der Band I-Abwärtszählschaltung 18 angelegt. Das heißt, daß die Datensignal in Jitterverhältnis-Zählschaltungsanordnung an die Steuerlogig des Schieberegisters angelegt werden, damit festgelegt wird, ob das Ausgangssignal des Zählers eine zwischenfrequente "1" oder "0" ist. Hier wird angenommen, daß die Basisband-"1" eine positive Spannung ist und daß die Basisband-"0" ein Erdsignal ist. Vorausgesetzt, daß die Band I-Abwärtszählschaltung 18 im niedrigeren Zwischenfrequenzband arbeitet, erzeugt sie eine Ausgangssignalfolge von 1270 N Hz für eine binäre "1" und von 1070 N Hz für eine binäre "0". Das Ausgangssignal

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der Abwärtszählschaltüng 18 \viod über einen zweiten zweipoligen Umschalter 22 an den Eingang einer durch N teilenden Schaltung 23 angelegt, sobald der Schalter in seine in der Zeichnung wiedergegebene Endstellung· "oben rechts" gebracht wird, die den Schaltkreis schließt. Die Schalter 20 und 22 werden zweckmäßig mechanisch gekoppelt, damit man sie gleichzeitig betätigen und in ihre rechte oder linlce Endstellung bringen kann. Diese mechanische Kopplung ist durch die.unterbrochen dargestellte Linie 26 zwischen den?Betätigungsarmen (operating arms) dieser Schalter wiedergegeben.

Das Ausgangs signal der durch N teilenden Schaltung 23 weist im niedrigeren Band dieFSK-Signalfolgen 1270 oder 1070 Hz als "1"- und "0"-Frequenzen auf» Dieses Ausgangssignal wird an die in zwei Richtungen übertragende Schaltung 10 angelegt, von dem in der bezeichneten Schaltung befindlichen und nicht dargestellten Zentralamt zur Endstelle B weiter übertragen und in einer Weise demoduliert, wie sie später noch beschrieben wird, wenn auf die Endstelle A eingegangen wird.

Gleichzeitig überträgt die Endstelle B die 2225 Iiz-Signalfolge "1" sowie die 2025 Hz-Signalfolge "0" im höheren FSK-

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Band über dieselbe Schaltung 10 zur Endstelle A, Das setzt, wie bereits früher angedeutet wurde, natürlich voraus, daß die Endstelle B zu dieser Zeit als gerufene Endstelle arbeitet, Die Endstelle A empfängt die zuvor erwähnten Signale der Endstelle B und legt sie an den Eingang eines Umladekondensator-Diskriminators 27 an. Diese Signale werden vorzugsweise über einen lier nicht dargestellten Bandsperrfilter angelegt, welch letzterer aber in Serie mit der Schaltung 10 und dem Eingang des Diskriminators 27 liegen würde, damit dieser Eingang für Ausgangssignale des durch N teilenden und in derselben Endstelle befindlichen Zählers 23 gesperrt wird.

Der Diskriminator 27 ist vorzugsweise ein Umladekondensatoi"-Diskriminator (CCU-Diskriminator) eines Typs, wie er in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben wird. Die Bezeichnung "Umladen" wird für eine Umladekon densatoreinheit (CCU) gebraucht, gleichgültig, ob diese Einheit und die in ihr angeordneten Kondensatoren zu einer speziellen Zeit Umladesignale empfangen oder nicht. Dieser Diskriminator wandeis FSK-Signales in Basisband-Datensignale um, die an die Bas isbanddatenvor richtung angelegt werden und dort Datenverarbeitungs- oder Datenanzeigeschaltungsanordnungen, z. B. einen Fernschreiber.oder andere alphanumerische Vorrich-

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tungen betätigen. Um eine derartige Frequenzdiskrimination auszuführen, empfängt der Diskriminator 27 über eine Steuereingangsleitung 28 ein Umladesignal, damit die in den Umladekondensatoreinheiten des Diskriminators angeordneten Kondensatoren umgeladen werden. Die Frequenz dieses an den bezeichneten Steuereingang angelegten Signals ist die höhere der Zwischenfrequenzen N mal "1" oder N mal "0" im Empfangsband der Endstelle. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt die Frequenz des von der veränderlichen Band II-Abwärtszählschaltung 19 an den Steuereingang ' angelegten Signals bzw. Steuersignals für eine rufende Endstelle bzw. Teilnehmerstelle 2225 N Hz. Dieses Signal wird über einen Schalter 22 in der Endstellung "oben rechts" angelegt. Bei dieser Arbeitsweise spricht die Abwärtszählschaltung 19 auf eine Vorspannung an, die ihr über den Schalter 20 von der Quelle 21 her zugeführt wird itnd ihre verhälznisbestimmende Steuerschaltung kontrolliert. Diese Vorspannung liegt auf dem Pegel des über die Schaltung 12 übertragenen binären Basisbandsignals "1".

Um die Endstelle A von einer rufenden in eine gerufene umzuwandeln, werden die Schalter 20 und 22 betätigt und in ihre jeweilige Endstellung "links" gebracht. Dadurch werden die

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verhältnisbestimmenden Außeneingänge der veränderlichen Abwärtszählschaltungen 18 und 19 vertauscht. Außerdem werden die Zwischenfrequenz-AusgangssignalbestimmungGii bzw. -zielorte der von diesen Zählern abgegebenen Signale vertauscht. Die Band I-Abwärtszählschaltung 18 arbeitet ' im niedrigeren Zwischenfrequenzband weiter. Allerdings wird ihr Frequenzteilerherhältnis jetzt von der Spannung bestimmt, die die Quelle 21 abgibt, so daß die Abwärtszählschaltung 18 nun laufend ein Signal von 1270 N Hz liefert. Dieses Signal liegt über den Schalter 22 und die Steuer eingangsleitung 28 am Frequenzdiskriminator 27 an. Folglich ändert sich das Arbeitsbahn dieses Diskriminators vom höheren zum niedrigeren Band. In ähnlicherweise arbeitet die Band II-Abwärtszählschaltung 19 im höheren Zwischenfrequenzband weiter, doch wird ihr Frequenzteilerverhältnis jetzt von den ausgangsseitigen Datensignalen der Basisbanddatenvorrichtung 11 bestimmt, damit "1"-Signale mit einer Frequenz von 2225 N Hz oder ^M0"~Signale mit einer Frequenz von 2025 N Hz erzeugt und an die durch N teilende Schaltung 23 angelegt werden.

Die Fig. 2 zeigt den CCU-Frequenzdiskriminator 22 in Form eines Blockschaltbildes. Die in zwei Richtungen übertragende

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Schaltung 10 legt über die Eingangsanschlüsse 29 des Diskriminators an einen Frequenz-Phasenkonverter 30 FSK Signale an. Dieser Konverter reagiert auf die Frequenz des an ihn angelegten Eingangssignales in der Weise, daß er die Leitungen 31 und 32 mit Signalen belege, deren Phasenlage auf die Frequenz

■ I

eines FSK-Signals an den Anschlüssen 29 hinweist. Der Konverter 30 weist grundsätzlich ein CCU-Bandpaßfilter mit den beiden Umladekondensatoreinheiten 33 und 36 auf, die in die parallelen wege eines Bandpaßfilters aus drei Elementen und ' in Form eines pi-Gliedes eingefügt sind.

Die Einheiten 33 und 36 wirken jeweils als parallelabgestimmte LC-Impedanzkombination. Allerdings ändert sieh die maximale Ansprechfrequenz (maximum' response) dieser Kombination leicht, wenn sich die Frequenz des Umlade signals, das an den Einheiten anliegt, um die dort angeordneten Kondensatoren umzuladen, ändert. Im Falle des Ausführungsbeispieles liegen diese Umladesignale mit einer Frequenz Nf über die Eingangs Steuerleitung 28 an einem Umlader 37 an, um diesen zu betätigen. Die Signalfrequenz Nf ist vorzugsweise 12 mal vom Betrage der Frequenz, auf die die Einheiten 33 und 36 abgestimmt sind. Wie bereits gezeigt wurde, ist diese Frequenz die binäre FSK-Frequenz "1" des Endstellen-

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empfangsbandes. Der Umlader 37 erzeugt zwei Ausgangssignale mit der Frequenz 6f Hz, die gegeneinander um 30 phasenversetzt sind. Das ist auf das an den Eingangsanschlüssen 29 Signal mit der Frequenz f„ Hz, d. h. das binäre Signal "1" bezogen. Also liegt an der Umladekondensatoreinheit 33 ein Signal mit der Frequenz 6f und an der Umladekondensatoreinheit 36 ein Signal mit der Frequenz 6f an. Diese

U+ou

beiden Signale bewirken, daß die Kondensatoren in den Einheiten in einem sich wiederholenden Umladezyklus mit der Frequenz f. Hz umgeschaltet bzw. umgeladen werden. Folglich ist der Faktor N der Multiplikator, mit dem die Frequent f multipliziert werden muß, um die Frequenz eines einzelnen Signales zu erhalten, das dazu dient, die mehrfachphasenversetzten Signale mit der Frequenz 6f zu bilden, die benötigt werden, um die Umladekondensatoreinheiten des Konverters zu betätigen.

In den Seriensignalweg des Bandpaßfilters wird ein Blindwiderstand eingefügt, der im Falle des Ausführungsbeispieles ein Kondensator 38 ist. Der Kondensator liegt zwischen parallelen Filterwegen" mit den Einheiten 33 und 36. Der Blindwiderstand des Kondensators 38 wird in der Weise gewählt, daß, wenn man zwei Eingangs signale betrachtet, deren Frequenz

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um eine vorbestimmte Anzahl von Hertz auseinanderliegen (im Ausführungsbeispiel 200 Hz), die Spannungen an den Kondensatoranschlüssen 39 und 40 für die höhere der beiden

ι Frequenzen, d.h., das binäre FSK-Signal "1" phasengleich.

und für die niedrigere der beiden Frequenzen, d.h., das binäre FSK-Signal "0" um 180 phasenversetzt sind. Diese Phasenlage bleibt für beide hier betrachteten FSK-Bähder erhalten und über das Frequenzspektrum hinweg bis hin zu Frequenzen, bei denen verteilte Blindwiderstände anfangen, bezüglich des Ansprechverhaltens des Filters dominierend zu wirken, im allgemeinen unverändert.

Die an den F üteranschlüssen 39 und 40 des Konverters anliegenden Signale werden jeweils über Tiefpaßfilter 41 und übertragen, die im übrigen beide als Tiefpaßfilter 1 bezeichnet sind. Die Filter 41 und 42 haben im wesentlichen dieselben Kennlienen mit einer Grenzfrequenz, die über dem höchsten erwarteten binären FSK-Signal "1" liegt. Die von Ladekondensatoreinheiten beeinflußten FSK-Signale sind schrittweise Annäherungen gleichförmiger Analogsignale. Solche abgestuften Signale bewirken, daß Schwellwertschaltungen, wie sie den Filtern folgen, mehrdeutig arbeiten, und führen auch zu einer Pulsbreitenmodulation der Diskriminatorausgangs-

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signale. Die Dämpfung der Filter 41 und 42 beträgt zwischen den F SK-Signal en und Signalkomponenten bei der sechsfachen Frequenz dieser Signale etwa 12 Dezibel, woran hauptsächlich die sechste Harmonische beteiligt ist. Also sind die Filter 41 und 42 relativ einfache und billige Filter zum Glätten der FSK-Signale beider FSK-Bänder, um die abwechselnd auftretenden Wellenstufen- und -flächen im wesentlichen zu beseitigen.

Die Aus gangs signale der Filter 41 bzw. 42 liegen jeweils über Amplitudenbegrenzer 43 bzw. 46 an besonderen Eingängen einer EXCLUSIV ODER- oder Multiplizierschaltung 47. Obwohl die EXCLUSIV ODER-Schaltung eingangsseitig normalerweise auf Amplitudenschwellwerte anspricht, wie bekannt ist, sind die Herstellungstoleranzen solcher Schaltungen oft sehr groß und könnten bewirken, daß die EXCLUSIV ODER-Schaltung 47 binäre Eingangs signalzustände nur ungenau feststellt. Deshalb baut man vorzugsweise Begrenzerschaltungen ein, hier die Begrenzer 43 und 46, die einen gemeinsamen Schwellwert mit einem genaueren Schwellwertpegel festlegen, der mindestens gleich dem höchsten erwarteten Eingangsschwellwert der EXCLUSIV ODER-Schaltung 47 ist, damit keine substantiell mehrdeutigen Signale festgestel It werden. Diese Begrenzer

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beseitigen auch Stör signal-Amplitudenschwankungen, die im empfangenen Signal vorliegen könnten. Deshalb kann auf einen besonderen Begrenzer an den Eingangsanschlüssen 29 verzichtet werden.

Das Ausgangssignal der EXCLUSIV ODER-Schaltung 47 liegt über ein weiteres Tiefpaßfilter 49 an der Leitung 13 an, die, zum Dateneingang der Basisbanddatenvorrichtung 11 führt. Das Filter 49, das im übrigen als Tiefpaßfilter 2 bezeichnet ist, muß schmaler als die Filter 41 und 42 ausgelegt werden, weil seine Grenzfrequenz in einem wesentlich steiler abfallenden Teil der Filterkennlinie liegen muß und zwar bei einer Frequenz gerade oberhalb der Basisbanddaten-Bitfrequenz. Diese _f zusätzliche Einschränkung in Bezug auf die Filterkennlinie des Filter 49 ist erwünscht, weil die EXCLUSIV ODER-Funktion, was die Aus gangs signale des Frequenz-/Phasenkonverters 30 angeht, einige Signalkomponenten mit der doppelten Basisbanddaten-Bitfrequenz hervorbringt. Diese SignalJcomponenten müssen entfernt werden, damitgenaue Daten ah der Basisbanddatenvorrichtung 11 anliegen. Außerdem muß das Filter die Bit-bzw. Bitfoigefrequenz, z.B. 300 Bänder, mit einem im wesentlichen linearen Phasengang bis hin zu mindestens 203 Hz durchlassen, damit an den Basisfeand-Signalübergängen nicht

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weitgehend überschwingen auftritt und vom Diskriminator 27 zur Datenvorrichtung 11 übertragen wird.

Die Fig. 3 zeigt Einzelheiten eines in Verbindung mit der Fig. 2 bereits allgemein beschriebenen Frequenzdiskriminators. In der Fig. 3 sind zahlreiche von der "Fairchild Camera and Insrument Corporation" hergestellte Operationsverstärker vom Typ 747 dargestellt. Es wird ein Diskriminator beschrieben, der sowohl für das höhere als auch das niedrigere der nachstehend als Beispiel betrachteten FSK-Bänder brauchbar ist, und dabei werden außerdem erläuterungshalber Impedanzwerte angeführt.

Ein Eingangsverstärker 50 empfängt von den Anschlüssen 29 über einen Widerstand 51 mit einem Widerstandswert von 270 kOhm FSK Signale. Diese Signale liegen an dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 an. Der nichtinvertierende Eingang dieses Verstärkers liegt über einen Widerstand 52 mit einem Widerstandswert von 120 kOhm an Erde, um eine stabilisierte Gleichstromvorspannung zu erreichen. Die eingangsseitigeUmladekondensatoreinheit (CCU) 33 des Bandpaßfilters liegt in Reihenschaltung im Rückkopplungsweg des Verstärkers 50. Dadurch wird sichergestellt, daß den

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Einheiten 33 und 36 des Filters eine konstante Stromquelle zur Verfügung steht. Parallel zur Einheit 33 liegt ein Widerstand 59 (270 kOhm), der dämpfend wirkt, um den Phasengang der Umladekondensatoreinheiten zu linearisieren und ein gutes Impulsansprechverhalten für frequenzmodulierte Impulse zu erreichen. .

Um den in der Fig. 2 dargestellten Umlader zu realisieren, verwendet man eine bistabile Verzögerungs- oder D-Schaltung 37'Die bistabile Schaltung 37'wird von dem über die Leitung 28 mit der Frequenz Nf. übertragenen Signal getaktet. Die Frequenz dieses Signals liegt vorzugsweise bei 12f Hertz. An den Ausgängen Q bzw. Q der bistabilen Schaltung erscheinen Signale mit den Frequenzen 6f Hz, die den Einheiten 33 bzw. 36 zum Zwecke des Umladens zugeführt werden. Der Ausgang Q der betrachteten bistabilen Schaltung ist ferner mit mit dem Eingang D rückgekoppelt, damit diese Schaltung nach jedem Triggervorgang rückgesetzt wird. Obwohl die Ausgangssignale der bistabilen Schaltung 37' mit den Frequenzen 6f gegeneinander um 180 phasenversetzt sind, ^vsind sie bezogen auf die Wellenform des Signales an den Endstellen 29 mit der Frequenz f. um 30 phasenverschoben.

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In jedem der Euter 41 und 42 ist ein Verstärker 56 vorgesehen, an dessen nichtinvertierendem Eingang Signale anliegen, die von einer entsprechenden Einheit 33 oder 36 über einen Reihenwiderstand 57 übertragen werden. Der Widerstand 57 weist einen Widerstandswert von 1, 8 Megaohm auf, damit sichergestellt wird, daß das Tiefpaßfilter 1 eine hohe Eingangsimpedanz hat. Derselbe nichtinvertierende Eingang liegt über einen Kondensator 58 mit einem Kapazitätswert von 51 Picofarad an Erde. Der Ausgang des betrachteten Verstärkers ist über einen Widerstand 59 (510 kOhm) zum invertierenden Verstärkereingang hin rückgekoppelt. Dieser Eingang ist über einen Widerstand 60 (10 kOhm) geerdet.

Jeder der Begrenzer 43 und 46 weist einen Verstärker 61 auf, dessen nichtinvertier ender Eingang über einen Widerstand 62 (10 kOhm) an Erde liegt, und der über einen Widerstand 63 (10 kOhm) sowie seinen invertierenden Eingang das Ausgangssignal des Verstärkers 56 empfängt. Der Ausgang des Verstärkers 61 ist über einen Widerstand 66 (510 kOhm) zum invertierenden Verstärkereingang hin rückgekoppelt.

Die EXCLUSIV ODER-Schaltung 47 weist beispielsweise 3 NOR-Gatter 67, 68 und 69 sowie die beiden Inverter 64 und 65 auf.

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Das NOR-Gatter 67 spricht auf die Ausgangssignale der Be-/ grenzer 43 und 46 in der Weise an, daß esnur ein hohes Ausgangssignal abgibt, wenn zur selben Zeit keine hohen Begrenzerausgangssignale anliegen. Das NOR-Gatter 68 spricht auf die invertierten

ι .-..■■

Ausgangs signale der Begrenzer in der Weise an, daß es nur dann ein hohes Ausgangssignal abgibt,, wenn gleichzeitig hohe Begrenzerausgangssignale anliegen. Die Ausgangs signale der Gatter 67 und 68 werden zum NOR-Gatter 69 übertragen und bewirken, daß dieses Gatter ein hohes Ausgangssignal abgibt, wenn sowohl vom Gatter 67 als auch vom Gatter 68 her kein hohes Ausgangssignal vorliegt, d. h., wenn nur einer der Begrenzer 43 und ein hohes Ausgangssignal führt.

Das Filter 49 weist einen Verstärker 70 auf, der das Ausgangssignal der EXCLUSIV ODER-Schaltung 47 über ein Tiefpaßfilter mit drei RC-Gliedern und seinen nichtinvertierenden empfängt. Das erste Filterglied weist einen Serienwiderstand 71 (14, 7 kOhm) und einen dazu parallelen, geerdeten Kondensator 72 (100 Nanofard) auf. Das zweite Filterglied umfaßt einen Serienwiderstand 72 (10 kOhm) und einen dazu parallelen, mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers '70 verbundenen Kondensator 76 (200 Nanofarad). Das dritte Glied umfaßt einen Serienwiderstand 77 (23, 7 kOhm) und einen dazu parallelen,

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geerdeten Kondensator 78 (7, 7 Nanofarad).

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Claims (3)

BLUMBACH ■ WESER BERGEN' de KRAMER PATENTANWÄLTE IN WiESBADEN UND MÜNCHEN DlPL1-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL.-PHYS. DR. W. WESER · D1PL.-1NG. DR. JUR. P, BERGEN DJP. UNO. R. KRAMER WIESBADEN · SQNNENBERGER STRASSE 43 ■ TEL. (06121) 562943, 561998 MÖNCHEN PATENTANSPRÜCHE

1. Endstelle einer durchFrequenzverschipbung verschlüsselten F requenzduplex-Nachrichtenübertragungsanlage, bei der höhefrequente Markier- und Pausenfrequenzen zur Übertragung in der einen Richtung und niedrigerer equente Markier- und Pausenfrequenzen zur Übertragung in der entgegengesetzten Richtung verwendet werden, mit einem Oszillator,

einer Schaltung zum Abwärtszählen des Oszillatorausgangsignals, damit in einem der erwähnten Frequenzbänder Markier- und Pausenfrequenzen erzeugt werden und einer Steuerschaltung, die mit HiKe- des Oszillatorausgangsignals einen Endstellenempfänger mit eimern Frequenz-

diskriminator steuert,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Abwärtszählschaltung (18 oder 19) und die Steuer-

„zum
schaltung je Zählvorrichtungen|erzeug en von auswählbaren Frequenzsignalen aufweisen, wobei jedes der Signale bei feiner Frequenz N. mal einer verschiedenen der Markier- oder

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Pausenfrequenzen auftritt,

daß die Steuerschaltung eine Schaltung aufweist, die, ansprechend auf eine der auswählbaren Frequenzen, den Frequenzdiskriminator steuert, um das Band zu bestimmen, in dem. der Diskriminator arbeitet,

daß die Abwärtszählschaltung einen N-Zähler (23) aufweist, der die von der Zählvorrichtung gelieferten , ausgewählten Frequenzen teilt, um als Endstellenausgangssignale Markier- und Pausenfrequenzen in dem einen Band erzeugen und daß Umschaltanordnungen (20, 22) die Zählvorrichtungssignale wählbarer Frequenz wechselseitig den Eingang des N-Zählers bzw. einen Steuereingang des Diskriminators anlegen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Frequenzdiskriminator ein Umladekondensator-Bandpaßfilter mit einem Filter aus drei Elementen in Form eines pi-Gliedes mit einem Blindwiderstand aufweist, um einen Reihensignalweg zu bilden,
ferner eine EXCLUSIV ODER-Schaltung, eine Einrichtung zum Verbinden verschiedener Anschlüsse des Blindwiderstandes mit verschiedenen Eingängen der EXCLUSIV ODER-Schaltung und

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• OK

schließlich eine Schaltung zum Anlegen von Signalen an den Steuersignaleingang des Diskriminators, um den jeweiligen Umladekondensatoreinheiten des Filters Umladesignale zu liefern.

3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärtszählschaltung einen Oszillator zum Erzeugen eines Signals einer vorbestimmten Frequenz aufweist,

ferner eine erste Abwärtszählschaltung, die auf das Ausgangssignal des Oszillators anspricht und an den N-Zähler Markier- und Pausensignale in einem der Bänder abgibt, , eine zweite Abwärtszählschaltung, die auf das Ausgangssignal der Oszillatoreinrichtung anspricht und an den Steuereingang des Diskriminators wenigstens eine auswählbare Frequenz im anderen der Bänder abgibt,

eine Einrichtung, die die Abwärts Zählverhältnis se der ersten und zweiten Abwärtszählschaltungen getrennt steuert und schließlich eine Umschaltanordnung mit einer Einrichtung zum Vertauschen der Steuereinrichtung für die erste und zweite Abwärtszählschaltung und zum im wesentlichen gleichzeitigen Vertauschen der Teilerschaltungs- und der Diskriminator-Ausgangssignalbestimmungen der Abwärtszählschaltungen

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