DE2459455A1 - Verfahren zum einstellen und nachregulieren einer automatischen entzerreinrichtung einer datensignaluebertragungsanlage - Google Patents

Description

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GRETAG AKTIENGESELLSCHAFT.. 3eg.ensdorf / ZU.

Anwaltsakte 25 675 16. Dezember 1974

η η B F Fl G η ι ρ L. - I N G. S T A P F Case 87-9682/GTD 403 L^ S^CKAIR

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Verfahren zum Einstellen und Nachregulieren einer automatischen Entzerreinrichtung einer DatensignalUbertragungsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen und Nachregulieren einer automatischen Entzerreinrichtung einer Datensigna lUbertragungsanlage, welche Entzerreinrichtung zum Regenerieren von durch lineare Verzerrungen eines Ueber tragung skanales verfälschten pulsamplitudenmodulierter Signale dient, indem während einer ersten Einstellphase einem Transversalfilter der Entzerreinrichtung eine Über den Uebertragungskanal übertragene Referenzsignalfolge sowie ein auf der Empfangsseite erzeugtes identisches Referenzsignal zum Einstellen der in der Entzerreinrichtung gespeicherten Filterkoeffizienten des Transversalfilters zugeführt wird und während einer zweiten Einstellphase zur Nachregulierung der Filterkoeffizienten des Transversalfilters bezüglich der Aenderung der Eigenschaften des Uebertragungskanals aus dem Ausgangssignal des Transversalfilters und den Sollwerten desselben das daraus gebildete Fehlersignal mit dem am Eingang des Transversalfilters eintreffenden Patensignal korreliert werden und eine" Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens,

Sh/mm/63490 _t '

Fall 6

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mit einem Korrelator, einem Transversalfilter, und einem Fehlersignalerzeuger, wobei der Korrelator eine Anzahl Speicherplätze zum Speichern der Filterkoeffizienten des Transversalfilters und wenigstens einen Abschwächer für die Fehlersignale aufweist.

Die Uebertragung von pulsamplitudenmodulierten Signalfolgen kann bekanntlich mit Hilfe eines Senders und eines Empfängers ge-' schehen, Vielehe über einen Uebertragungskanal miteinander verbunden sind. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Kanalentzerrung bei der Uebermittlung derartiger Signalfolgen ist beispielsweise in der Schweiz. Patentschrift -Nr. 5^5 043 beschrieben. Danach können Daten auch über einen bandbegrenzten Kanal mit einer relativ grossen Geschwindigkeit unverzerrt übertragen werden, wenn der Kanal mit Hilfe eines Entzerrers so korrigiert wird, dass die Impulsantwort äquidistante Nullstellen aufweist. Derartige Impulsantworten und die dazu gehörigen Frequenzcharakteristiken sind in der Arbeit von E.R. Kretzmer "Binary Data Communication by Partial Response Transmission", I965 IEEE Annual Commun. Conv. Conf. Rec, Seiten. ^Jl51 - ^55 beschrieben und dargestellt.

Bekanntlich wird mit Hilfe einer Entzerreinrichtung das Spektrum S der üebertragungsanlage inklusive des Uebertragungskanales •so verändert, dass eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist

S (f) 5 2 sin ir ξ S (f) = 4 sin² π £ S Cf) * 2 cos i-|

wobei S das Spektrum in Funktion der Frequenz f und F die Bandbreite des Signals ist.

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Eine bekannte derartige automatische und adaptive Entzerreinrichtung weist ein Transversalfilter auf und hat die Aufgabe, die durch die linearen Verzerrungen der Uebertragungsstrecke verfälschten pulsamplitudenmodulierten Signale wieder bestmöglichst zu regenerieren.

Dabei wird nach bekannten Verfahren in einer ersten Einstellphase zu Beginn der Datenübertragung der Entzerrereinrichtung ein dem gesendeten identisches Signal zugeführt, damit sie sich soweit einstellen kann, dass sie in der zweiten Einstellphase mit- Hilfe ihrer nun schon vorentzerrten Ausgangssignale automatisch und adaptive die Einstellung weiter verbessert respektive die Schwankungen der Uebertragungskanalcharakteristik kompensieren kann.

Das Kriterium für die Güte der Einstellgenauigkeit der Entzerreinrichtung dient die Differenz zwischen dem unverzerrten Sendesignal und dem durch die Entzerreinrichtung regenerierten Signal, welche Differenz nachstehend als Pehlersignal bezeichnet wird. Je nach Art der Entzerreinrichtung wird das Fehlersignal anders gebildet. Bei den Entzerreinrichtungen, die nach dem "Zero Forcing"-Verfahren arbeiten, wird die gesamte Impulsantwort auf eine solche des idealen Uebertragungskanales mit äquidistanten Nullstellen gezwungen. Diese Entzerreinrichtung bildet ein Fehlersignal, welches aus der Bedingung für äquidistante Nullstellen resultiert. Im Gegensatz dazu erfolgt die Einstellung der Entzerreinrichtungen, die nach dem "Mean Square Error"-Verfahren arbeiten, auf Grund der Bedingung, dass das Fehlersignal der mittleren quadratischen Differenz .aus der idealen Impulsantwort des idealen Uebertragungskanales und der Impulsantwort des realen Uebertragungskanals, gemessen am Ausgang der Entζerreinrichtung, entspricht. In beiden bekannten derartigen Entzerreinrichtungen dient das Fehlersignal dazu, während der ersten Einstellphase, d.h. vor der Datenübertragung, und während der zweiten Einstellphase, d.h. während der Datenübertragung, die Entzerreinrichtung

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optimal einzustellen. Diese Einstellung erfolgt in Form eines iterativen Prozesses und kann einerseits sehr ungenau, jedoch schnell oder andererseits genau, dafür aber nur langsam erfolgen. Als Zeitmass dient die Anzahl der Iterationen und als Qualitätsmas s die Grosse des Effektivwertes des Fehlersignales. Bei den bekannten Entzerreinrichtungen muss deshalb immer der Nachteil entweder einer langen Einstellzeit oder einer ungenauen Einstellung in Kauf genommen werden, wobei mindestens im erstgenannten Fall ohne aufwendige Apparaturen nicht auszukommen ist und im zweiten Fall mit einer schlechten Fehlerrate und erhöhter Störempfindlichkeit zu rechnen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Entzerrverfahren anzugeben und eine Entzerreinrichtung zu schaffen, bei welchen sowohl eine schnelle Einstellzeit als auch eine genaue Einstellung der Entzerreinrichtung erreicht werden kann, ohne dass dabei ein apparativer Mehraufwand in Kauf genommen werden muss.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkoeffizienten in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt werden und dass zumindest während der ersten Einstellphase zum Verkürzen der Einstellzeit des Transversalfilters die eine Gruppe der Filterkoeffizienten mit einem stärker abgeschwächten Fehlersignal berechnet werden als die Filterkoeffizienten der anderen Gruppe.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Berechnen von in wenigstens zv/ei Gruppen unterteilten Filterkoeffizienten mit unterschiedlichen Abschwächungsfaktoren vorhanden sind.

Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 Da,s Blockschema einer bekannten Datenübertragungsanlage für binäre Daten,

Fig. 2 das Blockschema einer bekannten Datenübertragungsanlage für eine besondere Klasse von pulsamplitudenraodulierten Signalfolgen (Partial-Response-Signalformate),

Fig. 3 das Blockschema einer bekannten Entzerreinrichtung, die nach dem "Mean Square Error"-Verfahren arbeitet und ein Transversalfilter aufweist,

Fig. Jj die graphische Darstellung des Aufbauens der Filterkoeffizienten während der ersten Einstellphase in Funktion der Zeit bzw. der Anzahl der Iterationen,

Fig. 5 die graphische Darstellung der Werte der in den einzelnen Stufen N des Transversalfilters gespeicherten Filterkoeffizienten während der zweiten Einstellphase,

Fig. 6 die graphische Darstellung eines Beispieles der zum Aufbauen der Filterkoeffizienten nach der Fig. 5 verwendbaren unterschiedlichen Faktoren α, wobei diese Darstellung als α-Profil bezeichnet wird,

Fig. 7 die graphische Darstellung von drei verschiedenen α-Profilen für ein Transversalfilter mit Sk Stufen,

Fig. 8 das Blockschema eines einfachen Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Entzerreinrichtung,

Fig. 9 das Blockschema eines digital arbeitenden Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Entzerreinrichtung,

Fig. 10 Impulsdiagramme für die Steuerung der Entzerreinrichtung nach der Fig. 9,

Fig. 11 das Blockschema einer modifizierten Entzerreinrichtung gemäss der Fig. 9,

Fig. 12 das Blockschema einer weiter modifizierten Entzerreinrichtung nach der Fig. 9j

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Fig. 13 die graphische Darstellung des Verhaltens der Entzerreinrichtung nach der Fig. 7 während der ersten Einstellphase und

Fig. Ik das vereinfachte Blockschema eines Schieberegisters, in welchem die gespeicherte Information vor- und rückwärts verschiebbar ist.

In der Fig. 1 ist das Blockschema einer bekannten Datenübertragungsanlage dargestellt. Von einer Sendevorrichtung 1 werden pulsamplitudenmodulierte Signale über einen Uebertragungskanal 2 begrenzter Bandbreite zu einer Empfangsvorrichtung 3 übertragen. Die Sendevorrichtung umfasst eine Datenquelle 4, einen Referenzgenerator 5, einen Umschalter 6 zum Verbinden des Referenzgenerators 5 mit einem Abtaster 7 während der ersten Einstellphase und zum Verbinden der Datenquelle k mit dem Abtaster 7 während der zweiten Einstellphase und ein Sendefilter 8 zum Fernhalten von Harmonischen der Abtastfrequenz des Abtasters 7 vom Uebertragungskanal 2. Die Empfangsvorrichtung 3 besitzt ein Empfangsfilter 9 zum Unterdrücken von Rauschsignalen, die auf dem Uebertragungskanal 2 dem Datensignal überlagert wurden, einem Abtaster 10 zum Abtasten des Ausgangssignales des Empfangsfilters 9 und eine Entzerreinrichtung 11, der das abgetastete Ausgangssignal des Empfangsfilters 9 zugeführt wird.

Der Uebertragungskanal 2 kann irgend ein Telefoniekanal mit einer Bandbreite von beispielsweise 300 - 3*100 Hz gemäss den Empfehlungen des CCITT sein. Dieser Telefoniekanal kann eine drahtgebundene Leitung, ein Trägertelefoniekanal, ein Funkverbindungskanal oder ein gemischter Verbindungskanal sein.

Vor dem Beginn der eigentlichen Datenübertragung wird der Umschalter 6 an den Ausgang des Referenzgenerators 5 gelegt, so dass dem Abtaster 7 eine vom Referenzgenerator erzeugte Referenzsignalfolge zugeführt wird. Ueber den Abtaster 7 gelangt diese

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Referenzsignalfolge in das Sendefilter 8, in welchem das Zeitsignal unter Berücksichtigung des Niquist-Kriteriums seine gewünschte spektrale Form erhält. Bei binärer Datenübertragung ist dies beispielsweise ein nahezu rechteckförmiges Spektrum. Die Ausgangssignale des Sendefilters 8 gelangen über den Uebertragungskanal 2 zum Empfangsfilter 9· Das Ausgangssignal des Empfangsfilters 9 wird vom Abtaster 10 abgetastet und diese Abtastwerte werden der Entzerreinrichtung 11 .zugeführt. Die Entzerreinrichtung stellt sich in der ersten Einstellphase mit Hilfe der ihr bekannten Referenzsignalfolge so ein, dass der Frequenz- und Laufzeitgang der gesamten Uebertragungsstrecke, d.h. vom Eingang des Sendefilters 8 bis zum Ausgang der Entzerreinrichtung 11 konstant ist. Da nach einer gewissen Zeit die Einstellung der Filterkoeffizienten genügend genau erreicht ist, kann der Umschalter 6 an den Ausgang der Datenquelle ¹J angelegt werden und die Datenübertragung kann beginnen. Die Vorgänge, die in der Entzerreinrichtung ablaufen, werden weiter unten mit Bezug auf die Fig. 3 näher erläutert.

Die Fig. 2 zeigt das Blockschema einer Datenübertragüngsanlage, die sich zum Uebertragen von sogenannten "Partial-Response"-Signalen eignet. In dieser Fig. sind Teile, welche die gleiche Funktion ausüben wie Teile der Uebertragungsanlage gemäss der Fig. 1, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Sendevorrichtung 12 der Anlage gemäss der Fig. 2 umfasst zusätzlich einen zwischen dem Umschalter 6 und dem Abtaster 7 angeordneten Precoder 13 und die Empfangsvorrichtung 14 weist zusätzlich einen an den Ausgang der Entzerreinrichtung 11 angeschlossenen Decoder 15 auf. Das Sendefilter 8 ist so ausgebildet, dass das Spektrum des zu übertragenden Signales keine Gleichstromkomponenten enthält, daher sind gegenüber der in der Fig. 1 dargestellten Anlage zusätzlich der Precoder 13 und in der Empfangs vorrichtung I¹I der Decoder 15 vorgesehen. Der Precoder und der Decoder verhindern eine Fehlerverschleppung, die durch Störungen im Uebertragungs-

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kanal 2 entstehen, Das Einstellen der Entzerreinrichtung 11 in der Empfangsvorrichtung Ik gemäss der Fig. 2 erfolgt ähnlich wie das Einstellen der Entzerreinrichtung 11 der Empfangsvorrichtung 3 gemäss der Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt das vereinfachte Blockschema der bekannten Entzerreinrichtung 11, die in den Anlagen, gemäss den Fig. 1 und 2 eingesetzt ist. Diese Einrichtung besitzt ein Transversalfilter l6 und einen mehrstufigen Korrelator 17, wobei eine mehrere Speicherzellen 18 aufweisende Verzögerungskette gemeinsam für das Transversalfilter 16 und den Korrelator 17 vorgesehen . ist. Nebst der Verzögerungskette umfasst der Korrelator 17 einen Abschwächer 19, eine der Zahl'der Speicherzellen 18 der Verzögerungskette entsprechende Anzahl erste Multiplikatoren 20 und die gleiche Anzahl Akkumulatoren 21. Ueber eine Eingangsklemme 22 werden die ankommenden Signale der ersten Speicherzelle 18 der Verzögerungskette zugeführt. Jede der Speicherzellen 18 ist mit je einem der beiden Eingänge der ersten Multiplikatoren 20 verbunden und die anderen Eingänge der Multiplikatoren 20 sind an den Ausgang des Abschwächers 19 angeschlossen. Das Transversalfilter 16 umfasst nebst der aus den Speicherzellen 18 gebildeten Verzögerungskette eine der Anzahl der Speicherzellen 18 entsprechende Anzahl zweite Multiplikatoren 23, von denen je einer an je eine der Speicherzellen 18 angeschlossen ist, und einen Summierer 2k, der mit allen Ausgängen der zweiten Multiplikatoren 23 verbunden ist. Weiter weist die Entzerreinrichtung 11 einen Fehlersignalerzeuger 25 auf, der einen Schwellwertdetektor 26, ein Summierglied 27, ein Modellfilter und zwei Umschalter 29 und 30 umfasst.

Zu Beginn der ersten Einstellphase, d.h. unmittelbar vor der eigentlichen Datenübertragung, wird wie schon erwähnt, von der Sendevorrichtung 1 bzw. 12 eine vom Referenzgenerator 5 erzeugte Referenzsignalfolge über den üebertragungskanal 2 zur Empfangs-

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vorrichtung 3 bzw. Ik übertragen und das ankommende Referenzsignal der Eingangsklemme 22 der Entzerreinrichtung 11 zugeführt. Gleichzeitig wird ein von einem Referenzgenerator 31 der Empfangsvorrichtung 3 bzw. 14 erzeugtes gleiches Referenzsignal einer v/eiteren Eingangsklemme 32 der Entzerreinrichtung 11 zugeführt. Mit Hilfe von nicht dargestellten Synchronisiermitteln werden die beiden Referenzgeneratoren 5 und 31 so gestartet, .dass daß Referenzsignal au der Eingangsklemme 32 gegenüber demjenigen an der Eingangsklemme 22 um einige Abtastinterval Ie später eintrifft.

Während das über den Uebertragungskanal_V2 übertragene Referenzsignal der ersten Speicherzelle 18 der als Schieberegister ausgebildeten Verzögerungskette zugeführt wird, gelangt das vom Referenzgenerator 31 erzeugte Referenzsignal über das Modellfilter 28 und die Umschalter 29 und 30, die sich während der ersten Einstellphase in der nicht dargestellten Lage befinden, zum Sunmierglied 27· Während der ersten Einstellphase erfolgt die für das Auffinden der Impulsantwort des Uebertragungskanales. 2 erforderliche Kompensation des Frequenzganges des Sendefilters 8 und des Empfangsfilters 9 mit Hilfe des Modellfilters 28. Dessen Impulsantwort ist so gewählt, dass das vom Referenzgenerator 31 erzeugte Referenzsignal einem von der Sendevorrichtung 1 bzw. 12 über einen idealen Uebertragungskanal zur Empfangsvorrichtung 3 bzw. .14 übertragenen Referenzsignal entspricht. Durch die Korrelation .des auf diese Weise eigen·»- erzeugten Referenzsignales mit dem empfangenen Referenzsignal, welch letzteres bis auf den Einfluss des Uebertragungskanales

2 mit dem eigen erzeugten Referenzsignal übereinstimmt, ergibt sich die Impulsantwort des Uebertragungskanales 2. Die Korrelation der empfangenen Referenzfolge mit der in der Empfangsvorrichtung

3 bzw. 14 erzeugten Referenzsignalfolge erfolgt in diskreten Zeitpunkten, welch letztere durch die Schiebetakte bestimmt sind, die der als Schieberegister ausgebildeten Verzögerungskette auf

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in der Fig. 3 nicht dargestellte Weise zugeführt werden. In jedem dieser Zeitpunkte werden die Momentanwerte der beiden Referenzsignalfolgen einerseits von der betreffenden Speicherzelle 18 und andererseits vom Ausgang des Summiergliedes 27 über den Abschwächer 19 den Eingängen des zugehörigen Multiplikators 20 zugeführt und in diesem miteinander multipliziert. Die sich bildenden Produkte werden in den Akkumulatoren 21 summiert und gespeichert. An den Ausgängen der Akkumulatoren 21 können durch die Korrelation gewonnene Signale abgenommen werden, welche den Korrelationsfaktoren, nachstehend Filterkoeffizienten genannt, entsprechen. Jedes Ausgangssignal der Akkumulatoren 21 wird dem zugeordneten zweiten Multiplikator 23 zugeführt, so dass der Summierer 2h jeden einzelnen in den Speicherzellen 18 gespeicherten Wert multipliziert mit dem betreffenden Filterkoeffizienten, addiert und an seinem Ausgang 33 ein Summensignal abgibt. Diesas Summensignal wird dem Summierglied 27 und dem Schwellwertdetektor 26 zugeführt. Während der ersten Einstellphase ist der Schwellwertdetektor 26 nicht mit den Summierglied verbunden und deshalb noch nicht wirksam. Zu Beginn der ersten Einstellphase sind beispielsweise vorerst die in den Akkumulatoren 21 gespeicherten Werte der Filterkoeffizienten gleich Null und daher weist auch das Summensignal den Wert Null auf. Die Filterkoeffizienten bauen sich während der ersten Einstellphase fortlaufend allmählich auf bis die Einstellung der Entzerreinrichtung der Impulsantwort des Uebertragungskanales 2 entspricht. Wenn dieser Einstellzustand angenähert erreicht ist, werden die Umschalter 29 und 30 in die in der Fig. 3 gezeichnete Stellung verbracht und gleichzeitig wird der Umschalter 6 der Sendevorrichtung 1 bzw. 12 in die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lage verbracht, so dass mit der eigentlichen Datenübertragung begonnen werden kann.

Nachstehend ist die Funktionweise der Entzerreinrichtung gemäss der Fig. 3 näher erläutert. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird

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der Abtastwert j in der Entzerreinrichtung verarbeitet. In dem aus den Speicherzellen 18 gebildeten Schieberegister befinden sich 1 = 1 bis N Signalabtastwerte Ai und in den Akkumulatoren 21 ebensoviele Werte der Filterkoeffizienten Bi. Rein formal wird nun mit Hilfe der Multiplikatoren 26 und dem Summierer 2h der Wert des Summensignales

^Nl

Zj = ^> AjI Bj i 1)

1 = 1

berechnet, welches Summensignal Zj dem Summierglied 27 und dem Schwellwertdetektor 26 zugeführt wird. Der Schwellwertdetektor hat die Aufgabe, zu entscheiden, ob beispielsweise bei einer binären Datenübertragung eine "0" oder "1" übertragen wurde. Ist die Entscheidung im Schwellwertdetektor 26 richtig, so steht am Ausgang des Schwellwertdetektors 26 ein Sollsignal zj zur Verfügung, welches dem von der Sendevorrichtung 1 ausgesendeten Signal entspricht. Im Summierglied 27 wird die Differenz zwischen dem Sollsignal zj und dem Summensignal Zj gebildet, so dass am Ausgang des Summiergliedes 27 ein Fehlersignal .

Fj = zj- Zj 2)

erscheint. Das Fehlersignal'Fj gelangt über den Abschwächer zu allen Multiplikatoren 24 des Korrelators 17. In diesem werden sämtliche in den Speicherzellen 18 des Schieberegisters gespeicherten Signalwerte In den Multiplikatoren 20 mit dem um. den Abschwächungsfaktor α abgeschwächten Fehlersignal Fj multipliziert, wobei das Produkt die Korrekturgrösse

= α Fj Aji 3)

der Fehlerkoeffizienten Bi ist.

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In den Akkumulatoren 21 werden diese Korrekturgrössen ABji zu den bereits darin gespeicherten Werten Bji addiert, wobei die nun korrigierten Filterkoeffizienten gemäss der unten stehenden Gleichung gebildet werden.

Bj+l,i = Bji +

Der Rechenvorgang ist damit beendet und wird durch Eingabe eines neuen Abtastwertes in das Schieberegister neu gestartet. Bei diesem Vorgang wird der in der letzten Zelle 18 des Schieberegisters gespeicherte Abtastwert aus dem Schieberegister ausgestossen. Die Berechnung des nächstfolgenden Auögangswertes Zj+1 beginnt wieder mit der Gleichung 1) und endigt wieder mit der Korrektur der Filterkoeffizienten nach der Gleichung ^).

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass zu Beginn der ersten Einstellphase diese Filterkoeffizienten zuerst aufgebaut werden müssen, weil vorerst sämtliche Filterkoeffizienten Bi = und damit auch das Summensignal Zj am Ausgang 33 des Summierers = 0 sind. Der Schwellwertdetektor 26 ist nicht in der Lage, eine Entscheidung über den Wert des gesendeten Signals zu treffen. Deshalb.wird während der ersten Einstellphase dem Summierglied 27 über den Umschalter 30 die durch den Referenzgenerator 31 der Empfangsvorrichtung erzeugte Referenzsignalfolge zugeführt. Der Referenzgenerator 31 erzeugt eine Referenzsignalfolge, welche zu der vom Referenzgenerator 5 der Sendevorrichtung 1 bzw. erzeugten Referenzsignalfolge identisch ist. Die an der Eingangsklemme 22 der Entzerreinrichtung 11 ankommende Referenzsignalfolge entspricht somit der in der Empfangsvorrichtung 3 bzw. Ik erzeugten Referenzsignalfolge. Die über den Uebertragungskanal 2 ankommende Referenzsignalfolge ist jedoch durch die linearen Verzerrungen, welche durch den Uebertragungskanal 2 bedingt sind, verfälscht und trifft im allgemeinen zeitlich früher an der Eingangsklemme 22 der Entzerreinrichtung 11 ein als

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- :· —-ν. ^ 2 4 5 9 Λ 5 5

die eigen erzeugte Signalfolge an der Eingangskiemine 32. Da die Abtastwerte dem Eingang des die Speicherzellen 18 aufweisenden Schieberegisters zugeführt werden, wird diese zeitliche Verschiebung bei einer bestimmten Speicherzelle aufgehoben. An dieser Stelle ist die Korrelation zwischen der eigen erzeugten Referenzsignalfolge und der empfangenen Referenzsignalfolge im allgemeinen maximal, so dass sich im zugeordneten Akkumulator 21 der maximale Filterkoeffizient aufbaut. Die verbleibenden Filterkoeffizienten bilden sich entsprechend den durch den Uebertragungskanal 2 bedingten Verzerrungen so aus, dass der mittlere quadratische Wert des Fehlersignaies am Ausgang des Summiergliedes 27 gegen ein Minimum strebt. Sobald dieses Fehlersignal so klein ist, dass der Schwellviertdetektor 26 im Falle binärer Signalwerte den Entscheid

Zj > 0 —*» zj = +1 Zj < Ü —*> zj = - 1

mehrheitlich richtig fällen kann, 1st der Zeitpunkt für die Umschaltung des Schalters 30 auf den Ausgang des Schwellwertdetektors 26 möglich. Nach der Umstellung des Umschalters 30 in die in der Fig. 3 dargestellte Lage, befindet sich die Entzerreinrichtung in der zweiten Einstellphase, in welcher die Datenübertragung stattfinden kann. Die durch die Entzerreinrichtung entzerrte Datensignalfolge wird über den Schwellwertdetektor 26 selbst als Referenzsignalfolge benützt und die Entzerreinrichtung kann sich weiterhin den Aenderungen der Uebertragungscharakteristik des Uebertragungskanales 2 laufend anpassen.

Im Hinblick auf schnelle Einlaufzeiten, d.h. möglichst kurze erste Einstellphasen, ist es vorteilhaft, den im Abschwächer 19 wirksamen Abschwächungsfaktor α möglichst gross zu wählen. Die Filterkoeffizienten Bi bauen sich dann schnell auf, weil die Korrekturen nBj. pro Abtastwert gross sind. In der Fig. k

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ist die Bildung eines Filterköeffizienten Bi graphisch dar- . -.;■■ gestellt, wobei auf der Ordinate der Wert des Filterkoeffizienten und auf der Abszisse die Anzahl Abtastungen j aufgetragen sind. Aus. dieser Darstellung ist ersichtlich, dass der optimale Wert

B . nach relativ wenigen Abtastungen, im gezeigten Beispiel, . opt

schon nach 20 Abtastungen, erreicht wird. Dies hat aber den Nächteil, dass der' Wert der Filterkoeffizienten Bi dauernd um seinen idealen Endwert B-- herumpendelt. Das gemäss der Gleichung 1) gebildete Summensignal Zj wird deshalb entsprechend ungenau, was wiederum gemäss der Gleichung 2) ein. grosses Fehlersignal Fj ergibt. Das Fehlersignal ist insbesondere deshalb auch relativ gross, weil das nach der Gleichung 1) berechnete Summensignal mit Fehlern, herrührend von N ungenauen Filterkoeffizien-ten Bi behaftet ist. Daraus ist erkennbar,, dass das Sumraensignal Zj umso grössere Fehler aufweist, je mehr Speicherzellen 18 das Schieberegister der Entzerreinrichtung 11 bei Anwendung eines bestimmten Äbschwächungsfaktors α aufweist, wobei N gleich der Anzahl der Speicherzellen 18 bzw. der Filterkoeffizienten ist. Wenn der Absehwächungsfaktor α zu gross gewählt wird, kann die Anlage sogar instabil werden.

Die Fig.. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Filterkoeffizienten Bi, die in den den Speichersteilen 1 bis N zugehörigen Akkumulatoren 21 gespeichert sind. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass im allgemeinen die in den den ersten und letzten Speicherstellen 18 zugeordneten Akkumulatoren 21 gespeicherten Filterkoeffizienten vergleichsweise zu den den mittleren Speicherzellen zugeordneten Akkumulatoren klein sind. Wenn sämtliche Filterkoeffizienten Bi mit einem bestimmten, konstanten Absehwächungsfaktor α berechnet werden, so nimmt die relative Ungenauigkeit der neu berechneten, in den gegen den Anfang und dem Ende der Reihe der Speicherzellen 18 zugeordneten Akkumulatoren 21 gespeicherten Filterkoeffizienten zu. Die Zunahme der relativen Ungenauigkeit der Randkoeffizienten, d.h. des ersten und letzten Filterkoeffizienten B- und B„ kann so-

J. N

weit führen, dass diese Filterkoeffizienten zur Entzerrung nichts

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-.15 -

mehr beitragen, sondern nur noch einen unverwünschten Rauschanteil zum Summensignal Zj liefern. ·

Um diese Nachteile zu vermeiden, kann der .Abschwächungsfaktor α beliegig klein gewählt werden, wodurch die relative Genauigkeit der Filterkoeffizienten Bi steigt, und die Gefahr der !Instabilität beseitigt wird. Die Wahl eines kleinen Abschwächungsfaktors α ergibt aber den Nachteil, dass eine lange Einstellzeit in Kauf genommen werden muss, weil die Bildung der Filterkoeffizienten gemäss der Fig. 3 nur durch kleine Zunahmen pro Abtastwert j erfolgt, so dass es wesentlich länger dauert bis sich die Filterkoeffizienten gebildet haben.

Die oben angeführten Nachteile werden bei der modifizierten Entzerreinrichtung 34 nach der Fig. 8 vermieden. Die durch den Abtaster 10 der Empfangsvorrichtung 3 bzw. 14 abgetasteten Abtastwerte gelangen zeitlich nacheinander über eine Eingangsklemme 35 ^auf eine erste Speicherzelle 36 eines Schieberegisters, das N solche Speieherzellen aufweist. Jede der Speicherzellen 36 gibt den in ihr gespeicherten Abtastwert einerseits auf einen ersten Multiplikator 37 und andererseits auf einen zweiten Multiplikator 38. Der Ausgang jedes ersten Multiplikators 37 ist mit einem Akkumulator 39 verbunden, dessen Ausgang an den zugehörigen zweiten Multiplikator 38 angeschlossen ist. Sämtliche Ausgänge der zweiten Multiplikatoren 38 sind mit einem Summierer 40 verbunden, der durch Faltung das Summensignal Zj bildet, das an seinem Ausgang 4l erscheint. Das Summensignal Zj wird einem Summierglied 42 und einem Schwellwertdetektor 43 eines Fehlersignalerzeugers 44 zugeführt. Dieser ist gleich ausgebildet, wie der Fehlersignalerzeuger 25 der Entzerreinrichtung 11 gemäss der Fig. 3, Der eine Ausgang des Schwellwertdetektors 43 ist mit einer Ausgangsklemme 45 der Entzerreinrichtung 34 verbunden, an welcher Klemme die empfangenen Datensignale abgenommen we-rden können. Der Ausgang des Summiergliedes 42 ist mit zwei Abschwächern 46 und 47 des Korrelators 48 verbunden.

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Diese beiden Abschwächer weisen unterschiedliche Abschwächungsfaktoren α, und α~ auf. Der Abschwächer ^7 mit dem kleineren Abschwächungsfaktor _α·, ist mit den Eingängen der ersten Multiplikatoren 37, die den ersten und letzten Speicherzellen 36 des Schieberegisters zugeordnet sind, verbunden, während der Abschwächer 46 mit dem grossen Abschwäehungskoeffizienten Op mit den ersten Eingängen der ersten Multiplikatoren 37', die den mittleren Speicherzellen 36' des Schieberegisters zugeordnet sind, verbunden. Durch die Verwendung von wenigstens zwei Abschwächern werden die grossen und die kleinen Filterkoeffizienten Bi unterschiedlich behandelt, wie nachstehend näher erläutert.

Im allgemeinen wird die Wahl der Korrekturschrittgrösse ΔΒ1 nach den Kriterien der Stabilitätsbedihgungen erfolgen. Nach einem Aufsatz von G. Ungerboeck "A Theory on the Convergence Process in Adaptive Equalizers", veröffentlicht anlässlich der internationalen Konferenz über Kommunikationen in Philadelphia, 19.-21. Juni 1972 ist es bekannt, dass bei konstanter Korrekturschrittgrösse der Abschwächungsfaktor nur bis zu einem Grenzwert ansteigen darf, wenn die Anlage stabil bleiben soll. Dieser begrenzte Abschwächungsfaktor ist gegeben durch

o lim " TR(A)

In dieser Gleichung bedeutet der Ausdruck TPi(A) die Summe der Diagonalelemente der Autokorrelationsmatrix des Eingangssignals Führt man nun ein sogenanntes Abschwächungsprofil durch den Faktor L < 1 ein, so ergibt sich für die Entzerreinrichtung mit variabler Korrekturschrittgrösse ΔΒ.1

- ο N L,. »

^ao " lim ~ TR(A) ⁶)

i = 1 609824/0608

wobei (i = in) den Ort, an dem der grösste Filterkoeffizient auftritt, bedeutet. Die Stabilitätsgrenze, gegeben durch α , liegt in diesem Fall höher als für eine konstante Korrekturschritt·- grösse, weil der zweite Bruch in der Gleichung 6) einen grösseren Wert als 1 annimmt. Dadurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass die grössten Filterkoeffizienten, siehe Fig. 5, die raassgebend für die Grösse des Fehlersignales Fj sind, mit einem gegenüber den verbleibenden Filterkoeffizienten grösseren Korrekturschritt versehen werden können. Das Mittel zum Durchführen dieser unterschiedlichen Behandlung von grösseren und kleineren Filterkoeffizienten ist das Abschwächungsprofil, im folgenden α-Profil genannt. Ein Beispiel eines solchen stufenförmigen α-Profils ist in der Fig. 6 durch die ausgezogene Kurve %9 dargestellt. Die gestrichelt gezeichnete Kurve 50 stellt ein kontinuierliches α-Profil dar. Zum Verwirklichen eines solchen kontinuierlichen α-Profiles wäre es notwendig, jedem der ersten Multiplikatoren 37 der Entzerreinrichtung 3^ gemäss der Fig. 8 je einen eigenen Abschwächer *l6 bzw. ^7 mit einem individuellen Abschwächungsfaktor α zuzuordnen.

Die Realisierung einer so aufgebauten Entzerreinrichtung ist jedoch sehr aufwendig, weil beispielsweise zwei N Multiplikatoren und sehr viele Abschwächer notwendig sind.

Versuche haben ergeben, dass auch sehr gute Resultate erzielt werden, wenn anstelle eines kontinuierlichen α-Profiles stufenförmige α-Profile verwendet werden. Insbesondere bei Entzerreinrichtungen, die mit digitalen Rechennetzwerken versehen sind, ist ein stufenförmiges _α-Profil, wobei der Wert des Abschwächungsfaktors α von Stufe zu Stufe um den Faktor 2 ändert, sehr vorteilhaft bezüglich des Schaltungsaufwandes. Durch einen einfachen, weiter unten näher beschriebenen Schiebevorgang um eine Stelle, kann ein binär-codierter Wert halbiert oder verdoppelt werden. Zur Erläuterung der Gleichungen 5) und 6) ist in der Fig. 7 ein

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Beispiel von zwei möglichen α-Profilen dargestellt. Diese graphische Darstellung bezieht sich auf eine Entzerreinrichtung mit beispielsweise Gh Speicherstellen und ebensovielen Filterkoeffizienten, die in den dazu gehörigen Akkumulatoren gespeichert sind. Der Ort m, an dem der grösste Filterkoeffizient auftritt, ist in der Mitte, d.h. bei N/2.

Beim ersten α-Profil, welches durch die Kurve 51 dargestellt ist, betragen die AbSchwächungsfaktoren α für die mittleren

für ,k+1

20 Filterkoeffizienten Bi (23-42) Ί/2^"¹ und für die ersten 22 und die letzten 22 Filterkoeffizienten 1/2

Beim zweiten α-Profil, welches durch die Kurve 52 dargestellt " ist, sind die Abschwächungsfaktoren α für die mittleren

I fü ,k+1

36 Filterkoeffizienten Bi (15-50) l/2^k und für die ersten lh und die letzten lh Filterkoeffizienten 1/2

Würde man einen konstanten Abschwächungsfaktor α für alle Filterkoeffizienten Bi wählen, so könnte nach Ungerboeck höchstens

ein α.. = 1/2 ' verwendet werden. Dieser konstante Ablim

Schwächungsfaktor α... ist in der Fig. 7 durch die strichpunktierte Gerade 53 dargestellt. Der Wert dieses Abschwächungsfaktors

k k+1 ct.. liegt zwischen den Werten 1/2 und 1/2 und entspricht dem Abschwächungsfaktor, welcher gemäss der Gleichung 5) berechnet werden kann. Für das durch die Kurve 52 dargestellte

α-Profil ist α = 1/2 und somit um den Faktor 2 »^ ~ 1,5 mal

max .

höher als a_. ; für das durch die Kurve 51 dargestellte α-Profil

ist α = 1/2 , d.h. um den Faktor 2 ^iD = 3 mal höher als max

α.. . Neben den in der Flg. 5 angegebenen α-Profilen sind beliebig viele andere Profile denkbar, z.B. solche mit drei Stufungen und asymmetrischer Verteilung.

Die Ausnützung der schnellen Rechengeschwindigkeit digitaler Schaltungen ermöglicht das Rechnen gemäss den Gleichungen 1) bis h) in sequentieller Weise„ Dies führt 2u einer In der Fig. 9

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dargestellten Ausführungsforrm einer Entzerreinrichtung, welche die Filterkoeffizienten gemäss einem α-Profil verarbeitet. Die empfangene Referenzsignalfolge bzw. Datensignale werden mit dem Abtaster 10" abgetastet. Die Abtastwerte gelangen im Rhythmus von über eine Eingangsklemme 55 zugeführte Abtasttaktsignale Ta zu einem Analog-Digitalwandler 56. Dieser konvertiert jeden Abtastwert in ein mehrstelliges, binäres Wort, das über einen Umschalter 57, wenn er sich in der in der Fig. 9 nicht dargestellten Stellung befindet, in ein N-stelliges Schieberegister gelangt, in dem N-binäre Abtastwerte gespeichert werden. Das Schieberegister 58 entspricht gewissermassen den hintereinander angeordneten Speicherstellen 36 der Entζerreinrichtung 3^ gemäss der Fig. 8. In einem weiteren N-stelligen Schieberegister 59 sind N-binäre Worte, die N Filterkoeffizienten Bi entsprechen, gespeichert. Der Ausgang des Schieberegisters 58 kann über eine Rüclckopplungsschlaufe 60 und den Umschalter 57 mit dem Eirigang des Schieberegisters 58 zum im Kreis herum schieben der gespeicherten binären Abtastwerte verbunden werden.

Der Eingang des weiteren Schieberegisters 59 kann über eine '^kkopplungsschlaufe 6l und ein entsprechend ausgebildetes Summierglied 62 mit dem Eingang des weiteren Schieberegisters 59 zum im Kreis herum schieben der gespeicherten binären Filterkoeffizienten verbunden werden. Die Ausgänge der beiden Schieberegister 58 und 59 sind je an einen Schalter 63 bzw. 6H angeschlossen, die während dem synchronen im Kreis Herumschieben der in den Schieberegistern enthaltenen Informationen geschlossen sind, so dass zeitlich aufeinanderfolgend je ein binärer Abtastwert und je ein Filterkoeffizient zu einem einzigen Multiplikator 65 gelangen, wobei bei jedem Schiebetaktsignal, das den Schieberegistern 58 und 59 zugeführt wird, das Produkt "Abtastwert mal Filt-erkoefi jzient" im Multiplikator 65 gebildet ird. Sobald das Teilresultat am Ausgang des Multiplikators 65 , wird sin Schalter 56 geschlossen, so dass die TeIl-

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resultate in einen Produkteakkuinulator 67 gelangen. Nach einem Umlauf der Inhalte der Schieberegister 58 und 59 ist am Ausgang des Produkteakkumulators 67 der Wert Zj gemäss der Gleichung 1) verfügbar. Dieser Wert wird einem Schwellwertdetektor 68 und einem Summierwerk 69 zugeführt. Der Schwellwertdetektor 68 hat während der zweiten Einstellphase die Aufgabe, aus dem nicht genauen Wert Zj den genauen Sollwert zj zu bilden. Dieser Sollwert wird über einen Umschalter 70 einem weiteren Eingang des Summierwerkes 69 zugeführt, so dass das Summierwerk das Fehlersignal Fj nach der Gleichung 2) bilden kann. Das Fehlersignal wird über eine Leitung 71 einem Speicher 72 zugeführt. Dieser Speicher ist als Schieberegister ausgebildet, dessen Inhalt vorwärts oder rückwärts verschoben werden kann. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Speichers ist weiter unten mit Bezug auf die Fig. 1*1 näher beschrieben. Der Speicher 72 hat die Aufgabe, das binäre Fehlersignal Fj um einem wählbaren Faktor α abzuschwächen, d.h. es wird das Produkt α_Ί Fj mit beispielsweise

kl
α = 1/2 gebildet. Der Speicher 72 kann über einen Schalter ebenfalls mit dem Multiplikator 65 verbunden werden. Nachdem das durch das Summierwerk 69 neu errechnete und um den Abschwächungsfaktor α abgeschwächte Fehlersignal im Speicher 72 gespeichert ist, werden die im Schieberegister 58 gespeicherten binären Abtastwerte nochmals im Kreis herum geschoben, während welcher Zeit die Schalter 63, 73 und ein weiterer Schalter 7^, welcher den Ausgang des Multiplikators 65 mit einem weiteren Eingang des Summiergliedes 62 verbindet, geschlossen sind. Bei jedem Schiebetakt, der den beiden Schieberegistern 58 und 56 zugeführt wird, gelangen einerseits über den Schalter 63 die Abtastwerte Aji und Über den Schalter 73 vorerst das um den Abschwächungsfaktor α abgeschwächte Fehlersignal Fji zum Multiplikator 65. Dieser berechnet nach der Gleichung 3) die Korrekturgrösse ABji = α, Fji Aji, welche über den Schalter lh zum Summierglied 62 gelangt. Diesem werden andererseits die am Ausgang des Schieberegisters 59 erscheinenden Filterkoeffizienten über die Rüekkopplungsschlaufe 6l zugeführt_s so dass das

6 0 9824/0608

Summierglied 62 einen Filterkoeffizienten nach dem anderen gemäss der Gleichung 4) korrigieren kann. Nachdem eine erste Anzahl Filterkoeffizienten auf diese Weise korrigiert worden sind, kann durch Schieben des im Speicher 72 enthaltenen Viertes α Fj um eine oder mehrere Stellen im Sinne einer Vergrösserung

k-n
der Wert α Fj mit α- = 1/2 gebildet werden, wobei η gleich der Anzahl der dem Speicher 73 zugeführten Korrekturschiebetakte ist. Eine zweite Anzahl Filterkoeffizienten kann nun auf dieselbe Art durch Korrekturgrössen, die mit einem anderen Abschwächungsfaktor behaftet sind, korrigiert werden. Durch einen Schiebevorgang von m Schritten im Speicher 72 in Richtung Verkleinerung des darin gespeicherten Wertes ist "es für weitere Filterkoeffizienten möglich,, einen Abschvrächungsfaktor von a_ = 1/2 ~ zu bilden. Der Korrekturvorgang ist beendet, sobald sämtliche Filterkoeffizienten eine Korrektur erfahren haben und wieder in ihrer ursprünglichen Lage bezüglich ihres Laufindexes i im Schieberegister 58 gespeichert sind und zur weiteren Verwendung zur Verfügung stehen. Es ist offensichtlich, dass auf diese Art mit Hilfe des Speichers 72 ein beliebiges wünschbares «-Profil mit einer Stufung in Faktoren von 2 mit wenig Auf viand realisiert werden kann.

Die zum Steuern der Schalter 63, 64, 66, 73 und 74 und des Produkteakkumulators 67 notwendigen Steuersignale, die Schiebetakte Ts für die Schieberegister 58 und 59, die Korrekturtakte Tk für den Speicher 72 und ein Steuersignal für einen Ausgangsschalter 75 werden von einem Steuerwerk 76 erzeugt. Dieses Steuerwerk empfängt seinerseits entsprechende zeitlich gestaffelte Befehle von einem Rechenschrittzähler 77, dem zum genauen Einhalten der Programmzeiten von einem Taktgenerator 78 erzeugte Taktimpulse zugeführt werden.

Das dem Abtaster 10 über die Eingangsklemme 55 zugeführte Abtasttaktsignal Ta gelangt auch zu einem bistabilen Flipflop 79,

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das durch jedes Abtast signal gesetzt wird. Dabei erscheint am Ausgang des Flipflop 79 ein Signal _? welches dem Rechenschrittzähler -77 zugeführt wird, damit er mit der Erzeugung der Befehle für das Steuerwerk 76 beginnen kann. Wenn das Steuerwerk 76 das Programm beendet hat, wird das Flipflip 79 über eine Leitung 92 zurückgesetzt, was bewirkt, dass der Rechenschrittzähler 77 gestoppt wird. Beim Eintreffen des nächsten Abtasttaktsignales Ta wird ein weiterer Ablauf des Programmes eingeleitet»

Mit Bezugnahme auf die B'ig. 9 und 10 sind nachstehend die oben beschriebenen Vorgänge im einzelnen näher erläutert. In der Fig. 10 sind das zeitliche Auftreten der verschiedenen Taktsignale und die Schaltzustände der oben genannten Schalter graphisch dargestellt. Diese Darstellung, umfasst im wesentlichen die Zeit.« die zwischen dem Auftreten von zwei Abtasttaktsignalen Ta verstreicht, wobei sich die Entzerreinrichtung nach der Fig. 9 in der zweiten Einstellphase befindet, während welcher die empfangenen Datensignale an der Eingangsklemme 80, die mit dem Abtaster 10 verbunden ist, anliegen, und während welcher Einstellphase der Umschalter. 70 sich in der in der Fig. gezeichneten Stellung befindet. Die Umschalter 57 und 70 sowie die Schalter 63, 64, 66, 73, 7¹I und 75 sind keine gewöhnlichen Schalter sondern elektronische Schalter, die sehr schnell auf ihnen zugeführte Steuersignale ansprechen. Die Zeit, die zwischen dem Auftreten der Vorderflanken der ersten und zweiten Abtasttaktsignale Ta verstreicht, ist in die Zeitabschnitte t, bis tg unterteilt.

Der Zeitabschnitt t₁ ist durch die vordere und die hintere Flanke des Abtasttaktsignales Ta begrenzt. V/ährend diesem Zeitabschnitt tastet der Abtaster 10 das empfangene Datensignal ab. Der am Ausgang des Abtasters 10 erscheinende Abtastwert wird im Analog-Digitalwandler 56 in ein binäres Wort umgewandelt und

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über den Umschalter 57» welcher mit dem ersten beim Schieberegister 58 eintreffende Schiebetakt TsI kurzzeitig in die in der Fig, 11 nicht dargestellte Stellung verbracht wird, dem Schieberegister 58 zugeführt und in der ersten Stufe desselben gespeichert. Der in der letzten Stufe des Schieberegisters 58 enthaltene Abtastwert wird dabei auf die Rückkopplungsschlaufe 60 ausgegeben, weil aber zu diesem Zeitpunkt der Umschalter 57 umgeschaltet und der Schalter 63 offen ist, wird dieser Abtastwert ins Leere ausgegeben. Dafür ist jedoch der neue Abtastwert vom Schieberegister 58 übernommen worden. Das Abtasttaktsignal Ta wurde gleichzeitig auch dem Flipflop 79 zugeführt, und dieses hat den Rechenschrittzähler 77 gestartet, so dass das Steuerwerk einerseits den ersten Schiebetakt TsI für das Schieberegister 58 und andererseits ein kurzes Steuersignal, welches über eine Leitung 8l dem Umschalter 57 zugeführt wird, erzeugt.

Während dem zweiten Zeitabschnitt t_p werden den Schaltern 63 und 6^ Steuersignale über Leitungen 82 bzw. 83 zugeführt und sind daher während dem zweiten Zeitabschnitt t_p geschlossen. *"-»n beiden Schieberegistern 58 und 59 werden je 9 Schiebetakte 'i'sl bzw. Ts2 zugeführt. Dadurch v/ird bewirkt, dass die in den beiden Schieberegistern gespeicherte Information über die Rückkopplungsschlaufen 60 bzw. 6l einmal im Kreis herum geschoben wird. Zur Vereinfachung der graphischen Darstellung wurde angenommen, dass die Schieberegister je 9 Stufen aufweisen. In Wirklichkeit besitzen die Schieberegister 58 und 59 vorzugsweise 32 und 6k Stufen. Dies bedingt dann, dass während dem Zeitabschnitt t_? den Schieberegistern anstelle von nur 9 Schiebetakten je 32 bzw. 6k Schiebetakte zum einmaligen im Kreis Herumschieben der in ihnen gespeicherten Information zugeführt werden müssen. Jeder einzelne am Ausgang des Schieberegisters ^C8 erscheinende Abtastwert AjI und jeder gleichzeitig am Ausgang des Schieberegisters 59 erscheinende Filterkoeffizient Bji gelangen über die geschlossenen Schalter 63 bzw. 6k in den Multi-

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24594S5

pllkator 65, der bei jedem, Schiebetakt TsI, Ts2 ein Einzelprodukt Aji Bji bildet. Dem Schalter 66 werden während dem Zeitabschnitt t„ über eine Leitung 84 vom Steuerwerk 76 erzeugte Steuersignale zugeführt, so dass die am Ausgang des Multiplikators 65 erscheinenden Einzelprodukte nacheinander in den Produkt eakkuraulat or 67 zur Berechnung von

9
Zj = "> Aji Bji

im Rhythmus von dem Produkteakkumulator 67 über eine Leitung 85 zugeführten Summiertakte Tsu eingegeben werden. Nachdem die gesamte in den Schieberegistern 58 und 59 gespeicherte Information einmal im Kreis herum geschoben worden ist und der Produktekkkumulator 67 den Wert Zj berechnet hat, ist der Zeitabschnitt tp beendet, d.h. die Schalter 63 und 64 werden geöffnet und den Schieberegistern 58 und 59 werden keine Schiebetakte Ts mehr zugeführt.

Die Länge des Zeitabschnittes t_ ist durch das Steuersignal bestimmt, welches dem Schalter 75 zum kurzzeitigen Schliessen desselben, über eine Leitung 86 zugeführt wird. Während des Zeitabschnittes t_ gelangt das Summensignal Zj am Ausgang des Produkteakkumulators 67 zum Summierwerk 69 und zum Schwellwertdetektor 68. Am Ausgang des Schwellwertdetektors erscheint das Sollsignal ζj, das einerseits zum Berechnen des Fehlersignales Fj über den Umschalter 70 zum Summierwerk 69 gelangt und andererseits über den während dem Zeitabschnitt t_ geschlossenen Schalter 75 der Ausgangsklemme 87 der in der Fig. 9 dargestellten Entzerreinrichtung zugeführt wird. Am Ausgang des Summlerwerkes 69 steht das berechnete Fehlersignal Fj - zj - Zj zur Verfügung und wird über die Leitung 71 in den Speicher 72 eingegeben, sobald diesem über eine Leitung 88 ein Einlesetakt zugeführt wird. Der Einlesetakt ist der erste Takt einer Folge von Korrektur-

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takten Tk, die während dem nächstfolgenden Zeitabschnitt t^ dem Speicher 72 zugeführt werden. Während des Zeitabschnittes t_ wird aus dem Summensignal Zj das Sollsignal zj gebildet und das letztere über die Ausgangsklemme 87 weitergegeben sowie aus dem Summensignal Zj und dem Sollsignal zj das Fehlersignal Fj berechnet und in den Speicher 72 eingegeben.

Während dem Zeitabschnitt t^ wird das im Speicher 72 enthaltene Fehlersignal Fj beispielsweise um den Faktor α = 1/2 abgeschwächt, indem dem Speicher 72 sieben Korrekturtakte Tk zugeführt werden. Die Wirkungsweise dieses Speichers 72 ist weiter unten mit Bezug auf die Fig. lh näher beschrieben. Damit das Fehlersignal abgeschwächt wird, ist es notwendig, dass dem Speicher 72 über eine Leitung 89 ein Steuersignal zugeführt wird, damit der gespeicherte Wert des Fehlersignales in der Vorwärtsrichtung verschoben wird. Mit dem Erscheinen eines Steuersignales, das über eine Leitung 90 den beiden Schaltern 73 und 7h zugeführt wird, ist der Zeitabschnitt tj, beendet.

Der nächstfolgende Zeitabschnitt t.. dient zum Berechnen der Korrekturen der in dem Schieberegister 59 gespeicherten Filterkoeffizienten Bi unter Berücksichtigung eines α-Profiles. Zu diesem Zweck sind während des Zeitabschnittes t die Schalter 63, 73 und 7h geschlossen und den beiden Schieberegistern 58 und 59 wird je eine der Anzahl der Stufen dieser Schieberegister entsprechende Anzahl Schiebetaktsignale TsI bzw. Ts2 zugeführt, so dass die gespeicherten Abtastwerte und die gespeicherten Filterkoeffizienten noch einmal in Kreis heruir» geschoben werden. Zum besseren Verständnis der Vorgänge während dem Zeitabschnitt t ist dieser in 9 Unterabschnitte t- , bis tj. _Q unterteilt, wobei die Anzahl der Unterabschnitte mit der angenommenen Anzahl der Stufen der Schieberegister übereinstimmt. Während jedem Unterabschnitt wird je ein Filterkoeffizient neu berechnet. Während dem Unterabschnitt t_{c Ί} gelangen über den

5,1

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■ r 26 -

Schalter 63 der Abtastwert Al und über den Schalter 73 das im Speicher 72 mit dem Faktor _a, abgeschwächte Fehlersignal Fj zum Multiplikator 65 und dieser berechnet die Korrekturgrösse

= Ca₁ Fj) Al = 1/2⁷ Fj Al.

Diese Korrekturgrösse ABjI gelangt dann über den Schalter 7*1 zum Summierglied 62, in welchem diese Korrekturgrösse zum Filterkoeffizient BjI addiert wird, so dass dann am Eingang des Schieberegisters 59 der korrigierte Wert

Bj+1,1 = Bj1+ABj1

zugeführt wird. Mit dem ersten eintreffenden Schiebetakt Ts2, welcher während des Unterabschnittes t- , auftritt, wird der korrigierte Filterkoeffizient in das Schieberegister 59 eingegeben. Gleichzeitig erscheint an dem Ausgang der nächste Filterkoeffizient Bj2 und am Ausgang des Schieberegisters 58 wird der nächste Abtastwert A2 bereitgestellt, so dass während dem Unterabschnitt t,, „ die Korrektur des zweiten Filter-

5 j^

koeffizienten Bj2 auf die oben beschriebene Weise durchgeführt werden kann. Bei dem in der Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel v/erden die ersten drei Filterkoeffizienten BjI, Bj2 und Bj3 durch Berechnen der Korrekturgrösse mit dem Abschwächungsfaktor α neu gebildet.

Während dem vierten Unterabschnitt t_{K ü} wird dem Speicher 72 über eine Leitung 91 ein Steuersignal zugeführt, welches den Speicher 72 so einstellt, dass beim über die Leitung 88 eintreffenden Korrekturtakt Tk der im Speicher 72 gespeicherte Wert α Fj um den Faktor 2 vergrössert wird. Dies bewirkt, dass für die Korrektur des Filterkoeffizienten Bj4 ein um den Faktor 2 grösseres « verwendet wird» Die Korrekturgrösse für den

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~ 27 -

vierten Filterkoeffizienten ist

wobei up = 2cu ._; =■ 1/2 ist.

Während dem Unterabschnitt t,- _K wird dem Speicher 72 kein Steuersignal und auch kein Korrekturtakt zugeführt, so dass die Korrektur für den fünften Filterkoeffizienten

ABJ5 = (a₂ Fj) Λ5 ist, wobei α« unverändert geblieben ist.

Während dem Unterabschnitt t_ g wird dem Speicher 72 über die Leitung 89 ein Steuersignal zugeführt, das den Speicher 72. so vorbereitet, dass beim Eintreffen eines v/eiteren Korrekturtaktes Tk während dem Unterabschnitt tj, / der gespeicherte Wert α χ Fj um den Faktor 2 verkleinert wird. Dies bewirkt, dass für die Korrektur des sechsten Filterkceffizienten Bj6

.λ um den Faktor 2 kleinerer' Abschwächungsfaktor α , nämlich das ursprüngliche α, verwendet wird.

Während den restlichen Unterabschnitten t,_ „, t^ _o und t_{c n}

5,7 5,ο 5,9

wird dem Speicher weder ein Steuersignal noch ein Korrekturtakt zugeführt, so dass zur'Korrektur der verbleibenden Filterkoeffizienten Bj7, Bj8 und Bj9 der'gleiche Abschwächungsfaktor α wie für die Korrektur der Filterkoeffizienten BjI, Bj2 und Bj3 verwendet wird.

Das α-Profil der mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen, vereinfachten Ausführui.gsform ist zweistufig und unsymmetrisch. Zur „orrektur der Filterkoeffizienten 1, 2, 3 und 6, 7, 8, 9 wird

7 - . der Abschwächungffaktor «-, = 1/2 und zur Korrektur der Filter-

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. L k O y ki 5 3 - 28 -

koeffizienten 4. und 5 wird der Abschwächungsfaktor α~ = 1/2 verwendet. Durch Einführen von weiteren Korrekturtakten Tk und entsprechendes Vor- und Rückwärtsschieben der im Speicher 72 gespeicherten Information während dem Zeitabschnitt t_ können

5 . beliebige andere α-Profile realisiert werden.

Durch das Oeffnen der Schalter 63, 73 und 7k wird der Zeitabschnitt tj. abgeschlossen und der Zeitabschnitt tg eingeleitet. Beim Uebergang vom Zeitabschnitt t,_ zum Zeitabschnitt t,- er-

■ ο ο

zeugt das Steuerwerk 76 einen nicht dargestellten Rücksetsimpuls, welcher über die Leitung 92 dem Flipflop 79 zugeführt wird. Dies bewirkt, dass der Rechenschrittzähler 77 gestoppt und in seine Ausgangsstellung zurück versetzt wird. Während dem Zeitabschnitt tg finden keine Rechenvorgänge mehr statt. Die Entzerreinrichtung befindet sich in Ruhestellung bis ein neues Abtasttaktsignal Ta an der Eingangsklemme 55 eintrifft. Dadurch wird ein weiterer Zeitabschnitt t, ^f eingeleitet und die oben beschriebenen Vorgänge werden bei jedem neu eintreffenden Abtasttakt signal wiederholt.

Oben ist die Korrektur der Filterkoeffizienten während der zweiten Einstellphase der Entzerreinrichtung beschrieben. Das Aufbauen der Filterkoeffizienten während der ersten Einstellphase erfolgt in ähnlicher Weise. Der Unterschied besteht darin, dass dem Summierwerk 69 nicht die vom Schwellwertdetektor 68 festgelegten Sollwerte, sondern die von einem Referenzgenerator 93 erzeugte Referenzsignalfolge und der Eingangsklemme 80, d.h. dem Abtaster 10, die von der Sendevorrichtung über die Uebertragungsleitung 2 ausgesendete Referenzsignalfolge zugeführt wird. Zu Beginn der ersten Einstellphase wird einem Synchronisiereingang 9^ der Entzerreinrichtung nach der Fig. 9 von einer nicht dargestellten Synchronisiereinrichtung ein Signal zugeführt, welches einerseits den Referenzgenerator 93 einschaltet und andererseits zu einem Verzögerungsglied 95 gelangt. Dieses er-

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zeugt dann ein verzögertes Steuersignal, das über eine Leitung 96 dem Umschalter 70 während der ganzen ersten Einstellphase zugeführt wird, und den Umschalter 70 in die in der Fig. 9 nicht dargestellte Lage verbringt, nachdem der Referenzgenerator 93 schon angelaufen ist. Vorzugsweise wird mit nicht dargestellten Mitteln die Betätigung des Schalters 75 während der ersten Einstellphase verhindert, um zu vermeiden, dass an der Ausgangsklemme 87 Undefinierte Signale auftreten.

Die Berechnung der Korrekturgrösse ABji für die Filterkoeffizienten gömäs.s der Gleichung 3) kann grundsätzlich auf drei verschiedene Arten erfolgen und zwar

i = -'(a Fj) Aji,

i = Fj (α Aji) oder

i = α (Fj Aji).

Die mit Bezug auf die Fig. 9 beschriebene Entzerreinrichtung arbeitet nach der ersten oben genannten Art, die nachstehend mit Bezug auf die Fig. 11 beschriebene Entzerreinrichtung arbeitet nach der zweiten Art und die weiter unten mit Bezug auf die -Fig. 12 beschriebene Entzerreinrichtung arbeitet nach der dritten oben genannten Art.

Das in der Fig. 11 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Entzerreinrichtung weist mehrheitlich die gleichen Vorteile auf wie die Entzerreinrichtung nach der Fig« 9» daher ist untenstehend nur auf die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen Bezug genommen. Der Ausgang des Summierwerkes 69 ist über eine Leitung 97 direkt mit dem Schalter 73 verbunden, so dass das Fehlersignal Fj ohne jegliche Abschwächung in den Multiplikator 65 gelangen kann. Der Ausgang des Schieberegisters 58 ist nicht nur mit dem Umschalter 57 und dem Schalter 63,

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sondern zusätzlich mit dem Eingang eines Speichers 98 verbunden, welcher ein ähnlicher Speicher wie der Speicher 72 der Entzerreinrichtung nach der Fig. 9 ist. Der Ausgang des Speichers 98 kann über einen weiteren Schalter 99 mit dem Multiplikator 65 verbunden werden.

Während dem Zeitabschnitt t~ sind die Schalter 63 und Sk geschlossen, so dass am Ausgang des Multiplikators 65 sukzessive die Einzelprodukte Aji Bji erscheinen, welche im Produkteäkkumulator 67 zum Bilden des Summensignales Zj aufaddiert werden. Nachdem die Ermittlung des Fehlersignales Fj im Summierwerk 69 erfolgt ist, wird dieses Fehlersignal direkt, d.h. ohne Abschwächung desselben während dem Zeitabschnitt t,- über den Schalter 73 in den Multiplikator 65 gegeben. Die während dem Zeitabschnitt t^ vom Ausgang des Schieberegisters 58 über den Speicher 98 über den während dieser Zeit geschlossenen Schalter 99 in den Multiplikator 65 übertragenen Abtastwerte Aj werden im Speicher 98 vor der Weitergabe in den Multiplikator 65, je nach dem gewünschten α-Profil, mit unterschiedlichen Abschwächungsfaktoren α abgeschwächt, indem unmittelbar nach dem Eingeben, jedes einzelnen Abtastwertes Aj in den Speicher 98, diesem eine dem gewünschten Abschwächungsfaktor α entsprechende Anzahl Korrekturtakte Tk zugeführt werden. Da der Speicher die. ihm eingegebenen Abtastwerte Aj lediglich mehr oder weniger abschwächen muss, je nachdem, ob ihm weniger oder mehr Korrekturtakte Tk zugeführt werden, ist eine Umschaltμng des Speichers 78 zum Vor- und Rückwärtsschieben nicht notwendig.

Die in der Fig. 12 dargestellte Entzerreinrichtung arbeitet nach der oben genannten dritten Art. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden während dem Zeitabschnitt tp die Abtastwerte Aj vom Ausgang des Schieberegisters 58 über den Schalter 63 und die Filterkoeffizienten Bj vom Ausgang des Schieberegisters 59 über den Schalter Sk zum Bilden des Summensignales Zj direkt in den

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Multiplikator 65 eingegeben, wie das bei den Entzerreinrichtungen gemäss den Fig. 9 und 11 auch der Fall ist. Zum Korrigieren der einzelnen Filterkoeffizienten werden während dem Zeltabschnitt t^ im Multiplikator 65 nur die Produkte Aj Bj gebildet. Diese gelangen über den während dieser Zeit geschlossenen Schalter Tk in einen Speicher 100 und erst danach um den Abschwächungsfaktor α abgeschwächt zum Summierglied 62. Die Korrekturgrösse ABji erscheint erst am Ausgang des Speichers 100 und nicht wie bei den beiden andern oben beschriebenen Ausführungsbeispielen am Ausgang des Multiplikators 65. Die Abschwächung jedes in den Speicher 100 eingegebenen Viertes, d.h. jedes Produkt Aj Bj, erfolgt unmittelbar nach der Eingabe, indem dem Speicher 100 eine von dem Mass der Abschwächung abhängige Anzahl Korrekturtakte Tk zugeführt werden, so dass auch hier, ähnlich wie beim Speicher 98 der Entzerreinrichtung nach der Fig. 11, auf die Zuführung von Steuersignalen zum Vor- oder . Rückwärtsschieben verzichtet werden kann.

Das Verhalten der Entzerreinrichtungen gemäss den Fig. S, 11 und 12 ist in der Fig. 13 graphisch dargestellt* Diese Fig. zeigt 5 Abgleichgenauigkeit als Funktion der Zeit bzw. der Anzahl der während der ersten Abgleichphase verarbeiteten Abtastwerte. Als Mass der Abgleichgenauigkeit wird das Signal/Rausch-Verhältnis S/R am Ausgang des Summierwerkes 69 in Dezibel gemessen. Der Effektivwert des Signals entspricht dem Referenzsignal, wenn sämtliche Filterkoeffizienten Bj = 0 sind, was zu Beginn der ersten Einstellphase zutrifft. Als Parameter sind zwei konstante Abschwächungsfaktoren α-, und a₂ ^{und ein} stufenweises veränderliche;; α eingesetzt. Als Signalformat wurde ein Partial-Response-Signal verwendet, d.h. die vom Referenzgenerator 93 erzeugte Signalfolge wurde über ein Modellfilter dem Umschalter 70 zugeführt .

Während der ersten Einstellphase bauen sich die Filterkoeffizien-

• · 609824/0608

ten BJ sukzessive auf und das Ausgangssignal der Entzerreinrichtung wird allmählich gebildet und strebt gegen den idealen Wert, der aber nie vollständig erreicht wird.

Die Kurve 101 zeigt das Verhalten einer Entzerreinrichtung, bei welcher die Filterkoeffizienten mit einem konstanten Abschwächungsfaktor α = 1/200 berechnet werden. Infolge des kleinen Abschwächungsfaktors bauen sich die Pilterkoeffizienten Bj nur allmählich auf, weil jeder einzelne Abtastwert nur einen geringen Teil zum Bilden der Filterkoeffizienten beiträgt. Nach einer relativ langen ersten Einstellphase wird jedoch dafür schliesslich eine vergleichsweise hohe Abgleichgenauigkeit erzielt.

Die Kurve 102 zeigt das Verhalten einer Entzerreinrichtung, bei der die Filterkoeffizienten mit einem konstanten Abschwäehungsfaktor Op = I/50 berechnet werden. Dank dem grösseren Abschwächungsfaktor α bauen sich die'Filterkoeffizienten Bj vergleichsweise gegenüber der Kurve 101 wesentlich schneller auf, wobei aber ein wesentlich schlechterer Endwert der Abgleichgenauigkeit, beispielsweise weniger als l6 db, erreicht wird, weil die Filterkoeffizienten Bj, wie dies mit Bezug auf die Fig. 5 weiter oben angeführt ist, um einen relativ grossen Betrag ABj um den Endwert herumpendeln.

Die Kurve 103 zeigt das Verhalten der Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Entzerreinrichtüngen, welche gemäss einem im oberen Teil der Fig. 3 dargestellten α-Profil arbeiten. Diese Entzerreinrichtungen weisen N Speicherstellen 36 (Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 8) oder N-stellige Schieberegister 58 bzw, 59 (Ausführungsbeispiele gemäss den Fig. 9, H und 12) auf. Dementsprechend sind N Filterkoeffizienten Bj zu bilden. Gemäss dem dargestellten α-Profil werden die Filterkoeffizienten 1 bis 2/5 N mit Hilfe des Abschwächungsfaktors α = 1/200, die

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Filterkoeffizienten (2/5 N+l) bis k/5 N mit Hilfe des Abschwächungsfaktors a„ = 1/50 und die restlichen Filterkoeffizienten (4/5 N+l) bis N wieder mit Hilfe des Abschwächungsfaktors α = 1/200 berechnet. Der sich aus der Anwendung des α-Profils ergebende Verlauf der Kurve 103 ist überraschend, denn der Aufbau der Filterkoeffizienten erfolgt schneller als gemäss der Kurve 102 und der erreichbare Endwert der Abgleichgenauigkeit ist nicht ganz so hoch wie bei der Kurve 101 ab ei» wesentlich höher als bei der Kurve 102. . '

Versuche haben gezeigt, dass von der ersten Einstellphase zur zweiten Einstellphase umgeschaltet werden kann, wenn.die Abgleichgenauigkeit bzw. das Signal/Rausch-Verhältnis S/R einen Wert von 15 db erreicht hat. Der Uebergang von der ersten zur zweiten Einstellphase wird durch das Umschalten des Umschalter 70 in die in den Fig. 9, 11 und 12 dargestellte Lage eingeleitet. Dieses Signal/Rausch-Verhältnis S/R wird bei der erfindungsgemässen Einrichtung gemäss der Kurve 103 nach etwa 130 Abtastungen erreicht. Entzerreinrichtungen, welche die Filterkoeffizienten mit einem konstanten Abschwachungsfaktor _Ql = 1/50 bilden, erreichen die zur Umschaltung notwendige Abgleichgenauigkeit gemäss der Kurve 102 erst nach 200 Abtastungen und Entzerreinrichtungen, welche die Filterkoeffizienten mit einem konstanten Abschwachungsfaktor _α? = 1/200 bilden, erreichen diesen Wert gemäss der Kurve 101 erst nach 58Ο Abtastungen. Die erste Ein-.Stellphase für die oben beschriebenen erfindungsgemässen Entzerrer mit eingebautem α-Profil ist um rund hO % kürzer als die erste Einstellphase bekan ter Entzerreinrichtungen, die mit- einem relativ grossen Abschwachungsfaktor arbeiten.

In der Fig. lh ist ein Blockschema des Speichers 72, welcher in der Entzerreinrichtung nach der Fig. 9 verwendet wird, dargestellt. Der Speicher ist als Schieberegister ausgebildet, wobei der Eingang jedes Speicherplatzes 10¹I mit je einem Schalter verbunden ist. Diese Schalter 105 können alle synchron mit nicht

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dargestellten Mitteln von der in der Fig. 1*1 dargestellten Ruhelage in eine erste bzw, zweite Arbeitsstellung verbracht v/erden, wenn dem Speicher 72 über die in der Fig. 9 gezeichneten und in der Fig. 14 nicht dargestellten Leitungen 89 oder 91 ein Steuersignal zugeführt wird.

In der in der Fig. 14 dargestellten Stellung der Schalter 105 wird dem Speicher das vom Summierwerk 69 erzeugte Fehlersignal Fj in binärer Form über die als Mehrfachleitung ausgebildete Leitung 71 parallel zugeführt und über die Eingänge IO6 in die einzelnen Speicherstellen 10*1 im Zeitabschnitt t' eingelesen. Das abgeschwächte Fehlersignal wird über die Ausgänge 107 und über den als Mehrfachschalter ausgebildeten Schalter 74 in paralleler Form in den Multiplikator 65 gegeben. Das Abschwächen des binären Fehlersignales wird durch das Verschieben der in den Speicher 72 eingelesenen Information erreicht.

Anhand eines einfachen Beispieles und der nachstehenden Tabelle ist anschliessend die Wirkungsweise einer solchen Verschiebung näher beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, dass das Fehlersignal den dezimalen Wert 9 aufweise.

Speicherplätze Viert igke it Binärer Wert 9

zweimal Schieben vorwärts

9:4 = 2,25

einmal Schieben rückwärts

5 6 7

2³ 2² 2¹ 2° ,

O 1 O O 1,0 0

0 0 0 1 0,0 1

9:2 = 4,5 00 100,10

einmal Schieben vorwärts \ \

9:4 = 2.25 · 60982^/0^)08 ο 1 0,0 1

Die m,it 1 bis 7 numerierten Speicherplätze sind, die Speicherplätze 104 des Speichers 72 nach der Fig. 1*1, wobei die Zählung links beginnt. Das Komma befindet sich zwischen dem fünften und sechsten Speicherplatz, so dass beispielsweise dem fünften Speicherplatz die Wertigkeit 2 zugeordnet ist. Nach dem Einlesen des binären Wertes 9 wird an der zweiten und fünften Speicherstelle eine "1" und an den übrigen Speicherstellen je eine "0" gespeichert . Werden nun beispielsweise dem Speicher 72 über die Leitung 88 zwei Schiebetakte bzw. Korrekturschiebetakte Tk zugeführt, während sich die Schalter 105 in der Stellung "Schieben vorwärts" befinden, so wird der Inhalt jedes Speicherplatzes 104 um zwei Speicherplätze nach rechts, d.h. vorwärts verschoben. Diese Situation ist in der fünften Zeile der Tabelle angegeben. Dieser neue binäre Wert entspricht dem Dezimalwert 2,25, welcher viermal kleiner ist als der Wert 9· Durch das Verschieben der im Speichor 72 gespeicherten Informationen um zwei Speicherplätze in der Vorwärtsrichtung ist der gespeicherte Wert um den Paktor abgeschwächt worden.

Ein Verschieben der in dem Speicher 72 enthaltenen Information

einen Speicherplatz in der Rückwärtsrichtung, welche Situation in der siebten Zeile der Tabelle dargestellt ist, ergibt eine Multiplikation des zuvor gespeicherten Wertes mit dem Faktor 2. Ein nochmaliges Verschieben dieser Information in der Vorwärtsrichtung ergibt eine Abschwächung des Wertes um den Faktor 1/2. ,

Die aus dem Verschiebevorgang im Speicher 72 resultierenden Abschwächungen des eingegebenen Wertes ist von der Anzahl q Speicherplätze, um welche der eingegebene Viert nach vorwärts verschoben wird, abhängig. Die Grosse des Abschwächungsfaktors α steht mit dieser Anzahl q wie folgt in Beziehung

α = l/2^q

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• 2 4 59 4 5b

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und beträgt beispielsweise bei einer Vorwärtsverschiebung um sieben Speicherplätze 1/128. Zum einwandfreien Abschwächen eines in den Speicher 72 eingegebenen Wertes um den Faktor 1/128 ist es notvrendig, dass dieser Speicher mindestens 12 Speicherplätze aufweist.

Ein Vergrössern des Abschwächungsfaktors ist auf einfache V/eise möglich, indem die im Speicher 72 enthaltene Information um eine entsprechende Anzahl Speicherplätze ;nach rückwärts verschoben wird. Zu diesem Zweck wird dem Speicher ein Steuersignal zugeführt, welches die Schalter 105 in die Stellung "Schieben rückwärts" verbringt. Jeder danach eintreffende Korrekturschiebetakt Tk bewirkt, dass der gesamte Inhalt um je einen Speicher-' platz nach rückwärts verschoben wird.

Dem Speicher 72 der Entzerreinrichtung gemäss der Fig. 9 wird während dem Zeitabschnitt t_, siehe Fig. 10, das Fehlersignal FJ eingegeben. Während dem Zeitabschnitt t^ wird durch Verschieben des eingegebenen Wertes um sieben Speicherplätze in der Vorwärtsrichtung eine Abschwächung des gespeicherten Wertes um den Abschwächungsfaktor von 1/128 erzielt. Während des Zeitabschnittes t_r werden die ersten drei Filterkoeffizienten mit diesem Ab-Schwächungsfaktor berechnet. Danach wird zum Berechnen des vierten und des fünften Filterkoeffizienten der im Speicher 72 enthaltene Wert um einen Speicherplatz zurückgeschoben, so dass diese beiden Filterkoeffizienten mit dem Abschwächungsfaktor 1/6*1 berechnet werden. Alsdann wird der im Speicher 72 gespeicherte Wert wieder um einen Speicherplatz vorwärts verschöben, um die restlichen Filterkoeffizienten mit dem Abschwächungsfaktor 1/128 zu berechnen.

Die Steuersignale, welche das Vorwärts- oder Rückwärtsschieben der in dem Speicher 72 enthaltenen Information zusammen mit den Korrekturschiebetakten Tk bewirken, werden von dem Steuerwerk erzeugt. Die Form des α-Profiles ist durch das Programm, gemäss

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welchem das Steurwerk 76 arbeitet, abhänig. Weil dieses Programm innerhalb eines grossen Bereiches frei wählbar ist, können auch entsprechend viele α-Profile eingestellt werden, gemäss Vielehen die Filterkoeffizienten durch die erf.indungsgemässen Entzerreinrichtungen berechnet bzw. korrigiert werden.

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Claims (17)

1. A.NSPRUECHE

   Verfahren zum Einstellen und Nachregulieren einer automatischen Entzerreinrichtung einer DatensignalUbertragungsanlage, welche Entzerreinrichtung zum Regenerieren von durch lineare Verzerrungen eines Uebertragungskanales verfälschten pulsamplitudenmodulierter Signale dient, indem während einer ersten Einstellphase einem Transversalfilter der Entzerreinrichtung eine über den Uebertragungskanal übertragene Referenzsignalfolge sowie ein auf der Empfangsseite erzeugtes identisches Referenzsignal zum Einstellen der in der Entzerreinrichtung gespeicherten Filterkoeffizienten des Transversalfilters zugeführt wird und während einer zweiten Einstellphase zur Nachregulierung der Filterkoeffizienten des Transversalfilters bezüglich der Aenderungen der Eigenschaften des Uebertragungskanals aus dem Ausgangssignal des Transversalfilters und dem Sollwerten desselben das daraus gebildete Fehlersignal mit dem am Eingang des Transversalfilters eintreffenden Patensignal korreliert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkoeffizienten in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt werden und dass zumindest während der ersten Einstellphase zum Verkürzen der Einstellzeit des Transversalfilters die eine Gruppe der Filterkoeffizienten mit einem stärker abgeschwächten Fehlersignal berechnet werden als die Filterkoeffizienten der anderen Gruppe.

   609 8 2 4/0608
2. 2. Entzerreinrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem ein Korrelator, einem Transversalfilter (5¹I), und einem Fehlersignalerzeuger (kh; 68, 69), wobei der Korrelator eine Anzahl Speicherplätze (39J 59) zum Speichern der Filterkoeffizienten des Transversalfilters und wenigstens einen Abschwächer für die Fehlersignale aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass. Mittel (46·, ^7; 62, 65, 72) zum Berechnen von in wenigstens zwei Gruppen unterteilten Filterkoefrizienten mit unterschiedlichen Absehwächungsfaktoren vorhanden sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkoeffizienten in drei Gruppen unterteilt werden und dass die erste und dritte Gruppe der Filterkoeffizienten mittels, eines ersten Abschwächungsfaktors O₁ und die zweite, mittlere Gruppe der Filterkoeffizienten mittels eines zweiten, grösseren Abschwächungsfaktors α~ berechnet werden.
4. 4, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl (N) binäre Abtastwerte in einem ersten Schieberegister (58) und die gleiche Anzahl Filterkoeffizienten in einem zweiten Schieberegister (59) gespeichert werden und dass nach Jedem Eintreffen eines neuen Abtastwertes im ersten Schieberegister die im zweiten Schieberegister gespeicherten Filterkoeffizienten mittels eines einzigen Rechenorganes (65)

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   - HO -sequentiell neu berechnet werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch Zj., dadurch gekennzeichnet, dass zum Berechnen der Filterkoeffizienten mittels wenigstens zv/ei unterschiedlichen Abschv/ächungsfaktoren das Fehlersignal über einen steuerbaren Abschwächer (72) dem Rechenorgan zugeführt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Berechnen der Filterkoeffizienten mittels wenigstens zwei unterschiedlichen Abschv/ächungsfaktoren, die für die genannte Berechnung notwendigen binären Abtastwerte über einen steuerbaren Abschwächer (98) dem Rechenorgan zugeführt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Berechnen der Filterkoeffizienten mittels wenigstens zwei unterschiedlichen Abschwächungsfaktoren, die im Rechenorgan gebildeten Produkte Abtastwerte mal alter Filterkoeffizienten über einen steuerbaren Abschwächer (100) an den Eingang des zweiten Schieberegisters (58) geführt werden.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Abschwächer ein als Schieberegister ausgebildeter Speicher (72; 98; 100) verwendet wird und dass die Veränderung des Abschwächungsfaktors stufenweise um den Faktor 2 erfolgt.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch Jf, wobei der Korrelator

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   -M -

   eine der Anzahl der Speicherplätze (36) entsprechende Anzahl Multiplikatoren (37) und je einen an diese angeschlossene Akkumulatoren (39) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Multiplikatoren in mindestens zwei Gruppen unterteilt sind, dass die einen Eingänge der Multiplikatoren jeder Gruppe parallel geschaltet sind, und dass wenigstens zwei Abschwächer (*i6, *J7) zum Zuführen von unterschiedlich abgeschwächten Fehlersignalen zu den Multiplikatorgruppen vorhanden sind (Pig. 8).

   2. -
10. 10. Einrichtung nach Anspruch Jf, mit einem Summierwerk und einem Schwellenwertdetektor, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum sequentiellen Berechnen der Filterkoeffizienten nach jedem neu aufgetretenen Abtastwert ein erstes Schieberegister (58) zum Speichern einer Anzahl Abtastwerte, ein zweites Schieberegister (59) zum Speichern derselben Anzahl Filterkoeffizienten, einen einzigen Multiplikator (65) und einen steuerbaren Abschwächer (72; 98; 100) umfassen, dass der Ausgang des ersten Schieberegisters über einen elektronischen Schalter (63) und der Ausgang des zweiten Schieberegisters über einen weiteren elektronischen Schalter (64) mit dem Multiplikator, der Ausgang des Multiplikators über einen elektronischen Schalter (7¹J) mit dem Eingang des zweiten Schieberegisters und der Ausgang des Multiplikators über einen elektronischen Schalter (66) mit einem Produkteakkumulator (67) verbindbar ist, und dass der Ausgang des Produkteakkumulators mit dem einen Eingang des Summierwerkes (69) und dem Eingang des Schwellwertdetektors (68) verbunden ist.

    609824/0608

    -J₁₂-
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrfachausgang des Summierwerkes (69) mit dem Mehrfacheingang des Abschwächers (72) zum parallelen Zuführen des Fehlersignals verbunden ist, dass der Mehrfachausgang des Abschviächers über einen elektronischen Mehrfachschalter (73) an den Multiplikator (65) anschliessbar ist (Fig. 9).
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrfachausgang des Summierwerkes (69) über einen elektronischen Mehrfachschalter (73) zum parallelen Zuführen des Fehlersignals zum Multiplikator (65) an diesen anschliessbar ist, dass der Ausgang des ersten Schieberegisters zusätzlich an den Abschwächer (98) angeschlossen 1st, und dass der Ausgang des Abschwächers über einen elektronischen Schalter (99) an den Multiplikator verbindbar ist (Fig. 11).
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschwächer (100) zum Zuführen der unterschiedlich abgeschwächten Korrekturwerte für die Filterkoeffizienten zwischen dem mit dem Ausgang des Multiplikators verbundenen elektronischen Schalter (7*0 und dem Eingang des zweiten Schieberegisters angeordnet ist. .
14. 14. Einrichtung nach einem der * Ansprüche 11 bis 13, , dadurch gekennzeichnet, dass zum programmässigen Steuern der genannten elektronischen Schalter (63, 64, 66, 73, 7*0 und zum Erzeugen der Schiebetaktsignale für die beiden Schieberegister ein Steuerwerk (76) vorgesehen ist.

    6Ö982A/.0608

    2A59A55
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen von binären Abtastwerten zum. ersten Schieberegister (58) ein Analog/Digitalwandler (56) vorhanden und dass der Abschwächer ein als Schieberegister ausgebildeter Speicher (72; 98, 100) ist.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang jeder Speicherstelle (10*0 des Speichers (72) mit je einem Schalter (105), der eine von drei Stellungen einnehmen kann, verbunden ist und dass die Eingänge der Speicherstellen in der ersten Stellung des genannten Schalters mit den Eingangsleitungen (IO6) des Speichers, in der zweiten Stellung mit dem Ausgang der unmittelbar vorangehenden Speicherstelle und in der dritten Stellung mit dem Ausgang der unmittelbar nachfolgenden Speicherstelle verbunden sind.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (72) zum stufenweisen Verändern des in ihm •gespeicherten Wertes um den Faktor 2 bzw. 1/2 über zwei· Leitungen (89, 91) zum Zuführen von Steuersignalen mit dem Steuerwerk (76) verbunden ist.

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